Fiche de révision : Anatomie et physiologie respiratoires

📋 Plan du Cours

1. Organisation anatomique thoracopulmonaire
2. Voies aériennes et filtration
3. Parenchyme, plèvre et muscles
4. Circulation pulmonaire et bronchique
5. Ventilation et volumes pulmonaires
6. Échanges gazeux et hématose
7. Transport de l’oxygène et équilibre acido-basique
8. Régulation respiratoire
9. Asthme et broncho-motricité
10. Autres pathologies respiratoires

📖 1. Organisation anatomique thoracopulmonaire

★ À maîtriser

• Le système respiratoire comprend deux poumons, dont le poumon droit comporte trois lobes et le poumon gauche deux lobes.

Compléments

• La cage thoracique comprend 12 paires de côtes, dont les deux dernières paires sont flottantes, le rachis thoracique et le sternum.

• La cage thoracique protège mécaniquement les organes et participe au mécanisme ventilatoire.

📖 2. Voies aériennes et filtration

★ À maîtriser

• Les fosses nasales sont la première voie de passage de l’air et assurent l’olfaction, la filtration et l’humidification de l’air.

📌 Le pharynx est un carrefour aéro-digestif où l’air et les aliments empruntent respectivement les voies pulmonaires et digestives.

• Le larynx assure la phonation et le passage de l’air ; ses cordes vocales fermées permettent la phonation, tandis que leur ouverture permet la respiration.

• L’arbre bronchique se ramifie dans l’ordre suivant :
  • bronche souche
  • bronche lobaire
  • bronche segmentaire
  • bronche sous-segmentaire
  • bronchioles

• Le tapis muco-ciliaire bronchique filtre l’air et remonte les poussières vers le pharynx, où elles peuvent être recrachées ou dégluties.

📌 La bronchoconstriction diminue le diamètre des bronches, tandis que la bronchodilatation l’augmente.

Compléments

• La trompe d’Eustache s’ouvre à la jonction du pharynx avec les fosses nasales et aère l’oreille.

• La trachée mesure environ 12 cm, comporte 15 anneaux cartilagineux et se termine dans le thorax au niveau de la quatrième vertèbre dorsale, où elle se divise en deux bronches souches.

• Les récepteurs muscariniques provoquent une bronchoconstriction sous l’action de l’acétylcholine, tandis que les récepteurs bêta-adrénergiques favorisent la bronchodilatation sous l’action de l’adrénaline ou d’un bêta-mimétique.

💡 Astuce mémo

Fosses nasales → pharynx → larynx → trachée → bronches

📖 3. Parenchyme, plèvre et muscles

🔑 Notions clés & Définitions

• Alvéole : Unité fonctionnelle du parenchyme pulmonaire et lieu des échanges alvéolo-capillaires.

★ À maîtriser

• La plèvre protège, participe au mécanisme respiratoire, solidarise le poumon à la paroi thoracique et maintient une pression négative nécessaire à la respiration.

• Le diaphragme est le principal muscle respiratoire et sépare mécaniquement le thorax de l’abdomen.

Compléments

• Les muscles respiratoires accessoires cités sont :
  • les intercostaux
  • le sternocléidomastoïdien
  • les muscles abdominaux

📖 4. Circulation pulmonaire et bronchique

★ À maîtriser

• La circulation bronchique est nutritive, provient de l’aorte et représente 1 % du débit cardiaque sous haute pression.

• La circulation pulmonaire est fonctionnelle, provient du tronc de l’artère pulmonaire, reçoit 100 % du débit cardiaque et fonctionne à basse pression.

Compléments

• La circulation pulmonaire est une circulation à faible résistance.

💡 Astuce mémo

Bronchique nutritive à haute pression ; pulmonaire fonctionnelle à basse pression

📖 5. Ventilation et volumes pulmonaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Espace mort anatomique : Air présent dans les voies de conduction, notamment la trachée et les bronches, qui ne participe pas aux échanges gazeux.
• Espace mort physiologique : Air qui ne participe pas aux échanges gazeux.

★ À maîtriser

📌 L’inspiration est active et implique notamment la contraction du diaphragme, tandis que l’expiration calme est passive et suit son relâchement.

• Lors de l’inspiration, la contraction du diaphragme crée une pression négative qui fait entrer l’air ; lors de l’expiration, l’arrêt de cette contraction crée une pression positive qui fait sortir l’air.

Compléments

• L’expiration forcée devient active et met en jeu des muscles accessoires.

• L’air inspiré contient 21 % d’O₂, 0 % de CO₂ et 79 % de N₂, tandis que l’air expiré contient 16 % d’O₂, 5 % de CO₂ et 79 % de N₂.

📖 6. Échanges gazeux et hématose

🔑 Notions clés & Définitions

• Hématose : Oxygénation du sang dans les poumons, où le sang veineux riche en CO₂ devient un sang artériel riche en O₂.

★ À maîtriser

• La diffusion d’un gaz dépend du gradient de pression.

• 🔄 L’O₂ suit le trajet :

  1. air inspiré
  2. alvéole
  3. capillaire
  4. système circulatoire
  5. tissus
  6. cellule

• 🔄 Le CO₂ suit le trajet :

  1. cellule
  2. tissus
  3. système circulatoire
  4. membrane alvéolo-capillaire
  5. air expiré

• L’hématose nécessite trois conditions :

  • ventilation de l’air dans les alvéoles
  • perfusion sanguine des capillaires
  • diffusion des gaz à travers la membrane alvéolo-capillaire

Compléments

• La membrane alvéolo-capillaire offre une surface d’échange de 100 m² et une épaisseur de 1 μm.

• La fréquence respiratoire au repos est de 15 à 18 par minute chez l’adulte, de 30 à 60 chez le nourrisson, de 40 à 60 chez le nouveau-né et de 20 à 30 chez l’enfant de 5 ans.

💡 Astuce mémo

Ventilation → perfusion → diffusion

📖 7. Transport de l’oxygène et équilibre acido-basique

★ À maîtriser

• L’oxygène dissous dans le sang est négligeable ; l’essentiel de l’oxygène est combiné à l’hémoglobine.

• L’affinité de l’hémoglobine pour le monoxyde de carbone est supérieure à celle pour l’O₂, si bien qu’une intoxication au CO diminue le transport de l’oxygène.

• La capacité vitale est le plus grand volume mobilisable et correspond à la somme du volume courant, du volume de réserve inspiratoire et du volume de réserve expiratoire.

• Le pH normal indiqué est de 7,38 à 7,42 ; une valeur inférieure à 7,32 correspond à une acidose et une valeur supérieure à 7,46 à une alcalose.

Compléments

• La capacité pulmonaire totale correspond à la capacité vitale augmentée du volume résiduel.

• La capacité résiduelle fonctionnelle correspond à la somme du volume de réserve expiratoire et du volume résiduel.

• Les reins régulent l’équilibre acido-basique en éliminant les ions H⁺, tandis que les poumons éliminent le CO₂, plus rapidement par la ventilation.

💡 Astuce mémo

Hyperventilation → évacuation accrue du CO₂

📖 8. Régulation respiratoire

🔑 Notions clés & Définitions

• Hypercapnie : Excès de CO₂ dans le sang.
• Hypoxémie : Baisse d’oxygène dans le sang.
• Hypoxie : Baisse d’oxygène dans les cellules.

📝 Points essentiels

• Le centre bulbaire assure la régulation respiratoire de base et constitue le siège de l’autonomie respiratoire en envoyant des influx nerveux qui stimulent les mouvements respiratoires, notamment les inspirations.

📖 9. Asthme et broncho-motricité

★ À maîtriser

• L’asthme associe une composante inflammatoire impliquant des lymphocytes et des polynucléaires éosinophiles à une composante obstructive comprenant bronchoconstriction et sécrétion de mucus.

Compléments

• L’acétylcholine et le carbachol sont des agonistes muscariniques utilisés pour rechercher une hyperréactivité bronchique en EFR, tandis que les anticholinergiques sont des antagonistes utilisés dans le traitement de l’asthme.

• Le salbutamol, commercialisé sous le nom Ventoline®, est un agoniste des récepteurs bêta₂ qui relaxe les fibres musculaires lisses bronchiques.

• Les bêtabloquants sont des antagonistes des récepteurs bêta₁.

💡 Astuce mémo

Muscarinique : constriction ; bêta-adrénergique : dilatation

📖 10. Autres pathologies respiratoires

🔑 Notions clés & Définitions

• Mucoviscidose : Maladie génétique affectant les épithéliums glandulaires de nombreux organes, dont le poumon ; son mucus trop épais s’accumule et entraîne notamment une dilatation des bronches, des surinfections pulmonaires et des atteintes pancréatiques.

📝 Points essentiels

• Les maladies neuromusculaires peuvent atteindre les muscles respiratoires ou les nerfs, notamment le nerf phrénique, et provoquer un syndrome restrictif avec diminution de la capacité vitale.

• Dans l’embolie pulmonaire, une zone est ventilée mais non perfusée, avec hypocapnie et hypoxémie.