Fiche de révision : Anatomie et physiologie respiratoires

📋 Plan du Cours

1. Organisation des voies respiratoires
2. Voies aériennes supérieures
3. Larynx et protection des voies
4. Trachée et arbre bronchique
5. Cage thoracique et plèvres
6. Poumons et unités alvéolaires
7. Fonctions respiratoires essentielles
8. Mécanique ventilatoire
9. Échanges et régulation respiratoires

📖 1. Organisation des voies respiratoires

★ À maîtriser

📌 L’appareil respiratoire comprend une zone de conduction, du nez aux bronchioles terminales, qui réchauffe, humidifie, filtre et conduit l’air sans échange gazeux, et une zone respiratoire, des bronchioles respiratoires aux sacs alvéolaires, où se produisent les échanges.

Compléments

• L’espace mort anatomique correspondant à la zone de conduction contient environ 150 mL d’air.

💡 Astuce mémo

Conduction = transporter ; respiration = échanger

📖 2. Voies aériennes supérieures

📝 Points essentiels

• Le nez et les fosses nasales réchauffent, humidifient et filtrent l’air grâce aux vibrisses, au mucus et aux cils, tout en participant à l’olfaction et à la résonance vocale.

• Le pharynx est un carrefour aéro-digestif situé de la base du crâne à C6, qui conduit l’air et les aliments et participe à la défense immunitaire par l’anneau de Waldeyer.

• Le pharynx comprend trois étages:

  • le nasopharynx aérien avec les végétations et l’orifice de la trompe d’Eustache
  • l’oropharynx mixte avec les amygdales palatines
  • le laryngopharynx ou hypopharynx mixte, ouvert vers le larynx en avant et l’œsophage en arrière

📖 3. Larynx et protection des voies

📝 Points essentiels

• La charpente du larynx comprend les cartilages thyroïde, cricoïde, épiglotte et les cartilages aryténoïdes pairs, qui mobilisent les cordes vocales.

• 🔄 Lors de la déglutition: le larynx s’élève, l’épiglotte bascule et ferme le vestibule laryngé, le bol alimentaire est dirigé vers l’œsophage

• L’air expiré fait vibrer les cordes vocales, dont la tension et l’écartement déterminent la hauteur du son, tandis que l’intensité dépend du débit d’air expiré.

💡 Astuce mémo

Déglutition → élévation du larynx → fermeture par l’épiglotte

📖 4. Trachée et arbre bronchique

★ À maîtriser

• La trachée est un tube fibro-cartilagineux de 10–12 cm de long et 1,5–2 cm de diamètre, allant du bord inférieur du cricoïde en C6 à la carène en regard de T4–T5.

• L’escalator mucociliaire remonte vers le pharynx le mucus et les particules piégées par l’épithélium cilié pseudostratifié à cellules caliciformes.

📌 La bronche souche droite est plus courte, plus large et plus verticale que la gauche, ce qui explique que les corps étrangers inhalés s’y logent préférentiellement.

Compléments

• La trachée comporte 16 à 20 anneaux cartilagineux en fer à cheval, ouverts en arrière, où s’appuie le muscle trachéal lisse contre l’œsophage.

💡 Astuce mémo

Trachée → bronches → bronchioles → alvéoles

📖 5. Cage thoracique et plèvres

🔑 Notions clés & Définitions

• Cavité pleurale : Espace virtuel entre les plèvres viscérale et pariétale, contenant quelques millilitres de liquide et une pression négative d’environ –5 cmH₂O qui solidarise le poumon à la paroi thoracique.

📝 Points essentiels

• La cage thoracique comprend:

  • 12 vertèbres thoraciques en arrière
  • 12 paires de côtes, dont 7 vraies, 3 fausses et 2 flottantes
  • le sternum en avant
  • le diaphragme en bas

• Les côtes se mobilisent selon un mouvement en anse de seau qui augmente le diamètre transversal et un mouvement en bras de pompe qui augmente le diamètre antéro-postérieur.

📌 Lors d’un pneumothorax, une brèche pleurale rompt la solidarisation entre le poumon et la paroi thoracique, ce qui entraîne la rétraction du poumon.

💡 Astuce mémo

Plèvre viscérale sur le poumon ; plèvre pariétale sur la paroi

📖 6. Poumons et unités alvéolaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Lobule pulmonaire : Le lobule pulmonaire est une unité anatomique pyramidale à sommet hilaire dans laquelle une bronchiole terminale se divise en bronchioles respiratoires, canaux alvéolaires et sacs alvéolaires.
• Alvéole pulmonaire : L’alvéole pulmonaire est un petit sac de 200–300 µm de diamètre, présent environ 300 millions de fois par sujet, offrant une surface d’échange de 70 à 100 m².

📝 Points essentiels

📌 Le poumon droit possède trois lobes, deux scissures et dix segments, tandis que le poumon gauche possède deux lobes, une scissure et huit à neuf segments.

• Les pneumocytes de type I couvrent environ 95 % de la surface alvéolaire et assurent les échanges gazeux, tandis que les pneumocytes de type II sécrètent le surfactant et participent à la réparation.

📖 7. Fonctions respiratoires essentielles

🔑 Notions clés & Définitions

• Hématose : Transformation du sang veineux pauvre en O₂ en sang artériel oxygéné au contact des alvéoles.

★ À maîtriser

📌 Une hyperventilation élimine du CO₂ et alcalinise le sang, tandis qu’une hypoventilation retient le CO₂ et acidifie le sang.

• La respiration maintient le pH sanguin entre 7,38 et 7,42 grâce à l’élimination rapide du CO₂, avec une régulation en minutes contre des heures pour le rein.

Compléments

• La défense respiratoire associe:
  • le filtre nasal
  • l’escalator mucociliaire
  • la toux
  • les macrophages alvéolaires
  • les IgA sécrétoires
  • le tissu lymphoïde BALT

💡 Astuce mémo

CO₂ retenu → acidification ; CO₂ éliminé → alcalinisation

📖 8. Mécanique ventilatoire

★ À maîtriser

📐 Formule — À température constante, la loi de Boyle-Mariotte établit que la pression et le volume varient en sens inverse : $P \propto \frac{1}{V}$.

• 🔄 Lors de l’inspiration: le diaphragme se contracte et s’abaisse, les intercostaux externes élèvent les côtes, le volume thoracique augmente, la pression alvéolaire devient inférieure à la pression atmosphérique, l’air entre dans les poumons

• Au repos, l’expiration est passive : le relâchement musculaire et le retour élastique du poumon et de la cage thoracique chassent l’air, avec une pression alvéolaire d’environ +1 cmH₂O.

Compléments

• Chez l’adulte au repos, la fréquence respiratoire est de 12–16 cycles par minute, le volume courant d’environ 500 mL, le débit ventilatoire d’environ 6 L/min et la capacité vitale de 3,5–5 L.

💡 Astuce mémo

Inspiration active ; expiration passive au repos

📖 9. Échanges et régulation respiratoires

🔑 Notions clés & Définitions

• Surfactant : Complexe phospholipido-protéique sécrété par les pneumocytes de type II qui abaisse la tension superficielle, augmente la compliance et empêche le collapsus alvéolaire.

★ À maîtriser

• De l’air vers le sang, la barrière comprend: le film de surfactant, le cytoplasme du pneumocyte de type I, la membrane basale fusionnée à celle du capillaire, l’endothélium capillaire

• Dans les échanges alvéolaires, la pression partielle de l’O₂ est de 100 mmHg dans l’alvéole contre 40 mmHg dans le sang veineux, tandis que celle du CO₂ est de 40 mmHg dans l’alvéole contre 46 mmHg dans le sang veineux.

• L’oxygène est transporté à 97–98 % de façon réversible par l’hémoglobine, qui fixe quatre molécules d’O₂, et à 2–3 % dissous dans le plasma.

• Le CO₂ est transporté environ à 70 % sous forme de bicarbonates, à 23 % lié aux protéines et à l’hémoglobine, et à 7 % dissous dans le plasma.

• Les chémorécepteurs centraux bulbaires sont très sensibles à la PaCO₂ et au pH du liquide cérébrospinal, ce qui en fait le principal stimulus de la ventilation, tandis que les chémorécepteurs périphériques répondent surtout à l’hypoxie.

📌 Le système sympathique, par l’adrénaline et les récepteurs β2, provoque une bronchodilatation et diminue les sécrétions, tandis que le système parasympathique, par le nerf vague, l’acétylcholine et les récepteurs muscariniques, provoque une bronchoconstriction et augmente les sécrétions.

Compléments

• Le surfactant est sécrété dès la 24ᵉ semaine et devient mature vers la 34ᵉ–35ᵉ semaine de gestation.

💡 Astuce mémo

Ventiler → diffuser → transporter → réguler

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des poumons

Contrôle autonome des bronches