Fiche de révision : La respiration humaine

📋 Plan du Cours

1. Définitions et rôle vital
2. Ventilation et échanges gazeux
3. Gaz du sang et homéostasie
4. Apnée et respirations géométriques
5. Techniques respiratoires fondamentales
6. Stress, cerveau et respiration
7. Respiration et activité physique
8. Adaptation respiratoire à la naissance
9. Voies aériennes et poumons

📖 1. Définitions et rôle vital

🔑 Notions clés & Définitions

• Respiration physiologique : Correspond au déplacement de l’oxygène de l’environnement vers les cellules et au transport du dioxyde de carbone dans la direction opposée.
• Respiration cellulaire : Un processus métabolique qui produit de l’énergie sous forme d’ATP en oxydant les nutriments et en libérant du dioxyde de carbone.
• Ventilation pulmonaire : Le renouvellement de l’air contenu dans les poumons grâce aux muscles respiratoires, principalement le diaphragme.

📝 Points essentiels

★ À maîtriser

• La ventilation comprend deux temps:
  • l’inspiration
  • habituellement active
  • et l’expiration
  • habituellement passive

Compléments

• Un être humain peut survivre environ 80 jours sans manger, 3 à 5 jours sans boire et seulement quelques minutes sans respirer.

💡 Astuce mémo

Respirer, c’est apporter O₂ et éliminer CO₂

📖 2. Ventilation et échanges gazeux

📝 Points essentiels

★ À maîtriser

📌 Les trois étapes des échanges respiratoires sont la ventilation pulmonaire, la respiration extracellulaire avec transport sanguin des gaz, puis la respiration intracellulaire dans les mitochondries.

🔄 Processus — À l’inspiration, la contraction du diaphragme l’abaisse et l’aplatit, les côtes se soulèvent, le volume thoracique augmente, la pression interne diminue et l’air entre dans les poumons.

🔄 Processus — À l’expiration, le diaphragme et les muscles intercostaux se relâchent, le diaphragme remonte, le volume thoracique diminue, la pression interne augmente et l’air sort des poumons.

• Le diaphragme est un muscle inspiratoire situé sous les poumons, séparant les cavités thoracique et abdominale, et il est innervé par le nerf phrénique.

Compléments

• La capacité résiduelle fonctionnelle est le volume d’environ 2,5 litres de gaz qui reste dans les poumons après chaque expiration chez l’homme adulte.

💡 Astuce mémo

Ventiler, transporter, utiliser

📖 3. Gaz du sang et homéostasie

📝 Points essentiels

★ À maîtriser

• L’air atmosphérique contient environ 78 % d’azote, 20 % de dioxygène, 1 % de gaz rares et au minimum 0,03 % de dioxyde de carbone, auxquels s’ajoutent de la vapeur d’eau et des particules variables.

🔄 Processus — La diffusion sanguine des gaz est passive et s’effectue d’une zone de forte pression vers une zone de faible pression, avec passage de l’O₂ des alvéoles vers les capillaires et du CO₂ vers les alvéoles.

📐 Formule — Le transport sanguin de l’oxygène se fait à 97 % par l’oxyhémoglobine et à 3 % dans le plasma.

📐 Formule — Le transport sanguin du dioxyde de carbone se fait à 7 % sous forme dissoute dans le plasma, à 23 % par la désoxyhémoglobine et à 70 % sous forme d’ions bicarbonate.

Compléments

🔄 Processus — La respiration contribue à l’homéostasie en éliminant le dioxyde de carbone et l’acidité qu’il génère, avec des compensations possibles du cœur et des reins lorsque la respiration est insuffisante.

💡 Astuce mémo

O₂ entre, CO₂ sort

📖 4. Apnée et respirations géométriques

🔑 Notions clés & Définitions

• Apnée : L’apnée est un arrêt de la ventilation, qui peut être volontaire ou involontaire.

📝 Points essentiels

★ À maîtriser

📌 L’apnée poumons pleins favorise l’assimilation cellulaire des gaz et nutriments, améliore la contraction musculaire et facilite l’intégration des informations.

📌 L’apnée poumons vides draine les cellules et décontracte l’activité neuromusculaire, mais elle doit être pratiquée après la maîtrise de l’apnée poumons pleins.

🔄 Processus — La respiration triangulaire anti-stress associe une inspiration rapide de 2 secondes, une apnée de 3 secondes et une expiration freinée d’au moins 6 secondes.

Compléments

🔄 Processus — La respiration circulaire enchaîne une inspiration de 6 secondes et une expiration de 6 secondes sans pause.

💡 Astuce mémo

Plein assimile, vide draine

📖 5. Techniques respiratoires fondamentales

📝 Points essentiels

★ À maîtriser

🔄 Processus — La respiration ventrale se pratique en inspirant calmement par le nez avec le ventre qui se gonfle, puis en expirant par le nez avec le ventre qui se creuse.

• La respiration ventrale favorise la détente, la récupération, la gestion des émotions, l’endormissement, le transit intestinal et le retour veineux.

🔄 Processus — La respiration thoracique bloque le ventre et mobilise la cage thoracique, avec élévation du sternum et écartement des côtes à l’inspiration.

📌 La respiration freinée, ou Ujjayi, contrôle le débit d’air en le réduisant à l’inspiration ou à l’expiration, comme pour humer une fleur ou produire un ronflement discret.

🔄 Processus — La respiration alternée consiste à inspirer par une narine, retenir le souffle narines bouchées, expirer par l’autre narine, puis inverser l’alternance pendant 10 à 12 cycles.

Compléments

• La respiration thoracique est associée à l’action, à la dynamisation, à la récupération après l’effort et à l’affirmation de soi.

🔄 Processus — La respiration rénale se pratique penché en avant, les mains posées sur les lombes, en contractant le ventre à l’inspiration pour sentir l’expansion de la ceinture.

💡 Astuce mémo

Ventrale détend, thoracique dynamise

📖 6. Stress, cerveau et respiration

🔑 Notions clés & Définitions

• Stress : Selon Hans Selye, le stress est un phénomène d’usure de l’organisme, d’autant plus important et précoce que la dose de stress est élevée.
• Complexe pré-Bötzinger : Un groupe de neurones qui participe à la régulation du rythme respiratoire et de certains comportements respiratoires comme le soupir.
• Locus coeruleus : Une région cérébrale qui gère l’éveil et le stress par l’intermédiaire de la noradrénaline et qui reçoit des prolongements de neurones liés à la respiration.

📝 Points essentiels

★ À maîtriser

🔄 Processus — Face à une menace réelle ou imaginaire, l’hypothalamus stimule l’hypophyse, dont les hormones activent les glandes surrénales qui sécrètent notamment l’adrénaline et le cortisol.

• Le stress amplifie le rythme respiratoire pour apporter davantage d’oxygène aux muscles, mais il peut accentuer l’asthme, l’hyperventilation, les étourdissements et les tensions du diaphragme.

Compléments

📌 Dans l’étude rapportée chez la souris, une respiration plus rapide active un circuit associé à l’anxiété tandis qu’une respiration douce maintient un état calme.

💡 Astuce mémo

Respiration rapide, anxiété accrue

📖 7. Respiration et activité physique

📝 Points essentiels

★ À maîtriser

🔄 Processus — Pendant un effort physique, les besoins musculaires en oxygène augmentent, ce qui accélère et amplifie la respiration ainsi que l’activité du cœur.

📌 Pendant un effort d’endurance, la respiration doit rester régulière et l’expiration est en moyenne deux à trois fois plus longue que l’inspiration.

📌 Pendant un effort intense et court, la respiration reste fluide, puis la récupération privilégie une respiration complète avec une inspiration nasale et de longues expirations buccales.

📌 En renforcement musculaire, l’expiration accompagne généralement la contraction et l’inspiration le relâchement, tandis que les exercices isométriques comme le gainage se pratiquent avec une respiration normale.

📌 Il faut éviter de bloquer sa respiration pendant l’effort, car ce blocage diminue l’oxygénation musculaire et limite les capacités physiques.

📌 Le monoxyde de carbone inhalé avec le tabac se fixe à l’hémoglobine à la place de l’oxygène, ce qui réduit l’oxygénation et la production d’énergie musculaire.

Compléments

• L’inspiration nasale filtre l’air, le réchauffe de 4 à 5 °C par temps froid et pourrait apporter 10 à 15 % de dioxygène supplémentaire dans le sang par rapport à l’inspiration buccale.

💡 Astuce mémo

Endurance régulière, force expirée

📖 8. Adaptation respiratoire à la naissance

🔑 Notions clés & Définitions

• Surfactant : Un liquide qui forme un film à la surface des alvéoles et empêche leur adhérence les unes aux autres lors de l’expiration.

📝 Points essentiels

★ À maîtriser

• Avant la naissance, le poumon fœtal est rempli de liquide pulmonaire représentant 90 à 95 % du poids du poumon et son oxygénation dépend entièrement de la mère.

🔄 Processus — À la naissance, l’adaptation respiratoire comprend l’évacuation du liquide pulmonaire, la sécrétion de surfactant et l’installation de mouvements respiratoires réguliers sous le contrôle des centres bulbaires.

Compléments

• La synthèse du surfactant commence en moyenne vers la 37e semaine de gestation.

• Les premiers cycles respiratoires du nouveau-né sont pénibles et les alvéoles s’ouvrent progressivement, leur multiplication cessant environ vers l’âge de 8 ans.

💡 Astuce mémo

Liquide évacué, surfactant, premier souffle

📖 9. Voies aériennes et poumons

📝 Points essentiels

★ À maîtriser

📌 Les voies respiratoires supérieures comprennent les fosses nasales, le pharynx, le larynx et la trachée, tandis que les voies respiratoires inférieures comprennent les bronches.

• Les fosses nasales réchauffent, assainissent et filtrent l’air inhalé, tout en permettant l’olfaction grâce à leur muqueuse olfactive.

• Le pharynx est un carrefour des voies aériennes et digestives, et l’épiglotte ferme la voie aérienne lors de la déglutition pour éviter les fausses routes.

• La trachée relie le larynx aux bronches et son mucus ainsi que ses cils vibratiles agglutinent puis repoussent les impuretés vers le haut.

• Les bronches principales se divisent en bronches lobaires, bronches segmentaires et bronchioles, qui aboutissent aux alvéoles où se déroulent les échanges gazeux.

• Au niveau des alvéoles, l’échange entre l’air et le sang dépend des différences de pression d’O₂ et de CO₂ et s’effectue en environ 0,75 seconde.

Compléments

• Le larynx relie le pharynx à la trachée, laisse passer l’air et participe à la phonation grâce aux cordes vocales.

• Le poumon droit possède trois lobes et le poumon gauche deux lobes, ce dernier étant plus petit pour laisser de la place au cœur.

💡 Astuce mémo

Du nez aux alvéoles

📊 Tableaux de synthèse

Principales respirations

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. La respiration physiologique ne désigne pas la production d’énergie dans les cellules.
2. La ventilation n’est qu’une étape des échanges respiratoires.
3. L’O₂ et le CO₂ ne diffusent pas dans la même direction au niveau pulmonaire.
4. L’apnée désigne l’arrêt de la ventilation, et non simplement une respiration lente.
5. Dans la respiration ventrale, le thorax reste relativement immobile et le mouvement principal concerne l’abdomen.
6. L’organisme réagit de façon comparable que le danger soit réel ou imaginaire.
7. Le gainage ne suit pas nécessairement l’alternance expiration-contraction et inspiration-relâchement.