Fiche de révision : Physiologie respiratoire

📋 Plan du Cours

1. Étapes et structures respiratoires
2. Membrane alvéolo-capillaire et diffusion
3. Mécanique ventilatoire et plèvre
4. Spirométrie et volumes pulmonaires
5. Échanges gazeux et transport
6. Régulation nerveuse et chimique

📅 Repères chronologiques

1. 1610Jan Baptist Van Helmont découvre l’existence des gaz, dont le « gaz sylvestre » (CO2).
2. 1790Antoine-Laurent Lavoisier met en évidence la consommation d’O2 et le rejet de CO2.
3. 1862Felix Hoppe-Seyler découvre l’hémoglobine et la fixation de l’O2 sur celle-ci, formant l’oxyhémoglobine.

📖 1. Étapes et structures respiratoires

★ À maîtriser

• Les voies respiratoires conduisent l’air jusqu’aux poumons, où les sacs alvéolaires et les alvéoles constituent les structures d’échange gazeux.

Compléments

• La trachée et les bronches font partie des voies respiratoires conduisant l’air vers les poumons.

📖 2. Membrane alvéolo-capillaire et diffusion

★ À maîtriser

• La membrane alvéolo-capillaire entoure chaque alvéole et son épaisseur varie au cours du cycle respiratoire, entre environ 0,3 et 0,5 μm.

• La membrane alvéolo-capillaire comprend : un film liquidien alvéolaire, un pneumocyte de type 1, des membranes basales fusionnées entre l’épithélium alvéolaire et l’endothélium capillaire, une cellule endothéliale

📐 Formule - Selon la loi de Fick, le flux de diffusion gazeuse est proportionnel au coefficient de diffusion pulmonaire, à la surface d’échange et à la différence de pression partielle : $J(X,t)=D_L\,A\,\Delta P=D_L\,A\,(P_1-P_2)$. - Bourdial I., 2000

Compléments

📐 Formule - Le coefficient de diffusion pulmonaire dépend de la surface d’échange A, de l’épaisseur membranaire a, de la solubilité du gaz αX et de son poids moléculaire MW : $D_L=k\,\frac{A\,\alpha_X}{a\,\sqrt{MW}}$.

📖 3. Mécanique ventilatoire et plèvre

★ À maîtriser

📌 L’inspiration et l’expiration correspondent à des phases distinctes des variations du volume pulmonaire.

Compléments

• La cavité pleurale et le diaphragme sont présentés comme des éléments de la mécanique ventilatoire.

📖 4. Spirométrie et volumes pulmonaires

★ À maîtriser

• La spirométrie statique explore les volumes pulmonaires mesurés lors de manœuvres respiratoires complètes lentes, avec ou sans effort maximal au début et à la fin du test.

• Les volumes et capacités statiques cités sont :

  • le volume courant (VT)
  • le volume de réserve inspiratoire (VRI)
  • le volume de réserve expiratoire (VRE)
  • le volume résiduel (VRES)
  • la capacité vitale (CV)
  • la capacité résiduelle fonctionnelle
  • la capacité pulmonaire totale

• La spirométrie dynamique explore les débits et estime la capacité des poumons à mobiliser rapidement l’air lors de manœuvres forcées, avec un effort maximal et constant.

📐 Formule - Le rapport de Tiffeneau est le rapport du VEMS à la CVF : $r=\frac{VEMS}{CVF}$.

• Le rapport de Tiffeneau supérieur à 0,7 est associé à un individu sain, tandis qu’un rapport inférieur à 0,7 est associé à un individu malade.

Compléments

• Les tests dynamiques cités sont : la capacité vitale forcée (CVF), le volume expiratoire maximal en une seconde (VEMS), le coefficient de Tiffeneau (VEMS/CV)

📖 5. Échanges gazeux et transport

★ À maîtriser

• Dans les alvéoles, la pression partielle est de 105 mmHg pour l’O2, de 40 mmHg pour le CO2 et de 47 mmHg pour la vapeur d’eau à 37 °C.

Compléments

• Dans le sang afférent pulmonaire, les pressions partielles sont de 40 mmHg pour l’O2 et de 46 mmHg pour le CO2.

• Dans le sang efférent pulmonaire, les pressions partielles sont de 98 mmHg pour l’O2 et de 40 mmHg pour le CO2.

• Le document signale que l’altitude a un effet sur la pression partielle en O2, sans en détailler ici la valeur.

• Le taux d’utilisation de l’O2 (OCR) indiqué est :

  • 8 % pour les reins
  • 15 % pour la peau
  • 18 % pour le système porte hépatique
  • 34 % pour le muscle squelettique
  • 34 % pour le cerveau
  • 65 % pour le cœur

📖 6. Régulation nerveuse et chimique

★ À maîtriser

• Les chémorécepteurs périphériques sont localisés dans les glomus carotidiens, à la bifurcation carotidienne, et dans les glomus de l’arc aortique.

• Les centres respiratoires nommés comprennent :
  • le groupe respiratoire dorsal
  • le groupe respiratoire ventral
  • le complexe pré-Bötzinger
  • le noyau pneumotaxique

Compléments

• Le document distingue une aire chémosensible centrale rostrale et une aire chémosensible centrale caudale.

• La régulation de la respiration est présentée comme un arc réflexe faisant intervenir des stimuli respiratoires et des centres respiratoires.