Cours Physiologie Respiratoire PASS-LAS HAYOT- 2025-26.pdf

# Structure et fonctionnement du système respiratoire Le système respiratoire est un ensemble complexe de structures dont le rôle principal est l'échange gazeux, en assurant l'apport d'oxygène et l'élimination du dioxyde de carbone [5](#page=5). ### 1.1 Vue d'ensemble du système respiratoire Le système respiratoire est un système complexe composé de multiples structures interdépendantes. Un modèle simplifié décrit les échanges gazeux entre les capillaires et le système respiratoire. Le système agit comme un échangeur de gaz, facilitant le transfert d'O2 et de CO2 [5](#page=5) [6](#page=6) [7](#page=7) [8](#page=8). ### 1.2 Les voies aériennes supérieures #### 1.2.1 La cavité nasale La cavité nasale joue plusieurs rôles essentiels : * **Réchauffement de l'air**: elle conditionne l'air inspiré pour le rapprocher de la température corporelle [10](#page=10). * **Humidification de l'air**: elle augmente la teneur en vapeur d'eau de l'air afin de protéger les voies aériennes inférieures [10](#page=10). * **Filtration de l'air**: elle retient les particules et les poussières présentes dans l'air inspiré [10](#page=10). > **Tip:** Ces fonctions préliminaires de la cavité nasale sont cruciales pour prévenir les dommages aux structures plus délicates des poumons. #### 1.2.2 Le pharynx, le larynx et la partie supérieure de la trachée Ces structures constituent un carrefour aéro-digestif. Elles présentent une résistance au passage des gaz et jouent un rôle dans la mécanique ventilatoire [11](#page=11). ### 1.3 Les voies aériennes inférieures et les poumons #### 1.3.1 Divisions des voies aériennes Les voies aériennes se caractérisent par 23 divisions dichotomiques successives, qui suivent la segmentation pulmonaire. À chaque division, le diamètre de chaque bronche fille est inférieur à celui de la bronche mère, mais la somme des surfaces de section des bronches filles est supérieure à celle de la bronche d'origine. Ceci permet d'augmenter la surface totale pour la diffusion gazeuse dans les régions plus distales [12](#page=12) [13](#page=13) [14](#page=14). #### 1.3.2 Structure des poumons Les poumons sont composés de lobes: trois lobes pulmonaires à droite et deux lobes pulmonaires à gauche. L'ensemble des voies aériennes et des poumons forme une structure complexe [12](#page=12) [15](#page=15). ### 1.4 Le système thoraco-pulmonaire Le système respiratoire comprend les poumons, la paroi thoracique et le système thoraco-pulmonaire lui-même, qui inclut la plèvre [16](#page=16) [17](#page=17). #### 1.4.1 La plèvre La plèvre est une membrane séreuse qui entoure les poumons. Elle est composée de deux feuillets: le feuillet viscéral, qui adhère à la surface du poumon, et le feuillet pariétal, qui tapisse la cavité thoracique. Entre ces deux feuillets se trouve la cavité pleurale, remplie d'une fine couche de liquide pleural, qui permet le glissement des poumons lors de la respiration [18](#page=18). ### 1.5 L'échange gazeux : la barrière alvéolo-capillaire La "barrière alvéolo-capillaire" est le site principal de l'échange gazeux dans les poumons. Il s'agit d'une structure fine permettant la diffusion efficace de l'oxygène et du dioxyde de carbone entre les alvéoles et le sang [44](#page=44). #### 1.5.1 Étapes du transfert par diffusion Le transfert des gaz à travers la barrière alvéolo-capillaire s'effectue par diffusion selon plusieurs étapes : 1. Arrivée du gaz dans les voies aériennes et les espaces alvéolaires [45](#page=45). 2. Mélange et diffusion du gaz dans les canaux alvéolaires, les sacs alvéolaires et les alvéoles [45](#page=45). 3. Transfert du gaz au travers de l'interface gaz-liquide dans la membrane alvéolaire [45](#page=45). 4. Mélange et diffusion du gaz dans le parenchyme pulmonaire et dans le plasma des capillaires alvéolaires [45](#page=45). 5. Diffusion à travers la membrane des globules rouges et à l'intérieur de ceux-ci [45](#page=45). 6. Réaction chimique avec les éléments constitutifs de l'hémoglobine du sang [45](#page=45). > **Example:** L'oxygène inspiré suit ce chemin pour passer de l'air ambiant à l'hémoglobine dans les globules rouges, et inversement pour le dioxyde de carbone. --- # Mécanique ventilatoire et propriétés pulmonaires Cette section explore le fonctionnement de la ventilation pulmonaire, incluant les variations de pression et de volume pendant le cycle respiratoire, ainsi que les propriétés élastiques des poumons telles que la compliance et le rôle crucial du surfactant. ### 2.1 Le cycle ventilatoire Le cycle ventilatoire correspond au mouvement respiratoire, composé d'une inspiration suivie d'une expiration [20](#page=20). #### 2.1.1 Paramètres du cycle ventilatoire * **Fréquence respiratoire (Fr)**: Nombre de cycles ventilatoires par minute. Chez l'adulte éveillé au repos, elle est de 12 à 15 cycles/min, et peut atteindre 30 à 45 cycles/min pendant l'exercice [20](#page=20). * **Durée du cycle ventilatoire (TTOT)** : Durée totale d'un cycle respiratoire. * **Durée de l'inspiration (TI)** : Durée de la phase inspiratoire. * **Durée de l'expiration (TE)** : Durée de la phase expiratoire. * **Rapport TI/TTOT**: Chez un sujet au repos, ce rapport est approximativement de 1/3 [20](#page=20). #### 2.1.2 Volume Courant (VT) Le volume courant est le volume d'air mobilisé à chaque cycle ventilatoire [20](#page=20). #### 2.1.3 Ventilation externe (VE) La ventilation externe, ou débit ventilatoire, est calculée par la formule : $VE = VT \times Fr$ [20](#page=20). #### 2.1.4 Variations de pression et de volume pendant la ventilation Le système respiratoire obéit à la loi des gaz parfaits, où $P \times V = \text{Constante}$ à température constante [21](#page=21). Lors de la contraction du diaphragme, le volume thoracique augmente, ce qui entraîne une diminution de la pression intrathoracique. Cette différence de pression permet le flux d'air vers les poumons. Les variations de pression et de volume caractérisent le cycle ventilatoire [21](#page=21) [22](#page=22). > **Tip:** La mécanique ventilatoire est le résultat de la gestion des pressions dans le système respiratoire pour déplacer l'air. ### 2.2 Contraintes de pression sur le système respiratoire Le système respiratoire est soumis à diverses contraintes de pression qui influencent la mécanique ventilatoire [24](#page=24). ### 2.3 Propriétés élastiques du poumon Les propriétés élastiques du poumon sont fondamentales pour son fonctionnement [25](#page=25). #### 2.3.1 Compliance pulmonaire La compliance (C) est une mesure de la capacité d'une structure distensible à augmenter de volume sous l'effet d'une pression appliquée. Elle est définie comme l'inverse de l'élastance (E) [26](#page=26): $C = \frac{1}{E}$ [26](#page=26). Les propriétés élastiques du poumon résultent de deux facteurs principaux : * La composition histologique du parenchyme pulmonaire, incluant les fibres élastiques et conjonctives [26](#page=26). * La présence du surfactant, une substance synthétisée par les pneumocytes de type 2, composée d'environ 90% de lipides et 10% de protéines [26](#page=26). > **Tip:** Une compliance élevée signifie que le poumon peut facilement s'étendre avec une faible augmentation de pression. Inversement, une faible compliance indique que le poumon est rigide et nécessite une pression plus élevée pour s'étendre. #### 2.3.2 Rôle du surfactant Le surfactant joue un rôle essentiel dans la réduction de la tension superficielle à l'interface air-liquide à l'intérieur des alvéoles [27](#page=27). La tension superficielle (T) est une force due à la cohésion des molécules d'eau, qui tend à réduire la surface d'un liquide. Dans une bulle, la pression interne ($P$) est liée à la tension superficielle ($T$) et au rayon ($r$) par la loi de Laplace : $$P = \frac{2 \cdot T}{r}$$ [28](#page=28). Plus la tension superficielle est élevée, plus la pression à l'intérieur de la bulle est importante. Les alvéoles peuvent être assimilés à des bulles. La couche de surfactant à la surface de l'eau dans les alvéoles diminue significativement cette tension superficielle [29](#page=29). **Conséquences de la réduction de la tension superficielle par le surfactant :** * Réduction du travail inspiratoire nécessaire pour augmenter le volume alvéolaire, ce qui augmente la compliance pulmonaire [29](#page=29). * Diminution de la pression alvéolaire [29](#page=29). > **Example:** Sans surfactant, les petites alvéoles auraient une pression interne beaucoup plus élevée que les grandes alvéoles (en raison de la loi de Laplace, où un rayon plus petit implique une pression plus grande pour une tension superficielle donnée). Cela entraînerait le collapse des petites alvéoles au profit des plus grandes et rendrait la respiration extrêmement difficile, voire impossible. Le surfactant stabilise les alvéoles de différentes tailles [30](#page=30). ### 2.4 Les forces en présence Diverses forces agissent sur le système respiratoire, influençant le mouvement de l'air et l'élasticité des poumons. Ces forces incluent les forces élastiques des poumons et de la paroi thoracique, ainsi que les résistances des voies aériennes [37](#page=37). --- # Exploration des volumes et débits pulmonaires Cette section explore les méthodes d'exploration des fonctions pulmonaires, en particulier la spirométrie, afin de mesurer les volumes pulmonaires et les débits bronchiques. ### 3.1 La spirométrie : une mesure du souffle La spirométrie est la méthode fondamentale pour explorer les volumes pulmonaires et les débits bronchiques. Elle permet d'enregistrer les mouvements de l'air lors de la respiration, offrant une représentation graphique de ces mesures [33](#page=33) [34](#page=34). ### 3.2 Mesure des volumes pulmonaires Les volumes pulmonaires représentent les quantités d'air présentes dans les poumons à différents moments du cycle respiratoire. Ils sont généralement mesurés à l'aide d'un spiromètre, qui enregistre les variations de volume sur un graphique en fonction du temps [34](#page=34). #### 3.2.1 Classification des volumes pulmonaires Les volumes pulmonaires peuvent être classés en deux catégories principales: mobilisables et non mobilisables [36](#page=36). ##### 3.2.1.1 Volumes mobilisables Ce sont les volumes d'air qui peuvent être activement déplacés lors de la respiration. * **Volume courant (VT)**: Le volume d'air mobilisé à chaque cycle ventilatoire normal [36](#page=36). * **Volume de réserve inspiratoire (VRI)**: Le volume d'air supplémentaire qui peut être inspiré au-delà d'une inspiration normale [36](#page=36). * **Volume de réserve expiratoire (VRE)**: Le volume d'air supplémentaire qui peut être expiré de manière forcée après une expiration normale [36](#page=36). * **Capacité inspiratoire (CI)**: Le volume total d'air qui peut être inspiré à partir du niveau d'une expiration courante normale [36](#page=36). * **Capacité vitale (CV)**: Le volume d'air maximal qui peut être expiré après une inspiration maximale. Ce volume inclut le VT, le VRI et le VRE [36](#page=36). ##### 3.2.1.2 Volumes non mobilisables Ce sont les volumes d'air qui restent dans les poumons même après une expiration forcée. * **Volume résiduel (VR)**: Le volume d'air qui demeure dans les poumons et les voies aériennes après une expiration forcée. Il est considéré comme non mobilisable [36](#page=36). * **Capacité résiduelle fonctionnelle (CRF)**: Le volume gazeux restant dans le poumon et les voies aériennes à la fin d'une expiration courante. Il comprend le VR [36](#page=36). * **Capacité pulmonaire totale (CPT)**: Le volume maximal que les poumons peuvent contenir, y compris le VR. Elle est calculée comme la somme de la capacité vitale (CV) et du volume résiduel (VR): $CPT = CV + VR$ [36](#page=36). > **Tip:** Comprendre la distinction entre volumes mobilisables et non mobilisables est crucial pour interpréter les spirométries et diagnostiquer certaines pathologies respiratoires. ### 3.3 Exploration des débits bronchiques Les débits bronchiques se réfèrent à la vitesse à laquelle l'air circule dans les voies aériennes, particulièrement lors de manœuvres expiratoires forcées. L'exploration de ces débits permet d'évaluer l'état des voies aériennes et de détecter d'éventuelles obstructions [38](#page=38) [39](#page=39). #### 3.3.1 La courbe débit-volume L'étude des débits bronchiques est souvent réalisée via la "courbe débit-volume". Cette courbe représente le débit instantané de l'air en fonction du volume expiré lors d'une expiration forcée [40](#page=40) [41](#page=41). #### 3.3.2 Paramètres clés des débits bronchiques Deux expressions graphiques principales décrivent une même manœuvre ventilatoire forcée: la courbe débit-volume et la courbe volume-temps [41](#page=41). * **Débits instantanés**: Ils sont représentés sur la courbe débit-volume ($V/dV$) [41](#page=41). * **Débits moyens**: Ils sont représentés sur la courbe volume-temps ($\Delta V/\Delta t$) [41](#page=41). Les paramètres les plus couramment analysés lors d'une expiration forcée sont : * **Volume maximal expiratoire au cours de la 1ère seconde (VEMS)**: Il mesure le volume d'air expiré au cours de la première seconde d'une expiration forcée, débutant après une inspiration maximale [41](#page=41). * **Capacité vitale forcée (CVF)**: C'est le volume maximal d'air qui peut être expiré lors d'une expiration forcée. C'est l'équivalent de la capacité vitale (CV) mesurée lors d'une expiration forcée [41](#page=41). La relation entre le VEMS et la CVF, souvent exprimée sous forme de ratio (VEMS/CVF), est un indicateur important de la présence d'une obstruction des voies aériennes. Un rapport VEMS/CVF diminué suggère une limitation du débit aérien [41](#page=41). > **Example:** Une personne présentant une bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) aura généralement un VEMS réduit et un ratio VEMS/CVF diminué, indiquant une obstruction des voies aériennes. --- # Muscles respiratoires et leur recrutement Ce thème analyse la structure, la fonction, l'innervation et le recrutement des principaux muscles impliqués dans la respiration, tant au repos que lors d'un exercice. ### 4.1 Structure et points communs avec les muscles locomoteurs Les muscles respiratoires sont des muscles striés squelettiques, partageant des caractéristiques structurelles avec les muscles locomoteurs. Leur insertion se fait sur le squelette osseux et leur ultrastructure est celle de fibres musculaires striées. Fonctionnellement, ils effectuent un travail "continu" phasique tout au long de la vie. Le temps d'activation des muscles respiratoires est significativement plus élevé que pour d'autres muscles, le diaphragme étant actif environ 45% du temps, comparativement à 2% pour le long extenseur du doigt et 14% pour le soléaire [52](#page=52) [53](#page=53). Le diaphragme est particulièrement résistant à la fatigue, présentant une proportion plus élevée de fibres musculaires de type I (lentes) par rapport au quadriceps. La composition diaphragmatique en isoformes de myosine contribue à sa capacité d'endurance [54](#page=54) [55](#page=55). ### 4.2 Les principaux muscles respiratoires Une vue d'ensemble des muscles respiratoires les distingue en inspiratoires et expiratoires [56](#page=56) [65](#page=65). #### 4.2.1 Le diaphragme Le diaphragme est le principal muscle respiratoire, composé de deux hémidiaphragmes formant deux coupoles. Il se divise en deux parties [57](#page=57): * **Diaphragme costal**: mince, relié à la partie tendineuse et à la cage thoracique [57](#page=57). * **Diaphragme crural**: épais, situé en position postérieure et paravertébrale [57](#page=57). Il est innervé par les nerfs phréniques (droit et gauche), dont les corps cellulaires des motoneurones se situent au niveau des 3ème, 4ème et 5ème racines cervicales. Son contrôle est double: volontaire et automatique [57](#page=57). Le diaphragme est le muscle principal de l'inspiration, contribuant à environ 70% du volume courant en ventilation calme. Sa contraction induit plusieurs effets [58](#page=58): * Augmentation du diamètre cranio-caudal de la cage thoracique par abaissement [58](#page=58). * Augmentation du diamètre transverse par insertion [58](#page=58). * Augmentation du diamètre antéropostérieur par apposition [58](#page=58). Un effet de réduction du diamètre de la partie supérieure de la cage thoracique est également observé, nécessitant l'action d'autres muscles inspiratoires [58](#page=58). #### 4.2.2 Les intercostaux Les muscles intercostaux sont divisés en trois groupes : * **Intercostaux parasternaux**: position antérieure, au niveau chondro-costal, avec des fibres orientées vers le haut et l'avant. Ils sont activés lors de l'inspiration courante de repos [59](#page=59) [60](#page=60). * **Intercostaux externes**: couche musculaire externe, avec des fibres orientées vers le bas et l'avant. Ils sont activés principalement lors de l'inspiration forcée, mais aussi en ventilation calme lors de l'inspiration [59](#page=59) [60](#page=60). * **Intercostaux internes**: fibres orientées vers le bas et l'arrière. Ils interviennent lors de l'expiration forcée en abaissant la côte supérieure [59](#page=59) [61](#page=61). La disposition de ces muscles varie le long de la cage thoracique: seuls les parasternaux sont présents en avant, les deux groupes cohabitent sur les parties latérales, et seuls les intercostaux externes sont présents à l'arrière. Leur fonction est de varier le diamètre de la cage thoracique en mobilisant les côtes. Ils jouent également un rôle postural, assurant la rigidification et la protection de la cage thoracique. La contraction des intercostaux externes et des parasternaux provoque l'élévation de la côte inférieure [59](#page=59) [60](#page=60). #### 4.2.3 Les scalènes Les scalènes s'insèrent sur les vertèbres cervicales et les deux premières côtes. Leur action consiste à élever et/ou fixer la partie supérieure de la cage thoracique. Ils se contractent pendant toute l'inspiration, contrecarrant l'effet de la contraction diaphragmatique sur la partie supérieure du gril costal. Ils ont un rôle inspiratoire primaire, et non accessoire, chez le sujet sain [62](#page=62). #### 4.2.4 Les sterno-cléido-mastoïdiens Leur effet principal est la flexion et/ou la rotation du cou. Leur effet ventilatoire est l'élévation du gril costal. Ils n'ont pas de rôle en ventilation courante; leur action inspiratoire est accessoire chez le sujet sain [63](#page=63). #### 4.2.5 Les muscles abdominaux La contraction des muscles abdominaux a plusieurs effets : * Augmentation de la pression abdominale transmise au diaphragme, entraînant une diminution du diamètre cranio-caudal de la cage thoracique [66](#page=66). * Abaissement des côtes, réduisant le diamètre horizontal de la cage thoracique [66](#page=66). Ces effets sont similaires à ceux observés lors des efforts de toux, d'éternuement, de vomissement et de défécation. Ils sont impliqués dans l'expiration active lors de l'exercice musculaire. Le grand droit et l'oblique externe agissent sur le gril costal, tandis que le transverse augmente la pression abdominale [66](#page=66). ### 4.3 Innervation des muscles respiratoires L'innervation des muscles respiratoires est assurée par les nerfs phréniques, issus des racines C3-C4-C5. Une section médullaire au-dessus de C4 abolit la ventilation [68](#page=68). ### 4.4 Recrutement des muscles respiratoires Le recrutement des muscles respiratoires varie en fonction des conditions physiologiques [67](#page=67). #### 4.4.1 Sujet sain au repos en ventilation calme L'inspiration courante en ventilation calme est principalement assurée par le diaphragme (70%) et les intercostaux parasternaux et externes (30%). Les scalènes agissent comme stabilisateurs de la partie supérieure du thorax [69](#page=69). L'expiration est essentiellement passive, reposant sur l'élasticité du système thoraco-pulmonaire. Les muscles intercostaux internes ne sont pas sollicités lors de l'expiration calme chez le sujet normal. La contraction du diaphragme diminue pendant l'expiration mais persiste jusqu'à environ 50% du temps expiratoire pour éviter un retour trop rapide du "piston" diaphragmatique. La contraction des muscles respiratoires est simultanée droite-gauche [69](#page=69) [71](#page=71). > **Tip:** En ventilation calme, l'expiration est un processus passif grâce à l'élasticité pulmonaire [69](#page=69) [71](#page=71). #### 4.4.2 Sujet sain au cours de l'exercice musculaire L'augmentation de la ventilation durant l'exercice nécessite le recrutement des muscles inspiratoires et expiratoires. Les muscles inspiratoires actifs au repos augmentent leur travail, le diaphragme pouvant être sollicité jusqu'à 13 fois plus. Les muscles agissant sur le gril costal (intercostaux externes, sterno-cléido-mastoïdiens) voient leur travail inspiratoire multiplié par 12. Tous les muscles abdominaux sont recrutés, le transverse jouant un rôle prépondérant dans le maintien d'un volume de fin d'expiration constant [70](#page=70). > **Tip:** L'exercice musculaire impose un recrutement actif des muscles expiratoires, contrairement à la ventilation de repos où l'expiration est passive [70](#page=70) [71](#page=71). ### 4.5 Points clés concernant les muscles respiratoires * Les muscles inspiratoires sont endurants et responsables de l'augmentation du volume alvéolaire en agrandissant les diamètres de la cage thoracique [71](#page=71). * L'expiration est passive, résultant du retour élastique du poumon au volume alvéolaire de base [71](#page=71). * Les muscles expiratoires sont activés lors de l'expiration complète, forcée (exercice) et lors de la toux [71](#page=71). * L'innervation est assurée par les nerfs phréniques issus des racines C3-C4-C5 [71](#page=71). --- # Principes du contrôle de la ventilation This section outlines the fundamental mechanisms governing respiratory control, encompassing the roles of respiratory centers, automatic and voluntary motor commands, and chemosensitive regulation. ### 5.1 Les centres respiratoires L'activité rythmique de base de la ventilation et les réponses aux informations des récepteurs chimiques et mécaniques sont orchestrées par des centres respiratoires complexes. Ces centres sont reliés à des effecteurs, tels que les muscles respiratoires, et reçoivent des informations de divers récepteurs [73](#page=73). ### 5.2 La commande motrice #### 5.2.1 Commande motrice automatique La commande motrice automatique de la ventilation est assurée par des groupes de neurones situés dans le tronc cérébral. Ces neurones régulent et contrôlent l'activité ventilatoire de manière inconsciente [74](#page=74). #### 5.2.2 Commande motrice volontaire Bien que la commande motrice soit principalement automatique, un contrôle volontaire de la respiration est également possible. Cette capacité permet de modifier consciemment le rythme et la profondeur de la ventilation [75](#page=75). ### 5.3 Le système respiratoire comme système sensoriel Il est important de noter que le système respiratoire fonctionne également comme un système sensoriel, intégrant des informations provenant de divers récepteurs [76](#page=76). ### 5.4 Régulation chémosensible de la ventilation La régulation de la ventilation est fortement influencée par les variations de la composition chimique du sang. Cette régulation chémosensible est cruciale pour maintenir l'équilibre des gaz sanguins. Les récepteurs sensibles aux variations de la concentration en dioxygène et en dioxyde de carbone jouent un rôle clé dans ce processus [77](#page=77). > **Tip:** La régulation chémosensible permet d'adapter la ventilation aux besoins métaboliques de l'organisme, assurant ainsi un apport suffisant en oxygène et une élimination adéquate du dioxyde de carbone [77](#page=77). L'essoufflement, par exemple, peut être lié à des modifications de la concentration en oxygène dans le sang [78](#page=78). > **Example:** Une diminution significative de la concentration en oxygène dans le sang (hypoxémie) peut déclencher une augmentation de la fréquence et de la profondeur de la ventilation pour tenter de compenser. De même, une augmentation de la concentration en dioxyde de carbone (hypercapnie) est un puissant stimulus pour la ventilation [77](#page=77) [78](#page=78). --- ## Erreurs courantes à éviter - Révisez tous les sujets en profondeur avant les examens - Portez attention aux formules et définitions clés - Pratiquez avec les exemples fournis dans chaque section - Ne mémorisez pas sans comprendre les concepts sous-jacents

| Term | Definition | |------|------------| | Cavité nasale | Zone initiale des voies aériennes supérieures, responsable du réchauffement, de l'humidification et de la filtration de l'air inspiré. | | Pharynx | Carrefour aéro-digestif situé entre la cavité nasale et le larynx pour les voies aériennes, et entre la cavité orale et l'œsophage pour les voies digestives. | | Larynx | Organe de la phonation situé dans la partie antérieure du cou, il assure également la protection des voies aériennes inférieures et joue un rôle dans la mécanique ventilatoire. | | Trachée | Conduit aérien principal qui descend du larynx vers les poumons, divisé en deux bronches souches. | | Bronches | Voies aériennes conductrices qui se ramifient à l'intérieur des poumons, transportant l'air jusqu'aux alvéoles. | | Lobes pulmonaires | Divisions macroscopiques des poumons ; il y a trois lobes à droite et deux lobes à gauche. | | Plèvre | Membrane séreuse double qui enveloppe les poumons (plèvre viscérale) et tapisse la paroi interne de la cage thoracique (plèvre pariétale), créant un espace virtuel contenant un liquide lubrifiant. | | Cycle ventilatoire | L'unité fondamentale de la respiration, composée d'une inspiration suivie d'une expiration. | | Fréquence respiratoire (Fr) | Le nombre de cycles ventilatoires (inspirations et expirations) par minute. | | Volume Courant (VT) | Le volume d'air mobilisé dans les poumons lors de chaque cycle ventilatoire au repos. | | Durée totale du cycle ventilatoire (TTOT) | La durée complète d'une inspiration et d'une expiration. | | Durée de l'inspiration (TI) | Le temps nécessaire pour réaliser une inspiration. | | Durée de l'expiration (TE) | Le temps nécessaire pour réaliser une expiration. | | TI/TTOT | Rapport entre la durée de l'inspiration et la durée totale du cycle ventilatoire, indiquant le schéma temporel de la respiration. | | Ventilation (VE) | Le volume total d'air échangé par minute, calculé par le produit du Volume Courant (VT) et de la Fréquence Respiratoire (Fr). | | Pression (P) | Force exercée par unité de surface. Dans le système respiratoire, elle est cruciale pour le mouvement de l'air. | | Volume (V) | L'espace occupé par l'air dans le système respiratoire. | | Loi de Boyle-Mariotte | Principe physique stipulant qu'à température constante, le produit de la pression et du volume d'un gaz est constant ($P \times V = \text{Constante}$). | | Diaphragme | Principal muscle inspiratoire, formant un dôme musculaire qui sépare la cavité thoracique de la cavité abdominale. | | Contraction musculaire | Processus par lequel les fibres musculaires raccourcissent, générant une force et induisant un mouvement. | | Compliance pulmonaire | Mesure de la capacité des poumons à s'étirer et à se distendre en réponse à une variation de pression appliquée. Elle est l'inverse de l'élastance. | | Élastance | La résistance d'un tissu à l'étirement ; c'est l'inverse de la compliance ($E = 1/C$). | | Surfactant | Substance tensioactive produite par les pneumocytes de type 2 dans les alvéoles, qui réduit la tension superficielle de l'eau à l'interface air-liquide, facilitant ainsi l'expansion alvéolaire et prévenant leur collapsus. | | Pneumocytes de type 2 | Cellules spécialisées présentes dans les alvéoles pulmonaires, responsables de la synthèse et de la sécrétion du surfactant. | | Tension superficielle (T) | Force qui agit à la surface d'un liquide, causée par l'attraction intermoléculaire, et qui tend à minimiser la surface. | | Loi de Laplace | Relation qui décrit la différence de pression à travers une surface courbe, telle qu'une bulle ou un alvéole ($P = 2T/r$ pour une sphère), où P est la pression, T la tension superficielle, et r le rayon. | | Alvéole | Petite cavité en forme de sac dans les poumons où se produisent les échanges gazeux entre l'air et le sang. | | Travail inspiratoire | L'énergie nécessaire pour effectuer une inspiration, impliquant la contraction des muscles respiratoires et le mouvement de la cage thoracique. | | Résistance des voies aériennes | La force qui s'oppose au flux d'air lors de la respiration, principalement déterminée par le diamètre des voies aériennes. | | Spirométrie | Technique de mesure des volumes et des débits d'air inspirés et expirés, utilisée pour évaluer la fonction pulmonaire. | | Volume résiduel (VR) | Le volume d'air qui reste dans les poumons après une expiration forcée maximale ; il n'est pas mobilisable. | | Capacité vitale (CV) | Le volume maximal d'air qu'une personne peut expirer après une inspiration maximale. | | Capacité pulmonaire totale (CPT) | Le volume total d'air que les poumons peuvent contenir après une inspiration maximale. | | Capacité inspiratoire (CI) | Le volume d'air qui peut être inspiré après une expiration normale. | | Capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) | Le volume d'air restant dans les poumons à la fin d'une expiration normale. | | Volume réserve inspiratoire (VRI) | Le volume d'air supplémentaire qui peut être inspiré au-delà d'un volume courant normal. | | Volume réserve expiratoire (VRE) | Le volume d'air supplémentaire qui peut être expiré au-delà d'un volume courant normal. | | Courbe débit-volume | Graphique représentant le débit d'air instantané en fonction du volume expiré lors d'une manœuvre expiratoire forcée. | | Volume maximal expiratoire au cours de la 1ère seconde (VEMS) | Le volume maximal d'air expiré pendant la première seconde d'une expiration forcée. | | Capacité vitale forcée (CVF) | La capacité vitale mesurée lors d'une expiration forcée aussi rapide que possible. | | Barrière alvéolo-capillaire | La fine couche de tissu qui sépare l'air dans les alvéoles du sang dans les capillaires pulmonaires, permettant les échanges gazeux. | | Diffusion | Mouvement net de particules d'une région de concentration élevée vers une région de concentration faible. | | Loi de diffusion de Fick | Décrit le taux de diffusion d'une substance à travers une membrane, dépendant de la surface, de l'épaisseur, de la solubilité et du gradient de concentration. | | Solubilité (α) | Capacité d'un gaz à se dissoudre dans un liquide. | | Poids moléculaire (PM) | La masse d'une molécule, qui influence la vitesse de diffusion des gaz. | | Muscles respiratoires | Muscles squelettiques impliqués dans le processus de la respiration, permettant l'inspiration et l'expiration. | | Muscles striés squelettiques | Type de muscle dont les fibres présentent des striations transversales visibles au microscope et qui est sous contrôle volontaire. | | Muscles intercostaux externes | Muscles situés entre les côtes, dont la contraction élève les côtes et augmente le volume de la cage thoracique, participant à l'inspiration. | | Muscles intercostaux internes | Muscles situés sous les intercostaux externes, dont la contraction abaisse les côtes et participe à l'expiration forcée. | | Muscles scalènes | Muscles du cou qui s'insèrent sur les premières côtes et aident à élever la cage thoracique pendant l'inspiration forcée. | | Muscles sterno-cléido-mastoïdiens | Muscles du cou qui, lors d'une contraction forte, peuvent aider à élever le sternum et les premières côtes lors de l'inspiration forcée. | | Muscles abdominaux | Groupe de muscles de la paroi abdominale qui, lorsqu'ils se contractent, augmentent la pression intra-abdominale et aident à l'expiration forcée. | | Nerfs phréniques | Nerfs qui innervent le diaphragme, leur origine étant les racines nerveuses cervicales C3, C4 et C5. | | Contrôle volontaire | La capacité de contrôler consciemment les mouvements du corps, y compris potentiellement certains aspects de la respiration. | | Contrôle automatique | Les fonctions corporelles qui se déroulent sans pensée consciente, comme la respiration de base régulée par le tronc cérébral. | | Centres respiratoires | Groupes de neurones situés dans le tronc cérébral qui régulent le rythme et la profondeur de la respiration. | | Récepteurs chimiques | Capteurs qui détectent les changements dans la composition chimique du sang ou du liquide céphalo-rachidien, notamment les niveaux d'oxygène, de dioxyde de carbone et de pH. | | Récepteurs mécaniques | Capteurs qui détectent les étirements ou les pressions, par exemple dans les poumons et la cage thoracique. | | Commande motrice | Les signaux nerveux qui partent du système nerveux central pour contrôler l'activité des muscles. | | Régulation chémosensible | La régulation de la ventilation en réponse aux variations des concentrations de gaz sanguins (O2, CO2) et du pH. | | SaO2 | Saturation en oxygène de l'hémoglobine dans le sang artériel, mesurée en pourcentage. | | Hémoglobine (Hb) | Protéine présente dans les globules rouges qui transporte l'oxygène des poumons vers les tissus. |