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22.2: Respiration
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Respiration
 
TRANSCRIPTION

22.2: Respiration

Le processus de respiration, d’inspiration et d’expiration, implique le mouvement coordonné de la paroi thoracique, des poumons et des muscles qui les déplacent. Deux groupes de muscles ayant des rôles importants dans la respiration sont le diaphragme, situé directement sous les poumons, et les muscles intercostaux, qui se trouvent entre les côtes. Lorsque le diaphragme se contracte, il se déplace vers le bas, augmentant le volume de la cavité thoracique et créant plus d'espace pour l'expansion des poumons. Lorsque les muscles intercostaux se contractent, les côtes se déplacent vers le haut et la cage thoracique s’élargit, en élargissant de la même façon la cavité thoracique.

Chaque poumon est entouré de deux membranes appelées plèvres, qui sont séparées par du liquide. Ce fluide crée une force adhésive qui fait que les poumons s’étirent quand la cavité thoracique s’élargit. L’augmentation du volume dans les poumons réduit la pression. Lorsque la pression descend en dessous de la pression atmosphérique, cela produit un gradient de pression qui déplace l’air de l’atmosphère à une pression plus haute vers les poumons à une pression plus basse.

Lorsque le diaphragme et les muscles intercostaux se détendent, le volume des poumons diminue, augmentant la pression dans les poumons. À mesure que la pression augmente au-delà de la pression atmosphérique, le gradient de pression qui en résulte pousse l’air hors du corps. De cette façon, le cycle de l’inspiration et de l’expiration est maintenu.

La relation pression-volume

La loi de Boyle-Mariotte stipule qu’à une température donnée dans un espace fermé, la pression d’un gaz augmente à mesure que le volume de son récipient diminue. Autrement dit, la pression est inversement proportionnelle au volume. Cette loi, combinée au mouvement du gaz à partir des zones de pression plus élevée vers les zones à une pression plus basse, explique pourquoi l’air est introduit dans les poumons lorsque le diaphragme se contracte.

Comment les poumons augmentent-ils de volume ?

Le diaphragme se contracte en se déplaçant vers le bas et en augmentant le volume thoracique, mais comment cela augmente-t-il le volume des poumons ? Alors que les bronches et les bronchioles sont rigides et ne s’élargissent pas (bien qu’elles puissent être bloquées ou enflammées), les alvéoles, de minuscules sacs d’air dans les poumons, permettent aux poumons d’augmenter de volume.

Les maladies restrictives par rapport aux maladies obstructives

Les maladies pulmonaires diminuent le flux de gaz vers et depuis les poumons, et elles peuvent être divisées en deux catégories : restrictives et obstructives. Les maladies restrictives, comme la fibrose pulmonaire (cicatrisation du poumon), limitent l’expansion des poumons. Les maladies obstructives, comme l’asthme, l’emphysème et la bronchite chronique, obstruent les voies respiratoires, limitant l’échange de gaz.

Le surfactant

Les surfaces intérieures des alvéoles sont bordées de liquide contenant du surfactant, un mélange de phospholipides et de lipoprotéines. Le surfactant réduit la tension superficielle du liquide alvéolaire, empêchant les alvéoles de s’effondrer et facilitant le gonflement des alvéoles avec l’air.

Les bébés prématurés ne produisent parfois pas assez de surfactant dans leurs poumons, provoquant le syndrome de détresse respiratoire (SDR). Sans assez de surfactant, il faut beaucoup d’énergie pour maintenir les alvéoles ouvertes et les remplir d’air à plusieurs reprises, ce qui rend la respiration des bébés atteints du SDR difficile.


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