Anatomy and Physiology of the Respiratory System

Anatomie et Physiologie du Système Respiratoire

Le corps humain nécessite un apport constant d'oxygène pour fonctionner correctement. Le système respiratoire est en charge de cette tâche essentielle, qui permet l'échange entre l'air ambiant riche en oxygène et les gaz carbonique et azote que produisent nos cellules. Voici une présentation détaillée des structures et fonctions clés du système respiratoire.

Structures principales

Les organes centraux du système respiratoire sont le nez, la bouche, la trachée, les bronches, les bronchioles et les alvéoles pulmonaires.

Nez et pharynx: Ils filtrent et chauffent l'air avant qu'il n'entre dans le système respiratoire proprement dit. Les osselets nasaux contribuent à ce processus par leur réseau complexe de sinusites.

Trachée: Elle se trouve au-dessous du larynx et est reliée aux deux bronches principalnes par ses bifurcations latérales.

Bronches et bronchioles: Ces tubes s’étendent vers les poumons, où ils se ramifient nombreuses fois jusqu'à former les milliers d'alvéoles pulmonaires.

Poumons et alvéoles pulmonaires: Les poumons sont renfermés dans les cavités pleurales et composés de plusieurs lobes contenant des alvéoles sulfo-proteiques où se produit l'échange gazeux entre l'air et le sang.

Fonctionnement principale

Lorsque vous inspirez, l'air pénètre votre nez puis vos voies respiratoires inférieures jusqu'aux poumons. Il traverse ensuite les petits sacs souples appelés alvéoles pulmonaires, dont les parois sont riches en capillaires sanguins. L'air et le sang échangent alors leurs gaz : l'oxygène passe dans le sang tandis que le carbone dioxide est évacué vers l'air expiré.

Cette échange gasieux est facilité grâce à la production constante de surfactant par les alvéoles pulmonaires. Ce mucopolysaccharide permet de maintenir une surface d'interface optimale tout en prévenant la cohésion anormale des cellules pulmonaires lorsqu'elles se gonflent ou collapsent.

Recherchez ces alvéoles sous loupes avec une lumière intensive, il y aura une géométrie particulière due à des plaques minces de surfactant situées sur leurs parois internes. Cela explique pourquoi la pression interne dans les alvéoles reste faible malgré la force exercée de l'inflation quand nous inspirons.

Régulation de l'apport d'oxygène et de l'évacuation du CO₂

Afin de suivre les besoins métaboliques du corps, le système respiratoire régule automatiquement son activité. En cas d'augmentation de l'activité musculaire ou d'autres stimuli, comme le stress ou l'effort, l'appareil respiratoire augmente sa fréquence et profondeur pour satisfaire à cet apport accru d'oxygène. Deux mécanismes principaux participent à cette régulation :

1. Nervienne : La zone de origine bulbar du nerf vague (X) joue un rôle central dans la synchronisation de l'inspiration et de l'expiration, ainsi que dans l'augmentation de la fréquence des mouvements diaphragmatiques lorsque cela devient nécessaire.

2. Chémorécepteurs sensibles aux gaz respiratoires : Situés dans le tractus olfactif et dans les voies veineuses pulmonaires, ces neurones sensibles aux concentrations d'oxygène et de monoxyde de carbone transmettent ces informations aux centers nerveux supérieurs, afin de réguler la ventilation appropriément.

En résumé, le sistème respiratoire est un ensemble structuré et bien organisé de tubes branchés et d'organes spongieux qui, via l'interaction entre structure et fonction, maintiennent un flux continu d'oxygène et évacuent continuellement le dioxyde de carbone pour assurer une bonne perfusion artérielle et une efficace oxydation cellulaire.