Physiologie de l'exercice - Système respiratoire PDF

Sommaire I. INTRODUCTION A LA PHYSIOLOGIE DE L’EXERCICE............................................................. 1 II. LE SYSTEME RESPIRATOIRE.......................................................................................................... 1 A. ANATOMIE DU S...

Sommaire I. INTRODUCTION A LA PHYSIOLOGIE DE L’EXERCICE............................................................. 1 II. LE SYSTEME RESPIRATOIRE.......................................................................................................... 1 A. ANATOMIE DU SYSTEME RESPIRATOIRE................................................................................................. 1 1. Zone de conduction......................................................................................................................... 1 2. Zone respiratoire............................................................................................................................ 2 3. Poumons et plèvre.......................................................................................................................... 3 4. Irrigation des poumons................................................................................................................... 3 I. Introduction à la physiologie de l’exercice. II. Le système respiratoire Le système respiratoire assure les échanges gazeux au niveau pulmonaire de manière à réoxygéner le sang et à éliminer le CO2. C’est donc un système qui participe au maintien de l’homéostasie. Par ailleurs, il participe à la régulation du pH et des pressions partielles en O2 et en CO2 dans le sang (diapo 1). Au cours de l’exercice, son adaptation permet d’ajuster les échanges gazeux O2/CO2 en fonction des besoins. Au cours de l’effort maximal, il participe à la régulation du pH. A. Anatomie du système respiratoire Les structures du système respiratoire sont regroupées en 2 zones fonctionnelles : la zone de conduction et la zone respiratoire (diapo 1). 1. Zone de conduction La zone de conduction (ou espace mort anatomique) est la zone d’acheminement de l’air vers la zone respiratoire. Elle est constituée du nez, du pharynx, de la trachée, des bronches et des bronchioles (diapo 2 et diapo 3). Le Pharynx (la gorge dans le langage courant) est la structure qui relie la cavité nasale et la bouche au larynx et à l’oesophage. Le Larynx fait le lien entre le pharynx et la trachée. C’est à son niveau que les aliments vont être orientés vers l’œsophage et l’air vers les bronches. Il abrite aussi les cordes vocales. La trachée conduit l’air du larynx aux bronches. La trachée se divise en 2 bronches appelées bronches principales qui entrent dans les poumons. Celles-ci vont se diviser successivement en bronches secondaires puis la division se poursuit pour former des bronches tertiaires puis des bronchioles (diamètre inférieur à 1mm). Le dernier niveau de subdivision est appelé le niveau des bronchioles terminales (diamètre inférieur à 1 0.5mm). Les bronches et la trachée sont protégées de la collapse (affaissement du tuyau) par des anneaux de cartilage (diapo 3). Ces anneaux de cartilage disparaissent au niveau des bronchioles où ces dernières sont recouvertes de cellules musculaires lisses qui vont permettre de moduler le diamètre des bronchioles (bronchodilation et bronchoconstriction). Au cours de l’exercice (diapo 3), la libération d’Adrénaline et de NorAdrénaline induit un relâchement des cellules musculaires lisses des bronchioles conduisant à une dilatation de ces dernières (bronchodilatation). Il en résulte une diminution de la résistance à l’écoulement de l’air permettant une augmentation du flux d’air qui s’écoule dans ces conduits. En dehors de son rôle d’acheminement de l’air vers la zone respiratoire, la zone de conduction assume d’autres fonctions telles que la purification de l’air, l’humidification de l’air et le réchauffement de l’air. En effet, quand l’air atteint les bronches, il est réchauffé, débarrassé de la plupart des impuretés et saturé en vapeur d’eau pour optimiser les échanges gazeux. La purification de l’air s’effectue au niveau des différentes structures de la zone de conduction. Par exemple, les poils du nez représentent un premier filtre pour intercepter les grosses particules présentes dans l’air inspiré. Le mucus, présent au niveau du nez et de la trachée est un liquide, riche en enzymes, capable de détruire les bactéries. Les cils vibratiles, présents au niveau de la trachée permettent au mucus remonter en direction du larynx afin de rejoindre les voies digestives. Le réchauffement de l’air se fait principalement au niveau du plexus vasculaire des fosses nasales. L’air au contact des vaisseaux sanguins va se réchauffer à 37°C. Enfin, l’humidification de l’air se produit au contact des différentes sécrétions de la zone de conduction. 2. Zone respiratoire Les échanges gazeux ont lieu au niveau de la zone respiratoire. Cette dernière comprend les bronchioles terminales, les sacs alvéolaires et les alvéoles pulmonaires (diapo 4). On décompte environ 150 à 400 millions d’alvéoles ce qui correspond à une surface d’échange de 70 à 80 m² disponible pour les échanges gazeux. 2 Les alvéoles pulmonaires sont recouvertes par un réseau capillaire très dense (les capillaires sont des vaisseaux de très petits diamètres qui ont des parois très fines). La membrane des alvéoles fusionne avec la paroi des capillaires par une lame basale. Les 3 couches forment la membrane alvéole-capillaire (diapo 4). C’est à ce niveau que les échanges gazeux vont s’effectuer. A ce niveau, l’O2 quitte l’alvéole et intègre le capillaire pulmonaire. Le CO2 qui le capillaire pulmonaire et rejoint l’alvéole. 3. Poumons et plèvre Les poumons (nous disposons de 2 poumons indépendants) occupent la plus grande partie de la cage thoracique (diapo 5). La surface de chaque poumon est recouverte d’un tissu : la plèvre. Celle-ci est constituée de 2 feuillets : - un feuillet viscéral, accolé au poumon - un feuillet pariétal, accolé sur la paroi de la cavité thoracique et la face supérieure du diaphragme. Les 2 feuillets sont séparés par la cavité pleurale, remplie du liquide pleural. Celui-ci lubrifie la cavité pleurale et réduit la friction des poumons contre la paroi thoracique au cours des mouvements respiratoires. La partie des poumons qui n’est pas occupée par les alvéoles pulmonaires est occupée par du tissu conjonctif élastique : le stroma (Diapo 5). 4. Irrigation des poumons Le poumon est un organe très irrigué compte tenu de sa fonction (diapo 6). Il est irrigué par la circulation pulmonaire. Il reçoit le sang désoxygéné en provenance du cœur par les artères pulmonaires. En se ramifiant, les artères pulmonaires vont donner naissance à des artérioles (petites artères !) puis à un réseau capillaire dense qui va irriguer l’ensemble des alvéoles pulmonaires. Les échanges gazeux vont alors se produire au niveau de la membrane alvéolo- capillaire. Le sang oxygéné repart alors des poumons par les veines pulmonaires en direction du cœur ainsi d’être redistribué à l’ensemble du réseau. 3