Échanges gazeux - Session 1

Nous inspirons et expirons de l'air. L'oxygène de l'air inhalé est utilisé par notre corps. Pendant que le dioxyde de carbone est éliminé par notre corps. En termes simples, l’échange de gaz se produit entre notre corps et l’environnement. Comment se déroule cet échange de gaz ?.

Chez les organismes unicellulaires, l’échange de gaz se produit à travers la membrane plasmique. Mais chez l’homme, l’échange de gaz se fait par le système respiratoire. Le système respiratoire humain est composé de plusieurs organes et structures qui fonctionnent ensemble pour faciliter la respiration et les échanges gazeux. Explorons chaque composant du système respiratoire.

Le système respiratoire commence par le nez et la cavité nasale. Le nez constitue le principal point d’entrée de l’air dans le système respiratoire. La cavité nasale est tapissée de muqueuses. Une muqueuse contient des cellules sécrétant du mucus et de nombreuses petites structures ressemblant à des poils appelées cils.

Lorsque l’air pénètre dans la cavité nasale, il traverse ces muqueuses. Le mucus retient la poussière, le pollen, les bactéries et autres particules étrangères présentes dans l’air. Les cils se déplacent ensuite en vagues coordonnées. Ils balayent les particules piégées vers la gorge où elles sont soit avalées, soit expulsées par la toux ou les éternuements. Ce processus de filtration aide à protéger les tissus délicats des voies respiratoires des dommages potentiels causés par les particules inhalées.

L’air sec peut irriter les voies respiratoires et provoquer de l’inconfort. Le mucus de la muqueuse contribue à humidifier l’air entrant. Le vaste réseau de vaisseaux sanguins dans les muqueuses aide à transférer la chaleur du corps vers l’air entrant. Cela réchauffe l’air à une température proche de celle du corps. Le processus de réchauffement est crucial car l’air froid peut potentiellement endommager les tissus sensibles des voies respiratoires.

Depuis la cavité nasale, l'air descend dans le pharynx. Le pharynx est un passage commun pour l’air et la nourriture. Le larynx est situé sous le pharynx et abrite les cordes vocales. Il joue un rôle crucial dans la production du son de la parole. Il empêche les aliments et les liquides de pénétrer dans les voies respiratoires lors de la déglutition.

Après avoir traversé le larynx, l'air pénètre dans la trachée. La trachée est un tube rigide composé d'anneaux cartilagineux. Il s'étend du larynx jusqu'à la cavité thoracique. La trachée sert de conduit pour que l’air entre et sorte des poumons. La trachée est également appelée trachée.

La trachée se divise en deux bronches principales. Chaque poumon possède sa propre bronche. Le poumon droit possède une bronche principale droite et le poumon gauche possède une bronche principale gauche. Les bronches possèdent également des anneaux cartilagineux. La fonction principale des bronches est de transporter l’air vers et depuis les poumons.

Les bronches constituent les principaux passages par lesquels l’air circule, le distribuant aux voies respiratoires plus petites dans les poumons. Les poumons sont les principaux organes du système respiratoire responsables de l’échange de gaz entre l’atmosphère et la circulation sanguine. Ils sont situés dans la cavité thoracique, de chaque côté du cœur. Ils sont protégés par la cage thoracique.

Lorsque les bronches principales pénètrent dans les poumons, elles se divisent en bronches plus petites et en bronchioles. Ils forment une structure ramifiée appelée arbre bronchique. Les bronchioles sont dépourvues d’anneaux cartilagineux présents dans les bronches plus grosses. Cela leur permet d’être plus flexibles et réactifs aux changements de flux d’air.

Au lieu de cartilage, les bronchioles sont entourées de muscle lisse. Ces muscles peuvent se contracter ou se détendre pour réguler le diamètre des voies respiratoires. À mesure que les bronchioles deviennent plus petites, elles finissent par former des amas de sacs aériens appelés alvéoles. Les alvéoles sont de minuscules structures en forme de raisin situées à l'extrémité des bronchioles.

Les alvéoles sont entourées d'un réseau de vaisseaux sanguins. Cela permet un échange efficace de gaz entre les systèmes respiratoire et circulatoire. La structure des alvéoles est hautement spécialisée pour faciliter les échanges gazeux. Elles sont tapissées d’une fine couche de cellules épithéliales. Ces cellules épithéliales sont entourées d’un réseau dense de capillaires. Cette fine barrière permet une diffusion rapide des gaz à travers la paroi alvéolaire.

Chaque poumon est divisé en lobes. Le poumon droit possède trois lobes. Le poumon gauche possède deux lobes. Les poumons sont entourés d’une membrane à double couche appelée plèvre. La couche externe est appelée plèvre pariétale. Il tapisse la paroi thoracique.

La couche interne est appelée plèvre viscérale. Il recouvre la surface des poumons. L'espace entre les deux couches de la plèvre est appelé cavité pleurale. La cavité pleurale contient une petite quantité de liquide pleural qui lubrifie et réduit la friction lors des mouvements respiratoires. Voyons maintenant comment se déroule le mécanisme de respiration.

La respiration se compose d'une inspiration et d'une expiration. L'inhalation est le processus actif d'inspiration de l'air, qui amène de l'air riche en oxygène dans les poumons. Cela commence par la contraction du diaphragme. Le diaphragme est un muscle en forme de dôme situé sous les poumons.

Lorsque le diaphragme se contracte, il se déplace vers le bas, augmentant le volume de la cavité thoracique. Simultanément, les muscles intercostaux externes situés entre les côtes commencent à se contracter. Cela provoque l’expansion de la cage thoracique. À mesure que la cavité thoracique se dilate, la pression à l’intérieur des poumons diminue par rapport à la pression atmosphérique. Cela crée un gradient de pression. L'air circule d'une zone de pression plus élevée vers une zone de pression plus basse.

L'expiration est le processus passif d'expiration de l'air. Il élimine l’air riche en dioxyde de carbone des poumons. Cela se produit lorsque le diaphragme et les muscles intercostaux externes se relâchent. Cela permet à la cage thoracique de revenir à sa position de repos. À mesure que le volume de la cavité thoracique diminue, la pression à l’intérieur des poumons augmente par rapport à la pression atmosphérique. L'air circule d'une zone de pression plus élevée vers une zone de pression plus basse. Cela expulse le dioxyde de carbone des poumons.