Échanges gazeux - Session 2

Nous avons étudié que les cartilage rings se trouvent dans des parties particulières du système respiratoire. Quelle est la fonction de ces cartilage rings? Les cartilage rings sont constitués de hyaline cartilage. Le Hyalin cartilage est un type de cartilage résistant et relativement flexible. Les Cartilage rings ont la forme de la lettre C lorsqu'ils sont observés en coupe transversale. Cette forme permet un soutien structurel tout en s'adaptant au mouvement des structures environnantes.

Des Cartilage rings se trouvent dans la trachée et les bronches. Les cartilage rings sont incomplets postérieurement, ce qui signifie que les extrémités de la forme en C ne se rejoignent pas à l'arrière des voies respiratoires. Au lieu de cela, ils sont reliés par une bande de muscle lisse appelée muscle trachéal. Cette disposition permet la flexibilité et l’expansion des voies respiratoires pendant la respiration et la déglutition.

La fonction principale des cartilage rings est de maintenir l’ouverture des voies respiratoires. Les anneaux empêchent l’affaissement de la trachée et des bronches. Ils veillent à ce que ces voies respiratoires restent ouvertes pour le passage de l’air vers et depuis les poumons. Bien que les cartilage rings assurent la stabilité et le soutien des voies respiratoires, leur conception incomplète permet une certaine flexibilité et un certain mouvement. Cette flexibilité est importante pour des actions telles que la déglutition. Lors de la déglutition, la trachée et les bronches peuvent avoir besoin d’ajuster légèrement leur position pour permettre le passage des aliments dans l’œsophage.

Les muscles lisses sont présents dans tout le système respiratoire. Ils sont abondants dans les parois des bronches et des bronchioles. Lorsque les muscles lisses des parois des bronches et des bronchioles se contractent, ils provoquent une diminution du diamètre des voies respiratoires. Ce rétrécissement des voies respiratoires est connu sous le nom de bronchoconstriction.

La bronchoconstriction réduit le diamètre des voies respiratoires, ce qui entraîne une résistance accrue au flux d’air. Par conséquent, moins d’air peut passer à travers les voies respiratoires rétrécies, ce qui entraîne une diminution du flux d’air vers et depuis les poumons. Les substances libérées lors de réactions allergiques ou d’infections respiratoires peuvent déclencher la bronchoconstriction. L’exposition aux allergènes, aux polluants, à la fumée ou à d’autres irritants peut également induire une bronchoconstriction comme réponse protectrice.

La bronchodilation se produit lorsque les muscles lisses des voies respiratoires se relâchent. La bronchodilation entraîne un élargissement des voies respiratoires, réduisant ainsi la résistance au flux d’air. Cela permet d’augmenter le flux d’air entrant et sortant des poumons, facilitant ainsi la ventilation. Les médicaments anti-inflammatoires tels que les corticostéroïdes peuvent également aider à détendre les muscles lisses et à dilater les voies respiratoires en réduisant l’inflammation.

Les Elastic fibers se trouvent dans les tissus conjonctifs du système respiratoire, notamment les parois de la trachée, des bronches, des bronchioles et des alvéoles. Les Elastic fibers sont composées principalement de la protéine élastine, qui leur confère élasticité et résilience. Ces fibres sont disposées en réseau qui leur permet de s’étirer et de se rétracter, fournissant ainsi un soutien structurel au système respiratoire. Les Elastic fibers aident à maintenir l’ouverture des voies respiratoires en fournissant un soutien structurel. Ils empêchent l'affaissement des voies respiratoires lors de l'expiration en se recroquevillant après s'être étirés lors de l'inspiration.

Les Elastic fibers des parois alvéolaires contribuent à la rétraction pulmonaire. Le recul pulmonaire est essentiel à l’expiration passive de l’air des poumons. Lors de l'inspiration, l'expansion des poumons étire les fibres élastiques, stockant ainsi de l'énergie potentielle. Lors de l’expiration, ces fibres se rétractent, contribuant ainsi à pousser l’air hors des poumons.

Ciliated epithelium est constitué de cellules épithéliales cylindriques ou pseudostratifiées. Ces cellules sont hautes et serrées. Ils forment une couche continue qui tapisse la surface des voies respiratoires. Ciliated epithelium se trouve dans la cavité nasale, la trachée, les bronches et les bronchioles plus grosses.

La caractéristique déterminante de ciliated epithelium est la présence de nombreuses structures microscopiques ressemblant à des poils, appelées cilia. Les Cilia se trouvent sur la surface apicale des cellules épithéliales. Chaque cilium est une extension fine et mobile de la membrane cellulaire. Il est composé de microtubules disposés selon un motif neuf plus deux. Cette disposition fait référence à neuf paires de microtubules entourant une paire centrale. Cela fournit un soutien structurel et permet un mouvement coordonné.

La fonction principale de l’ ciliated epithelium est de faciliter le mouvement du mucus et des particules piégées hors des voies respiratoires. L' ciliated epithelium joue un rôle crucial dans la protection des voies respiratoires contre les substances nocives, telles que les bactéries, les virus et les débris inhalés. Le mouvement continu des cilia aide à éliminer ces particules des voies respiratoires. L' ciliated epithelium contribue à l'humidification et à la filtration de l'air inhalé. Lorsque l’air passe sur la surface humide de l’épithélium respiratoire, il absorbe l’humidité et est filtré des particules. Cela fournit de l’air humidifié et plus propre aux poumons.

Les Goblet cells ont généralement une structure en forme de flacon ou en forme de colonne. Les Goblet cells se trouvent principalement dans l’épithélium tapissant la cavité nasale, la trachée, les bronches et les bronchioles plus grosses. La fonction principale des goblet cells du système respiratoire est de produire et de sécréter du mucus. Le mucus est une substance collante, semblable à un gel, composée d’eau, d’ions, de protéines et de mucins. Les Mucins sont les glycoprotéines produites par les goblet cells.

Le mucus joue plusieurs rôles importants, notamment celui de piéger et d’éliminer les particules inhalées, telles que la poussière, le pollen et les agents pathogènes, des voies respiratoires. Il aide également à humidifier et à humidifier l’air. Cela protège les cellules épithéliales délicates qui tapissent les voies respiratoires du dessèchement. Le mucus produit par les goblet cells, ainsi que les cilia des cellules épithéliales ciliées adjacentes, forment l'escalator mucociliaire. Ce mécanisme facilite le mouvement du mucus et des particules emprisonnées hors des voies respiratoires. Le battement coordonné des cilia propulse la couche de mucus vers le haut, en direction de la gorge, où elle peut être avalée ou expectorée.

Les Squamous epithelial cells sont minces et aplaties. Ils ressemblent à des tuiles ou à des écailles de forme irrégulière. Ces cellules sont étroitement regroupées et présentent un minimum de matériel intercellulaire entre elles. Les Squamous epithelial cells ont un noyau situé au centre, qui peut paraître aplati en raison de la finesse de la cellule. Squamous epithelium se trouve spécifiquement dans les alvéoles des poumons. La fonction principale de l’ squamous epithelium des alvéoles est de faciliter les échanges gazeux entre les poumons et la circulation sanguine.

Les capillaires pulmonaires entourent les alvéoles. Dans les alvéoles, les molécules d’oxygène de l’air inhalé se dissolvent dans la fine couche d’humidité qui tapisse les parois alvéolaires. Cela crée une forte concentration d’oxygène dans les alvéoles. Le sang désoxygéné des artères pulmonaires est pompé dans les capillaires pulmonaires entourant les alvéoles. Le sang circule dans ces capillaires à proximité immédiate des parois alvéolaires.

En raison du gradient de concentration, les molécules d’oxygène diffusent des alvéoles à travers la membrane alvéolaire et dans la circulation sanguine. Les molécules d'oxygène se déplacent d'une zone de forte concentration vers une zone de faible concentration facilitée par simple diffusion. Une fois dans la circulation sanguine, les molécules d’oxygène se lient aux molécules d’hémoglobine des globules rouges, formant ainsi l’oxyhémoglobine. Ce sang oxygéné est ensuite transporté hors des poumons par les veines pulmonaires et distribué aux tissus du corps.

Le sang désoxygéné revenant des tissus du corps contient des niveaux élevés de dioxyde de carbone comme déchet du métabolisme cellulaire. Ce sang est pompé dans les capillaires pulmonaires entourant les alvéoles. Le dioxyde de carbone diffuse depuis la circulation sanguine à travers la membrane alvéolaire et dans les alvéoles. Une fois dans les alvéoles, le dioxyde de carbone est expiré par les poumons lors de l'expiration, avec le reste de l'air dans les alvéoles.