Transcript Cours-Physiologie Respiratoire-2013

Dr H. MEKHFI
2013 - 2014
INTRODUCTION
RESPIRATION
= Échanges Gazeux entre milieu ambiant et cellule vivante
- Cellule vivante : besoin d’énergie
- Source d’énergie : mitochondrie
- Mitochondrie consomme O2 et produit CO2
= ... RESPIRATION CELLULAIRE
MAMMIFÈRES
- Système respiratoire fermé (milieu pseudo externe)
- Capillaires (lieu d’échanges)
2
INTRODUCTION
ECHANGES : à 2 niveaux
Échanges Air / Sang
= Échanges
Pulmonaires
Poumon : interface entre
milieu externe / sang
Échanges Sang / Tissus
= Échanges Tissulaires
3
INTRODUCTION
RÔLE APPAREIL RESPIRATOIRE
1. Oxygénation tissulaire
2. Élimination du CO2
3. Maintien pH sanguin normal, …
ETAPES DE LA RESPIRATION
1.
2.
3.
4.
Ventilation pulmonaire
Échanges gazeux air/sang
Transport des gaz dans le sang
Échanges gazeux sang/cellule vivante
4
ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
a. Cage thoracique
b. Voies aériennes supérieures (VAS)
c. Voies aériennes inférieures (VAI)
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ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
a. CAGE THORACIQUE : Poumons + Cœur.
- En avant : Sternum, Côtes et Muscles Intercostaux (Int – Ext)
- En bas : Diaphragme (m. squelettique)
… tendons, ligaments, tissu adipeux.
vertical
Diamètres variables :
latéral
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ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
- Corps élastique : Déformable (L, V) sous
l’action d’une Force (F, P)
- Si Ressort : Distensibilité = L / F
- Si corps 3D : Compliance = V / P
Cas du Système Thorax – Poumons (STP) :
Compliance = V / P
- Retour à l’état initial = Force de Rappel
- Cas du Système TP :
Muscles Respiratoires (D & ICE)
- Si contraction : STP s’étire et du volume
- Si relâchement : retour au repos (FR) et  volume
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ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
- T-P : solidarisés par la plèvre chez l’être vivant
- Plèvre : Mb. Séreuse délimitant un espace virtuel
entre P et T (vide normalement)
- 2 feuillets :
- Plèvre pariétale: contre paroi T.
- Plèvre viscérale : accolée aux P.
Pas de relation entre cavités pleurales D et G.
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ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
- Rôle :  Frottements causés par les mouvements
respiratoires (grâce au lubrifiant sécrété = Liquide pleural)
- Cavité pleurale : Pression intrapleurale (Pip)
négative (dépression )
- Pip < à pression atmosphérique (- 5 mmHg)
 Dimensions pulmonaires
- Pip = maintien les 2 plèvres colées l’une à l’autre
(comme Lame et Lamelles)
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ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
Thorax et Poumons
2 forces élastiques de rappel, mais opposées
Selon : Physiologie humaine H. Guénard, 2009
FR mises en évidence si vide
pleural en contact avec
10
l’atmosphère
ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
Cycle Respiratoire (respiration calme):
• inspiration = phénomène actif (volume CT )
• expiration = phénomène passif (grâce à Energie
élastique stockée dans paroi et poumons (volume CT )
Si respiration forcée :
• expiration = phénomène actif
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ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
MUSCLES RESPIRATOIRES
1. Diaphragme
2. Muscles intercostaux
(externes/internes)
3. Sterno-cleidomastoïdien
4. Scalènes
5. M. abdominaux, …
12
12
ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
Muscles respiratoires :
• Muscles Respiratoires Inspiratoires (MRI)
• Muscles Respiratoires expiratoires (MRE)
MRI :
1. Diaphragme
2. M. Intercostaux Externes
3. Scalènes
4. Sternocléidomastoïdiens
MRE :
1. M. Intercostaux Internes
2. M. Abdominaux
13
13
ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
MUSCLES INTERCOSTAUX (Int/Ext) :
Si contraction MIE :
-   latéral CT
Si contraction MII :
-   latéral CT
14
ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
DIAPHRAGME :
- Sépare cavité thoracique / cavité abdominale
- M. strié inspiratoire principal
- Innervé par nerfs phréniques D et G (mixte)
- Rôle :  volume CT (par sa contraction) et crée Pression
Pleurale (-)  Distension pulmonaire ( pression intraabdominale)
Variations :
en RN : 1 cm
en RF : 10 cm
15
15
ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
M. INTERCOSTAUX EXTERNES
Plusieurs couches musculaires :
- Externe : bas-avant,
- Interne : bas-arrière
Innervation par les nerfs intercostaux
Scalènes
SCALÈNE :
insertion sur les 2ères côtes et
vertèbres cervicales
Rôle : Fixer/Elever p. sup de la CT
16
16
ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
MUSCLES INSPIRATOIRES ACCESSOIRES :
Sternocléidomastoïdiens :
- Insertion sur clavicule, ….
- Rôle : Elévation p. sup. CT (1ères côtes
et sternum)
Sternocléidomastoïdien
Pectoraux, …
17
17
ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
MUSCLES EXPIRATOIRES
Muscles abdominaux :
M. expiratoires: mis en jeu en expiration forcée
Si contraction :
Diaphragme vers haut    vertical et latéral
Si relâchement :
Diaphragme vers bas    vertical et latéral
18
18
ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
centres
respiratoires
moelle
Muscles
respiratoires
19
19
ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
a- VOIES AÉRIENNES SUPÉRIEURES (VAS)
Fosses nasales
Pharynx :
Larynx :
Rôle respiratoire et olfactif,
Carrefour aéro-digestif, innervation,
Conduit ostéo-cartilage, épiglotte.
b- VOIES
AÉRIENNES
INFÉRIEURES (VAI)
20
20
ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
b- VOIES AÉRIENNES INFÉRIEURES
Zones de conduction/transition :
* Trachée
* Arbre bronchique : Bronches,
bronchioles terminales et respiratoires
Zone respiratoire :
* Conduits et sacs alvéolaires
1,8 cm
0,15 cm
Noter  diamètre
des voies
0,04 cm
21
21
ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
Zones de conduction/transition :
- Epithélium (cellules ciliées et à mucus : Protection)
- Muscle lisse (bronchioles : variation du  : Bronchodilatation ou Broncho-constriction)
- Cartilage (absent en bronchioles), fibres élastiques, …
22 22
ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
Zone respiratoire :
Canaux Alvéolaires,
Sacs Alvéolaires et
Alvéoles.
Alvéoles :
- Lieu d’échanges : Air/Sang
- 300-500 millions
- Diamètre : 300 µm
- Surface totale : 80-100 m2
23
23
ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
Épithélium alvéolaire :
* Pneumocyte I (aplaties, Échanges…)
* Pneumocyte II (cuboïdales, Liquide, …)
* Surfactant :
- liquide : contact air alvéolaire,
- produit par pneumocyte II,
- tension superficielle à l’interface
air/épithélium alvéolaire (facilite
l’expansion des alvéoles lors inspiration)
• Macrophages
• Pores de Kohn (8 nm, intercirculation entre alvéoles)
24
24
ANATOMIE FONCTIONNELLE RESPIRATOIRE
Effet de Gravité sur
élasticité Pulmonaire
Effet de Gravité sur ressort
Apex en base (élasticité + propre poids) :
 Volume alvéolaire 
 Nombre d’alvéoles 
25
Selon : Physiologie humaine H. Guénard, 2009
VOLUMES RESPIRATOIRES
Cycle respiratoire : Inspiration puis Expiration
Exploration par Spiromètre (à cloche) :
Mesurer Volumes d’air mobilisé au cours de la
ventilation (inspiration et expiration)
Cycle
respiratoire
26
26
VOLUMES PULMONAIRES
capacité
pulmonaire capacité
vitale
totale
volume de réserve
3000 ml
inspiratoire
500 ml/cycle
volume
courant
volume de réserve
expiratoire
1100 ml
capacité
résiduelle
fonctionnelle
Échelle non respectée
volume
résiduel
1200 ml
27
27
DÉBITS VENTILATOIRES
Fréquence respiratoire (calme) = 12 cycles/min
VC
Respiration Normale (Eupnée)
Tachypnée
Dyspnée
Respiration
Apnée périodique
Ventilation pulmonaire totale (ml/min) =
Volume courant x Fréquence respiratoire
VT = VC x FR = 0,5 x 12 = 6 L/min
28
28
DÉBITS VENTILATOIRES
VOLUMES
500 ml
Volume Courant
Espace Mort
Anatomique
Air alvéolaire
6 L/min
150
ml
350 ml
Alvéole
Capillaire
Sang capillaire
pulmonaire
(70 ml)
DÉBIT
Ventilation totale
Ventilation
alvéolaire
(4,2 L/min)
Rapport
≈1
Débit sanguin
pulmonaire
(4 à 4,5 L/min)
29
ESPACE MORT ANATOMIQUE (VD)
• En série entre la bouche et les alvéoles
• Zone de conduction:  150 ml
• Ne participe pas aux échanges gazeux
• Rôles :
Réchauffement, Humidification, Épuration de l’air inspiré
• Altère l’efficacité de la ventilation :
Une fraction d’air inspiré ne parvient pas aux alvéoles
30
30
VENTILATION TOTALE, ESPACE MORT ANATOMIQUE ET VENTILATION ALVÉOLAIRE
VT
2
EMA
3
1
4
4
1
ALVEOLE
2
1
4
3
2
1
4
2
3
3
VA
Avant
Inspiration
Inspiration
LEGENDE : Air Oxygéné, Air Vicié
Avant
Expiration
Expiration
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LOIS PHYSIQUES DES GAZ
Air Atmosphérique : mélange de gaz (Sec ou Humide)
Pression totale du mélange :  Pression de chaque gaz
(Loi de Dalton)
A Patm = 760 mmHg (sec, niveau mer) :
78% N2
21% O2
càd : FiO2 = 21% = 21 ml/100 ml = 210 ml d’O2 / L d’air
Pression Partielle d’un gaz :
- sa pression individuelle dans le mélange
- dépend : Humidité, altitude, ….
32
LOIS PHYSIQUES DES GAZ
Si milieu SEC :
Ppgaz = Patm x % gaz dans le mélange
PO2 = 760 x 21% = 160 mmHg
Si milieu HUMIDE (Vapeur d’eau 47 mmHg) :
Ppgaz = (Patm – Pve) x % gaz dans le mélange
Exemple : PO2 = (760 – 47) x 21% = 150 mmHg
33
LOIS PHYSIQUES DES GAZ
Valeurs Pressions Partielles des gaz : mmHg
Pgaz (25°C,
air sec)
Pgaz (37°C,
air humide
Azote N2 (78 %)
593
556
Oxygène O2 (21 %)
160
150
Gaz carbonique CO2 (0,033)
0,25
0,235
0
47
Gaz
Pression Vapeur d’eau
Donc : Pression du Gaz dépend de Température et Humidité
C’est le cas du Système Respiratoire
34
LOIS PHYSIQUES DES GAZ
Flux Air (échanges) : Gradient de pression DECROISSANT
Origine des Flux Air : Mouvements de CT
Soit Réservoir : Pression du Gaz  Collisions de ces
molécules entres elles et contre paroi du réservoir
Si Volume  ( 2)  Collisions et Pression  (x 2)
Relation Pression – Volume (Loi de Boyle)
Équation : P1V1 = P2V2 (P1 / V2 = P2 / V1)
En Ventilation :  Volume CT   Pression  Flux d’air
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AIR ATMOSPHERIQUE ET ALVEOLAIRE
Dans l’atmosphère (Patm = 760 mmHg, sec)
21 % O2 - 0,03 % CO2
- PatmO2 = 21% x 760 = 160 mmHg
- PatmCO2 = 0,033% x 760 = 0,25 mmHg
Air Inspiré Trachéal Réchauffé et Saturé en
Vapeur d’eau
PtrachO2 = 21% x (760 – 47) = 150 mmHg
PtrachCO2 = 0,235 mmHg
Air Alvéolaire
14 % O2 - 5,6 % CO2
- PAlvO2 = 14% x (760 – 47) = 100 mmHg
Alvéole
Capillaire
- PAlvCO2 = 40 mmHg
36
36
ECHANGES GAZEUX PULMONAIRES
Veine pulmonaire
Côté veineux
Artère pulmonaire
Côté artériel
Capillaire
Temps de transit : 0,75 s
37
37
ÉCHANGES ALVÉOLO-CAPPILAIRES
Facteurs physiques impliqués ?
1- solubilité (α)
CO2 10 fois + soluble que O2
PM CO2 (44)  PM O2 (32)
D=
α
PM
=
0,5
α
(Loi de Graham)
PM
Bien que PM CO2 + grand que PM O2 , D est nettement +
grande pour CO2 que O2
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ÉCHANGES ALVÉOLO-CAPPILAIRES
2- Surface des poumons (S)
Surface alvéolaire totale : 50 à 100 m2
Relation proportionnelle entre S et D
3- Épaisseur de la surface (E)
0,3 à 1,5 μm
Relation inversement proportionnelle entre E et D
4- Gradient de pression des gaz (P)
Relation proportionnelle entre P et D
En résumé, Diffusion
Membranaire DM
DMgaz =
S . D . P
E
39
TRANSPORT DES GAZ DANS LE SANG
O2 et CO2 : 2 formes de transport dans le sang :
- Dissoute (libre)
- Combinée (liée)
Pression partielle du gaz  forme dissoute du gaz
O2 DISSOUT DANS LE PLASMA
• 1 à 2 % de l’O2 transporté par le sang (peu soluble).
• PO2 = proportionnelle au Volume de ce gaz dissout (Loi
de Henry).
40
40
TRANSPORT DES GAZ DANS LE SANG
OXYGÈNE COMBINÉ À L’HÉMOGLOBINE
Hémoglobine (Hb) :
 Protéine (Globine + Hème, PM 64500 Da)
 4 chaînes polypeptidiques : Globines (HbA: 2 + 2ß)
HbF (2 + 2) (Hb fœtal)
 1 atome de fer (Fe2+) / hème
 Fixe 4 molécules d’O2 = Oxyhémoglobine HbO2 ( +98 %)
41
TRANSPORT DES GAZ DANS LE SANG
Hb + O2
HbO2
Loi d’action de masse : Si PO2   taux de saturation  (HbO2 )
Relation PO2 et HbO2
(relation Saturation Hb
en O2)
42
OXYGÈNE FIXÉ A L’HÉMOGLOBINE
PO2 = 40
mmHg
(Capillaires
tissulaires)
PO2 = 100
mmHg
(Capillaires
pulmonaires)
PO2 à 50% de saturation
en O2 (P50= 27 mmHg)
43
OXYGÈNE FIXÉ A L’HÉMOGLOBINE
Effet du pH
Hb + O2
HbO2 + H+
Variation pH  Changement Affinité O2 - Hb
ACIDOSE :  P50 (courbe
déplacée vers droite)
ALCALOSE : effet inverse
= Effet Bohr
Si libération O2, Hb réduite (DésoxyHb) capte H+
pH
44
44
OXYGÈNE FIXÉ A L’HÉMOGLOBINE
Effet du CO2
Si  CO2 sanguin (Hypercapnie) :  P50 (vers droite)
• suivi  pH (Par effet Bohr)
Si  CO2 sanguin (Hypocapnie) :
effet inverse
CO2
45
45
OXYGÈNE FIXÉ A L’HÉMOGLOBINE
Effet du 2,3-DPG (2,3-diphosphoglycérate)
= métabolite érythrocytaire de la voie de la glycolyse
Le 2,3-DPG :
Réduit l’affinité de l’Hb
pour O2 (vers droite)
2, 3-DPG
46
46
OXYGÈNE FIXÉ A L’HÉMOGLOBINE
En résumé :
Ce qui  Affinité Hb-O2 (P50) :
  2,3-DPG
  pH
  PCO2
  Température
Pouvoir oxyphorique d’Hb :
Volume d’O2 (ml) que peut fixer 1g d’Hb = 1,34 ml d’O2
Condition Standard (STPD) : T°, P=760 mmHg, Dry
47
TRANSPORT DU CO2
CO2 dissout
•  20 x + soluble que O2
• 5 % du CO2 sanguin total
• CO2 dissout vrai
• Acide carbonique H2CO3 (très faible)
CO2 combiné
• Bicarbonates
• Carbamates (formes carbaminées)
48
48
TRANSPORT DU CO2
Bicarbonates
CO2 + H2O
H2CO3
HCO3- + H+
Anhydrase
carbonique des
Globules rouges
(AC)
• 90 % du CO2 sang veineux
• Quasi-totalité HCO3-  Synthèse Globules Rouges
(par Anhydrase carbonique des GR)
49
49
TRANSPORT DU CO2
Formes carbaminées
Liaison du « C » avec groupes aminés terminaux des
protéines (Hb)
Exemple :
La carbamino-hémoglobine = HbCO2
HbNH2+ CO2
HbNHCOOH (carbamates)
50
50
RAPPORT VENTILATION - PERFUSION
POUMON : Système ventilatoire + Lieu d’échanges gazeux
(Alvéole - Sang)
ECHANGES EFFICACES SI :
Bonne Ventilation Alvéolaire (VA) - Bonne Perfusion sanguine (PS)
Valeurs Palv-cap CO2 et Palv-capO2 : dépendent du Rapport VA/PS
Distribution du rapport VA / PS ?
Notions de gravité et d’élasticité
Distributions régionales et locales
Pas de valeur uniforme du rapport VA / PS (moyenne calculée)
Hétérogénéité VA et PS dans les poumons
51
RAPPORT VENTILATION - PERFUSION
Hétérogénéité rapport : dépend de la Hauteur du poumon (gravité)
Gravité et Distribution de la Ventilation
Alvéolaire ?
POUMON : Structure élastique suspendue à la trachée
Poids supporté par un niveau d’autant + faible en se dirigeant vers
la base
Structures pulmonaires les + étirées : sommet
CONSEQUENCES :
Compliance alvéolaire (V / P) + basse au sommet
52
Selon : Physiologie humaine H. Guénard, 2009
RAPPORT VENTILATION - PERFUSION
COURBE DE COMPLIANCE
Principe :
Mesurer la variation de
Volume provoquée par
l’application d’une Pression
V
P
Compliance :
Pente de la courbe dans sa
partie linéaire
53
Modifié d’après Brunet et al. Am J Respir Crit Care Med 1994)
RAPPORT VENTILATION - PERFUSION
DONC : Pour même P trans-pulmonaire  (+) grandes V sont
à la base qu’à l’apex des poumons

Débit alvéolaire  de Apex vers Base
Selon : Physiologie humaine H. Guénard, 2009
RAPPORT VENTILATION - PERFUSION
Gravité et Distribution de la Circulation
Pulmonaire ?
Gradient vertical de perfusion sanguine / unité de volume
pulmonaire (du fait de la pression hydrostatique)
Débit sanguin  de Apex vers Base
55
Selon : Physiologie humaine H. Guénard, 2009
RAPPORT VENTILATION - PERFUSION
Rq :
- Bien que les  de l’apex vers la base : DV croît moins vite que DS
- Donc : Pentes  (DS  DV)
- Distribution verticale DV et DS : Mécanisme totalement
indépendant et différent
56
Selon : Physiologie humaine H. Guénard, 2009
RAPPORT VENTILATION - PERFUSION
DISTRIBUTIONS COMBINÉES
Débit Ventilatoire et Débit de Perfusion
DV et DS : relations linéaires
Rapport DV / DS : relation curvilinéaire asymétrique
VA
Q
57
Selon : Physiologie humaine H. Guénard, 2009
RAPPORT VENTILATION - PERFUSION
Sujet normal : Valeurs régionales : 0,8  VA / Q  1,2
Régions sur-ventilées et sous-ventilées par rapport à leur
perfusion sanguine
9
9
8
VA
Q
1
7
6
5
4
3
2
1
Rq: VA / Q varie beaucoup dans le 1/3 supérieur du poumon
58
Selon : Physiologie humaine H. Guénard, 2009
RAPPORT VENTILATION - PERFUSION
- Sujet normal : Adéquation globale entre VA et Q (rapport  1)
- Pathologies : Inadéquation
- 2 cas extrêmes :
- Obstruction bronchique : VA / Q = 0 (Zone Perfusée et Non
Ventilée)
- Obstruction vasculaire : VA / Q =  (Zone Ventilée et Non
Perfusée)
Selon : Physiologie humaine H. Guénard, 2009
RAPPORT VENTILATION - PERFUSION
Quelle impact de la régionalisation du VA/Q
sur pO2 et pCO2 ?
Pour un VA/Q donné (0  )  pO2 et pCO2
Diagramme de Rahn
9
8
7
6
5
4
3
2
1
A noter qu’entre les points extrêmes (1 et 9) :
- PaO2  40 mmHg
- PaCO2  14 mmHg
Selon : Physiologie humaine H. Guénard, 2009
60
RAPPORT VENTILATION - PERFUSION
3 situations (correspondance
d. de Rahn)
Normal (a)
VA/Q = 1 :
Zone Ventilée et Perfusée
Obstruction bronchique (b)
VA/Q = 0 :
Zone Perfusée et Non Ventilée
Obstruction vasculaire (c)
VA/Q =  :
Zone Ventilée et Non Perfusée
61
Selon : Physiologie humaine H. Guénard, 2009
RAPPORT VENTILATION - PERFUSION
CORRESPONDANCE
- Diagramme de Rahn
- Valeurs VA / Q
- Hauteur du poumon
Si VA/Q  normale (vers base) :
- PAlvCO2  peu
- PAlvO2  beaucoup
Si VA/Q  0,84 (vers apex) :
- PAlvCO2  rapidement vers 0
- PAlvO2 tend rapidement vers
gaz inspiré (air)
Conséquences :
- PartO2 du sang quittant
l’alvéole est + forte au somment
- PartCO2 la + basse au sommet
Selon : Physiologie humaine H. Guénard, 2009
RAPPORT VENTILATION - PERFUSION
APEX POUMON
Oxygénation
Débits
Perfusion Ventilation
Echanges
pulmonaires
BASE POUMON
CONCLUSION
Base pulmonaire : Assurant le + Echanges malgré Oxygénation + faible
REAJUSTEMENT DU RAPPORT
Rapport Ventilation
Perfusion
Si
- Ventilation Alvéolaire réduite
- Perfusion Sanguine normale
Càd
Rapport VA / PS 
Sang pauvre en O2
Sang pauvre en O2
 PO2
PCO2
Sang riche en O2
Sang non oxygéné
VA & PS = Déséquilibre
66
REAJUSTEMENT DU RAPPORT
Comment ajuster le rapport ?
Sang pauvre en O2
Sang pauvre en O2
 PO2
PCO2
Sang riche en O2
-1. Vasoconstriction locale des artérioles pulmonaires des alvéoles
mal ventilées
2. Détournement du sang : régions hypo-ventilées vers régions
mieux ventilées (Compensation)
Ventilation alvéolaire & Perfusion sanguine = Équilibre rétabli
67
67
RAPPORT VENTILATION - PERFUSION
si Rapport VA / PS varie, comment évolue Pression partielle Gaz ?
(d’après J.B. west)
Entrée du capillaire :
Palv s'équilibre avec Psang : PalvO2
= 40 mmHg, PalvCO2 = 45 mmHg
Entrée d’alvéole :
Palv se rapproche de celle des gaz
inspirés : PalvO2  150 mmHg,
PalvCO2 0 mmHg
68
RÉGULATION DE LA VENTILATION
Anatomie fonctionnelle
1- Centres respiratoires
a. le bulbe : contient le centre respiratoire
b. le pont (protubérance)
2- Moelle
Motoneurones alpha (corne antérieure)
reçoivent les influx élaborés par les centres.
3- Muscles respiratoires = Effecteurs
a. muscles respiratoires
b. muscles contrôlant les VAS
69
69
RÉGULATION
DEVentilation
LA VENTILATION
Régulation
de la
Respiration : processus Rythmique et Inconscient (normalement)
Muscles respiratoires : squelettiques non autorythmiques
Activité musculaire : déclenchée par Motoneurones contrôlés par
SNC
Centres Cérébraux
Supérieurs
Émotions
et Contrôle
volontaire
RYTHMICITÉ
RESPIRATOIRE
Interaction avec
Centre
Cardiovasculaire
bulbaire
Réflexes
(Chémorécepteurs)
70
RÉGULATION
DEVentilation
LA VENTILATION
Régulation
de la
Neurones Respiratoires : Groupés en 2 centres du Bulbe Rachidien :
1. Neurones Inspiratoires : Groupe Respiratoire
Dorsal GRD
2. Neurones Expiratoires (active) : Groupe
Respiratoire Ventral GRV
NEURONES :
Réseau avec Générateur Central du Rythme Respiratoire
(GCRR, Localisation anatomique !!!)
GCRR : Rythmicité intrinsèque (Neurones Pacemaker à Er instable)
En Respiration Calme :
Décharges NI  (PA) :
progressive M. inspiratoires
(déploiement CT)  INSPIRATION
71
RÉGULATION DE LA VENTILATION
RÉGULATION DE LA VENTILATION
Après 2 sec :
Arrêt brutal Décharges NI : Relâchement M. inspiratoires
puis Expiration passive
En Respiration Calme : NE (GRV) restent inactifs
En Respiration forcée : NE en activité (Insp. et Exp. actives)
Il semblerait que :
NI, NE : Inhibition réciproque
NI
NE
73
RÉGULATION
DEVentilation
LA VENTILATION
Régulation
de la
Corrélation : Activité NI (GRD) et Variation VC (Tidal volume)
74
RÉGULATION
DEVentilation
LA VENTILATION
Régulation
de la
RÉGULATION RÉFLEXE
Récepteurs sensibles à Variations chimiques
CHÉMORÉCEPTEURS
 CO2
 O2
 pH
 Rythmicité GCRR
CHÉMORÉCEPTEURS
+ important : CO2  O2 ou pH
Chémorécepteurs à O2 / CO2 : Associés à Circulation artérielle
75
RÉGULATION
DEVentilation
LA VENTILATION
Régulation
de la
- Si peu O2 artériel arrivant au Cerveau/Muscles   Ventilation
- Si CO2 artériel 
  Ventilation
Ces Réflexes Homéostatiques : Permanents maintenant
partO2 ou CO2  constantes
CHÉMORÉCEPTEURS
Chémorécepteurs
Périphériques
Chémorécepteurs
Centraux
76
RÉGULATION
DEVentilation
LA VENTILATION
Régulation
de la
Chémorécepteurs Périphériques « CP »
Lieu : Artère Carotide et Artère Aorte
(près Barorécepteurs)
Détecte : Variations plasmatiques partO2 ,
partCO2 , pH
Chémorécepteurs Centraux « CC »
Lieu : Cerveau (Bulbe près Neurones
Respiratoires)
Détecte : Variations pCO2 dans Liquide
Céphalorachidien LCR
77
RÉGULATION
DEVentilation
LA VENTILATION
Régulation
de la
Chémorécepteurs Périphériques « CP »
Si pO2  - pH  - pCO2  :
  Ventilation (par réflexe)
Mécanisme de base :
CP : Cellules à gK+ sensible à O2
Si pO2  (exemple) :
 Fermeture gK+
 Dépolarisation
 Exocytose (Neuromédiateur : Dopamine)
 Potentiel d’Action : neurone sensitif
 Information du Bulbe
  Ventilation
78
RÉGULATION
DEVentilation
LA VENTILATION
Régulation
de la
Variations pO2 :
= moins importantes en Régulation quotidienne de Ventilation
Càd : si pO2  de 100 à 60
mmHg  Rien sur
Ventilation
MAIS : Si pO2 < 60 mmHg
  Ventilation (altitude
3000 m)
79
RÉGULATION
DEVentilation
LA VENTILATION
Régulation
de la
Chémorécepteurs Centraux « CC »
CC : Informent le GCRR
sur le Niveau pCO2 LCR
Variation Ventilation
Si partCO2  :
- CO2 franchit Barrière
Hémato-Encéphalique (BHE)
- Production H+ (pHLCR)
- Activation CC puis GCRR
-  Ventilation ( pCO2art)
80
RÉGULATION
DEVentilation
LA VENTILATION
Régulation
de la
Chémorécepteurs Centraux « CC »
pH LCR : Influence directe sur CC
(H+ produit dans Liquide Céphalorachidien)
pH plasma : Pas Influence directe sur CC
(H+ traverse très lentement Barrière Hématoencéphalique)
81
RÉGULATION
DEVentilation
LA VENTILATION
Régulation
de la
82
RÉGULATION DE LA VENTILATION
83
FIN
RÉGULATION DE LA VENTILATION
84