Transcript ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE
RESPIRATOIRE
PLAN
1. Anatomie
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Les voies aériennes supérieures
Trachée et bronches
La cage thoracique
Poumons
Bronchioles et alvéoles
Plèvre
2. Physiologie
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Protection des voies aériennes
Mécanique ventilatoire
Echanges gazeux dans les poumons
Circulation pulmonaire
Les voies aériennes supérieures
Le larynx
Avant
Droite
Vue postérieure du larynx
Vue supérieure du larynx
Trachée et bronches
Epiglotte
Cartilage thyroïde
Larynx
Cartilages
Carène
Trachée
Bronche souche gauche
Bronche souche droite
Pourquoi les fausses routes vont-elles
le plus souvent à droite
La cage thoracique
12 paires de côtes
Arc postérieur
Manubrium sternal
Arc latéral
Arc antérieur
= cartilagineux
Sternum
Appendice xiphoïde
La cage thoracique
Les poumons
3 lobes à droite
2 lobes à gauche
Lobe supérieur
Lobe supérieur
Lobe moyen
Lobe inférieur
Lobe inférieur
Vascularisation pulmonaire
Tronc de l’artère pulmonaire
Artères pulmonaires droites et gauches
Artères pulmonaires segmentaires
Oxygénation
Sang artériel
Sang veineux
Ventricule droit
4 veines pulmonaires
Oreillette gauche
Alvéoles et bronchioles
Bronchioles : paroi musculaire
lisse, pas de cartilages
Alvéoles : petits sacs recouverts de
capillaires
Lieu de l’oxygénation du sang
Interface sang-air
Echanges gazeux entre le sang et l’air
La plèvre
• Séreuse entourant les poumons et se
réfléchissant sur la paroi thoracique
– Les deux feuillets de la plèvre (feuillet viscéral et
feuillet pariétal) délimitent un espace normalement
virtuel : l’espace pleural
– Pneumothorax : présence d’air dans l’espace pleural
– Hémothorax : sang dans la cavité pleurale
– Pleurésie : épanchement inflammatoire (pus) dans
la cavité pleurale
ème
2
PARTIE : PHYSIOLOGIE
Protection des voies aériennes
• Carrefour aéro-digestif : cf
• L’air inspiré est réchauffé et humidifié par son
passage dans le nez
• Les impuretés sont retenues par le mucus
tapissant les cavités nasales, le pharynx, la
trachée et les bronches
• Le mucus sécrété dans la trachée et les
bronches est remonté par l’ascenseur mucociliaire puis dégluti
La toux
• Réflexe déclenché notamment par une
irritation de la muqueuse trachéale ou
bronchique
– Fermeture de la glotte
– Augmentation de la pression intra-thoracique par
contraction de certains muscles respiratoires
– Puis relâchement brutal de l’obstruction
• Permet de rejeter les corps étrangers (fausse
route…)
Mécanique ventilatoire
• L’air rentre et sort de la cage thoracique grâce
à la différence de pression entre la cage
thoracique et la pression atmosphérique
– Inspiration : P alvéoles < P atm
– Expiration : P alvéoles > P atm
• La plèvre permet de transmettre les variations
de volume et donc de pression au poumon
Mécanique ventilatoire
• Inspiration : aplatissement du diaphragme,
soulèvement de la cage thoracique (scalènes),
éventuellement muscles intercostaux (inspi
forcée)
• Expiration : rétrécissement de la cage
thoracique passif, éventuellement contraction
des abdominaux qui poussent le diaphragme
vers le haut
Mécanique ventilatoire
• Volumes pulmonaires :
– Mesurés au cours d’une épreuve fonctionnelle
respiratoire
– Volume courant : volume d’air mobilisé au cours
d’une inspiration normale. ≈ 0,5 L
– Capacité vitale : volume d’air mobilisé au cours
d’une expiration forcée qui suit une inspiration
forcée. ≈ 5 L
– Volume de l’espace mort : volume d’air inspiré ne
parvenant pas aux alvéoles (reste dans les voies
aériennes)
Mécanique ventilatoire
• Les mouvements respiratoires sont
automatiques (involontaires), sous contrôle de
récepteurs
– Les centres respiratoires du système nerveux
central sont sensibles au pH sanguin, à la
concentration d’O2 et de CO2 dans le sang et le
liquide céphalo-rachidien
– Les récepteurs vasculaires (carotide, aorte) sont
sensibles à la concentration sanguine en 02
– Montée du CO2 ou diminution du pH :
augmentation des mouvements respiratoires
(fréquence, volume courant)
Mécanique ventilatoire
• Une augmentation de la fréquence
respiratoire aboutit à une augmentation de
l’espace mort
– Ex : respiration douloureuse, superficielle après
une fracture de côte
– Le volume d’air disponible au niveau alvéolaire
pour les échanges gazeux est diminuée
Mécanique ventilatoire
• Beaucoup de pathologies neurologiques et
musculaires se compliquent d’insuffisance
respiratoire ou de fausses routes
– Lésions de la moelle épinière cervicale haute
– Lésions du tronc cérébral
– Myopathies
– Myasthénie…
Echanges gazeux
• Les poumons permettent d’oxygéner le sang
veineux et d’en retirer le CO2, grâce à des
échanges gazeux entre le sang et l’air contenu
dans les alvéoles pulmonaires
• Les échanges se font par diffusion des gaz au
travers de la membrane alvéolo-capillaire
– La différence de pression d’un gaz entre le sang et
l’air alvéolaire conditionne la vitesse de diffusion
Echanges gazeux : l’O2
• L’oxygène se fixe sur l’hémoglobine des
globules rouges, via le fer qu’elle contient
– La saturation en oxygène (SpO2), mesurable au
doigt, est le pourcentage d’hémoglobine liée à de
l’oxygène
• N > 95 %
– La PaO2, mesurée sur les gaz du sang, est la
quantité de gaz dissoute dans le plasma. C’est un
reflet direct de la quantité totale d’O2 dans le sang
• N : 80 à 110 mmHg
Echanges gazeux : l’O2
• La quantité d’O2 se fixant sur l’Hb dépend de :
– La Fraction inspirée d’O2 (FiO2) : 21% en air
ambiant
– La qualité de la membrane alvéolo-capillaire
– La pression dans les alvéoles
• Donc si la SpO2 baisse : le plus simple est
d’augmenter la FiO2 !
Echanges gazeux : le CO2
• Le gaz carbonique (CO2) est dissout dans le
plasma, combiné à d’autres molécules, ou fixé
à l’hémoglobine
– Le pH sanguin, mesuré sur les gaz du sang, baisse
si le CO2 augmente. En cas d’augmentation
chronique du CO2, le pH revient à la normale. N =
7,40
– La PaCO2 (N = 40 mmHg) et les bicarbonates
(N=20 mmol/L), mesurés sur les gaz du sang, sont
les reflets de la quantité totale de CO2
Echanges gazeux : le CO2
• Le CO2 diffuse très facilement au travers de la
membrane alvéolo-capillaire
– La concentration de CO2 dans l’air ambiant est par
ailleurs très faible
Echanges gazeux
• Pourquoi ne faut-il pas administrer trop
d’oxygène à un patient atteint d’insuffisance
respiratoire chronique ?
– En gros : chez ces patients, la saturation en
oxygène est habituellement basse (90-94%) et la
PaCO2 élevée (>45 mmHg). Les récepteurs
cérébraux y sont habitués
– En cas d’augmentation de la SpO2, les centres
respiratoires vont demander aux muscles
respiratoires de moins respirer, ce qui va faire
monter la PaCO2  risque de coma
Circulation pulmonaire
• Le poumon est le seul organe à recevoir
l’intégralité du débit cardiaque
– Petite circulation : ventricule droit  artères
pulmonaires  capillaires pulmonaires  veines
pulmonaires  oreillette gauche
• La perfusion et la ventilation doivent être
adaptées pour optimiser les échanges
– Zones bien perfusées mais mal ventilées :
diminution de la ventilation, bronches bouchées
par du pus…
– Zones bien ventilées mais mal perfusées : embolie
pulmonaire
Importance de l’adéquation
ventilation/perfusion : l’embolie pulmonaire
• Un caillot de sang se forme dans une veine
des membres inférieurs puis se détache
• Il progresse jusqu’au cœur, puis vas se bloquer
dans une branche de l’artère pulmonaire
– Donc la zone reste ventilée mais n’est plus
perfusée
• Cela entraîne une diminution de la PaO2 et de
la SpO2 qui n’est que mal corrigée par
l’oxygène