La respiration est une fonction vitale

La respiration a un rôle essentiel. Elle permet d’approvisionner l’organisme en oxygène (O2) et de le libérer du dioxyde de carbone (CO2). Elle associe deux fonctions : la ventilation et l’échange des gaz O2 et CO2 entre l’air et le sang.

La ventilation : inspirer, expirer

La ventilation permet le renouvellement de l’air dans les poumons. Elle correspond aux mouvements d’inspiration (entrée de l’air dans les poumons) et d’expiration (sortie de l’air des poumons). Ces mouvements sont produits par la contraction des muscles respiratoires (intercostaux et diaphragme). Ils ont lieu 15 à 17 fois par minute et la quantité d’air échangée est de 500 millilitres environ.

Les mouvements respiratoires sont permanents et automatiques. Ils sont contrôlés par le système nerveux autonome qui analyse en permanence la concentration des gaz CO2 et O2 dans le sang. Par exemple, notre respiration s’accélère lors d’un effort qui augmente les besoins en O2.

Les poumons, lieu de la respiration

Les êtres humains respirent grâce à deux poumons. Chaque poumon est constitué de plusieurs lobes : deux à gauche et trois à droite. 

L’air inspiré par le nez ou la bouche circule vers les poumons à travers les voies respiratoires : la trachée, les bronches, les bronchioles jusqu’aux alvéoles pulmonaires. C’est à leur niveau que s’effectuent les échanges des gaz entre l’air et le sang : l’oxygène contenu dans l’air inspiré traverse la paroi des alvéoles pour passer dans le sang. Le sang distribue ensuite l’oxygène à toutes les cellules de l’organisme. À l’inverse, le dioxyde de carbone rejeté par toutes les cellules de l’organisme, est extrait du sang au moment de l’expiration.

Le système respiratoire

Un enfant naît avec environ 100 millions d’alvéoles et  possède environ 300 millions d’alvéoles à l’âge de 3-4 ans. Passé 4 ans, les alvéoles grandissent mais n’augmentent plus en nombre. Formant de minuscules sacs, les alvéoles se gonflent d’air à l’inspiration et se vident partiellement à l’expiration. Elles sont enveloppées par un tissu de soutien, l’interstitium

Pour faciliter le transfert des gaz O2 et CO2, trois conditions sont essentielles :

  • Une paroi alvéolaire fine de quelques micromètres
  • Un interstitium fin 
  • Une grande surface alvéolaire
Alvéole pulmonaire et échange gazeux

Coeur et poumons : partenaires pour la respiration

Le système respiratoire et le système cardiaque vont de pair. Le coeur est une pompe qui permet de faire circuler le sang dans le corps. Il est composé de plusieurs cavités : l’oreillette et le ventricule gauches forment le coeur gauche ; l’oreillette et le ventricule droits forment le coeur droit.

Le coeur gauche (en rouge sur le schéma) assure la circulation sanguine dans le sens des poumons vers les organes : le sang artériel (en rouge) rechargé en O2 est ainsi acheminé dans tout le corps. 

Le coeur droit assure la circulation sanguine dans le sens des organes vers les poumons : le sang chargé en CO2 (en bleu sur le schéma) venant de ces organes rejoint les poumons via l’artère pulmonaire (en bleu).

Lorsque l’organisme a des besoins plus importants en O2, le coeur accélère son rythme pour maintenir un flux circulatoire adapté dans les deux sens.