Système respiratoire Flashcards
Qu’est-ce que le système respiratoire?
C’est la respiration et la respiration cellulaire. C’est les échanges gazeux.
Qu’est-ce que la pression partielle?
C’est la pression exercée par un gaz dans un mélange de gaz. Un gaz diffuse toujours de la région où la pression partielle est la plus élevée vers la région où la pression est plus faible.
Ex: Au niveau de la mer, la pression partielle en O2 est plus grande (160 mmHg) en raison de son volume dans la pression atmosphérique. La pression partielle du CO2 est vraiment plus faible soit 0,29 mm Hg. La diffusion se fait selon le gradient de pression
Qu’est-ce qu’un milieu respiratoire ?
Milieu respiratoire: Source d'oxygène présente dans l'air et l'eau. Air: -Plus d'oxygène -Moins dense -Moins visqueux -Se déplace facilement
Eau:
- Moins d’oxygène (40x moins)
- Plus dense
- Plus visqueux
- Encore moins d’oxygène dans l’eau chaude et salée
*Pression partielle la même pour l’air et l’eau
Qu’est-ce qu’une surface respiratoire?
C’est la surface corporelle où se produisent les échanges gazeux. Les membranes plasmiques doivent être maintenues en solution aqueuses parce qu’elle est toujours humides. Les surfaces respiratoires sont étendues et minces pour favoriser la vitesse de diffusion.
*La vitesse de diffusion dépend de la surface d’échange et de la distance à franchir.
Quels sont les trois types de systèmes respiratoires?
1) Branchies
2) Système trachéen
3) Poumons
Décrit les types de branchies des animaux aquatiques, leur rôle et comment leur efficacité est augmentée?
Les branchies sont des évagination de la surface corporelle en contact avec l’eau. Les branchies permettent alors de faire des échanges gazeux efficaces en raison de la ventilation et de l’échange à contre courant.
1) La ventilation est le mouvement autour et au-dessus de la surface respiratoire. Ce processus maintient le gradient de pression partielle d’O2 et de CO2 à l’intérieur des branchies. Il font cette ventilation en remuants leurs branchies dans l’eau.
2)Chez les poissons, l’efficacité des échanges gazeux est maximisé par l’échange à contre-courant. C’est un processus très efficace qui consiste à échanger une substance ou de la chaleur entre deux liquides circulant dans des directions opposées. L’eau qui entre à une PO2 plus grande ce qui lui permet de diffuser dans le sang. Il permet au sang de récupérer 80% de l’O2 dans l’eau. Le sang circulant dans les capillaires de la droite vers la gauche.
Types de branchies:
1) Parapodes chez les polychète: Ils servent à la respiration, mais aussi à la natation et la reptation
2) Branchies pulmeuses sous l’exosquelette (écrevisse): Des appendices spécialisés font circuler l’eau sur la surface des branchies.
3) Branchies creuses communiquant avec le coelome (étoile de mer): les échanges gazeux se font par diffusion simple à travers leur surface et le liquide du coelome circule dans les branchies pour faciliter le transport des gazs.
4) Branchies des poissons: Les poissons aspirent l’eau à travers la bouche et les branchies. Cette ventilation s’effectue par les mouvements coordonnés des machoires et des opercules. Chaque arc branchial possède deux rangés des filaments branchiaux composés de lamelles. Le sang qui circule dans les capillaires de ces lamelles capte l’O2 de l’eau.
En quoi consiste le système trachéen des insectes et comment se font les échanges gazeux?
Un système trachéen est composé de tubes aériens qui se ramifient dans tout le corps. Les tubes les plus grands : les trachées débouchent sur l’extérieur. Les trachées sont reliés à des ouvertures (des stigmates) situés sur la surface du corps. Les sacs aériens formés par l’élargissement des trachées sont situés à proximité des organes exigeant un apport élevé en O2. Aux extrémités des trachéoles, il y a un épithélium humide qui permet les échanges gazeux par diffusion. Les ramifications des trachéoles fournissent l’air directement aux cellules de tout le corps. Elles sont formés d’extrémité rempli de liquide qui peut être réabsorbé par le corps pour augmente la surface remplie d’air.
*Le système cardiovasculaire des insectes n’intervient pas dans le transport de l’O2 et le CO2. Il s’occupe que des nutriments et des déchets.
Décrit le trajet de l’air et localiser où se font les échanges gazeux dans le système respiratoire!
Les poumons sont des surfaces respiratoires localisées.
1) L’air pénètre dans les narines et est filtrés par les poils, réchauffé et humidifié
2) Va de la cavité nasale au pharynx
2) Il traverse le larynx où la glotte est ouverte, la trachée et les bronches (conduisent au poumon) avant de se disperser dans les plus petites bronchioles.
3) Les alvéoles où se font les échanges. L’o2 diffuse à travers l’épithélium formé de pneumocytes de type 1 et le CO2 diffuse dans le sens inverse.
4) Un épithélium mince et humide recouvre les cavités alvéolaires et les ramifications des artères pulmonaires apportent du sang pauvre en O2 aux alvéoles. et les embranchements des veines pulmonaires transportent le sang riche en O2 dans les alvéoles du coeur.
*C’est un système vasculaire clos donc les gaz, les nutriments et les déchets sont transportés.
Quelle est la surface des alvéoles totales?
100 mètres carrés
Qu’est-ce que le surfactant ?
C’est une substance sécrétée par les pneumocytes de type 2 qui empêche l’affaissement des alvéoles.
Où sont situés les cordes vocales?
Dans le larynx. Quand les muscles volontaires du larynx sont mis sous tension, cela provoque l’étirement des cordes vocales et leur vibration. De cette manière, on produit des sons.
Quels sont les différences entre le système respiratoire des oiseaux et le notre?
Le système respiratoire des oiseaux est très efficace parce qu’il va dans une direction et il y a peu de mélange d’air. Il se produit en 4 étapes:
1) Première inspiration: l’air remplit les sacs aériens postérieurs
2) Première expiration: les sacs aériens postérieurs se contractent, poussant l’air dans les poumons. Les échanges se dont dans les parabronches
3) Seconde inspiration: l’air traverse les poumons et remplit les sacs aériens antérieurs
4) Seconde expiration: lorsque les sacs aériens antérieurs se contractent, l’air entré au cours de la première inspiration est poussé hors du corps.
* L’air frais ne se mélange pas avec celle des poumons ce qui maximise la différence de pression partielle avec le sang qui circule dans les poumons et donc par le fait même les échanges.
Chez l’humain, l’air se mélange et la respiration et l’expiration se font en 2 étapes et non 4. La respiration chez les humains est moins efficaces en terme d’échanges gazeux par rapport aux oiseaux.
Qu’est-ce que la ventilation pulmonaire?
C’est le processus de ventilation des poumons aussi appelée respiration.
Quels est la ventilation pulmonaire chez la grenouille et l’humain?
Grenouille: Pression positive quand il gonfle leur bouche, ce qui pousse l’air vers les poumons tout en gardant la bouche fermée. L’inspiration s’amorce quand les muscles abaissent le plancher de la cavité bucale, ce qui entraîne l’aspiration de l’air par les narines. La détente élastique des poumons et la compression par la paroi musculaire du corps force l’air à ressortir des poumons.
Humain: Pression négative. La contraction des muscles intercostaux et l’abaissement du diaphragme causant une expansion de la cage thoracique lors de l’inspiration, ce qui augmente le volume et diminue la pression. Cette diminution de pression cause l’entrée d’air parce que les gazs diffuse d’une zone avec une pression plus élevée vers une plus faible. Lors de l’expiration, les muscles intercostaux se relâchent et le diaphragme se soulève causant un affaissement de la cage thoracique, ce qui diminue le volume et augmente la pression. Cette pression est plus élevée que dans l’atmosphère.
Quel est la chaîne d’évènement qui se produit lors de l’inspiration?
1) Contraction des muscles inspiratoires (descentes du diaphragme et élévation de la cage thoracique)
2) Augmentation du volume de la cavité thoracique
3) Dilatation des poumons: augmentation du volume intraalvéolaire
4) Diminution de la pression intraalvéolaire (-1mm Hg)
5) Écoulement des gaz dans les poumons dans le sens du gradient de pression jusqu’à l’atteinte d’une pression intraalvéolaire de 0 (égale à la pression atmosphérique)
*toujours active et requiert de l’énergie pour se faire
Quel est la chaîne d’évènements qui se produit lors de l’expiration ?
1) Relâchement des muscles inspiratoires (élévation du diaphragme; descente de la cage thoracique due à la rétraction des cartilages costaux)
2) Diminution du volume de la cage thoracique
3) Rétraction passive des poumons; diminution du volume intraalvéolaire
4) Augmentation de la pression intraalvéolaire (+1mm Hg)
5) Écoulement des gaz hors des poumons dans le sens du gradient de pression jusqu’à l’atteinte d’une pression intraalvéolaire de 0
*Habituellement passive
Quels sont les types de pressions négatives?
1) Pression intraalvéolaire: La pression à l’intérieur des poumons diminue quand le volume des poumons augmente pendant l’inspiration; la pression augmente pendant l’expiration
2) Pression intrapleurale: La pression devient plus négative dans la cavité pleurale lorsque la paroi thoracique s’étend pendant l’inspiration. La pression revient à sa valeur de départ lorsque la paroi thoracique se rétracte
Quel est le volume respiratoire d’une ventilation pulmonaire à pression négative?
Pendant chaque respiration, les gradient de pression forcent le déplacement de 0,5 L d’air vers l’intérieur et l’extérieur des poumons.
Quel système régule la ventilation pulmonaire ?
Le système nerveux autonome et elle est de 12 respirations par minutes sans y penser.
Quels sont les volumes respiratoires?
1) Volume courant (VC): Quantité d’air inspirée ou expirée à chaque respiration au repos (500 mL)
2) Volume de réserve inspiratoire (VRI): Quantité d’air qui peut être inspirée avec un effort après une inspiration courante (3100 mL)
3) Volume de réserve expiratoire (VRE): Quantité d’air qui peut être expirée avec un effort après une expiration courante (1200 mL)
4) Volume résiduel (VR): Quantité d’air qui reste dans les poumons après une expiration forcée (1200 mL)
Quels sont les capacités respiratoires?
1) Capacité pulmonaire totale (CPT): Quantité maximale d’air contenue dans les poumons après un effort inspiratoire maximale (6000 mL)
* CPT=VC+VRI+VRE+VR
2) Capacité vitale (CV): Quantité maximale d’air qui peut être expirée après un effort inspiratoire maximal (4800 mL)
* CV= VC+ VRI+ VRE
3) Capacité inspiratoire (CI): Quantité maximale d’air qui peut être inspirée après une expiration normale (3600 mL)
* CI= VC+VRI
4) Capacité résiduelle fonctionnelle (CRF): Volume d’air qui reste dans les poumons après une expiration normale (2400 mL)
* CRF= VRE+VR
Qu’est-ce qui augmente avec l’âge?
Le volume résiduel parce qu’il y a une perte d’élasticité des poumons et le mélange d’O2 n’est pas optimal.
Explique le rôle du bulbe rachidien dans la respiration cellulaire!
Les neurones qui participent à la respiration sont situés dans le bulbe rachidien . Les circuits neuronaux de celui-ci forment une paire de centres de régulation de la respiration qui fixent le rythme respiratoire. Un troisième centre de régulation est situé dans le pont. Lors de l’Inspiration, un mécanisme de rétro-inhibition qui empêche nos poumons de se gonfler exagérément. Pour réguler l’activité respiratoire, le bulbe rachidien interprète les variations du pH du liquide cérébro-spinale dans lequel il baigne..
Explique comment se fait la régulation de la respiration!
1) pH sanguin normal environ 7.4
2) Le pH sanguin baisse à cause de l’augmentation du taux de CO2 dans les tissus (ex: pendant un exercice physique)
3a) La baisse du pH sanguin est détectée par les chémorécepteurs des gros vaisseaux sanguins
3b) Le bulbe rachidien détecte la baisse de pH du liquide cérébrospinale
4) Le bulble rachidien reçoit les potentiels d’action de gros vaisseaux sanguin
5) Les potentiels d’action du bulbe rachidien se rendent aux muscles intercostaux et au diaphragme pour augmenter la fréquence et la profondeur de la respiration
6) Le taux de CO2 diminue , ce qui ramène le pH à sa valeur normale.