Le système respiratoire assure les échanges gazeux entre l'organisme et l'environnement. Il capte l'oxygène de l'air inspiré et rejette le dioxyde de carbone produit par le métabolisme cellulaire. Il participe également à la régulation du pH sanguin, à la phonation et à la défense contre les agents pathogènes inhalés.
Voies aériennes supérieures
Fosses nasales
Les fosses nasales sont les cavités situées au-dessus de la cavité buccale, séparées par le septum nasal. Leur muqueuse richement vascularisée réchauffe et humidifie l'air inspiré. Les cornets nasaux (supérieur, moyen, inférieur) augmentent la surface de contact et filtrent les particules. Les sinus paranasaux (frontaux, maxillaires, ethmoïdaux, sphénoïdaux) communiquent avec les fosses nasales via de petits ostia.
Pharynx
Le pharynx est le carrefour des voies digestives et respiratoires. Sa portion nasale (nasopharynx) reçoit l'air des fosses nasales. Sa portion orale (oropharynx) et laryngée (laryngopharynx) participent à la déglutition et à la phonation.
Larynx
Le larynx est l'organe de la phonation et le gardien des voies aériennes lors de la déglutition. Il est constitué de neuf cartilages : thyroïde (le plus grand), cricoïde (anneau complet), épiglotte et trois paires (aryténoïdes, corniculés, cunéiformes).
Les cordes vocales (plis vocaux) tendent entre le cartilage thyroïde et les aryténoïdes. Leur vibration produit les sons. L'épiglotte bascule lors de la déglutition pour protéger les voies aériennes inférieures.
Voies aériennes inférieures
Trachée
La trachée est un conduit fibro-cartilagineux d'environ 12 cm de long et 2 cm de diamètre. Elle descend du larynx jusqu'à la carène (niveau T4-T5), où elle se divise en deux bronches souches. Sa paroi est renforcée par 16 à 20 anneaux cartilagineux en C, complétés en arrière par le muscle trachéal.
Arbre bronchique
L'arbre bronchique se divise à partir de la carène selon un schéma dichotomique progressif :
- Bronches souches : droite (plus courte, plus verticale) et gauche
- Bronches lobaires : 3 à droite, 2 à gauche
- Bronches segmentaires : 10 à droite, 8 à 10 à gauche (correspondant aux segments broncho-pulmonaires)
- Bronchioles : tubes sans cartilage, moins de 1 mm de diamètre
- Bronchioles terminales : dernière génération de la zone de conduction
- Bronchioles respiratoires : premières structures à participer aux échanges gazeux
- Canaux et sacs alvéolaires : débouchent sur les alvéoles
Les bronches sont maintenues ouvertes par des anneaux cartilagineux incomplets. À partir des bronchioles, c'est le tonus des muscles lisses qui règle le calibre des voies aériennes.
Poumons
Morphologie
Les deux poumons occupent la plus grande partie de la cavité thoracique. Ils sont enveloppés par la plèvre et séparés par le médiastin.
Le poumon droit est plus volumineux. Il comprend trois lobes (supérieur, moyen, inférieur) séparés par les scissures horizontale et oblique.
Le poumon gauche comprend deux lobes (supérieur et inférieur) séparés par la scissure oblique. Sa face médiale présente une concavité (incisure cardiaque) accueillant le bord gauche du cœur. La lingula est une languette du lobe supérieur gauche, équivalent fonctionnel du lobe moyen droit.
Segment broncho-pulmonaire
Le segment broncho-pulmonaire est l'unité anatomique et fonctionnelle du poumon. Chaque segment est ventilé par une bronche segmentaire et vascularisé par une artère segmentaire. Cette organisation permet les résections chirurgicales ciblées.
Alvéoles pulmonaires
Les alvéoles sont les unités élémentaires des échanges gazeux. Un poumon adulte en contient environ 300 millions, représentant une surface d'échange totale de 70 à 100 m². Leur paroi est formée de deux types cellulaires :
- Pneumocytes de type I : cellules plates assurant les échanges gazeux par diffusion
- Pneumocytes de type II : cellules cubiques sécrétant le surfactant, assurant la réparation alvéolaire
Vascularisation pulmonaire
Le poumon reçoit deux circulations distinctes.
La circulation fonctionnelle (petite circulation) achemine le sang veineux du ventricule droit vers les alvéoles via les artères pulmonaires, et ramène le sang oxygéné vers l'oreillette gauche via les veines pulmonaires. C'est ici que se produisent les échanges gazeux (hématose).
La circulation nourricière (artères bronchiques, branches de l'aorte thoracique) irrigue les parois des bronches et du tissu pulmonaire de soutien.
Mécanique ventilatoire
Inspiration
L'inspiration est un phénomène actif. La contraction du diaphragme l'aplatit et augmente le diamètre vertical du thorax. Les muscles intercostaux externes élèvent les côtes et augmentent les diamètres antéro-postérieur et transversal. Cette expansion thoracique crée une dépression intrapulmonaire qui aspire l'air.
Lors d'une inspiration forcée, les muscles scalènes, sterno-cléido-mastoïdien et pectoraux contribuent à élever la cage thoracique.
Expiration
Au repos, l'expiration est passive : le relâchement du diaphragme et l'élasticité du tissu pulmonaire ramènent le thorax à sa position de repos. L'expiration forcée fait intervenir les muscles abdominaux et les intercostaux internes.
Volumes et capacités pulmonaires
Les principaux volumes mesurables par spirométrie sont :
- Volume courant (Vt) : 500 ml au repos
- Volume de réserve inspiratoire (VRI) : 3 000 ml
- Volume de réserve expiratoire (VRE) : 1 200 ml
- Volume résiduel (VR) : 1 200 ml (ne peut pas être expiré)
- Capacité vitale (CV) : Vt + VRI + VRE = 4 700 ml
- Capacité pulmonaire totale (CPT) : CV + VR = 5 900 ml
Quiz anatomie du système respiratoire
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