Système respiratoire : physiologie et fonctions de la respiration humaine. Structure et fonctions du système respiratoire

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Système respiratoire- un système d'organes qui conduisent l'air et participent aux échanges gazeux entre le corps et l'environnement.

Le système respiratoire est constitué de voies transportant l'air - la cavité nasale, la trachée et les bronches, et de la partie respiratoire elle-même - les poumons. Après avoir traversé la cavité nasale, l'air est réchauffé, humidifié, purifié et pénètre d'abord dans le nasopharynx, puis dans la partie buccale du pharynx et enfin dans sa partie laryngée. L'air peut arriver ici si nous respirons par la bouche. Cependant, dans ce cas, il n’est ni nettoyé ni chauffé, nous avons donc facilement froid.

De la partie laryngée du pharynx, l'air pénètre dans le larynx. Le larynx est situé à l'avant du cou, là où les contours de l'éminence laryngée sont visibles. Chez les hommes, en particulier les hommes minces, une protubérance saillante, la pomme d'Adam, est clairement visible. Les femmes n'ont pas une telle saillie. Les cordes vocales sont situées dans le larynx. La continuation directe du larynx est la trachée. De la région du cou, la trachée passe dans la cavité thoracique et, au niveau de 4 à 5 vertèbres thoraciques, est divisée en bronches gauche et droite. Au niveau des racines des poumons, les bronches sont divisées d'abord en bronches lobaires, puis en bronches segmentaires. Ces derniers sont divisés en encore plus petits, formant l'arbre bronchique des bronches droite et gauche.

Les poumons sont situés de chaque côté du cœur. Chaque poumon est recouvert d’une membrane humide et brillante appelée plèvre. Chaque poumon est divisé en lobes par des sillons. Le poumon gauche est divisé en 2 lobes, le droit en trois. Les lobes sont constitués de segments, segments de lobules. Continuant à se diviser à l'intérieur des lobules, les bronches passent dans les bronchioles respiratoires, sur les parois desquelles se forment de nombreuses petites vésicules - les alvéoles. Cela peut être comparé à une grappe de raisin suspendue au bout de chaque bronche. Les parois des alvéoles sont entrelacées d'un réseau dense de minuscules capillaires et représentent une membrane à travers laquelle se produisent les échanges gazeux entre le sang circulant dans les capillaires et l'air entrant dans les alvéoles lors de la respiration. Dans les deux poumons d'un adulte, il y a plus de 700 millions d'alvéoles, leur surface respiratoire totale dépasse 100 m2, soit environ 50 fois plus grand que la surface du corps !

L'artère pulmonaire, se ramifiant dans le poumon selon la division des bronches jusqu'aux plus petits vaisseaux sanguins, amène le sang veineux pauvre en oxygène du ventricule droit du cœur vers le poumon. À la suite des échanges gazeux, le sang veineux s'enrichit en oxygène, se transforme en sang artériel et retourne au cœur dans son oreillette gauche par deux veines pulmonaires. Ce trajet sanguin est appelé circulation pulmonaire ou pulmonaire.

La structure anatomique du système respiratoire humain présente un certain nombre de caractéristiques et si des perturbations surviennent dans le fonctionnement de l'une des sections du système respiratoire, une insuffisance respiratoire se produit. Les principaux organes du DS sont les poumons, recouverts de deux types de plèvre avec une cavité pleurale située entre eux. Vous trouverez ci-dessous des informations détaillées sur l'anatomie du système respiratoire, l'emplacement et les limites de ses organes.

La structure et la localisation des bronches chez l'homme

Bronches principales ( principes des bronches) dans le système respiratoire - droit et gauche - partez de la bifurcation de la trachée au niveau du bord supérieur de la cinquième vertèbre thoracique, dirigez-vous vers les portes des poumons droit et gauche, où elles sont divisées en bronches lobaires. Au-dessus de la bronche principale gauche se trouve la crosse aortique, au-dessus de la droite se trouve la veine azygos. L'emplacement de la bronche droite est plus vertical, elle a une longueur plus courte et un diamètre plus grand que la bronche principale gauche. La bronche droite a 6 à 8 cartilages, la gauche a 9 à 12 cartilages. Les parois des bronches principales ont la même structure que les parois de la trachée.

Innervation de la trachée et des bronches principales : branches des nerfs laryngés récurrents (des nerfs vagues et du tronc sympathique).

Approvisionnement en sang: branches de la thyroïde inférieure, artère thoracique interne, aorte thoracique. Le sang veineux afflue dans les veines brachiocéphaliques.

Les vaisseaux lymphatiques des bronches dans la structure du système respiratoire se jettent dans les ganglions lymphatiques cervicaux latéraux profonds (jugulaire interne), les ganglions lymphatiques pré- et paratrachéaux, trachéobronchiques supérieurs et inférieurs.

Caractéristiques de la structure des poumons, détermination des limites supérieure et inférieure

Poumons ( poumons) dans le système respiratoire humain - droit et gauche - sont chacun situés dans sa propre moitié de la cavité thoracique. Entre les poumons se trouvent le cœur, la crosse aortique, la veine cave supérieure, la trachée et les bronches principales, formant le médiastin.

La structure de ces organes du système respiratoire est la plus complexe. De face, de derrière et de côté, chaque poumon est en contact avec la surface interne de la cavité thoracique. La forme du poumon ressemble à un cône avec un côté aplati et un sommet arrondi.

La structure des poumons humains se compose de trois surfaces. Surface diaphragmatique ( faciès diaphragmatique) concave, face au diaphragme. La surface costale (facies costalis) est convexe, adjacente à la face interne de la paroi thoracique. La surface médiastinale (facies médiastinalis) est adjacente au médiastin.

Chaque poumon possède un système respiratoire haut ( apex pulmonaire) Et base ( base pulmonaire) , face au diaphragme. Le poumon a un bord d'attaque (marqo anterior), qui sépare la surface costale de la surface médiale. L'une des caractéristiques structurelles des poumons est que le bord inférieur (margo inférieur) sépare les surfaces costale et médiale de la surface diaphragmatique. Sur le bord antérieur du poumon gauche se trouve une dépression cardiaque (impressio hearta), délimitée en dessous par la luette pulmonaire (linqula pulmonis).

Chaque poumon de la structure du système respiratoire humain est divisé en lobes (lobi) utilisant des fentes profondes. Le poumon droit comporte trois lobes (supérieur, moyen et inférieur), séparés par des fissures horizontales et obliques. Le poumon gauche a deux lobes (supérieur et inférieur) séparés par une fissure oblique. La fissure oblique (fissura obliqua) commence sur le bord postérieur du poumon, 6 à 7 cm en dessous de son sommet, va vers l'avant et descend jusqu'à la partie inférieure du bord antérieur de l'organe, d'où elle passe au côté médial du poumon et se dirige vers sa porte. La fissure oblique des deux poumons dans l'anatomie du système respiratoire sépare le lobe inférieur. Le poumon droit présente également une fissure horizontale (fissura horizontale), qui commence sur sa face costale (surface) approximativement au milieu de la fissure oblique, s'étend transversalement jusqu'au bord antérieur, puis se tourne vers la porte du poumon droit (sur sa face médiale). Une fissure horizontale sépare le V du poumon droit, le lobe moyen du lobe supérieur.

Une autre caractéristique de la structure du système respiratoire est la présence d'une légère dépression sur la surface médiale de chacun. Ce sont les soi-disant porte du poumon ( hile pulmonaire) , à travers lequel passent les bronches principales, les vaisseaux et les nerfs, formant racine du poumon ( base pulmonaire) .

A la porte du poumon droit, dans un certain ordre, de haut en bas, se trouve la bronche principale, puis l'artère pulmonaire, sous laquelle se trouvent deux veines pulmonaires. À la porte du poumon gauche, en haut, se trouve l'artère pulmonaire, en dessous se trouve la bronche principale et encore plus bas se trouvent deux veines pulmonaires.

Parlant de la structure générale du système respiratoire, il convient de noter que dans la zone de la porte, la bronche principale droite est divisée en trois bronches lobaires. Des bronches lobaires se ramifient des bronches segmentaires (tertiaires) plus petites, qui se divisent à plusieurs reprises, jusqu'aux bronchioles respiratoires.

Une particularité de la structure des organes du système respiratoire est que la bronche segmentaire pénètre dans un segment, qui est une section du poumon, la base faisant face à la surface de l'organe et le sommet faisant face au hile du poumon. Conformément à la ramification des bronches lobaires en bronches segmentaires, 10 segments sont distingués dans chaque poumon. À côté des bronches segmentaires se trouvent les artères et les veines segmentaires. La bronche segmentaire est divisée en branches plus petites, dont il y a 9 à 10 ordres dans un segment. Le segment pulmonaire est constitué de lobules pulmonaires.

Une bronche d'un diamètre d'environ 1 mm, contenant encore du cartilage dans ses parois, pénètre dans un lobe du poumon appelé bronche lobulaire (bronchus lobularis). À l'intérieur du lobule pulmonaire, cette bronche est divisée en bronchioles terminales IB-20 (bronchioli terminales), au nombre d'environ 20 000 dans les deux poumons. Les parois des bronchioles terminales ne contiennent pas de cartilage. Chaque bronchiole terminale est divisée de manière dichotomique en bronchioles respiratoires (bronchioli respiratorii), qui possèdent des alvéoles pulmonaires sur leurs parois.

Chaque bronchiole respiratoire dégage tubes alveolaires ( canaux alvéolaires ), ayant des alvéoles sur leurs parois et se terminant par des sacs alvéolaires (sacculi alveolares). Les parois de ces sacs sont constituées d'alvéoles pulmonaires (alvéoles pulmonaires). Des bronches de différents ordres, partant de la bronche principale, servant dans le poumon à conduire l'air vers les bronchioles terminales, forment un arbre bronchique (arbor bronchialis) dans le poumon. Les bronchioles respiratoires s'étendant à partir de la bronchiole terminale, ainsi que les canaux alvéolaires, les sacs alvéolaires et les alvéoles du poumon forment l'arbre alvéolaire (arbor alveolaris), ou acinus pulmonaire. Les échanges gazeux entre l'air et le sang se produisent dans les alvéoles des acini pulmonaires.

Les limites des poumons sont déterminées selon le schéma suivant. Le sommet du poumon à l'avant dépasse de 2 cm au-dessus de la clavicule et de 3 à 4 cm au-dessus de la première côte. À l'arrière, le sommet du poumon est projeté au niveau de l'apophyse épineuse de la VII vertèbre cervicale. . Du bord supérieur du poumon droit, son bord antérieur descend jusqu'à l'articulation sternoclaviculaire droite, puis passe par le milieu du manubrium du sternum. De plus, le bord du poumon droit descend derrière le corps du sternum, à gauche de la ligne médiane, jusqu'au cartilage de la côte VI, où il passe dans le bord inférieur du poumon.

Le bord inférieur du poumon droit traverse la côte VI le long de la ligne médio-claviculaire, la côte VII le long de la ligne axillaire antérieure, la côte VIII le long de la ligne axillaire médiane, la côte IX le long de la ligne axillaire postérieure, la côte X le long de la ligne scapulaire. , et se termine au niveau de la côte XI le long de la ligne paravertébrale . Ici, le bord inférieur du poumon se retourne brusquement vers le haut et passe dans son bord postérieur, longeant la tête de la deuxième côte.

Le sommet du poumon gauche est également situé à 2 cm au-dessus de la clavicule et à 3-4 cm au-dessus de la 1ère côte. Le bord antérieur va jusqu'à l'articulation sterno-claviculaire gauche, puis passe par le milieu du manubrium du sternum et descend derrière son corps. jusqu'au niveau du cartilage de la 4ème côte. Ensuite, le bord antérieur du poumon gauche dévie vers la gauche, longe le bord inférieur du cartilage de la 4ème côte jusqu'à la ligne parasternale, où il s'abaisse brusquement, traverse le quatrième espace intercostal et le cartilage de la 5ème côte. Au niveau du cartilage de la sixième côte, le bord antérieur du poumon gauche se confond brusquement avec son bord inférieur.

Le bord inférieur du poumon gauche est situé environ une demi-côte plus bas que le bord inférieur du poumon droit. Le long de la ligne paravertébrale, le bord inférieur du poumon gauche passe dans son bord postérieur, s'étendant vers la gauche le long de la colonne vertébrale.

Innervation des poumons : branches pulmonaires des nerfs vagues et du tronc sympathique.

Approvisionnement en sang: Par les artères pulmonaires gauche et droite, le sang veineux pénètre dans les poumons qui, à la suite des échanges gazeux, s'enrichissent en oxygène, libèrent du dioxyde de carbone et deviennent artériels. Le sang artériel des poumons circule à travers les veines pulmonaires dans l'oreillette gauche. Le sang artériel pénètre dans les poumons par les branches bronchiques depuis l'aorte thoracique. Le sang des parois des bronches circule à travers les veines bronchiques jusqu'aux affluents des veines pulmonaires.

Les vaisseaux lymphatiques des poumons se déversent dans les ganglions lymphatiques bronchopulmonaires, trachéobronchiques inférieurs et supérieurs.

La structure et les limites de la plèvre et de la cavité pleurale

Plèvre ( plèvre) , qui est une membrane séreuse, recouvre les deux poumons, s'étend dans les fissures entre leurs lobes et tapisse également les parois de la cavité thoracique. À cet égard, on distingue la plèvre viscérale (pulmonaire) et pariétale (pariétale).

Plèvre pariétale ( plèvre pariétale) tapisse les parois adjacentes et pulmonaires de la cavité thoracique. Plèvre viscérale ( plèvre viscérale) fusionne avec le tissu pulmonaire, le recouvre de tous les côtés, pénètre dans les fissures entre les lobes et, au niveau de la racine du poumon, passe dans la plèvre pariétale. À partir de la racine du poumon, la plèvre viscérale forme un ligament pulmonaire situé verticalement (lig. pulmonale). La structure de la plèvre pariétale est divisée en parties costale, médiastinale et diaphragmatique. La plèvre costale (pleura costalis) recouvre la surface interne de la cavité thoracique de l'intérieur et passe dans la plèvre médiastinale près du sternum et au niveau de la colonne vertébrale. La plèvre médiastinale (pleura mediastinalis) est adjacente aux organes médiastinaux et est fusionnée avec le péricarde. Au niveau de la racine du poumon, la plèvre médiastinale devient la plèvre viscérale. Au niveau des premières côtes, les plèvres costale et médiastinale se confondent et forment le dôme de la plèvre (cupula pleuralis). En bas, la plèvre costale et médiastinale passe dans la plèvre diaphragmatique (pleura diaphragmatica), qui recouvre le diaphragme sur le dessus.

Entre la plèvre pariétale et la plèvre viscérale, il y a cavité pleurale ( cavité pleurale) , qui contient une petite quantité de liquide séreux. Le liquide pleural (liqueur pleurale) hydrate les couches de la plèvre et élimine les frottements les unes contre les autres lors de la respiration. Aux endroits où la plèvre costale passe à la plèvre médiastinale et diaphragmatique, il existe des dépressions dans la structure de la cavité pleurale - sinus pleuraux ( sinus pleural) . Le sinus costodiaphragmatique (sinus costodiaphragmaticus) est situé à la jonction de la plèvre costale et de la plèvre diaphragmatique. Sinus phrénico-médiastinal ( sinus phrénicomédiastinal) situé à la jonction de la plèvre médiastinale et de la plèvre diaphragmatique. Le sinus costo-médiastinal (sinus costo-mediastinalis) est situé à la transition de la partie antérieure de la plèvre costale dans la plèvre médiastinale.

Lorsqu’on parle de la structure de la plèvre, il est important de comprendre ses limites. Les limites de la plèvre, antérieure et postérieure, ainsi que le dôme de la plèvre correspondent aux limites des poumons droit et gauche. Le bord inférieur de la plèvre est situé 2 à 3 cm (une côte) en dessous du bord correspondant du poumon. Le bord inférieur de la plèvre traverse la côte VII le long de la ligne médio-claviculaire, la côte VIII le long de la ligne axillaire antérieure, la côte IX le long de la ligne axillaire médiane, la côte X le long de la ligne axillaire postérieure et la côte XI le long de la ligne scapulaire. . Au niveau du col de la côte XII, la plèvre pariétale se retourne brusquement vers le haut et longe son bord postérieur. Les limites antérieures de la plèvre costale droite et gauche en haut et en bas divergent, formant des champs interpleuraux. Le champ interpleural supérieur est situé derrière le manubrium du sternum et contient le thymus. Le champ interpleural inférieur, dans lequel se trouve la partie antérieure du péricarde, est situé derrière la moitié inférieure du corps du sternum.

La respiration humaine est un mécanisme physiologique complexe qui assure l'échange d'oxygène et de dioxyde de carbone entre les cellules et l'environnement extérieur.

L'oxygène est constamment absorbé par les cellules et en même temps, le processus d'élimination du dioxyde de carbone du corps, formé à la suite de réactions biochimiques se produisant dans le corps, est en cours.

L'oxygène est impliqué dans les réactions d'oxydation de composés organiques complexes avec leur décomposition finale en dioxyde de carbone et en eau, au cours de laquelle se forme l'énergie nécessaire à la vie.

En plus des échanges gazeux vitaux, la respiration externe assure d'autres fonctions importantes dans le corps, par exemple la capacité de production sonore.

Ce processus implique les muscles du larynx, les muscles respiratoires, les cordes vocales et la cavité buccale, et il n'est lui-même possible qu'en expirant. La deuxième fonction « non respiratoire » importante est odorat.

L'oxygène dans notre corps est contenu en petite quantité - 2,5 à 2,8 litres, et environ 15 % de ce volume est à l'état lié.

Au repos, une personne consomme environ 250 ml d'oxygène par minute et élimine environ 200 ml de dioxyde de carbone.

Ainsi, lorsque la respiration s'arrête, l'apport d'oxygène dans notre corps ne dure que quelques minutes, puis surviennent des dommages et la mort des cellules, principalement des cellules du système nerveux central.

A titre de comparaison : une personne peut vivre 10 à 12 jours sans eau (l'approvisionnement en eau dans le corps humain, selon l'âge, peut atteindre 75 %), sans nourriture - jusqu'à 1,5 mois.

Lors d'une activité physique intense, la consommation d'oxygène augmente fortement et peut atteindre jusqu'à 6 litres par minute.

Système respiratoire

La fonction de respiration dans le corps humain est assurée par le système respiratoire, qui comprend les organes respiratoires externes (voies respiratoires supérieures, poumons et poitrine, y compris sa charpente ostéochondrale et son système neuromusculaire), les organes de transport des gaz par le sang (système vasculaire pulmonaire, cœur) et les centres de régulation qui assurent l'automaticité du processus respiratoire.

Cage thoracique

La cage thoracique forme les parois de la cavité thoracique, qui contient le cœur, les poumons, la trachée et l'œsophage.

Il se compose de 12 vertèbres thoraciques, de 12 paires de côtes, du sternum et des articulations qui les séparent. La paroi antérieure de la poitrine est courte, elle est formée par le sternum et les cartilages costaux.

La paroi postérieure est formée par les vertèbres et les côtes, les corps vertébraux sont situés dans la cavité thoracique. Les côtes sont reliées entre elles et à la colonne vertébrale par des articulations mobiles et participent activement à la respiration.

Les espaces entre les côtes sont remplis de muscles et de ligaments intercostaux. L’intérieur de la cavité thoracique est tapissé de plèvre pariétale ou pariétale.

Muscles respiratoires

Les muscles respiratoires sont divisés en ceux qui inspirent (inspiratoires) et ceux qui expirent (expiratoires). Les principaux muscles inspiratoires comprennent le diaphragme, les muscles intercostaux externes et interchondraux internes.

Les muscles inspiratoires auxiliaires comprennent les scalènes, le sternocléidomastoïdien, le trapèze, le grand et le petit pectoral.

Les muscles expiratoires comprennent les muscles abdominaux intercostaux internes, droits, sous-costaux, transversaux et obliques externes et internes.

L'esprit est le maître des sens et la respiration est le maître de l'esprit.

Diaphragme

Étant donné que la cloison thoraco-abdominale, le diaphragme, est extrêmement importante dans le processus respiratoire, examinons plus en détail sa structure et ses fonctions.

Cette vaste plaque incurvée (convexe vers le haut) délimite complètement les cavités abdominale et thoracique.

Le diaphragme est le principal muscle respiratoire et l’organe abdominal le plus important.

Il contient un centre tendineux et trois parties musculaires portant des noms selon les organes d'où ils partent ; on distingue respectivement les régions costale, sternum et lombaire.

Lors de la contraction, le dôme du diaphragme s'éloigne des parois de la poitrine et s'aplatit, augmentant ainsi le volume de la cavité thoracique et diminuant le volume de la cavité abdominale.

Lorsque le diaphragme se contracte simultanément avec les muscles abdominaux, la pression intra-abdominale augmente.

Il convient de noter que la plèvre pariétale, le péricarde et le péritoine sont attachés au centre tendineux du diaphragme, c'est-à-dire que le déplacement du diaphragme déplace les organes de la cavité thoracique et abdominale.

Voies aériennes

Les voies respiratoires font référence au chemin parcouru par l’air du nez jusqu’aux alvéoles.

Elles sont divisées en voies respiratoires situées à l'extérieur de la cavité thoracique (les voies nasales, le pharynx, le larynx et la trachée) et en voies respiratoires intrathoraciques (la trachée, les bronches principales et lobaires).

Le processus respiratoire peut être divisé en trois étapes :

Respiration externe ou pulmonaire d'une personne ;

Transport de gaz par le sang (transport de l'oxygène par le sang vers les tissus et les cellules, tout en éliminant simultanément le dioxyde de carbone des tissus) ;

Respiration tissulaire (cellulaire), qui se produit directement dans les cellules d'organites spéciaux.

Respiration externe humaine

Nous considérerons la fonction principale de l'appareil respiratoire - la respiration externe, au cours de laquelle des échanges gazeux se produisent dans les poumons, c'est-à-dire l'apport d'oxygène à la surface respiratoire des poumons et l'élimination du dioxyde de carbone.

Dans le processus de respiration externe, l'appareil respiratoire lui-même participe, y compris les voies respiratoires (nez, pharynx, larynx, trachée), les poumons et les muscles inspiratoires (respiratoires), élargissant la poitrine dans toutes les directions.

On estime qu’en moyenne la ventilation quotidienne des poumons représente environ 19 000 à 20 000 litres d’air, et plus de 7 millions de litres d’air traversent les poumons d’une personne chaque année.

La ventilation pulmonaire assure les échanges gazeux dans les poumons et est assurée par une alternance d'inspiration (inspiration) et d'expiration (expiration).

L'inhalation est un processus actif dû aux muscles inspiratoires (respiratoires), dont les principaux sont le diaphragme, les muscles intercostaux obliques externes et les muscles intercartilagineux internes.

Le diaphragme est une formation musculo-tendineuse qui sépare les cavités abdominale et thoracique ; lorsqu'il se contracte, le volume de la poitrine augmente.

Avec une respiration calme, le diaphragme descend de 2 à 3 cm et avec une respiration forcée profonde, l'excursion du diaphragme peut atteindre 10 cm.

Lorsque vous inspirez, en raison de l'expansion de la poitrine, le volume des poumons augmente passivement, la pression qui y règne devient inférieure à la pression atmosphérique, ce qui permet à l'air d'y pénétrer. Lors de l'inhalation, l'air passe d'abord par le nez, le pharynx puis pénètre dans le larynx. La respiration nasale chez l'homme est très importante, car lorsque l'air passe par le nez, l'air est humidifié et réchauffé. De plus, l’épithélium tapissant la cavité nasale est capable de piéger les petits corps étrangers qui pénètrent avec l’air. Ainsi, les voies respiratoires remplissent également une fonction de nettoyage.

Le larynx est situé dans la région antérieure du cou, par le haut il est relié à l'os hyoïde, par le bas il passe dans la trachée. Les lobes droit et gauche de la glande thyroïde sont situés devant et sur les côtés. Le larynx est impliqué dans l'acte de respiration, protégeant les voies respiratoires inférieures et la formation de la voix, et se compose de 3 cartilages appariés et de 3 cartilages non appariés. Parmi ces formations, l'épiglotte joue un rôle important dans le processus respiratoire, qui protège les voies respiratoires des corps étrangers et des aliments. Le larynx est classiquement divisé en trois sections. Dans la partie médiane se trouvent les cordes vocales, qui forment la partie la plus étroite du larynx – la glotte. Les cordes vocales jouent un rôle majeur dans le processus de production sonore et la glotte joue un rôle majeur dans la pratique de la respiration.

Du larynx, l’air pénètre dans la trachée. La trachée commence au niveau de la 6ème vertèbre cervicale ; au niveau de la 5ème vertèbre thoracique elle est divisée en 2 bronches principales. La trachée elle-même et les bronches principales sont constituées de demi-anneaux cartilagineux ouverts, ce qui assure leur forme constante et évite leur effondrement. La bronche droite est plus large et plus courte que la gauche, située verticalement et sert de prolongement à la trachée. Il est divisé en 3 bronches lobaires, comme le poumon droit est divisé en 3 lobes ; bronche gauche - en 2 bronches lobaires (le poumon gauche est constitué de 2 lobes)

Ensuite, les bronches lobaires sont divisées de manière dichotomique (en deux) en bronches et bronchioles de plus petites tailles, se terminant par des bronchioles respiratoires, au bout desquelles se trouvent des sacs alvéolaires constitués d'alvéoles - formations dans lesquelles se produisent en fait des échanges gazeux.

Les parois des alvéoles contiennent un grand nombre de minuscules vaisseaux sanguins - des capillaires, qui servent aux échanges gazeux et au transport ultérieur des gaz.

Les bronches avec leurs ramifications en bronches et bronchioles plus petites (jusqu'au 12ème ordre, la paroi des bronches comprend du tissu cartilagineux et des muscles, cela empêche l'effondrement des bronches lors de l'expiration) en apparence ressemble à un arbre.

Les bronchioles terminales, qui sont une branche du 22ème ordre, se rapprochent des alvéoles.

Le nombre d'alvéoles du corps humain atteint 700 millions et leur superficie totale est de 160 m2.

D’ailleurs, nos poumons disposent d’une énorme réserve ; Au repos, une personne n'utilise pas plus de 5 % de la surface respiratoire.

L'échange gazeux au niveau des alvéoles s'effectue en continu, il s'effectue par simple diffusion grâce à la différence de pression partielle des gaz (rapport en pourcentage de la pression des différents gaz dans leur mélange).

Le pourcentage de pression d'oxygène dans l'air est d'environ 21 % (dans l'air expiré, sa teneur est d'environ 15 %), le dioxyde de carbone est de 0,03 %.

Vidéo « Échange gazeux dans les poumons » :

Expiration calme- un processus passif dû à plusieurs facteurs.

Après l'arrêt de la contraction des muscles inspiratoires, les côtes et le sternum tombent (en raison de la gravité) et la poitrine diminue de volume. En conséquence, la pression intrathoracique augmente (devient supérieure à la pression atmosphérique) et l'air s'échappe.

Les poumons eux-mêmes ont une élasticité élastique, qui vise à réduire le volume pulmonaire.

Ce mécanisme est dû à la présence d'un film tapissant la surface interne des alvéoles, qui contient un tensioactif, une substance qui fournit une tension superficielle à l'intérieur des alvéoles.

Ainsi, lorsque les alvéoles sont trop étirées, le tensioactif limite ce processus, en essayant de réduire le volume des alvéoles, tout en évitant qu'elles ne s'effondrent complètement.

Le mécanisme d'élasticité élastique des poumons est également assuré par le tonus musculaire des bronchioles.

Processus actif avec la participation de muscles auxiliaires.

Lors d'une expiration profonde, les muscles abdominaux (obliques, droits et transversaux) agissent comme des muscles expiratoires, avec la contraction desquels la pression dans la cavité abdominale augmente et le diaphragme monte.

Les muscles auxiliaires qui assurent l'expiration comprennent également les muscles obliques internes intercostaux et les muscles qui fléchissent la colonne vertébrale.

La respiration externe peut être évaluée à l'aide de plusieurs paramètres.

Volume courant. La quantité d'air qui pénètre dans les poumons au repos. Au repos, la norme est d'environ 500 à 600 ml.

Le volume inhalé est légèrement plus grand car moins de dioxyde de carbone est expiré que d’oxygène n’est absorbé.

Volume alvéolaire. Partie du volume courant qui participe aux échanges gazeux.

Espace mort anatomique. Il se forme principalement à cause des voies respiratoires supérieures, qui sont remplies d'air, mais ne participent pas elles-mêmes aux échanges gazeux. Il représente environ 30 % du volume courant des poumons.

Volume de réserve inspiratoire. La quantité d'air qu'une personne peut inhaler en plus après une inhalation normale (peut atteindre 3 litres).

Volume de réserve expiratoire. Air résiduel qui peut être expiré après une expiration silencieuse (chez certaines personnes, il atteint 1,5 litre).

Fréquence respiratoire. La moyenne est de 14 à 18 cycles respiratoires par minute. Elle augmente généralement avec l'activité physique, le stress, l'anxiété, lorsque le corps a besoin de plus d'oxygène.

Volume minute des poumons. Il est déterminé en tenant compte du volume courant des poumons et de la fréquence respiratoire par minute.

Dans des conditions normales, la durée de la phase d'expiration est environ 1,5 fois plus longue que celle de la phase d'inspiration.

Parmi les caractéristiques de la respiration externe, le type de respiration est également important.

Cela dépend si la respiration s'effectue uniquement à l'aide d'une excursion thoracique (respiration de type thoracique ou costale) ou si le diaphragme joue un rôle principal dans le processus respiratoire (respiration de type abdominal ou diaphragmatique).

La respiration est au-dessus de la conscience.

Pour les femmes, la respiration thoracique est plus typique, bien que la respiration avec la participation du diaphragme soit physiologiquement plus justifiée.

Avec ce type de respiration, les parties inférieures des poumons sont mieux ventilées, le volume courant et infime des poumons augmente, le corps dépense moins d'énergie pour le processus respiratoire (le diaphragme bouge plus facilement que la structure ostéocartilagineuse de la poitrine).

Les paramètres respiratoires sont automatiquement régulés tout au long de la vie d’une personne, en fonction des besoins à un moment donné.

Le centre de contrôle respiratoire se compose de plusieurs maillons.

Comme premier maillon de la régulation Il est nécessaire de maintenir un niveau constant de tension en oxygène et en dioxyde de carbone dans le sang.

Ces paramètres sont constants : en cas de perturbations sévères, le corps ne peut exister que quelques minutes.

Le deuxième maillon de la régulation- des chimiorécepteurs périphériques situés dans les parois des vaisseaux sanguins et des tissus qui répondent à une diminution du taux d'oxygène dans le sang ou à une augmentation du taux de dioxyde de carbone. L'irritation des chimiorécepteurs provoque des modifications de la fréquence, du rythme et de la profondeur de la respiration.

Le troisième maillon de la régulation- le centre respiratoire lui-même, constitué de neurones (cellules nerveuses) situés à différents niveaux du système nerveux.

Il existe plusieurs niveaux du centre respiratoire.

Centre respiratoire spinal, situé au niveau de la moelle épinière, innerve le diaphragme et les muscles intercostaux ; son importance réside dans la modification de la force de contraction de ces muscles.

Mécanisme respiratoire central(générateur de rythme), situé dans la moelle allongée et le pont, a la propriété d'automaticité et régule la respiration au repos.

Centre situé dans le cortex cérébral et l'hypothalamus, assure la régulation de la respiration pendant l'activité physique et en cas de stress ; Le cortex cérébral vous permet de réguler volontairement la respiration, de retenir votre respiration sans autorisation, de modifier consciemment sa profondeur et son rythme, etc.

Un autre point important doit être noté : les écarts par rapport au rythme respiratoire normal s'accompagnent généralement de modifications dans d'autres organes et systèmes du corps.

Simultanément au changement du rythme respiratoire, la fréquence cardiaque est souvent perturbée et la pression artérielle devient instable.

Nous vous proposons de visionner une vidéo d'un film passionnant et pédagogique « Le miracle du système respiratoire » :

Respirez correctement et soyez en bonne santé !

Le système de conduite de l’air à travers notre corps a une structure complexe. La nature a créé un mécanisme pour amener l'oxygène aux poumons, où il pénètre dans le sang, afin qu'il soit possible d'échanger des gaz entre l'environnement et toutes les cellules de notre corps.

Le diagramme du système respiratoire humain comprend les voies respiratoires - supérieures et inférieures :

• Les supérieurs sont la cavité nasale, y compris les sinus paranasaux, et le larynx, l'organe qui forme la voix.
• Les inférieurs sont la trachée et l'arbre bronchique.
• Organes respiratoires – poumons.

Chacun de ces composants est unique dans ses fonctions. Ensemble, toutes ces structures fonctionnent comme un seul mécanisme bien coordonné.

Cavité nasale

La première structure à travers laquelle passe l’air lors de l’inspiration est le nez. Sa structure :

1. La charpente est constituée de nombreux petits os sur lesquels est fixé du cartilage. L’apparence du nez d’une personne dépend de sa forme et de sa taille.
2. Sa cavité, selon l'anatomie, communique avec l'environnement extérieur par les narines, tandis qu'avec le nasopharynx par des ouvertures spéciales dans la base osseuse du nez (choanes).
3. Sur les parois extérieures des deux moitiés de la cavité nasale se trouvent 3 voies nasales de haut en bas. À travers leurs ouvertures, la cavité nasale communique avec les sinus paranasaux et le canal lacrymal de l'œil.
4. L’intérieur de la cavité nasale est recouvert d’une membrane muqueuse à épithélium monocouche. Il possède de nombreux poils et cils. Dans cette zone, l’air est aspiré, mais également réchauffé et humidifié. Les poils, les cils et une couche de mucus dans le nez agissent comme un filtre à air, emprisonnant les particules de poussière et les micro-organismes. Le mucus sécrété par les cellules épithéliales contient des enzymes bactéricides capables de détruire les bactéries.

Une autre fonction importante du nez est olfactive. Dans les parties supérieures de la membrane muqueuse se trouvent des récepteurs pour l'analyseur olfactif. Cette zone a une couleur différente du reste des muqueuses.

La zone olfactive de la membrane muqueuse est de couleur jaunâtre. À partir des récepteurs situés dans son épaisseur, un influx nerveux est transmis aux zones spécialisées du cortex cérébral, où se forme la sensation olfactive.

Sinus paranasaux

Dans l'épaisseur des os qui participent à la formation du nez, se trouvent des vides tapissés de l'intérieur par la membrane muqueuse - les sinus paranasaux. Ils sont remplis d'air. Cela réduit considérablement le poids des os du crâne.

La cavité nasale, avec les sinus, participe au processus de formation de la voix (l'air résonne et le son devient plus fort). Il existe les sinus paranasaux suivants :

• Deux maxillaires (maxillaires) - à l'intérieur de l'os de la mâchoire supérieure.
• Deux frontaux (frontaux) - dans la cavité de l'os frontal, au-dessus des arcades sourcilières.
• Un sphénoïde - à la base de l'os sphénoïde (il est situé à l'intérieur du crâne).
• Cavités à l’intérieur de l’os ethmoïde.

Tous ces sinus communiquent avec les voies nasales par des ouvertures et des canaux. Cela conduit au fait que l'exsudat inflammatoire du nez pénètre dans la cavité des sinus. La maladie se propage rapidement aux tissus voisins. En conséquence, leur inflammation se développe : sinusite, sinusite frontale, sphénoïdite et ethmoïdite. Ces maladies sont dangereuses en raison de leurs conséquences : dans les cas avancés, le pus fait fondre les parois des os et pénètre dans la cavité crânienne, provoquant des modifications irréversibles du système nerveux.

Larynx

Après avoir traversé la cavité nasale et le nasopharynx (ou la cavité buccale, si une personne respire par la bouche), l'air pénètre dans le larynx. Il s’agit d’un organe en forme de tube d’anatomie très complexe, constitué de cartilage, de ligaments et de muscles. C’est là que se trouvent les cordes vocales, grâce auxquelles nous pouvons produire des sons de différentes fréquences. Fonctions du larynx - conduction de l'air, formation de la voix.

Structure:

1. Le larynx est situé au niveau de 4 à 6 vertèbres cervicales.
2. Sa face antérieure est formée par les cartilages thyroïde et cricoïde. Les parties postérieure et supérieure sont l'épiglotte et les petits cartilages en forme de coin.
3. L'épiglotte est le « couvercle » qui recouvre le larynx lors de la déglutition. Ce dispositif est nécessaire pour empêcher les aliments de pénétrer dans les voies respiratoires.
4. L’intérieur du larynx est tapissé d’un épithélium respiratoire monocouche dont les cellules présentent de fines villosités. Ils se déplacent, dirigeant les particules de mucus et de poussière vers la gorge. Ainsi, les voies respiratoires sont constamment nettoyées. Seule la surface des cordes vocales est tapissée d’épithélium stratifié, ce qui les rend plus résistantes aux dommages.
5. Il existe des récepteurs dans l'épaisseur de la membrane muqueuse du larynx. Lorsque ces récepteurs sont irrités par des corps étrangers, un excès de mucus ou des déchets de micro-organismes, une toux réflexe se produit. Il s'agit d'une réaction protectrice du larynx visant à nettoyer sa lumière.

Trachée

La trachée commence à partir du bord inférieur du cartilage cricoïde. Cet organe est classé comme les voies respiratoires inférieures. Il se termine au niveau de 5 à 6 vertèbres thoraciques au niveau du site de sa bifurcation (bifurcation).

Structure de la trachée :

1. La charpente trachéale forme 15 à 20 demi-anneaux cartilagineux. Ils sont reliés à l'arrière par une membrane adjacente à l'œsophage.
2. Au site de division de la trachée en bronches principales, il y a une saillie de la membrane muqueuse qui dévie vers la gauche. Ce fait détermine que les corps étrangers qui pénètrent ici se trouvent plus souvent dans la bronche principale droite.
3. La membrane muqueuse de la trachée a une bonne absorption. Ceci est utilisé en médecine pour effectuer l’administration intratrachéale de médicaments par inhalation.

Arbre bronchique

La trachée est divisée en deux bronches principales : des formations tubulaires constituées de tissu cartilagineux qui s'étendent jusqu'aux poumons. Les parois des bronches forment des anneaux cartilagineux et des membranes de tissu conjonctif.

À l'intérieur des poumons, les bronches sont divisées en bronches lobaires (deuxième ordre), qui, à leur tour, se divisent plusieurs fois en bronches du troisième, du quatrième, etc., jusqu'au dixième ordre - les bronchioles terminales. Ils donnent naissance aux bronchioles respiratoires, composants des acini pulmonaires.

Les bronchioles respiratoires deviennent les voies respiratoires. Des alvéoles, sacs remplis d'air, sont attachées à ces passages. C'est à ce niveau que se produisent les échanges gazeux : l'air ne peut pas s'infiltrer à travers les parois des bronchioles dans le sang.

Dans tout l'arbre, les bronchioles sont tapissées de l'intérieur d'épithélium respiratoire et leur paroi est formée d'éléments de cartilage. Plus le calibre de la bronche est petit, moins il y a de tissu cartilagineux dans sa paroi.

Les cellules musculaires lisses apparaissent dans les petites bronchioles. Cela détermine la capacité des bronchioles à se dilater et à se contracter (dans certains cas même des spasmes). Cela se produit sous l'influence de facteurs externes, d'impulsions du système nerveux autonome et de certains produits pharmaceutiques.

Poumons

Le système respiratoire humain comprend également les poumons. Dans l'épaisseur des tissus de ces organes, des échanges gazeux se produisent entre l'air et le sang (respiration externe).

Par simple diffusion, l’oxygène se déplace là où sa concentration est la plus faible (dans le sang). Par le même principe, le monoxyde de carbone est éliminé du sang.

L'échange de gaz à travers la cellule s'effectue en raison de la différence de pression partielle des gaz dans le sang et dans la cavité des alvéoles. Ce procédé repose sur la perméabilité physiologique des parois des alvéoles et des capillaires aux gaz.

Ce sont des organes parenchymateux situés dans la cavité thoracique, sur les côtés du médiastin. Le médiastin contient le cœur et les gros vaisseaux (tronc pulmonaire, aorte, veine cave supérieure et inférieure), l'œsophage, les canaux lymphatiques, les troncs nerveux sympathiques et d'autres structures.

La cavité thoracique est tapissée de l'intérieur d'une membrane spéciale - la plèvre, dont une autre couche recouvre chaque poumon. En conséquence, deux cavités pleurales fermées se forment, dans lesquelles une pression négative (par rapport à l'atmosphère) est créée. Cela donne à la personne la capacité d’inspirer.

Sur la surface interne du poumon se trouve sa porte - elle comprend les principales bronches, vaisseaux et nerfs (toutes ces structures forment la racine du poumon). Le poumon droit de l’homme est composé de trois lobes et le poumon gauche de deux. Cela est dû au fait que la place du troisième lobe du poumon gauche est occupée par le cœur.

Le parenchyme des poumons est constitué d'alvéoles - des cavités contenant de l'air d'un diamètre allant jusqu'à 1 mm. Les parois des alvéoles sont formées de tissu conjonctif et d'alvéolocytes - des cellules spécialisées capables de faire passer à travers elles des bulles d'oxygène et de dioxyde de carbone.

L'intérieur de l'alvéole est recouvert d'une fine couche d'une substance visqueuse - un tensioactif. Ce liquide commence à être produit chez le fœtus au 7ème mois du développement intra-utérin. Il crée une force de tension superficielle dans l’alvéole, ce qui l’empêche de s’effondrer lors de l’expiration.

Ensemble, le surfactant, l'alvéolocyte, la membrane sur laquelle il repose et la paroi capillaire forment une barrière aérohématique. Les micro-organismes n’y pénètrent pas (normalement). Mais si un processus inflammatoire (pneumonie) se produit, les parois capillaires deviennent perméables aux bactéries.

La respiration est le processus d'échange de gaz tels que l'oxygène et le carbone entre l'environnement interne d'une personne et le monde extérieur. La respiration humaine est un acte complexe de travail conjoint entre les nerfs et les muscles. Leur travail coordonné assure l'inspiration - l'entrée d'oxygène dans le corps et l'expiration - la libération de dioxyde de carbone dans l'environnement.

L'appareil respiratoire a une structure complexe et comprend : les organes du système respiratoire humain, les muscles responsables des actes d'inspiration et d'expiration, les nerfs régulant l'ensemble du processus d'échange d'air, ainsi que les vaisseaux sanguins.

Les vaisseaux sont particulièrement importants pour la respiration. Le sang par les veines pénètre dans le tissu pulmonaire, où les gaz s'échangent : l'oxygène entre et le dioxyde de carbone sort. Le retour du sang oxygéné s’effectue par les artères, qui le transportent vers les organes. Sans le processus d’oxygénation des tissus, la respiration n’aurait aucun sens.

La fonction respiratoire est évaluée par des pneumologues. Les indicateurs importants sont :

1. Largeur de la lumière bronchique.
2. Volume respiratoire.
3. Réservez les volumes d'inspiration et d'expiration.

Une modification d'au moins un de ces indicateurs entraîne une détérioration de l'état de santé et constitue un signal important pour un diagnostic et un traitement supplémentaires.

De plus, la respiration remplit des fonctions secondaires. Ce:

1. Régulation locale du processus respiratoire, qui assure l'adaptation des vaisseaux sanguins à la ventilation.
2. Synthèse de diverses substances biologiquement actives qui resserrent et dilatent les vaisseaux sanguins selon les besoins.
3. La filtration, responsable de la résorption et de la désintégration des particules étrangères, voire des caillots sanguins dans les petits vaisseaux.
4. Dépôt de cellules des systèmes lymphatique et hématopoïétique.

Étapes du processus respiratoire

Grâce à la nature, qui a créé une structure et une fonction si uniques des organes respiratoires, il est possible de réaliser un processus tel que l'échange d'air. Physiologiquement, il comporte plusieurs étapes qui, à leur tour, sont régulées par le système nerveux central et fonctionnent comme une horloge uniquement pour cette raison.

Ainsi, à la suite de nombreuses années de recherche, les scientifiques ont identifié les étapes suivantes qui organisent collectivement la respiration. Ce:

1. La respiration externe est l'apport d'air du milieu extérieur vers les alvéoles. Tous les organes du système respiratoire humain y participent activement.
2. Apport d'oxygène aux organes et aux tissus par diffusion ; à la suite de ce processus physique, l'oxygénation des tissus se produit.
3. Respiration des cellules et des tissus. En d’autres termes, l’oxydation des substances organiques dans les cellules avec libération d’énergie et de dioxyde de carbone. Il est facile de comprendre que sans oxygène, l’oxydation est impossible.

L'importance de la respiration pour l'homme

Connaissant la structure et les fonctions du système respiratoire humain, il est difficile de surestimer l'importance d'un processus tel que la respiration.

De plus, grâce à lui, des échanges gazeux s’effectuent entre le milieu interne et externe du corps humain. Le système respiratoire est impliqué :

1. En thermorégulation, c'est-à-dire qu'il refroidit le corps à des températures de l'air élevées.
2. Fonctionne comme la libération de substances étrangères aléatoires telles que la poussière, les micro-organismes et les sels minéraux ou les ions.
3. Dans la création de sons de parole, ce qui est extrêmement important pour la sphère sociale d'une personne.
4. Dans le sens de l'odorat.