La respiration


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Définition de la respiration 

Respirer, c'est inspirer (l'air entre dans les poumons) et expirer (l'air sort des poumons). La respiration (ou ventilation pulmonaire) est automatique. Les mouvements respiratoires sont involontaires mais tu peux volontairement commander des inspirations et des expirations forcées (à la différence des battements du cœur).

Au cours d'une inspiration, une partie de l'oxygène contenu dans l'air passe dans le sang qui le distribue à tous les organes du corps.
Lors de l'expiration, le gaz carbonique (ou dioxyde de carbone) produit en tant que déchet par les organes est rejeté à l'extérieur.

Les éléments de la respiration

Toute une série d'éléments interviennent pendant la respiration, nous allons les détailler.

Le nez et la bouche
Tout commence par là : l'air entre dans l'organisme par le nez et la bouche.

Le pharynx
Il se situe entre le nez et la trachée. Il travaille étroitement avec le larynx pour contrôler l'ouverture et la fermeture du tube respiratoire (trachée) et du tube digestif (œsophage).

Le larynx
Il ferme l'accès aux voies respiratoires pendant que la nourriture est envoyée dans le tube digestif mais il est avant tout l'organe de la phonation et donc de la parole (il abrite les cordes vocales).
L'épiglotte
Cartilage de forme ovale, placé à la partie supérieure du larynx, derrière la base de la langue, et spécialement destiné à recouvrir exactement la glotte au moment de la déglutition. Elle sert à protéger les voies respiratoires pendant le passage des aliments ou de la salive vers l'œsophage.
Lors d'une fausse-route, des aliments liquides ou solides pénètrent dans le larynx avant que l'épiglotte n'ait pu se rabattre sur celui-ci. De tels cas peuvent s'avérer très dangereux du fait que les voies respiratoires peuvent se boucher, ce qui empêche l'air de pénétrer dans les poumons.

le pharynx

le larynx

La trachée
La trachée est comme un tuyau qui conduit l'air jusqu'aux bronches. Elle a environ 20 mm de diamètre. Elle est formée de 16 à 20 pièces de cartilage (en forme de fer à cheval) empilées les unes sur les autres.

Les bronches
La trachée se divise en deux parties : les bronches qui sont des sortes de tuyaux cartilagineux dont le calibre diminue progressivement. Leur paroi interne est tapissée de cellules qui produisent du mucus. Cet ensemble de cellules a pour fonction de débarrasser l'air inspiré de toutes les poussières et particules en les emprisonnant grâce au mucus et en les faisant remonter dans la trachée à l'aide du mouvement des cils, comme un tapis roulant.

Les bronchioles
Les bronches se divisent ensuite en bronches de taille de plus en plus réduite pour donner, en fin de parcours, les bronchioles. Ces petits tubes mesurant 0,5 mm de diamètres ne contiennent pas de cartilage et conduisent l'air jusqu'aux alvéoles.

la trachée

les bronches

Les alvéoles pulmonaires
Ce sont de minuscules poches d'air d'environ 0,2 mm de diamètre. Elles se trouvent au plus profond des poumons, aux extrémités des bronchioles. Un poumon d'être humain comporte environ 300 millions d'alvéoles (soit 600 millions pour les deux poumons). C'est à leur niveau que s'effectuent les échanges gazeux d'oxygène et de gaz carbonique entre l'air et les globules rouges du sang.

Les poumons
Ils contiennent les bronches, les bronchioles et les alvéoles. L'être humain a deux poumons, un gauche et un droit. Les poumons reposent sur le diaphragme et sont protégés par la cage thoracique.

Le diaphragme
C'est un muscle très large, aplati et mince. Il constitue le principal muscle inspirateur de la respiration (d'autres muscles situés entre les côtes aident aussi à la respiration).
Il se contracte en se raccourcissant et provoque l'inspiration (l'air entre dans les poumons).
Son relâchement provoque l'expiration (l'air sort des poumons).

les poumons

le diaphragme

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À gauche : inspiration, poumons gonflés / À droite, expiration, poumons vidés / En rouge, le diaphragme

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Poumons et cœur sont reliés

Les échanges gazeux

C'est donc au niveau des alvéoles pulmonaires (de petits sacs microscopiques entourés de capillaires où circule le sang) que se font les échanges gazeux. Une partie de l'oxygène (ou dioxygène) contenu dans l'air inspiré passe dans le sang qui le distribue à tous les organes du corps. Quant au gaz carbonique (ou dioxyde de carbone), il est récupéré par le sang en tant que déchet et rejeté au niveau des alvéoles.
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Le cycle complet du sang dans le corps

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Les échanges gazeux au niveau de l'alvéole pulmonaire


Dans l'animation ci-dessous, suis la flèche rouge au départ du coeur et tu comprendras comment le sang alimente organes et muscles en oxygène et comment il se débarrasse du gaz carbonique au niveau des poumons. N'oublie pas de cliquer sur "légendes" pour lire les noms.
Encore plus de détails au niveau des alvéoles pulmonaires (n'oublie pas de cliquer sur l'icône "play" pour faire démarrer l'animation).
Tous les organes du corps sont alimentés en oxygène. Ce ne sont donc pas seulement tes poumons qui «respirent» mais aussi tes muscles, ton cerveau, tes reins, ton foie...

La vitesse des mouvements respiratoires augmente avec l'effort physique afin de ravitailler plus rapidement en oxygène les muscles qui sont sollicités pendant cet effort.

Exercice interactif

Tu trouveras les réponses aux questions de cet exercice dans ce que tu viens de lire !

L'air contient trois gaz principaux

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L'azote
C'est le gaz qui constitue la majorité de l'air que nous respirons et donc de l'atmosphère terrestre (environ 79%). On constate que nous expirons la même quantité d'azote que celle que nous avons inspirée.

L'oxygène
On constate qu'il y a une différence entre la quantité d'oxygène inspiré et expiré.
21 L - 16 L : nous utilisons 5 litres d'oxygène pour 100 litres d'air inspirés (soit 5%).

Le gaz carbonique
On constate qu'il y a une différence entre la quantité de gaz carbonique inspiré et expiré. Nous rejetons 5 litres de gaz carbonique pour 100 litres d'air inspirés alors que nous n'en avons pratiquement pas inspiré.

Conclusion
Notre organisme transforme l'air qu'il inspire. Il rejette la même quantité de gaz qu'il a absorbé mais sous une forme différente. Il remplace une partie de l'oxygène reçu par du gaz carbonique.

À savoir
L'air ambiant contient aussi d'autres gaz en très petites quantités que l'on appelle les gaz rares comme par exemple l'argon (0,93 %), le néon (0,0018 %), le krypton (0,00012 %), le xénon (0,00009 %) ou le méthane (0,000172 %). Au voisinage du sol, l'air contient aussi une quantité très variable de vapeur d'eau, qui dépend des conditions climatiques, et en particulier de la température.

Exercice interactif

Tu trouveras les réponses aux questions de cet exercice ce que tu viens de lire !

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Le coeur et le sang

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