Anatomie et Physiologie Respiratoire Dr Olivier KRYS Médecin Généraliste Service Chirurgie Hôpital Neuilly sur Seine

1ère Partie - Anatomie 1 – Généralités 2 – Anatomie des voies extra-pulmonaires 3 – Anatomie pulmonaire 4 – Muscles respiratoires 5 – Mécanique ventilatoire

Généralités sur l’appareil respiratoire Il comprend : le tractus respiratoire, les poumons et le diaphragme Il a pour fonction l’hématose : apporter l'oxygène au sang qui le distribue dans tout l'organisme et rejeter le gaz carbonique Il participe à la défense de l’organisme (MALT) Il possède des vertus endocriniennes : sérotonine… Il intervient dans l’homéostasie de l’équilibre acido-basique

Anatomie de l’arbre respiratoire Voies extra-pulmonaires : fosses nasales, nasopharynx, larynx, trachée et début des deux bronches, Voies intra-pulmonaires : des bronches souches jusqu'aux bronchioles terminales, parenchyme respiratoire : des bronchioles jusqu’au millions d'alvéoles pulmonaires

Coupe sagittale de la tête et du cou 1 - Fosse nasale 2 - Rhinopharynx (" cavum ") 3 - Cavité buccale 4 - Oropharynx 5 - Hypopharynx 6 - Larynx 7 - Oesophage 8 - Trachée

Anatomie du larynx Il fait suite au pharynx et devance la trachée Structure ostéo-cartilagineuse : Os hyoïde, Cartilages thyroïde, cricoïde, aryténoïdes (cordes vocales). 3 parties : sus-glottique / glottique / sous-glottique. Le larynx est innervé par les nerfs récurrents.

Larynx Vue endoscopique du larynx

Anatomie de la trachée Conduit aérifère de 12 cm de long et 2,5 cm de diamètre. Constituée de 15 à 20 anneaux cartilagineux en fer à cheval et fermés par le muscle trachéal. Elle se termine dans le thorax par les 2 bronches souches D/G. Elle est tapissée par une muqueuse riche en cellules à mucus et en cils vibratiles : épuration de l'air et expectoration des corps étrangers.

Épithélium cilié des bronches et de la trachée Bronches et bronchioles entourées de muscles lisses.

Les bronches Chaque bronche souche (D/G) se divise en diminuant de calibre : Bronche lobaire (3 à droite et 2 à gauche), Bronche segmentaire, Bronche lobulaire, Bronchioles. Les bronches sont constituées de muscle lisse sous la dépendance du Système Nerveux Végétatif

Bronchioles se terminent par des sacs alvéolaires = acinus Surface totale ~ terrain de tennis

Système nerveux périphérique (SNP) Le SN végétatif régule l’activité involontaire de nos organes internes Le SN somatique permet le contrôle volontaire SN somatique SN végétatif SN sympathique SN parasympathique Le cerveau à tous les niveaux

Contractilité bronchique A la surface du muscle lisse bronchique se trouvent des récepteurs du système sympathique / parsympathique : 1 et 2. La stimulation des récepteurs 2 par l’adrénaline (messager du système sympathique) entraîne une bronchodilatation. La stimulation des récepteurs 1 par l’acéthylcholine (messager du système parasympathique) entraîne une bronchoconstriction. Il existe des médicaments mimant l’action du système sympathique : 2-mimétiques (salbutamol).

Système parasympathique Système sympathique Acétylcholine Adrénaline Muscle lisse bronchique 1 2 Bronchoconstriction Bronchodilatation

Les poumons Situés dans le thorax (médiastin), de part et d’autre du cœur sous le grill costal Entouré par une séreuse : la plèvre

Poumons Poumon D : 3 lobes séparés / 2scissures Poumon G : 2 lobes séparés / 1 scissure 2 systèmes circulatoires : Nutritif pulmonaire, Fonctionnel : oxygénation du sang et évacuation du CO2 Entourés par une séreuse = la plèvre constituée de 2 feuillets : Pariétal : enveloppant la cavité thoracique, Viscéral : enveloppant le poumon Entre les 2 = cavité pleurale tapissée par un film liquidien. Dans la cavité pleurale, règne une pression négative (< Patm).

Voici 2 poumons vus en coupe. Quel est celui du fumeur ?

Rôles de la plèvre Glissement des 2 feuillets pleuraux grâce au liquide pleural Maintien de la pression négative dans le poumon de sorte que les alvéoles et les bronches restent ouvertes. Participation à la défense des poumons contre l’inflammation et les infections.

Plèvre pariétale Plèvre viscérale Diaphragme

Muscles respiratoires Muscles inspiratoires : - le diaphragme : 2 coupoles (D > G) à cause du foie, innervé par le nerf phrénique. Sa contraction entraîne : abaissement des viscères abdominaux. augmentation du volume de la cage thoracique. L'ensemble des deux phénomènes créé une dépression intra-thoracique d'où appel d'air. - Muscles intercostaux externes : en se contractant ils comblent les espaces intercostaux : SCM et scalènes. Ces muscles interviennent essentiellement dans l'inspiration forcée.

Muscles respiratoires (suite) Muscles expiratoires : Relâchement des muscles inspiratoires, Dans l’expiration forcée, contraction des muscles intercostaux externes. Quelques constantes : - FR = 16/min - Bradypnée : diminution de la FR - Tachypnée / polypnée : augmentation de la FR - Dyspnée : trouble du rythme respiratoire.

Mécanique ventilatoire Respiration = 2 temps : Inspiration (active) : contraction des muscles intercostaux et abaissement du diaphragme, Expiration (passive) : relâchement des muscles intercostaux et élévation du diaphragme.

2ème Partie - Physiologie 1 – Transport de l’O2 et du CO2 par le sang 2 – Echanges gazeux 3 – Volumes respiratoires 4 – Radiographie pulmonaire

Transport des gaz Transport de l’oxygène : 97% lié à l’hémoglobine, 3% dissous dans le sang, Transport du gaz carbonique : 25% lié à l’hémoglobine, 5% dissous dans le sang, 70% liée au bicarbonate (régulation de l’équilibre acide-base).

Hémoglobine: 2 chaînes  et 2 chaînes  4 hèmes Chaque hème contient un atome de Fe pouvant fixer un O2 Donc, chaque Hb peut fixer 4 O2 Hème Dans les muscles, O2 transporté par une protéine semblable : myoglobine

Rappel sur la circulation sanguine 2 systèmes circulatoires : Circulation systémique : Artères : apportent sang saturé aux tissus Veines : rapportent sang désaturé au cœur via VCS et VCI Circulation pulmonaire : Artères pulmonaires : apportent du sang désaturé aux poumons Veines pulmonaires : rapportent du sang saturé au coeur

Circulation pulmonaire POUMONS O2 CO2 O. droite V. droit O. gauche V. gauche TISSUS Circulation pulmonaire Circulation systémique

Echanges gazeux au niveau pulmonaire Mécanisme des échanges gazeux : différence de pression. Ainsi, les gaz diffusent de la pression la plus élevée vers la plus basse. Gaz du sang artériel : air ambiant ou sous O2 : ponction au niveau de l’artère radiale (ou fémorale si voie artérielle), Renseignements fournis : acidité/basicité : pH (N = 7,4), PO2 (pression partielle en O2 ; N = 100 mmHg), PCO2 (capnie ; N = 40mmHg), HCO3- : bicarbonates (N = 24 mmol/L), SaO2 : saturation artérielle en O2 (N > 92 %).

Échanges au niveau des alvéoles

Échanges au niveau des tissus

En pratique… On peut mesurer la SaO2 par un capteur placé sur le doigt = oxymétrie de pouls. * Attention : - en dessous de 90% de SaO2, la PaO2 chute très vite ! (pente de la courbe) la précision de l’appareil est de 2%, Par conséquent : Il faut régler l’alarme vers 93 %

Limites de l’oxymétrie de pouls L’oxymètre ne fonctionne pas en cas : de brassard à tension du même côté (pdt la mesure de la PA), d’hypothermie, de C.E.C., d’arrêt cardio-respiratoire, d’intoxication au CO. * Sachez que l’oxymètre de pouls affiche une valeur décalée de - 10 secondes. Par conséquent si le patient cyanose brutalement, l’oxymètre affchera une valeur faussement rassurante pendant 10 secondes !

Volumes respiratoires Ils sont mesurés au repos par la spirométrie lors des E.F.R (Epreuves fonctionnelles respiratoires). On définit aussi des volumes dynamiques : Volume expiratoire maximal par seconde : VEMS, Rapport de Tiffeneau : VEMS / CV

Volumes pulmonaires - Volume courant (VC) : volume d'air déplacé à chaque mouvement respiratoire (500 ml). - Volume de réserve inspiratoire (VRI) : volume d'air qu'un sujet peut encore inspirer après une inspiration normale (2.000 ml). - Volume de réserve expiratoire (VRE) : volume d'air qu'un sujet peut encore expirer après une expiration normale (1.500 ml). - Volume résiduel (VR) : volume d'air qui reste dans les voies aériennes après une expiration forcée. Capacité Vitale = VC + VRI + VRE = 4.000 ml. Capacité pulmonaire Totale = VC + VRI + VRE + VR = 5.500 ml.

Radiographie pulmonaire C’est l’examen de dépistage, d’orientation diagnostique, de diagnostique et de suivi thérapeutique indispensable en pneumologie. Il comprend 2 clichés : Un cliché de face en inspiration Un cliché de profil.

Le Contenant Clavicule Rachis cervical Humérus Omoplate Côtes Seins

Le Contenu Trachée Bouton aortique Carène Parenchyme pulmonaire Coeur Coupole diaphragmatique Poche à air gastrique

De profil Crosse aorte AP Rachis dorsal Coeur Diaphragme

1 - Trachea 2 - Right Mainstem 3 - Left Mainstem 4 - Left Pulmonary Artery 5 - Right upper lobe pulmonary v 6 - Right Interlobar artery 8 - Aortic knob 9 - Superior vena cava 10 - Ascending aorta 11 - Carina 12 - Right atrium 13 - Right ventricle 14 - Left ventricle 15 - Left Hemidiaphragm 16 - Right Hemidiaphragm

FIN Merci de votre attention, Si vous avez des questions… je suis là pour çà, A la semaine prochaine, Rappel : apprenez vos cours pour l’examen…