Fonctions du système respiratoire

Quelles sont les principales fonctions du système respiratoire ?

Étant l'un des principaux systèmes biologiques, il sert un certain nombre d'objectifs dans le corps humain, dont trois de ses principales fonctions :

Échange de gaz - Un processus vital de maintien de la vie où nous inhalons de l'oxygène (O₂) et expirent du dioxyde de carbone (CO₂) ^{[1, 2]}. Comme chaque cellule du corps a besoin de O₂ pour vivre, les humains ne peuvent s'en passer plus de quelques minutes. ^[3]; ainsi, le système respiratoire est actif en permanence.

Aide au maintien de l'homéostasie (équilibre du pH sanguin) - Après l'échange gazeux, lorsque l'oxygène est transporté vers toutes les cellules du corps, celles-ci l'absorbent et produisent du dioxyde de carbone à la suite du fonctionnement cellulaire, qui est ensuite ramené vers l'organisme. poumons pour être excrété. Des niveaux élevés de CO₂ dans le sang diminue le niveau de pH (augmente l'acidité) du sang, donc s'en débarrasser aide à maintenir l'équilibre acide-base. ^[49].

Production de la parole - L'inhalation est la première étape de la production de la parole, les deux étapes suivantes étant la production du son par les plis vocaux autour de l'oreille. larynx (phonation), et la formation des mots ou des sons avec les cordes vocales, la bouche, le nez, la langue et la mâchoire (articulation). ^[50].

Que fait l'appareil respiratoire : Ses parties et leurs fonctions

Le système respiratoire est composé de multiples organes, petits et grands, d'os et de muscles, qui travaillent tous ensemble pour accomplir chaque tâche du système. Grossièrement classées en voies respiratoires supérieures et inférieures, voici les fonctions des différentes parties :

Système respiratoire supérieur

Fonction du nez

Le nez, plus précisément le narinessont les principaux points d'entrée et de sortie dans les voies respiratoires. ^[4]. Après avoir pénétré par les narines, l'air riche en oxygène circule dans les cavité nasaleIl s'agit d'un espace creux situé juste derrière les narines, où il est hydraté et purifié, débarrassé de la poussière et d'autres particules.

Le travail de nettoyage est effectué par le membrane muqueuse et cils (minuscules structures ressemblant à des poils) qui tapissent les parois internes du cavité nasale qui piège les impuretés et les évacue du corps par les narines. ^{[5, 6]}.

Pendant l'expiration, la cavité nasale recueille et retient l'humidité de l'air qui quitte le corps. ^[7].

Fonction de la bouche

Pendant la respiration, la bouche sert d'entrée secondaire pour que l'air puisse pénétrer dans les voies respiratoires. Ainsi, en cas de nez bouché, ou de tout autre problème similaire où l'air ne peut pas passer par la cavité nasale, la bouche aide à l'inspiration et à l'expiration. Cependant, elle est dépourvue de muqueuse et de cils, et ne peut donc pas humidifier l'air comme la cavité nasale. ^{[7, 8]}.

Tracer la voie de circulation de l'air dans le système respiratoire

Fonction du pharynx

La petite structure tubulaire située juste derrière la cavité nasale, le pharynx fonctionne en laissant l'air inhalé passer dans la partie suivante des voies respiratoires, le larynx. ^[9].

Fonction du larynx

Elle a un rôle simple, mais important dans la respiration, celui de laisser passer l'air inspiré dans le... trachéeet l'air expiré vers le pharynx et la cavité nasale ^[10]. Il y a un mince rabat, appelé épiglotteà l'extrémité supérieure du larynx qui le ferme pendant la déglutition afin que les aliments ne puissent pas pénétrer dans les voies respiratoires et vous étouffer. ^[11].

Système respiratoire inférieur

Fonction de la trachée

La trachée est la partie la plus longue des voies respiratoires. ^[12]En partant de l'extrémité inférieure du larynx, il se divise en deux parties principales. bronches près de la poumons. Il permet à l'air de circuler vers et depuis les poumons, à travers les autres parties des voies respiratoires. ^[13].

Il y a sécrétant du mucus cellules gobelets situé dans la paroi interne des voies respiratoires, qui purifie l'air lors de son entrée dans l'organisme ^[51].

Cartilage trachéal : Le tube trachéal est entouré d'une vingtaine d'anneaux cartilagineux, reliés entre eux par des muscles lisses et des tissus conjonctifs qui permettent à la trachée de rester flexible et de conserver sa forme pendant la respiration. ^{[14, 15]}.

Fonction des bronches

Partie de l'appareil respiratoire qui entre dans les poumons, la bronche primaire droite est chargée de faire entrer l'air dans le poumon droit, tandis que la bronche primaire gauche laisse passer l'air vers et depuis le poumon gauche. ^[16].

Muscles lisses : Les parois de la trachée et des bronches contiennent des muscles lisses, un type de muscle involontaire qui aide à réguler le flux d'air dans les voies respiratoires. ^[17]. Lorsqu'il faut plus d'air, les anneaux de cartilage et les muscles lisses veillent à ce que la trachée et le tube digestif soient bien fermés. bronches peut bien se dilater pour accueillir le flux d'air accru.

Fonction des bronchioles

Une fois que les bronches pénètrent dans les poumons, elles se divisent en plusieurs branches plus petites ou bronchioles qui sont responsables de l'acheminement de l'air inhalé dans les alvéolesla partie finale des voies respiratoires ^[18].

Fonction des alvéoles pulmonaires

À l'extrémité de chaque bronchiole (bronchiole terminale) se trouve un groupe de petits sacs remplis d'air appelés alvéoles. C'est la partie du système respiratoire qui effectue le processus d'échange gazeux. ^[19]. Chaque alvéole est entourée d'un réseau de capillaires sanguins. Une fois que l'air atteint les alvéoles, leur membrane d'une seule cellule permet à l'oxygène qu'elles contiennent de passer dans les capillaires sanguins. ^[20].

Surfactant pulmonaire : Principalement composé de phospholipides, le surfactant pulmonaire est chargé de réduire la tension superficielle à l'intérieur des alvéoles afin d'éviter que celles-ci, et les poumons à leur tour, ne s'effondrent lorsque l'air s'échappe pendant l'expiration. ^{[21, 22]}.

Fonctions du système respiratoire

Fonction des poumons

Les deux poumons, le gauche et le droit, sont responsables de la circulation de l'air à l'intérieur et à l'extérieur du corps, afin d'assurer un apport continu d'oxygène au sang. Les alvéoles sont les principales unités fonctionnelles des poumons, qui contribuent également à maintenir l'équilibre du pH du sang en contrôlant (avec le cerveau) la quantité de dioxyde de carbone dans le corps. ^[23]et filtrer les bulles de gaz dans le sang. ^[24] qui pourrait autrement conduire à une embolie ^[25].

Lobes pulmonaires: Le poumon droit est divisé en trois lobes, tandis que le poumon gauche en compte deux. Chacun de ces cinq lobes a la même fonction : traiter le sang désoxygéné provenant de tout le corps. ^[26].

La cavité thoracique : La cavité thoracique ou poitrine, entourée de 12 paires de côtes, de la colonne vertébrale et du sternum, abrite les poumons et le cœur. ^[27].

Membranes pleurales et cavité pleurale : Les poumons sont entourés de la plèvre viscérale (membrane externe de la paroi pulmonaire) et de la plèvre costale (membrane interne de la paroi pulmonaire), l'espace entre les deux (cavité pleurale) étant rempli d'un liquide lubrifiant sécrété par les membranes pleurales. ^[28]. Ce liquide empêche les membranes de coller les unes aux autres, ce qui permet aux poumons de conserver leur souplesse. ^[29].

Fonction du diaphragme

Le muscle primaire de la respiration, le diaphragme est situé juste sous les poumons, partiellement inséré dans les côtes inférieures ^[30]. En plus de maintenir la cavité thoracique séparée de la cavité abdominale, le muscle en forme de dôme joue un rôle vital pendant l'inspiration en se contractant et en s'aplatissant à la base de la cavité thoracique, entraînant avec lui la cage thoracique pour créer un vide permettant à l'air de s'engouffrer dans les poumons. ^[31].

Une fois que l'échange de gaz est fait, le diaphragme se détend, reprenant sa forme initiale de dôme, ce qui exerce une pression sur la cage thoracique et les poumons, obligeant l'air rempli de dioxyde de carbone à jaillir par les voies respiratoires. ^[30].

Fonction des muscles intercostaux

Les 22 paires de petits muscles situés entre les côtes. ^[32]le muscles intercostaux aider à surveiller le mouvement de la cage thoracique pendant la respiration ^[33].

Comment le système respiratoire fonctionne-t-il avec les autres systèmes du corps ?

Comment les systèmes circulatoire (cardiovasculaire) et respiratoire fonctionnent-ils ensemble ?

Ces deux systèmes travaillent ensemble pour maintenir l'homéostasie du pH sanguin. Le sang appauvri en oxygène provenant de tout le corps est transporté par les veines caves inférieure et supérieure jusqu'à l'oreillette droite, qui se déverse ensuite dans le ventricule droit pour être acheminé vers les poumons par l'artère pulmonaire. ^[34]. Comme nous l'avons déjà mentionné, les alvéoles, où se produisent les échanges gazeux, sont entourées d'un fin réseau de capillaires, alimentés par l'artère pulmonaire. Ainsi, le sang qui atteint les capillaires pulmonaires a une pression partielle élevée de dioxyde de carbone. D'autre part, l'air qui atteint les alvéoles en provenance des voies respiratoires a une pression partielle élevée d'oxygène. ^[7]. Ainsi, le processus de diffusion commence entre la fine membrane alvéolaire et les capillaires, où l'oxygène et le dioxyde de carbone se précipitent de la zone à haute densité vers la zone à basse densité, jusqu'à ce que le premier ait la pression partielle la plus élevée dans le sang. ^[35]. L'ensemble de ce processus est appelé respiration externe.

Ensuite, le sang maintenant oxygéné est envoyé dans l'oreillette gauche, puis dans le ventricule gauche, d'où il est transporté vers différentes parties du corps par les artères pour respiration interne (échange de gaz dans les vaisseaux sanguins et les cellules du corps) ^{[7, 36]}.

Comment le système musculaire fonctionne-t-il avec le système respiratoire ?

Les humains ne peuvent pas contrôler le mouvement de leurs poumons car il n'existe pas de muscles squelettiques (muscles que l'on peut bouger volontairement) directement rattachés au système respiratoire. Ainsi, le diaphragme et les muscles intercostaux sont les seuls qui aident à pomper les poumons. ^{[37, 38]}. Lorsque le diaphragme se contracte, les muscles intercostaux se contractent pour déplacer la cage thoracique vers le haut et l'élargir pour augmenter l'espace dans la cavité thoracique. ^{[39, 40]} pour que l'air puisse entrer.

De même, pendant l'expiration, les muscles intercostaux se détendent et la cage thoracique reprend sa position normale. En même temps que le diaphragme reprend sa position de repos, l'espace à l'intérieur des poumons devient beaucoup plus étroit et l'air désoxygéné doit être évacué. ^[41].

Comment le système nerveux fonctionne-t-il avec le système respiratoire ?

Le bulbe rachidien, la partie la plus basse du tronc cérébral, est responsable du contrôle de la respiration. ^[42]. Il évalue les niveaux d'oxygène et de dioxyde de carbone dans la circulation sanguine afin de déterminer les changements nécessaires pour les niveaux de gaz sanguins. Il envoie ensuite les signaux nécessaires au diaphragme et au cœur pour qu'ils ralentissent ou accélèrent le rythme de leur fonctionnement. ^[43].

Les deux côtés du diaphragme sont principalement innervés par les deux nerfs phréniques. ^[44] tandis que les nerfs intercostaux issus des nerfs thoraciques T1-T11 alimentent les muscles intercostaux ^[45]. Ainsi, par l'intermédiaire de ces nerfs, le cerveau régule les mouvements musculaires involontaires ainsi que le rythme de la respiration. ^{[38, 46]}.

Cela peut également expliquer pourquoi vous bâillez. Parfois, lorsque vous êtes trop fatigué ou endormi, vos poumons sont incapables d'absorber autant d'oxygène que le corps en a besoin. Lorsque le cerveau détecte le besoin d'oxygène, il envoie une impulsion qui vous fait bâiller. ^[46].

Les systèmes nerveux et respiratoire collaborent également pour favoriser l'odorat, le bulbe olfactif étant soutenu par la plaque cribriforme de l'os ethmoïde, tandis que les branches du nerf olfactif passent par le foramen ethmoïdal. ^[47].

Comment le système squelettique fonctionne-t-il avec le système respiratoire ?

Le système respiratoire est constitué de multiples os et structures cartilagineuses qui contribuent tous à protéger les tissus mous des organes respiratoires. ^[7]. La plaque perpendiculaire de l'ethmoïde forme la paroi qui sépare la cavité nasale en deux sections, tandis que le maxillaire, l'os palatin, les os nasaux et l'os de l'estomac forment la paroi. concha tous contribuent à former l'intérieur de la cavité nasale et aident l'air inhalé à se déplacer dans la bonne direction.

La cage thoracique travaille avec les muscles respiratoires pour permettre aux poumons de se gonfler et de se dégonfler librement, tout en protégeant les organes délicats de tout dommage ou coup. ^[38]. Les cartilages trachéaux font également partie du système squelettique.

Comment l'appareil digestif fonctionne-t-il avec l'appareil respiratoire ?

L'appareil digestif fournit les nutriments nécessaires pour maintenir en vie les cellules et les tissus de l'appareil respiratoire, qui à son tour fournit de l'oxygène à chacune des cellules de l'appareil digestif pour qu'elles puissent fonctionner correctement. ^[38].

Les systèmes digestif, circulatoire et respiratoire fonctionnent tous ensemble. Le système digestif maintient les deux autres en bonne santé en leur envoyant suffisamment de nutriments pour que les poumons puissent continuer à échanger de l'oxygène contre du dioxyde de carbone et que les vaisseaux sanguins puissent transporter cet oxygène dans tout le corps, y compris dans le tube digestif.

En outre, le système respiratoire travaille avec tous les autres systèmes et organes du corps, directement ou indirectement. Par exemple, le système urinaire aide indirectement les voies respiratoires et les poumons à fonctionner en prenant en charge les déchets du système digestif. Lorsque le système digestif fonctionne bien, il fournit suffisamment de nutriments au système respiratoire pour le maintenir en bonne santé. ^[48].