Recherche sur la respiration chez lhomme

Appareil respiratoire

La radiographie de face de la cage thoracique permet d'apprécier les variations de volume global pulmonaire. Les voies respiratoires comprennent: Les lobules pulmonaires sont accrochés les uns aux autres par du tissu conjonctif élastique.

Les voies aériennes bronchioliques sont doublées par les voies sanguines artérielles et veineuses qui empruntent donc le même trajet.

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Les cellules épithéliales ciliées des voies aériennes respiratoires par les battements de leurs cils permettent le déplacement des "boules" de mucus ayant piégé les poussières contenues dans l'air et les cellules mortes.

Ainsi le mucus, mis en mouvement par les cils, assure le nettoyage permanent des voies respiratoires. La respiration comprend ensuite les phénomènes métaboliques chimiques d'échanges gazeux au niveau des poumons, du transport des gaz par le sang, puis des échanges gazeux au niveau des tissus.

D'où la nécessité d'étudier l'appareil circulatoire sanguin de façon indissociable de l'appareil respiratoire. La zone d'échanges pulmonaire est caractérisée par: On notera au MEB l'aspect spongieux ressemble à une éponge de la masse pulmonaire parenchymel'extrême finesse de la paroi alvéolaire constituée des cellules épithéliales pulmonaires et des vaisseaux sanguins.

Schéma des échanges gazeux au niveau d'une alvéole pulmonaire d'après Nathan, 5ème. La paroi alvéolaire sécrète un surfactant, composé de phospholipides et de protéines une sorte de "détergent" qui abaisse la tension superficielle de la paroi des alvéoles qui empêche les trop grandes variations de la pression de l'air alvéolaire, et ce, malgré les différences de tailles des alvéoles: Voir "Le surfactant pulmonaire", Paul Dietl, Thoams haller, Stephan Schneider, Pour la Science,maiUn recherche sur la respiration chez lhomme facile à réaliser consiste en un ballon de baudruche dont vous avez pris soin de mouiller les parois internes qui représente une alvéole.

Si vous essayer de gonfler le ballon vous recherche sur la respiration chez lhomme souffler recherche sur la respiration chez lhomme fort et appliquer une forte pression pour compenser la résistance élastique du ballon et la tension superficielle, les parois du ballon "collant" entre elles. Si vous ajoutez un peu de liquide vaisselle à l'intérieur du ballon analogue du surfactantvous diminuez la tension superficielle et votre ballon se gonfle beaucoup plus facilement vous ne modifiez pas la résistance élastique des parois.

On notera que le surfactant empêche aussi la diffusion de l'eau depuis les capillaires dans la lumière alvéolaire: Tout comme les voies aériennes, nettoyées en permanence par le mucus et les mouvements des cellules ciliées, la paroi alvéolaire est "nettoyée" par l'action de macrophages globules blancs qui "mangent" ou phagocytent les débris de cellules mortes, les poussières ou les goudrons apportés par l'air - notamment chez les fumeurs.

Quelques "expériences" qui sont des modèles analogiques biophysique pulmonaire Le sang est un tissu composé de cellules réalisant une même fonction dans un liquide le plasma: Sous pression, les liquides sanguins filtrent à travers la paroi des capillaires sanguins qui retient les grosses protéines et bien sûr la plupart des cellules et vont constituer le liquide interstitiel ou lymphe interstitielle. Certaines cellules comme les macrophages sont capables de passer entre les cellules de l'endothélium des vaisseaux sanguins et passer dans les tissus.

C'est le cas des monocytes circulants dans le sang qui deviennent alors des macrophages dans les tissus.

Respiration

De nombreux déchets comme le CO2, diffusent à nouveau vers le sang et sont récupérés par le système veineux, comme la majorité des liquides extracellulaires. Mais une partie de ces liquides, qui constituent la rencontre cuisine interstitielle, est filtrée et récupérée dans les vaisseaux lymphatiques qui drainent ainsi la plupart des tissus.

La lymphe canalisée venant de l'abdomen et des membres inférieurs est drainée par le canal thoracique puis se déverse passivement dans le sang au niveau du carrefour veine jugulaire - veine sous-clavière gauche voir ci-dessous. L'appareil circulatoire sanguin chez l'homme est clos fermé par une couche de cellules: L'appareil circulatoire sanguin de l'homme est clos. La circulation est à sens unique. C'est un muscle strié creux, irrigué et innervé, présentant deux états: Un cycle diastole-systole est appelé une révolution cardiaque voir détails Tavernier p.

Le raisonnement est aussi valable pour les vaisseaux lymphatiques dont le drainage se fait par le même principe.

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D'autre part la musculation des artérioles mais aussi des artères, même s'il elle est proportionnellement moindre, montre la part que peut prendre le péristaltisme contraction des muscles lisses dans la dynamique circulatoire, même si elle est difficile à évaluer.

Chaque représentation met l'accent sur un point: Le réseau vasculaire est un réseau adaptable: En section transversale les artères pulmonaires apparaissent ovales et ne deviennent circulaires que lors du passage de l'ondée sanguine. Ne pas oublier que le poumon est une surface d'échange. Le sang est filtré au niveau des capillaires pulmonaires. L'excédent de liquide interstitiel représente environ 0,5 L par jour et est repris par les vaisseaux lymphatiques.

La pression moyenne y est maintenue étroitement autour de 12,5 kPa. Le débit y est pulsatif variations dans l'aorte: La résistance à l'écoulement y est faible et la vitesse élevée.

Le système respiratoire est très sensible aux effets de la pollution de l'air. La respiration est l'ensemble des mécanismes qui permet les échanges de gaz entre le milieu extérieur et le milieu intérieur des organismes vivants, animaux ou plantes procurer l'oxygène nécessaire et éliminer le gaz carbonique formé.

Le volume sanguin contenu dans le réseau artériel est très faible par rapport au volume sanguin veineux. Il semble que ce soit réellement le système de contrôle de l'irrigation des organes: La résistance à l'écoulement y est considérée comme faible, les variations du volume veineux, importantes, se suivies par des modifications élastiques du volume des veines sans augmentation de pression qui reste voisine de 1,4 à 0,7 kPa par exemple à l'extrémité veineuse des capillaires pour un homme allongé.

Le transport des gaz par le sang se fait essentiellement par des protéines transporteuses dont la principale est l'hémoglobine Hb. L'Hb est une protéine formée de 4 sous-unitées formées d'une chaîne polypetidique la globine et d'un groupement non protidique: C'est au niveau de cet recherche sur la respiration chez lhomme que peut venir se fixer une molécule de dioxygène et former ainsi de l'oxyhémoglobine HbO8 car une molécule d'Hb transporte donc 4 molécules d'O2.

L'Hb permet aussi le transport du CO2 qui se fixe alors non sur l'hème mais sur un des groupements de la globine. La part du dioxygène transporté sous forme dissoute dans le plasma n'excède pas 0,2 mL pour mL de sang alors que celle transportée par l'Hb atteint 20 mL pour mL de sang.

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La totalité de l'Hb est contenue chez l'homme dans des cellules - les globules rouges hématies - qui lui doivent leur couleur rouge couleur du fer à l'état oxydé: L'appareil lymphatique comprend aussi aussi des vaisseaux clos de même nature que les vaisseaux sanguins contenant la lymphe canalisée ou lymphe circulante.

Mais les vaisseaux lymphatiques se déversent dans le sang au niveau du carrefour veine jugulaire-veine sous-clavière gauche. Les ganglions lymphatiques présentent une structure complexe et interviennent avec d'autres organes comme la rate et le thymus dans la réponse immunitaire.

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Le rôle de la lymphe dans le transport des gaz respiratoires est assez faible en comparaison du celui du sang. Nous verrons que le rôle du recherche sur la respiration chez lhomme lymphatique et d'une façon plus générale du système immunitaire et un rôle de communication au sein de l'organisme.

Système lymphatique de l'homme les vaisseaux sanguins veineux sont en bleu. Ni les vaisseaux lymphatiques ni les ganglions ne sont contractiles. Les vaisseaux lymphatiques, de même nature histologique que les vaisseaux sanguins veineux, possèdent cependant plus de valvules, qui ont pour rôle, semble-t-il, d'assurer l'écoulement de la lymphe dans un seul sens.

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La lymphe possède essentiellement des cellules immunitaires de type lymphocytes. Les ganglions possèdent un tissu lymphoïde essentiel à la maturation des lymphocytes leur structure et fonction n'est pas au programme. Enfin, la respiration comprend aussi l'utilisation métabolique du dioxygène au niveau des cellules ainsi que les réactions métaboliques menant au rejet du dioxyde de carbone qui retourne aux poumons par le sang.

C'est la phase dite de respiration cellulaire. On peut appréhender ce phénomène en observant la relation entre la quantité de dioxygène consommée qui peut être évaluée à partir des concentrations en dioxygène de l'air inhalé et de l'air exhalé et la quantité de dioxyde de carbone produit.

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Le rapport entre ces deux quantités est appelé quotient respiratoire. Ce quotient respiratoire dépend du type de nutriment consommé par la cellule.

Pour les glucides il est de 1.

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Pour les lipides et les protides d'environ 0,7. Le quotient respiratoire d'une homme présentant une alimentation équilibrée est voisin recherche sur la respiration chez lhomme 0, L'oxygène est recherche sur la respiration chez lhomme par les cellules aérobies étymologiquement "qui vivent de l'air" comme accepteur d'électrons. Le CO2 produit est rejeté par la cellule est pris en charge par le sang pour être rejeté au niveau des poumons. Le dioxygène est réduit en H2O l'eau.

Article détaillé: Elle a environ 20 mm de diamètre chez l'être humain.

Cette eau produite par respiration est qualifiée d'eau métabolique. La respiration cellulaire se passe successivement dans le cytoplasme des cellules étapes préliminaires qualifiées de glycolyse puis dans des organistes spécialisés: Voici le bilan de l'oxydation complète d'un sucre à 6 atomes de carbone un hexose: C'est-à-dire que les nutriments ne sont que partiellement oxydés par ces cellules cette étape, la fermentation, a lieu dans le seul cytoplasme de la celluleaucun dioxygène n'est consommé, du dioxyde de carbone peut cependant être produit en même temps qu'un composé oxydé comme un alcool métabolisme dit de fermentation alcoolique.

2. les appareils circulatoires (sanguin et lymphatique)

Certaines cellules sont capables, selon les apports en dioxygène, de réaliser un métabolisme aérobie ou anaérobie on parle d'aérobiose facultative: Dans le cas de métabolisme fermentaire, on pourrait croire que le quotient respiratoire est fondamentalement modifié mais ce n'est pas le cas car, pour se contracter, le muscle utilise son glycogène forme polymèrique un polymère est composé de nombreuses sous-unités identiques de réserve du glucose.

Les réserves de glycogène étant reconstituées par la cellule musculaire dès leur consommation, l'énergie nécessaire à la reconstitution recherche sur la respiration chez lhomme ces réserves nécessite de nouveau un métabolisme de type respiratoire qui consomme du dioxygène.

Et l'énergie récupérée par la cellule rencontre dk métabolisme fermentaire est moindre que dans le cas d'un métabolisme respiratoire. Et donc, l'énergie nécessaire à la reconstitution des réserves à partir d'un produit fermentaire est d'autant moins grande que l'énergie obtenue a été faible.

Ainsi si l'on calcule, en terme de bilan, l'énergie dépensée par le muscle fournie par métabolisme fermentaire ou respiratoire, est exactement reconstituée par métabolisme respiratoire et peut être évaluée à partir de la consommation de dioxygène. La valeur la plus couramment employée est le mal nommé coefficient thermique du dioxygène soit 20 kJ par litre de dioxygène consommé.

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C'est la quantité d'énergie théoriquement utilisable par l'organisme pour un litre de dioxygène consommé. Au cours d'un effort la contraction musculaire est plus intense, la consommation de dioxygène plus importante.

L'appareil respiratoire: anatomie et fonctions

Pour répondre à la demande en dioxygène l'organisme augmente la ventilation pulmonaire en augmentant l'amplitude des cycles respiratoires inspiration et expiration forcée mais aussi en adaptant l'appareil circulatoire: Si l'effort est très modéré peu intense et étalé dans le tempscomme c'est le cas de la plupart des courbes présentées dans le primaire et au collège, les muscles travaillent "en aérobiose" et la surconsommation de dioxygène est limitée à la période d'effort par contre ce n'est pas vrai pour l'adaptation de l'appareil circulatoire qui présente souvent une "inertie" plus forte.

Par contre si vous prenez des courbes réelles dans un livre de 1ère S option ou dans un livre de physiologie, ou même si vous vous lancez dans un enregistrement à l'aide d'un système de type ExAO expérience Assistée par Ordinateur et effort plus bref et intense comme des recherche sur la respiration chez lhomme vous aurez la surprise de voir les courbes de surconsommation en dioxygène très décalées dans le temps.

En effet, comme nous l'avons vu ci-dessus, cette surconsommation de dioxygène est surtout due à la reconstitution des réserves de glycogène du muscle et elle est donc décalée dans le temps par rapport à l'effort: Pour les curieux et déjà un peu férus en biologie, je vous invite à aller vous promener dans les pages du cours de spécialité de terminale sur la pression artérielle.

Respiration — Wikipédia

Vous y trouverez ample matière à réflexion. De nombreuses autres stimuli peuvent déclencher une modification de la fonction respiratoire notamment une augmentation de la température corporelle qui entraîne une hyperventilation. Lors de site de rencontre pour ado dans le monde d'asthme ce sont les cellules du système immunitaire qui libèrent des messagers provoquant une constriction des voies aériennes entraînant une gène respiratoire.

La toux et l'éternuement correspondent à une inspiration profonde suivie d'une expiration brève et sont des réflexes déclenchés par une irritation des voies aériennes.

Aspect biochimique[ modifier modifier le code ] Une respiration est une chaîne de réactions d' oxydo-réduction dans laquelle l'accepteur final d'électrons est une substance minérale.

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