Respiration : processus et fonction

Qu'est-ce que la respiration?

La respiration est le processus vital par lequel l'oxygène est absorbé de l'air (respiration externe) et transporté vers toutes les cellules du corps, où il est utilisé pour générer de l'énergie (respiration interne). Cela produit de l'eau et du dioxyde de carbone. Ce dernier est libéré dans l’air pour être expiré dans les poumons et ainsi évacué du corps. Mais comment fonctionne en détail la respiration humaine ?

Respiration externe

La respiration externe (respiration pulmonaire) a lieu dans les poumons. Il fait référence à l’absorption d’oxygène provenant de l’air que nous respirons et à la libération de dioxyde de carbone dans l’air que nous respirons. L'ensemble du processus est contrôlé par le centre respiratoire du cerveau. Dans le détail, la respiration externe se déroule de la manière suivante :

L'air respirable riche en oxygène circule dans la trachée par la bouche, le nez et la gorge, où il est réchauffé, humidifié et purifié au passage. De la trachée, elle continue jusqu'aux bronches et à leurs plus petites branches, les bronchioles. À l’extrémité des bronchioles, l’air que nous respirons pénètre dans les quelque 300 millions de sacs aériens (alvéoles). Ceux-ci ont des parois très fines et sont entourés d’un réseau de vaisseaux sanguins très fins (capillaires). C'est ici que s'effectuent les échanges gazeux :

L'hémoglobine transporte l'oxygène lié avec la circulation sanguine vers tous les organes et cellules qui en ont besoin pour générer de l'énergie.

Par ailleurs, la surface des alvéoles, à travers lesquelles s'effectuent les échanges gazeux, couvre une superficie totale de 50 à 100 mètres carrés. C’est environ cinquante fois plus que la surface du corps.

Respiration interne

La respiration interne est également connue sous le nom de respiration tissulaire ou respiration cellulaire. Il décrit le processus biochimique par lequel les substances organiques sont modifiées (oxydées) à l'aide de l'oxygène afin de libérer l'énergie stockée dans les substances et de la rendre utilisable sous forme d'ATP (adénosine triphosphate). L'ATP est la forme de stockage d'énergie la plus importante au sein des cellules.

Au cours de la respiration interne, du dioxyde de carbone est produit comme déchet. Il est transporté du sang vers les poumons et y est expiré (dans le cadre de la respiration externe).

Les muscles respiratoires

Le corps a besoin des muscles respiratoires pour inspirer et expirer l’air. Pendant la respiration au repos, qui est généralement la respiration thoracique, le diaphragme est le muscle le plus important pour l'inspiration. Les trois muscles qui soulèvent les côtes, qui s’attachent aux vertèbres cervicales, sont également utiles. Les muscles intercostaux servent uniquement à stabiliser la paroi thoracique pendant la respiration au repos.

L'hémoglobine transporte l'oxygène lié avec la circulation sanguine vers tous les organes et cellules qui en ont besoin pour générer de l'énergie.

Par ailleurs, la surface des alvéoles, à travers lesquelles s'effectuent les échanges gazeux, couvre une superficie totale de 50 à 100 mètres carrés. C’est environ cinquante fois plus que la surface du corps.

Respiration interne

La respiration interne est également connue sous le nom de respiration tissulaire ou respiration cellulaire. Il décrit le processus biochimique par lequel les substances organiques sont modifiées (oxydées) à l'aide de l'oxygène afin de libérer l'énergie stockée dans les substances et de la rendre utilisable sous forme d'ATP (adénosine triphosphate). L'ATP est la forme de stockage d'énergie la plus importante au sein des cellules.

Au cours de la respiration interne, du dioxyde de carbone est produit comme déchet. Il est transporté du sang vers les poumons et y est expiré (dans le cadre de la respiration externe).

Les muscles respiratoires

Le corps a besoin des muscles respiratoires pour inspirer et expirer l’air. Pendant la respiration au repos, qui est généralement la respiration thoracique, le diaphragme est le muscle le plus important pour l'inspiration. Les trois muscles qui soulèvent les côtes, qui s’attachent aux vertèbres cervicales, sont également utiles. Les muscles intercostaux servent uniquement à stabiliser la paroi thoracique pendant la respiration au repos.

Si une personne a l’impression de ne pas respirer suffisamment, on parle d’essoufflement ou de dyspnée. Les personnes touchées tentent souvent de couvrir leurs besoins en oxygène en respirant rapidement et superficiellement (hyperventilation) ou en respirant plus profondément.

Il existe de nombreuses causes possibles de dyspnée. Parfois, elle est causée par une maladie pulmonaire comme l’asthme, la BPCO, la pneumonie ou l’embolie pulmonaire. Les maladies cardiaques telles que l’insuffisance cardiaque ou une crise cardiaque peuvent également provoquer un essoufflement. Dans d'autres cas, des blessures à la poitrine (telles que des fractures des côtes), une mucoviscidose, des réactions allergiques ou des infections respiratoires (telles que la diphtérie) en sont la cause. Enfin, il existe également la dyspnée psychogène : ici, l'essoufflement est déclenché par le stress, la dépression ou les troubles anxieux, par exemple.

Si la teneur en oxygène du sang diminue en raison d’un trouble du système respiratoire, on parle d’hypoxie. L'arrêt complet de la respiration (apnée) met rapidement la vie en danger : après environ quatre minutes sans oxygène, les cellules cérébrales commencent à mourir, entraînant des lésions cérébrales et finalement la mort.