La physiologie de la respiration est l'étude des mécanismes, nombreux et complexes, qui permettent de transporter du milieu ambiant jusqu'aux cellules une quantité adéquate d'oxygène et de rejeter dans l'atmosphère le dioxyde de carbone produit par le métabolisme. Les échanges gazeux entre les poumons et l'air ambiant sont assurés par la ventilation pulmonaire ; puis la diffusion alvéolo-capillaire permet les échanges gazeux entre les poumons et le sang. La circulation sanguine se charge de transporter l'oxygène aux différentes cellules de l'organisme (cf. systèmes circulatoires, sang). Au niveau des cellules, il existe, d'une part, un nouveau mécanisme de diffusion entre le liquide interstitiel qui les baigne et les vaisseaux capillaires et, d'autre part, une dernière diffusion de gaz entre le liquide interstitiel et l'intérieur des cellules. C'est là que se déroulent les réactions biochimiques d'oxydoréduction productrices d'énergie à partir des substrats organiques nutritifs qui sont finalement minéralisés avec formation d'eau et de dioxyde de carbone. Ce dernier suit un trajet inverse de celui de l'oxygène, qui aboutit à son excrétion pulmonaire.
1. Les mécanismes respiratoires
• La ventilation pulmonaire
La ventilation pulmonaire assure la prise d'oxygène dans l'atmosphère ambiante et le rejet de dioxyde de carbone (gaz carbonique).
Volumes pulmonaires
Lors de chaque inspiration, un certain volume d'air entre dans les poumons ; lors de l'expiration, un certain volume de gaz, appauvri en oxygène et enrichi en gaz carbonique, est rejeté. Ce volume, inspiré ou expiré à chaque cycle ventilatoire, est appelé le volume courant (Vt), [avec t pour tide, « marée » en anglais]. Ce dernier étant mobilisé f fois par minute (f : fréquence respiratoire), il devient alors possible de calculer le débit ventilatoire (V̇e), défini comme le nombre de litres de gaz expirés (Ve) par minute. Il doit être exprimé dans les conditions de pression, de température et de sat […]
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