Biologie Respirations animale et humaine
KrO Prpa CRPE 2013
A) Appareil respiratoire
Lair pntre par la bouche ou par les narines, passe dans le pharynx (carrefour des voies digestives et
respiratoires), le larynx (cordes vocales) et arrive dans la trache-artre (tube ouvert par des anneaux de
cartilage).
La trache-artre se divise en deux bronches qui se ramifient en apportant lair au niveau de bronchioles
petits sacs : . alvoles pulmonaires
Alvoles (entoures dun rseau dense de capillaires sanguins) et bronchioles = poumons. Lensemble des
alvoles forme une immense surface dchange avec le sang estime 100m.
Des changes gazeux se produisent entre lair alvolaire et le sang par diffusion de gaz au travers de la paroi
des alvoles et des capillaires.
Les poumons sont des simples sacs dont la paroi est maintenue en contact avec la cage thoracique par un
liquide (pleural) situ entre deux membranes : les plvres. Si lair pntrait dans cet espace pleural, les
poumons se dsolidariseraient de la cage thoracique : pneumothorax.
B) Mcanisme de la respiration humaine
Respiration humaine
Respiration : succession de cycles (cycle : une phase dinspiration suivie dune phase dexpiration).
Inspiration : prlvement dair atmosphrique par les poumons.
Expiration : expulsion dair des poumons vers lextrieur.
La ventilation pulmonaire : phnomne purement mcanique par lequel lair pntre dans les poumons et
en ressort.
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Linspiration est active (due la contraction du diaphragme (qui sabaisse), mais aussi des muscles
intercostaux et des muscles lvateurs des ctes). La contraction de tous les muscles : augmentation du
volume de la cage thoracique et des poumons qui y sont accols => entre dair.
Lexpiration est passive (relchement des muscles => diminution du volume de la cage thoracique). Les
poumons reprennent leur volume initial et lair est alors expuls.
Rflexes contrls par le systme nerveux.
C) Volumes dair changs
Volume courant = volume dair chang (volume dair inspir ou volume dair expir) lors dun
mouvement respiratoire.
Inspiration force : volume dair supplmentaire 2.5 L entre dans les poumons (rserve).
Expiration force : volume dair de 2 L peut tre expir (rserve).
Volume de rserve inspiratoire + volume de rserve expiratoire + volume courant = capacit vitale (volume
dair maximal 5 L mais dpend de la taille, du poids, de lge et du sexe des individus). Cette capacit vitale
peut tre augmente avec la pratique rgulire dexercices physiques.
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Aprs une expiration force, il reste toujours un petit volume dair, cest le volume rsiduel (1.5 L).
Le rythme respiratoire ou frquence respiratoire (FR) = nombre de mouvements respiratoires par minute
(40 50 mouvements respiratoires par minute la naissance et diminue avec lge ; 14 par minute chez
ladulte).
D) Echanges gazeux
Air inspir : 79% de diazote, 21% de dioxygne et de traces de dioxyde de carbone.
Air expir : 16% de dioxygne mais riche en dioxyde de carbone (5%).
Organisme utilise donc du dioxygne et produit du dioxyde de carbone.
Le sang artriel (arrivant aux poumons) contient moins de dioxygne et plus de dioxyde de carbone que le
sang veineux (sortant des poumons). Le sang senrichit donc en dioxygne et sappauvrit en dioxyde de
carbone.
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E) Transport des gaz respiratoires
Transport du dioxygne par le sang est permis par une protine dans les globules rouges : lhmoglobine (Hb).
La forme oxygne de lhmoglobine sappelle loxyhmoglobine.
Hmoglobine : pigment qui confre au sang sa couleur rouge. Le dioxyde de carbone, 30 fois plus soluble que
le dioxygne, est transport sous forme dissoute dans le plasma et dans une moindre proportion sous forme
combine lhmoglobine.
F) Rle de la respiration
Dioxygne est apport par le sang chacune des cellules de lorganisme. Il est utilis dans des ractions
doxydation pour produire de lnergie.
Ractions qui consomment des nutriments (glucose) fournis par la digestion et conduisent la production
deau et de dioxyde de carbone. Ces ractions caractrisent la respiration cellulaire.
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