Le dioxygène nécessaire au fonctionnement des organes provient de l'air inspiré. Cet air que l'on inspire passe par la trachée, les bronches et les bronchioles pour arriver au niveau des alvéoles pulmonaires où le dioxygène pourra passer dans le sang. Certaines substances, nocives pour le fonctionnement de notre appareil respiratoire, favorisent l'apparition de maladies.
L'origine du dioxygène utilisé par les organes
Le dioxygène utilisé par les organes provient de l'air inspiré.
Si l'on mesure les quantités de dioxygène dans l'air inspiré et dans l'air expiré par une personne à l'aide d'une sonde oxymétrique, on peut noter les résultats suivants :
| Quantité de dioxygène dans l'air inspiré | 21% |
|---|---|
| Quantité de dioxygène dans l'air expiré | 17,5% |
On constate que l'air expiré contient moins de dioxygène que l'air inspiré : lors de la respiration, l'organisme prélève du dioxygène dans l'air.
Les échanges gazeux au niveau de l'appareil respiratoire
Le trajet de l'air dans l'appareil respiratoire
- L'air inspiré, riche en dioxygène, rentre par le nez et la bouche, passe par la trachée puis par les bronches et les bronchioles.
- L'air expiré, pauvre en dioxygène, fait le même chemin en sens inverse.
Schéma de l'appareil respiratoire d'un être humain
Trachée
La trachée est un tube qui permet de faire passer l'air de la gorge aux bronches.
Bronche
Les bronches sont des tubes apportant l'air de la trachée aux bronchioles.
Bronchiole
Les bronchioles sont des tubes plus petits que les bronches.
Les poumons, organes d'échanges entre l'air et le sang
Observation macroscopique d'un morceau de poumon
Observation d'un morceau de poumon
- Le poumon est un organe mou, spongieux, de couleur rose. (Image A)
- Si l'on met un morceau de poumon dans de l'eau, il flotte. Cela montre qu'il contient de l'air. (Image B)
- Si l'on écrase légèrement ce morceau de poumon, il colore l'eau car il contient du sang. (Image C)
Les échanges alvéolaires
Schéma fonctionnel d'une alvéole pulmonaire
Zoom au niveau de l'extrémité d'une bronchiole
Alvéole pulmonaire
Les alvéoles pulmonaires sont des petits sacs microscopiques contenant de l'air au niveau des poumons.
Dans les poumons, les vaisseaux sanguins sont très nombreux et très proches des voies respiratoires. Il y a donc des échanges entre les poumons et le sang.
Ces échanges se font au niveau des alvéoles pulmonaires.
Le renouvellement de l'air dans les alvéoles pulmonaires
Le renouvellement de l'air dans les voies respiratoires est nécessaire pour permettre un apport continu de dioxygène aux organes.
- Lors de l'inspiration, le diaphragme se contracte et s'abaisse, la cage thoracique s'écarte, ce qui permet une arrivée d'air riche en dioxygène dans les poumons.
- Lors de l'expiration, c'est l'inverse. Le diaphragme se relâche et remonte, la cage thoracique se resserre, ce qui permet la sortie de l'air des alvéoles pulmonaires.
Diaphragme
Le diaphragme est un muscle respiratoire situé en dessous de la cage thoracique. Il permet l'entrée d'air dans les poumons.
Les effets de substances nocives sur le fonctionnement de l'appareil respiratoire
Des substances nocives peuvent perturber le fonctionnement de l'appareil respiratoire. Elles sont plus ou moins nombreuses dans notre environnement et peuvent favoriser l'apparition de maladies.
L'ozone est un polluant que l'on trouve dans l'air. Il est rejeté par les usines et les transports.
Ce gaz provoque des irritations du nez, de la gorge et des bronches, ce qui rend parfois la respiration difficile et peut provoquer des crises de toux ou des crises d'asthme.
Pour limiter ces rejets, il est possible de réduire la vitesse des véhicules ou de limiter la circulation automobile.
Les fumeurs inspirent et rejettent des substances toxiques.
Les goudrons contenus dans la fumée de cigarette se déposent dans les poumons du fumeur, mais aussi dans ceux du non-fumeur qui devient un fumeur passif.
Ces goudrons sont à l'origine de 98% des cancers du poumon, dont 5% chez des fumeurs passifs.