Régulation de la ventillation

Le rythme peut être modifié :

-         Volontairement ; en modulant les contractions des muscles impliqués dans la ventilation,

-         Involontairement ; à la suite d’un exercice physique (par ex).

 

I-                  L’AUTOMATISME RESPIRATOIRE

         1.   Observation

Les mouvements respiratoires sont automatisés par le système nerveux central.

 

         2.   Centres nerveux respiratoires

>   Les centres bulbaires

2 sorte de neurones bulbaires interviennent ;

-         Les neurones inspiratoires = provoquent la contraction des muscles inspiratoires et l’inhibition des centres expiratoires. Ils ont une activité cyclique à la base de l’automatisme respiratoire.

-         Les neurones expiratoires = inhibent les neurones inspiratoires. En cas d’expiration forcée, ils stimulent les muscles expiratoires.

 

>   Les centres pontiques

Le centre pneumotaxique : limite périodiquement l’inspiration et facilite donc l’expiration.

Le centre apneustique : stimulent les centres inspiratoires et prolonge donc l’inspiration.

Le centre pneumotaxique inhibe le centre apneustique et tous 2 adoucissent la transition entre l’inspiration et l’expiration.

 

         3.   Les nerfs moteurs

>   Crâniens

Les nerfs 7, 8, 9 et 10 coordonnent les muscles de la partie supérieure de l’appareil respiratoire (narines, pharynx, larynx).

 

>   Rachidiens

Influx des neurones inspiratoires à moelle épinière à nerfs phréniques (stimulation du diaphragme) + intercostaux (stimulation des muscles intercostaux externes).

 

 

II-                REGULATION HORMONALE

Suite à l’expérience de Frédéricq consistant à instaurer une circulation croisée entre 2 chiens au niveau des artères carotidiennes. On obture la trachée de l’animal A et c’est l’animal B qui montre des signes d’asphyxie.

Le sang de l’animal A transporte donc des substances qui :

-         Régulent le rythme respiratoire,

-         Réagissent avec des structures anatomiques localisées dans la tête car le reste du corps de l’animal B est convenable oxygéné.


         1.   Les facteurs sanguins

>   La PO2

L’hypoxie n’a d’effets sensibles sur la ventilation (augmentation) qu’à partir d’un certain seuil (~ 3000m).

 

>   La PCO2

L’hypercapnie à un effet stimulant sur la ventilation et l’hypocapnie un effet inhibiteur.

Il n’y a ici pas d’effet de seuil à PCO2 déterminante dans l’activité des centres respiratoires.

 

>   Le pH

Il n’y a pas d’effet seuil.

Augmentation de l’acidité à très forte ventilation car les fonctions cérébrales sont très vulnérables vis-à-vis de l’acidité.

 

Sachant qu’une augmentation de la PCO2 entraine une acidification du milieu ; il n’est pas possible de dissocier les 2 facteurs.

 

         2.   Les chimiorécepteurs

= récepteurs sensibles aux teneurs en O2, CO2 et au pH. Ils servent de point de départ aux boucles de régulation de la respiration.

2 localisations possibles :

-         Périphérique

-         Centrale

 

         3.   Les récepteurs périphériques

= amas de cellules épithéliales très vascularisées aboutissant aux terminaisons nerveuses en contact avec le sang artériel.

Localisés :

-         Au niveau des corpuscules carotidiens (à nerfs glosso-pharyngiens (9)).

-         Au niveau de la crosse aortique (à nerfs vagues (X)).

 

         4.   Les récepteurs centraux

Localisés sur le plancher du 4ème ventricule juste à coté des centres respiratoires. Ces cellules sont sensibles aux variations de pH du LCR (acidose = hyperventilation immédiate).


         5.   Régulation nerveuse

>   Réflexes d’origine pulmonaire

Les infos pulmonaires passent par le NERF 10 (vague). Il sert donc à la régulation des centres bulbaires.

La vagotomie = mouvements respiratoires lents et amples.

 

>   Réflexes d’origine thoracique

Il prend naissance au niveau des muscles inspirateurs.

Allongement des fibres musculaires à excitation du faisceau neuromusculaire à stimulation de la moelle à contraction musculaire à raccourcissement de la fibre.


         6.   Boucles de régulation

Le rythme respiratoire est régulé par 2 rétrocontrôles ;

-         Nerveux,

-         Humoral.

Lors d’un exercice musculaire si on enregistre simultanément la PO2, la PCO2, le pH et la ventilation on se rend compte que les variations de composition sanguine sont faibles et ne peuvent pas expliquer l’hyperventilation observée.

 

         7.   Les autres facteurs de régulation

>   Réflexes articulaires et musculaires

-         L’augmentation brutale (= accrochage ventillatoire) au début de l’exercice et la diminution brutale en fin d’exercice (= décrochage ventillatoire) s’explique par la présence de mécanorécepteurs articulaires et musculaires informant les centres bulbaires des futurs besoins de l’organisme.

-         Au début de l’exercice l’organisme a utilisé son stock d’O2 qu’il doit reconstituer à la fin de l’exercice.

 

>   Reflexes cutanés

Une douleur ou une douche froide par exemple provoquent une inspiration profonde.

 

>   Facteurs centraux

La volonté ou la peur peuvent modifier le rythme respiratoire.

 

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