L'échange gazeux se produit entre les millions d'alvéoles pulmonaires et les capillaires qui les enveloppent. Comme illustré ci-dessous, l'oxygène inhalé passe des alvéoles au sang des capillaires, et le dioxyde de carbone du sang des capillaires à l'air dans les alvéoles.
C'est au niveau des alvéoles pulmonaires, petits sacs situés dans les poumons, que s'opèrent les échanges gazeux indispensables au fonctionnement du corps.
La surface d'échanges : les alvéoles pulmonaires
Les échanges gazeux entre l'air et le sang se font au niveau des alvéoles pulmonaires, le reste de l'appareil respiratoire (trachée, bronches, bronchioles) ne sont que des conduits dans lesquels l'air circule.
Les échanges gazeux ont lieu au niveau des alvéoles : l'oxygène de l'air pénètre dans le sang, alors que celui-ci déverse du gaz carbonique (CO2) dans les alvéoles. L'expiration chasse un air chargé en CO2 alors que l'inspiration apporte aux alvéoles un air riche en oxygène (O2).
De minuscules vaisseaux sanguins entourent les 300 millions d'alvéoles des poumons. L'oxygène traverse les parois des sacs alvéolaires, est capté par le sang et transporté au reste du corps. Le sang amène le dioxyde de carbone et les gaz résiduels aux sacs alvéolaires, puis ils sont expirés.
Le diazote n'est donc pas absorbé par l'organisme lors de la respiration. Le nom "azote" vient d'ailleurs de cette propriété. Antoine Lavoisier a choisi ce nom pour la raison suivante. Le préfixe "a " signifie "sans ", et "zoe " en grec signifie "vivant ".
L'air expiré ne contient plus que 17% d'oxygène. En échange, la teneur en CO2 augmente de 0,04% à 4%. Le corps brûle de l'oxygène dans les muscles, générant du dioxyde de carbone comme produit résiduaire. La distribution de l'oxygène capté est une tâche du sang.
Grâce à la respiration, l'inhalation et l'expiration, le système respiratoire facilite les échanges gazeux entre l'air et le sang, et entre le sang et les cellules de l'organisme. Le système respiratoire nous permet également de sentir les odeurs et de créer des sons.
L'expiration ou souffle correspond à la phase de la sortie de l'air des poumons lors de la ventilation pulmonaire, par le relâchement du diaphragme et la contraction des muscles intercostaux.
Elle permet d'approvisionner l'organisme en oxygène (O2) et de le libérer du dioxyde de carbone (CO2). Elle associe deux fonctions : la ventilation et l'échange des gaz O2 et CO2 entre l'air et le sang.
Les échanges gazeux entre l'air et le sang permettent d'accomplir la fonction principale du système respiratoire qui est d'approvisionner l'organisme en dioxygène (O2) et d'en expulser le dioxyde de carbone (CO2).
Lors de la respiration, l'air que nous expirons (air rejeté par les poumons) n'a pas la même composition que l'air que nous inspirons (air entrant dans les poumons). En effet, il se produit des échanges à l'intérieur de notre corps.
Le poumon droit est plus gros que le poumon gauche, pour deux raisons, qui dépendent toutes les deux l'une de l'autre : Le poumon droit possède trois lobes, comparé au poumon gauche qui en possède deux.
Hypercapnie : comment se définit-elle ? L'hypercapnie désigne une augmentation de la concentration de gaz carbonique (CO2) dans le sang : C'est un signe d'hypoventilation alvélolaire : diminution des entrées et des sorties d'air dans les alvéoles pulmonaires.
La respiration cellulaire se fait donc selon trois étapes : la glycolyse, (c'est aussi la première étape de la fermentation) ; le cycle de Krebs ; la chaîne respiratoire.
Les éructations correspondent à des expulsions d'air et de gaz contenus dans l'estomac. On parle aussi de renvois d'air ou plus familièrement de rots. Les éructations sont un réflexe tout à fait normal qui fait suite à une ingestion trop importante d'air. Il s'agit d'un rejet bruyant, effectué par la bouche.
L'un est qualifié de pariétal et tapisse l'intérieur de la cavité thoracique. L'autre feuillet est viscéral et se trouve au contact direct des poumons. Les deux feuillets sont séparés par un espace vide appelé la cavité pleurale.
Le diaphragme, muscle en forme de dôme qui sépare la cavité thoracique de l'abdomen, a le rôle le plus important pour faire rentrer l'air dans les poumons (ce qu'on appelle inhalation ou inspiration). Ce muscle est attaché à la base du sternum, aux côtes basses de la cage thoracique et à la colonne vertébrale.
C'est là que par un échange avec l'air tout proche, le sang perd une bonne partie de son dioxyde de carbone que l'on rejette ensuite en expirant (l'air que l'on avait inspiré, lui, n'en contenait presque pas). Conclusion : le dioxyde de carbone provient des muscles (ou d'autres organes) qui ont fonctionné.
Ce que nous appelons « air » se compose de…
L'air sec se compose d'environ 78 % d'azote, 21 % d'oxygène et 1 % d'argon. L'air contient également de la vapeur d'eau qui représente entre 0,1 et 4 % de la troposphère.
Pendant l'inspiration, les alvéoles des poumons se remplissent d'air. C'est là que s'effectue l'échange entre l'oxygène et le dioxyde de carbone. Les cellules sanguines absorbent l'oxygène dans les capillaires des alvéoles, tandis que le dioxyde de carbone, un déchet, est ramené dans les poumons par les veines.
Le sang qui arrive du ventricule droit passe dans les capillaires alvéolaires afin de relâcher le CO2 et de prendre l'O2. Après ces échanges, le sang emprunte les veines pulmonaires afin de rejoindre le ventricule gauche.
La respiration représente 4 % des émissions globales de CO2, soit plus que le transport aérien. Néanmoins, nous stockons aussi du carbone dans notre corps en mangeant, ce qui n'est pas le cas du CO2 issu de la combustion d'énergies fossiles.
L'autre partie du carbone est stockée dans le sol. Note : L'oxygène, ou O2, peut se nommer également dioxygène. Par contre, l'appellation dioxygène de carbone constitue une appellation fautive. Il s'agit bien de dioxyde de carbone.