Chapitre 4 — Physiologie respiratoire · Topic 1 · Leçon 1.1
Avant d’aborder la mécanique de la ventilation, il faut planter le décor. Cette leçon décrit les voies aériennes supérieures et inférieures (le tuyau), la cage thoracique (l’enceinte) et la plèvre (le couplage entre poumon et paroi) — trois éléments dont la coopération rend possible le renouvellement de l’air alvéolaire.
🎯 Objectifs pédagogiques
- Distinguer voies aériennes supérieures et inférieures ;
- Situer trachée, bronches souches, bronchioles, alvéoles ;
- Décrire la plèvre et son rôle mécanique ;
- Expliquer le pneumothorax à partir de la physiologie pleurale.
🧭 Plan de la leçon
- Les voies aériennes supérieures et inférieures
- La cage thoracique et les poumons
- La plèvre : le couplage poumon-thorax
1. Les voies aériennes supérieures et inférieures
| Étage | Structures | Rôles |
|---|---|---|
| Voies aériennes supérieures | Bouche (cavité orale), cavités nasales, pharynx, larynx | Réchauffement, humidification, filtration de l’air ; carrefour aéro-digestif (déglutition ↔ respiration) ; phonation. |
| Voies aériennes inférieures | Trachée → bronches souches D et G → bronches lobaires → bronchioles → bronchioles terminales → canaux alvéolaires → alvéoles | Conduction (jusqu’aux bronchioles terminales) puis échanges gazeux (alvéoles). |
Les 16 premières divisions de l’arbre bronchique (trachée → bronchioles terminales) constituent la zone de conduction — pas d’échanges, un volume d’air « stagnant » à chaque cycle (l’espace mort anatomique, ~150 mL chez l’adulte). Les divisions 17 à 23 forment la zone d’échange (bronchioles respiratoires, canaux alvéolaires, alvéoles), où se fait la diffusion. Cette organisation en arbre fractal offre ~150 m² de surface alvéolaire pour un volume pulmonaire de ~5 L.
2. La cage thoracique et les poumons
L’organisme possède deux poumons (droit et gauche), légèrement asymétriques : le poumon droit compte 3 lobes, le poumon gauche 2 lobes (le lobe supérieur gauche est réduit pour laisser la place au cœur).
Ils sont contenus dans la cage thoracique, formée de :
- 12 paires de côtes articulées sur le rachis en arrière et le sternum en avant (pour les 7 premières) ;
- le sternum en avant ;
- la colonne vertébrale thoracique en arrière ;
- le diaphragme en bas, qui sépare la cavité thoracique de la cavité abdominale.
3. La plèvre : le couplage poumon-thorax
La plèvre est une membrane séreuse à deux feuillets qui entoure chaque poumon :
| Feuillet | Localisation |
|---|---|
| Plèvre viscérale | Recouvre la face externe du poumon (adhère à la surface pulmonaire). |
| Plèvre pariétale | Tapisse l’intérieur de la cavité thoracique. |
Entre ces deux feuillets se trouve la cavité pleurale — un espace virtuel contenant seulement un fin film de liquide pleural (~15 mL). Les deux feuillets sont donc accolés et coulissent l’un sur l’autre pendant les mouvements respiratoires.
La pression intrapleurale (PPl) est toujours négative par rapport à la pression atmosphérique (~−5 mmHg au repos, ~−8 mmHg en fin d’inspiration). Cette dépression a une origine mécanique : le poumon tend spontanément à se rétracter (recul élastique), le thorax tend à s’expandre — la traction opposée de ces deux forces crée un vide relatif dans la cavité pleurale. Ce vide « colle » les deux feuillets et solidarise le poumon à la paroi thoracique : quand le thorax s’agrandit, le poumon s’agrandit avec.
Un pneumothorax est l’irruption d’air dans la cavité pleurale (traumatisme, brèche pulmonaire spontanée). La pression pleurale devient égale à la pression atmosphérique (0 mmHg), le vide disparaît, le couplage est rompu et le poumon se rétracte (collapsus) vers son volume de repos élastique tandis que la paroi thoracique bombe légèrement. Le patient présente une douleur thoracique brutale et une dyspnée. Le traitement consiste à drainer l’air pour rétablir la pression négative.
La pleurésie est la présence de liquide dans la cavité pleurale (souvent inflammatoire ou tumorale). Elle donne un « épanchement pleural » à la radiographie et une matité à la percussion. Le pneumothorax est la présence d’air, avec un aspect radiographique inverse (hyperclarté) et un tympanisme à la percussion. Dans les deux cas, le couplage plèvre-poumon est altéré et les échanges gazeux sont défectueux.
🧠 À retenir absolument
- Voies aériennes supérieures : bouche, cavités nasales, pharynx, larynx (réchauffement, filtration, phonation).
- Voies aériennes inférieures : trachée → bronches souches → bronchioles → alvéoles. Bronche souche droite plus verticale.
- Zone de conduction (jusqu’à bronchioles terminales) + zone d’échange (alvéoles, ~150 m²).
- Poumon droit : 3 lobes ; poumon gauche : 2 lobes.
- Plèvre : 2 feuillets (viscéral + pariétal), cavité virtuelle, film liquidien.
- PPl toujours négative (~ −5 mmHg) → couplage poumon-paroi thoracique.
- Pneumothorax : air dans la plèvre → rétraction pulmonaire → dyspnée aiguë.
❓ Questions fréquentes
Pourquoi la bronche souche droite est-elle plus verticale que la gauche ?
Pour des raisons anatomiques : le cœur, situé un peu à gauche, oriente la bronche gauche plus horizontalement. Conséquence clinique classique : les corps étrangers inhalés ou les fausses routes tombent préférentiellement dans la bronche droite, ce qui en fait le site favori des pneumopathies d’inhalation.
Comment un vide peut-il exister dans la cavité pleurale ?
Ce n’est pas un vide au sens du vide de l’espace : il y a un petit film de liquide et surtout des cellules pleurales, mais la pression y est plus basse que la pression atmosphérique. Cette dépression résulte de la traction opposée du poumon (qui tend à se rétracter) et du thorax (qui tend à s’expandre) : l’espace pleural se retrouve « aspiré », comme entre deux ventouses.
Que se passe-t-il exactement lors d’un pneumothorax spontané ?
Une petite bulle sous-pleurale se rompt (souvent chez un jeune adulte grand et mince), laissant l’air alvéolaire pénétrer dans la cavité pleurale. La pression pleurale monte instantanément à 0 mmHg, le poumon se rétracte vers son volume de repos élastique, la surface d’échange gazeux chute, d’où la dyspnée aiguë et la douleur thoracique en coup de poignard.
Pourquoi les voies aériennes supérieures réchauffent-elles l’air ?
Parce qu’elles sont tapissées d’une muqueuse richement vascularisée. L’air y transite en spirales autour des cornets nasaux, ce qui augmente le temps de contact et permet d’atteindre 37 °C et une humidité de 100 % avant l’arrivée dans les alvéoles. Sans ce prétraitement, la muqueuse alvéolaire serait rapidement lésée par le froid et la sécheresse.
🚀 Pour aller plus loin
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.