Mécanique du processus respiratoire

La respiration est l'une des fonctions vitales les plus importantes chez l'homme et les autres mammifères, elle assure les échanges gazeux entre la cellule et l'environnement. Le processus respiratoire chez l'homme comprend trois phases : la respiration externe, le transfert de gaz par le sang et la respiration interne. Dans cet article, nous examinerons la mécanique de la respiration externe, qui est le processus mécanique consistant à remplir les poumons d'air (inhalation) et à évacuer cet air (expiration).

Le cycle respiratoire, composé d'inspiration et d'expiration, se répète chez l'homme 15 à 18 fois par minute. Lorsque vous inspirez, les muscles intercostaux se contractent, tirant les extrémités antérieures des côtes vers le haut et vers l'avant en raison de la « charnière » des côtes avec la colonne vertébrale. Dans le même temps, le diaphragme, qui forme le fond de la cavité thoracique, se contracte et devient moins convexe dans sa partie supérieure, ce qui augmente également le volume de la cavité thoracique. L'espace de la cavité thoracique est fermé et cette augmentation de volume entraîne une diminution de la pression dans les poumons. Lorsque la pression descend en dessous de la pression atmosphérique, l’air extérieur s’engouffre à travers la trachée et les bronches jusqu’aux sacs alvéolaires et aux alvéoles.

Lorsque vous expirez, l’air est expulsé des poumons en raison de l’élasticité des poumons eux-mêmes et de la lourdeur des parois thoraciques. Lors de l'inhalation, les poumons se dilatent à mesure qu'ils se remplissent d'air. Après relâchement des muscles intercostaux, les côtes sont capables de revenir à leur position d'origine, et le relâchement simultané du diaphragme conduit au fait que, sous la pression des organes situés dans la cavité abdominale, il reprend son ancien dôme forme en forme. En conséquence, le volume de la cavité thoracique diminue, ce qui permet au tissu élastique étiré des poumons de se comprimer et d'expulser l'air qui est entré dans les poumons pendant l'inspiration.

Les muscles de la paroi abdominale se contractent également, ce qui amène les organes abdominaux à appuyer vers le haut sur le diaphragme et ainsi à accélérer davantage la compression élastique des poumons. Lors de la respiration, les parois de la cavité thoracique n'exercent jamais de pression sur les poumons et n'en expulsent pas l'air ; la réduction du volume de la cavité thoracique permet uniquement aux poumons de rétrécir en raison de leur propre élasticité.

La toux et les éternuements sont des formes d'expiration forcée dans lesquelles, grâce à une contraction musculaire vigoureuse, l'arbre bronchique et les alvéoles des poumons sont rapidement débarrassés du mucus, de la poussière et d'autres particules nocives.

Ainsi, le mécanisme de la respiration externe consiste à remplir les poumons d’air lorsque vous inspirez et à expulser cet air lorsque vous expirez. Ce processus est contrôlé par le centre respiratoire situé dans le cerveau, qui régule la fréquence et la profondeur de la respiration en fonction des besoins du corps en oxygène et en dioxyde de carbone.

Bien que la respiration soit un processus automatique, nous pouvons la contrôler consciemment, par exemple lorsque nous effectuons divers exercices physiques ou pendant la méditation. De plus, une bonne respiration peut aider à gérer le stress et à améliorer la santé globale.