Mécanique respiratoire/ventilation

mécanique respiratoire/ventilation

La ventilation pulmonaire ou respiration est le renouvellement de l'air contenu dans les poumons par l'action des muscles respiratoires qui comprennent le diaphragme (muscle principal) et les muscles intercostaux. Ces échanges d’air entre l’atmosphère et les alvéoles pulmonaires résultent d’une différence de pression entre l’air atmosphérique (pression relativement constante) et l’air intra-pulmonaire (pression qui varie en fonction des phases respiratoires). Les variations de pression dans les poumons sont dues au mécanisme musculosquelettique détaillé ci-dessous, provoquant une modification du volume de la cavité intrathoracique.

Durant l’inspiration, le diaphragme se contracte, devient plat et raide, ce qui augmente le volume de la cavité thoracique en tirant les poumons vers le bas. L’augmentations du volume de la cage thoracique entraîne une diminution de la pression intra-pulmonaire, expliquant la direction de l’air vers les poumons. Au repos, chaque inspiration permet l’entrée d’environ 0,5 L d’air. Cette augmentation du volume de la cage thoracique peut être expliquée par l’abaissement du diaphragme qui provoque une augmentation du diamètre vertical de la cage thoracique. Elle est aussi due au mouvement des côtes supérieures et du sternum qui augmente son diamètre antéropostérieur et au mouvement des côtes inférieures qui s’écartent et s’élèvent latéralement, augmentant ainsi le diamètre transversal de la cage thoracique. À l’opposé, durant l’expiration, le diaphragme se relâche, se courbe et se relève vers le haut du corps diminuant ainsi la capacité volumique des poumons. Le relâchement des muscles intercostaux permet aux côtes et au sternum de redescendre. La cage thoracique perd ainsi du volume et les poumons ont alors un volume plus petit. La pression à l’intérieur des poumons est alors plus grande que celle à l’extérieur qui implique que l’air se dirige à l’extérieur des poumons (processus d’expiration). Lors d’une expiration, les poumons ne se vident pas complètement car il restera toujours une petite quantité d’air (volume résiduel) estimée à environ 1,2 L. Lors d’exercices intenses, la respiration est plus rapide et donc la contraction d’autres muscles telles que celle des muscles intercostaux devient nécessaire. Les muscles intercostaux sont en effet utilisés lors de grandes inspirations et de grandes expirations. L’inspiration durant un exercice intense est associée à la contraction des muscles intercostaux ce qui soulève la cage thoracique et augmente le volume des poumons. A l’inverse, durant l’expiration, le relâchement des muscles intercostaux favorise la compression des poumons en abaissant la cage thoracique. Dans certains de respiration forcée, d’autres muscles tels que les muscles sterno-cleido-mastoïdiens, les scalènes,