Mécanique ventilatoire : pressions et muscles
- Mécanisme
- Priorité pour les examens : élevée
Pour inspirer, les muscles agrandissent le thorax, la pression dans les poumons baisse et l'air entre de lui-même. L'expiration calme est passive.
Aussi appelé: Mécanique respiratoire, Loi de Boyle-Mariotte et respiration
Voir en 3D: Diaphragme · Muscles intercostaux externes · Muscles intercostaux internes · Muscles scalènes · Muscle sternocléidomastoïdien · Muscle droit de l'abdomen (grand droit) · Plèvre · Nerf phrénique
De quoi s'agit-il
L'air va toujours d'une pression plus élevée vers une pression plus basse. Quand le diaphragme et les intercostaux externes se contractent, le thorax s'agrandit, la pression pleurale devient plus négative, le poumon se dilate et la pression alvéolaire descend sous la pression atmosphérique. Au repos, l'expiration est assurée par la rétraction élastique du poumon et ne demande aucun travail musculaire.
Fonctionnement, étape par étape
- Le centre respiratoire bulbaire envoie ses influx par les nerfs phréniques et intercostaux.
- Le diaphragme se contracte et s'abaisse ; les intercostaux externes soulèvent les côtes vers le haut et l'avant.
- Le volume thoracique augmente et la pression pleurale devient plus négative.
- Le poumon, couplé à la paroi thoracique par le film de liquide pleural, se dilate.
- Selon la loi de Boyle-Mariotte, la pression alvéolaire baisse d'environ −1 cmH₂O et l'air entre jusqu'à l'équilibre des pressions.
- Quand les muscles se relâchent, la rétraction élastique et la tension superficielle réduisent à nouveau le poumon.
- La pression alvéolaire dépasse la pression atmosphérique (≈ +1 cmH₂O) et l'air sort sans effort.
Lung volumes and capacities
TLC 6.0 LVC 4.8 LFRC 2.4 LRV 1.2 LFEV1/FVC 0.80
Normal adult pattern (approximate values: they vary with height, age and sex).
Tap a volume, a capacity or FEV1.
- IRV · Inspiratory reserve volume
- TV · Tidal volume
- ERV · Expiratory reserve volume
- RV · Residual volume
- Capacity (sum of volumes)
- Current forced expiration
- Normal
Valeurs de référence (adulte au repos)
| Paramètre | Valeur | Remarque |
|---|---|---|
| Pression pleurale, fin d'expiration | ≈ −5 cmH₂O | |
| Pression pleurale, fin d'inspiration | ≈ −7,5 cmH₂O | |
| Pression alvéolaire pendant l'inspiration | ≈ −1 cmH₂O | par rapport à la pression atmosphérique |
| Pression transpulmonaire | alvéolaire − pleurale | la pression qui maintient le poumon ouvert |
| Fréquence respiratoire | 12–20 cycles/min |
Valeurs approximatives chez un adulte en bonne santé au repos ; chaque laboratoire définit ses propres intervalles.
Muscles de la ventilation
| Phase | Muscles | Quand ils agissent |
|---|---|---|
| Inspiration calme | Diaphragme, intercostaux externes | Toujours |
| Inspiration forcée | Scalènes, sterno-cléido-mastoïdien | Exercice, dyspnée, obstruction |
| Expiration calme | Aucun (rétraction élastique) | Au repos |
| Expiration forcée | Grand droit et obliques de l'abdomen, intercostaux internes | Toux, exercice, asthme, BPCO |
Corrélation clinique
- Pneumothorax : la pression pleurale négative est perdue ; le poumon se rétracte et l'hémithorax se distend. Tableau classique : douleur pleurale brutale, murmure vésiculaire aboli et tympanisme.
- Volet costal : un segment de côtes fracturées s'enfonce à l'inspiration (respiration paradoxale), car il suit la pression pleurale et non les muscles.
- Lésion médullaire au-dessus de C3 ou paralysie phrénique bilatérale : pas de respiration spontanée efficace ; en cas de paralysie diaphragmatique, l'abdomen se creuse à l'inspiration.
Testez-vous
Réfléchissez à la réponse, puis touchez la question pour la voir.
Pourquoi un pneumothorax fait-il se rétracter le poumon alors que les muscles respiratoires fonctionnent toujours ?
L'air dans l'espace pleural fait remonter la pression pleurale jusqu'à la pression atmosphérique ; la pression transpulmonaire qui maintenait le poumon ouvert disparaît et sa rétraction élastique le collabe.
Quelle est la pression alvéolaire à la fin d'une inspiration calme, lorsque le débit s'arrête ?
Nulle (atmosphérique) : sans différence de pression entre la bouche et l'alvéole, il n'y a pas de débit d'air.
Pourquoi l'expiration calme ne coûte-t-elle aucune énergie musculaire ?
L'énergie stockée sous forme de rétraction élastique (fibres élastiques et tension superficielle) pendant l'inspiration est restituée quand les muscles se relâchent.
Un patient atteint de paralysie diaphragmatique bilatérale est en décubitus dorsal. Quel signe apparaît à l'inspiration ?
Respiration paradoxale : l'abdomen se creuse à l'inspiration, car la pression pleurale négative aspire le diaphragme flasque vers le thorax.
Voir en 3D
Les structures de l'anatomie 3D de Durgical où cela se passe.
- Diaphragme
- Muscles intercostaux externes
- Muscles intercostaux internes
- Muscles scalènes
- Muscle sternocléidomastoïdien
- Muscle droit de l'abdomen (grand droit)
- Plèvre
- Nerf phrénique
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Maladies liées
Contenu pédagogique de physiologie ; ce n'est ni un guide diagnostique ni un guide thérapeutique et il ne remplace pas l'avis d'un professionnel de santé. Les valeurs sont des références approximatives. Aucune posologie n'est indiquée.
Sources: Anatomy, Thorax: Diaphragm (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2024); Acute Pneumothorax Evaluation and Treatment (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2024).
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Modèle représentatif, à des fins éducatives uniquement.