Résistance des voies aériennes
- Concept
- Priorité pour les examens : moyenne
Plus un conduit est étroit, plus il est difficile d'y faire passer l'air. Diviser le rayon par deux multiplie la résistance par 16.
Aussi appelé: Loi de Poiseuille dans les voies aériennes, Bronchoconstriction
Voir en 3D: Trachée · Bronches principales (souches) · Bronches lobaires · Bronches segmentaires
De quoi s'agit-il
La résistance des voies aériennes est l'opposition au débit d'air ; selon la loi de Poiseuille, elle dépend du rayon à la puissance quatre. L'essentiel de la résistance se situe dans les bronches de moyen calibre, et non dans les bronchioles, car celles-ci sont très nombreuses et disposées en parallèle. Le tonus du muscle lisse, le mucus, l'œdème et le volume pulmonaire la modifient.
Fonctionnement, étape par étape
- Dans la trachée et les grosses bronches, l'écoulement est rapide et turbulent.
- Dans les bronches moyennes, la section totale est encore faible : la résistance s'y concentre.
- Plus bas, les ramifications se multiplient, la surface totale augmente et la résistance de chaque niveau diminue.
- Lors d'une expiration forcée, la pression pleurale positive comprime les petites voies aériennes dépourvues de cartilage et limite le débit.
Équations
- ΔP
- différence de pression entre la bouche et l'alvéole
- R
- résistance des voies aériennes
- η
- viscosité du gaz
- l
- longueur du conduit
- r
- rayon
Valable pour un écoulement laminaire ; dans la trachée, l'écoulement est turbulent et la résistance encore plus élevée.
Régulation
- −Sympathique / adrénaline (β2): Relâche le muscle lisse bronchique : la résistance diminue.
- +Vague / acétylcholine (M3): Contracte le muscle lisse et augmente le mucus.
- +Histamine, leucotriènes, irritants: Bronchoconstriction et œdème de la muqueuse (asthme, allergie).
- −Volume pulmonaire élevé: La traction radiale du parenchyme ouvre les voies aériennes.
Corrélation clinique
- Asthme : le bronchospasme, l'œdème et le mucus réduisent le rayon ; sibilants et expiration prolongée.
- Les sibilants (voies aériennes intrathoraciques) et le stridor (voies aériennes extrathoraciques) proviennent d'un écoulement turbulent dans une voie aérienne rétrécie.
Testez-vous
Réfléchissez à la réponse, puis touchez la question pour la voir.
Si l'asthme réduit de 50 % le rayon d'une bronche, de combien sa résistance augmente-t-elle ?
D'environ 16 fois (2⁴), car la résistance dépend du rayon à la puissance quatre.
Pourquoi les bronchioles, bien que très fines, ajoutent-elles peu de résistance totale ?
Elles sont des milliers en parallèle : leur section totale est immense et leur résistance combinée est faible.
Pourquoi un asthmatique respire-t-il à des volumes pulmonaires élevés ?
À volume plus élevé, le parenchyme maintient les voies aériennes ouvertes, ce qui abaisse la résistance, même si cela coûte davantage de travail élastique.
Voir en 3D
Les structures de l'anatomie 3D de Durgical où cela se passe.
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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: Asthma (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2024); Anatomy, Thorax, Tracheobronchial Tree (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2024).
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Modèle représentatif, à des fins éducatives uniquement.