Ces muscles s'insèrent sur la cage thoracique. Toute modification de la contraction va modifier le volume de
la cage (induisent d'abord des modifications au niveau du squelette sur lequel ils sont attachées.
Détail du diaphragme :
C'est le muscle de l'inspiration principal. Il permet d'alterner inspiration /expiration sans qu'on en ait conscience c'est-à-dire que c'est un muscle à commande
automatique (comme le muscle cardiaque).
Il comprend deux hémi-coupoles: une coupole diaphragmatique droite et une gauche. Ces deux coupoles sont convexes vers le haut et la coupole
diaphragmatique droite est un peu plus haute que la gauche car sous la droite se trouve le foie qui appuie et la remonte.
Innervation :
Elle est spécifique pour chaque hémicoupole. Elle se fait à partir des nerfs phréniques issus des
motoneurones cellulaires au niveau C3-C4-C5.
L'atteinte d'un seul nerf phrénique n'empêchera pas la poursuite de la ventilation via l'hémicoupole
controlatérale. Quand on a une section des deux nerfs phréniques (section de la moelle), il n'y a plus decontraction du muscle diaphragmatique.
Ventilation et muscles correspondants :
Le diaphragme entraîne une modification de volume et une ventilation dans la partie inférieure du thorax.
Quand on veut ventiler avec la partie supérieure du thorax, il faut utiliser des muscles dits accessoires que
sont les muscles intercostaux para sternaux (=muscles intercostaux externes) et les scalènes.
La contraction de ces muscles augmente le volume de la partie supérieure du thorax.
Lorsqu'il y a vraiment besoin de faire une inspiration forcée (=augmenter le volume inspiratoire), on recrute d'autres muscles= les sterno-cléïdo-mastoïdiens.
Expiration :
• Elle est passive: en expiration normale, il y a juste un relâchement des muscles inspiratoires et notamment du diaphragme, qui revient à sa position initiale. Cela permet l'expiration. Il n'y a donc pas de mise en jeu des muscles expiratoires.
• Par contre, dans certaines conditions où il y a besoin de faire une expiration plus prolongée=expiration active (lors d'un exercice musculaire par exemple) -> obligé d'utiliser des muscles
expiratoires: intercostaux internes, grand droit, obliques interne et externe et le transverse permettant d'augmenter la remontée du diaphragme.
Modèle simplifié de mécanique ventilatoire :
Une augmentation de volume dans un espace fermé entraîne une modification de pression au niveau intrathoracique.
Le modèle simplifié est représenté par une cloche de verre fermée en partie inférieure par une membrane en caoutchouc qui représente le diaphragme.
A l'intérieur de la cloche, un tube est relié à deux ballonnets correspondant aux poumons.
On peut mesurer la pression à l'intérieur de la cloche à l'aide d'un manomètre (mesure de la pression par rapport à la pression atmosphérique). On part d'un état où Pint= Patm -> système de repos.
On tire la membrane vers le bas (qui équivaut à une contraction diaphragmatique lors de l'inspiration) -> Augmentation de V-> Diminution de P-> (dépression)-> induit une augmentation du volume des ballonnets.
Au niveau thoracique, c'est un système résultant de l'association de deux composantes différentes: squelette thoracique associé à la cage thoracique à l'intérieur de laquelle se trouvent les poumons (parenchyme pulmonaire) et les voies aériennes. Ces deux systèmes sont liés par l'intermédiaire de la plèvre viscérale et de la plèvre pariétale et finalement toute augmentation ou diminution du volume de la cage thoracique va entraîner des modifications parallèles au niveau du volume des poumons.
Les pressions :
Les pressions mesurées :
la pression alvéolaire (PA)
la pression pleurale (Ppl)
la pression périthoracique (PB)
Les pressions calculées :
la pression trans pulmonaire (Ppl-PA)
la pression trans thoracique (Ppl-PB)
la pression thoraco pulmonaire (PA-PB)
La pression de référence, périthoracique, barométrique (car mesurée avec un baromètre), notée PB est égale à 0. Elle est exprimée en cmH2O, mmHg, kPa. Les autres pressions sont des pressions référencées par
rapport à la pression barométrique. Les variations sont relativement faibles et mesurées avec un manomètre.
• Au cours de l'inspiration, augmentation de volume de la cage thoracique: environ +500mL.PA diminue, Ppl diminue, ce qui correspond bien à une dépression intrathoracique.
• Quand la bouche est ouverte et qu'il n'y a pas de débit dans les voies aériennes : PA=PB=0
• A l'inspiration : PA= -1mmHg La pression pleurale est toujours négative (même en absence de débit), toujours plus basse que la pression thoracique, ce qui explique que les feuillets viscéraux et pariétaux soient accolés (grâce à la dépression).
A la fin de l'inspiration, en l'absence de débit dans les voies aériennes, PA=0; la pression pleurale est à son point le plus négatif (-8) et on est au volume maximal de la ventilation
• Au cours de l'expiration , Ppl remonte à sa valeur initiale (-4): relâchement du muscle diaphragmatique qui remonte dans le thorax; PA revient à +1mmHg; le volume pulmonaire retourne à sa valeur de base.
Pression pleurale: TOUJOURS NEGATIVE
Pression alvéolaire: négative à l'inspiration et devient positive à l'expiration. C'est ce qui génère le débit ventilatoire.
➢ C'est la pression négative par rapport à l'extérieur qui permet à l'air d'entrer à l'intérieur du poumon.
A l'inverse, au cours de l'expiration, l'élévation de la pression alvéolaire fait qu'elle devient supérieure à la pression barométrique-> génère le mouvement expiratoire et la sortie d'air.
Ces variations de pression à l'intérieur du thorax sont possibles car il y a une modification parallèle entre le volume pulmonaire et le volume périthoracique (possible grâce aux deux feuillets de la plèvre qui sont
accolés donc les mouvements se répercutent entre cage thoracique et parenchyme pulmonaire).
Si l'espace pleural n'avait pas une pression négative , les mouvements de la cage thoracique ne pourraient pas induire les mouvements du parenchyme pulmonaire.
➢ Prenons le cas d'un pneumothorax (=air à l'intérieur du thorax) à cause par exemple d'une brèche au niveau de l'espace intercostal.
L'introduction d'air au niveau de l'espace pleural désolidarise totalement le poumon de la paroi thoracique car cette pression négative fait que les structures pulmonaires et thoraciques ne sont pas à ce que
l'on appelle le volume de relaxation (=volume de la structure lorsqu'aucune pression ne s'exerce sur elle).
Dans le cas du pneumothorax, la pression à l'intérieur de la plèvre est égale à 0 (puisque l'air extérieur rentre à l'intérieur de la cavité pleurale).
➢ Le volume de relaxation du poumon est un volume qu'on n'observe jamais dans les conditions normales (inférieur pour la relaxation).
➢ Le volume de relaxation de la paroi est plus important que son volume habituel.
On en conclue deux choses:
➔ dans des conditions normales, le poumon exerce une force de rétraction qui tend à le ramener vers son volume de relaxation.
➔ Alors qu'en ventilation courante, la force qui s'exerce sur la paroi thoracique est une force d'expansion qui tend à ramener la
cage thoracique vers son volume de repos, de relaxation (qui est supérieur).
Physiologie de la respiration : Action des muscles ventilatoires et physiologie du thorax sur Cours2Medecine
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