Chaque respiration que vous prenez: le processus de respiration expliqué

Introduction

la première question posée dans une situation d’urgence est: « la personne respire-t-elle?”. C’est aussi souvent la première question posée sur les nouveau-nés et la dernière sur les mourants., Pourquoi la respiration est-elle si importante? Qu’y a-t-il dans le souffle dont nous avons tant besoin? Que se passe – t-il lorsque nous cessons de respirer? Ces questions peuvent sembler évidentes, mais les mécanismes de la respiration sont souvent mal compris et leur importance dans les évaluations et les diagnostics de santé est souvent oubliée. Cet article décrit l’anatomie et la physiologie de la respiration.,

en Collaborant avec des plantes vertes

Nous avons besoin d’énergie pour alimenter toutes les activités de notre corps, comme contractant les muscles et le maintien d’un potentiel de repos dans nos neurones, et nous devons travailler pour obtenir de l’énergie que nous utilisons.

Les plantes vertes prennent leur énergie directement de la lumière du soleil et la convertissent en glucides (sucres). Nous ne pouvons pas le faire, mais nous pouvons utiliser l’énergie stockée dans les glucides pour alimenter toutes les autres réactions de notre corps. Pour ce faire, nous devons combiner le sucre avec de l’oxygène., Nous avons donc besoin d’accumuler à la fois du sucre et de l’oxygène, ce qui nous oblige à travailler. En fait, nous dépensons une grande partie de notre énergie pour obtenir le sucre et l’oxygène dont nous avons besoin pour produire de l’énergie.

Nous nous approvisionnons en glucides à partir de plantes vertes ou d’animaux qui ont mangé des plantes vertes, et nous nous approvisionnons en oxygène de l’air. Les plantes vertes libèrent de l’oxygène en tant que déchet de la photosynthèse; nous utilisons cet oxygène pour alimenter nos réactions métaboliques, libérant du dioxyde de carbone en tant que déchet. Les plantes utilisent nos déchets comme source de carbone pour les glucides.,

Rupture de liaisons chimiques

Pour obtenir de l’énergie, nous devons libérer l’énergie contenue dans les liaisons chimiques des molécules telles que les sucres. Les aliments que nous mangeons (tels que les glucides et les protéines) sont digérés dans notre tractus gastro-intestinal en molécules (telles que les sucres et les acides aminés) suffisamment petites pour passer dans le sang. Le sang transporte les sucres vers les cellules, où les mitochondries rompent leurs liaisons chimiques pour libérer l’énergie qu’elles contiennent. Les cellules ont besoin d’oxygène pour pouvoir mener à bien ce processus. Comme chaque cellule de notre corps a besoin d’énergie, chacune d’entre elles a besoin d’oxygène.,

L’énergie libérée est stockée dans un composé chimique appelé adénosine triphosphate (ATP), qui contient trois groupes de phosphate. Lorsque nous avons besoin d’énergie pour mener à bien une activité, L’ATP est décomposé en adénosine diphosphate (ADP), ne contenant que deux groupes phosphates. La rupture de la liaison chimique entre le troisième groupe phosphate et L’ATP libère une grande quantité d’énergie.

respiration interne et externe

nos poumons fournissent de l’oxygène de l’air extérieur aux cellules via le sang et le système cardiovasculaire pour nous permettre d’obtenir de l’énergie., Lorsque nous respirons, l’oxygène pénètre dans les poumons et se diffuse dans le sang. Il est pris au cœur et pompé dans les cellules. Dans le même temps, les déchets de dioxyde de carbone provenant de la dégradation des sucres dans les cellules du corps se diffusent dans le sang, puis se diffusent du sang dans les poumons et sont expulsés lorsque nous expirons. Un gaz (oxygène) est échangé contre un autre (dioxyde de carbone). Cet échange de gaz a lieu à la fois dans les poumons (respiration externe) et dans les cellules (respiration interne). La figure 1 résume les échanges gazeux chez l’homme.,

Introduire de l’air dans les poumons

Notre système respiratoire comprend une conduction de la zone et une zone respiratoire. La zone de conduction amène l’air de l’environnement externe aux poumons via une série de tubes à travers lesquels l’air se déplace. Ce sont:

• la cavité Nasale;
• Pharynx (partie de la gorge derrière la bouche et la cavité nasale),
• Larynx (boîte vocale),
• la Trachée (trachée);
• des Bronches et des bronchioles.,

Côté de la conduite d’air vers les poumons, ces tubes aussi:

• Réchauffer l’air entrant;
• Filtrer les petites particules de cela;
• l’Humidifier pour faciliter l’échange de gaz dans les poumons.

la cavité nasale a un grand nombre de minuscules capillaires qui apportent du sang chaud au nez froid. La chaleur du sang diffuse dans l’air froid entrant dans le nez et le réchauffe.,

la muqueuse du pharynx et du larynx (qui forment les voies respiratoires supérieures) et la muqueuse de la trachée (voies respiratoires inférieures) ont de petites cellules avec peu de poils ou de cils. Ces poils emprisonnent les petites particules en suspension dans l’air, telles que la poussière, et les empêchent d’atteindre les poumons.

La doublure de la cavité nasale, des voies respiratoires supérieures et des voies respiratoires inférieures contient des cellules caliciformes qui sécrètent du mucus. Le mucus humidifie l’air lorsqu’il entre, ce qui le rend plus adapté à l’environnement interne du corps., Il piège également les particules, que les cils balayent ensuite vers le haut et loin des poumons afin qu’elles soient avalées dans l’estomac pour la digestion, plutôt que de se faire piéger dans les poumons. Ce mécanisme de déplacement des particules piégées de cette manière est connu sous le nom d’escalator mucociliaire.

Les poumons sont un peu comme des ballons: ils ne se gonflent pas d’eux-mêmes, mais ne le font que si de l’air y est soufflé. Nous pouvons souffler dans les poumons et les gonfler – ce qui est l’une des deux techniques utilisées pour la réanimation cardiopulmonaire – mais cela ne se produit pas dans la vie quotidienne normale des personnes en bonne santé., Nous devons inhaler et expirer de l’air par nous-mêmes. Comment faisons-nous cela?

Contrôle du volume d’air dans les poumons

Nous avons deux poumons (droite et gauche) contenue dans la cavité thoracique (poitrine). Entourant les poumons sont des côtes, qui non seulement les protègent contre les dommages, mais servent également d’ancres pour les muscles intercostaux. Sous les poumons se trouve un très grand muscle en forme de Dôme, le diaphragme. Tous ces muscles sont attachés aux poumons par les membranes pariétales et viscérales (également appelées plèvre pariétale et viscérale).,

la membrane pariétale est attachée aux muscles et la membrane viscérale est attachée aux poumons. Le liquide entre ces deux membranes, le liquide pleural, les colle ensemble tout comme les vitres se collent lorsqu’elles sont mouillées.

comme la membrane viscérale recouvre et fait partie des poumons et est collée par le liquide pleural à la membrane pariétale, lorsque les muscles du thorax se déplacent, les poumons se déplacent avec eux., Si l’air entre les membranes, ils se décollent et, bien que les muscles puissent encore se contracter et se détendre, ils ne sont plus attachés au poumon – en conséquence, le poumon s’effondre. Cette collection anormale d’air dans l’espace pleural s’appelle un pneumothorax. Si le liquide pleural liquide est infecté, la personne développe une pleurésie.

lorsque les muscles intercostaux se contractent, ils s’éloignent de la cavité thoracique. Lorsque le diaphragme se contracte, il descend vers l’abdomen., Ce mouvement des muscles provoque l’expansion des poumons et leur remplissage d’air, comme un soufflet (inhalation). Inversement, lorsque les muscles se détendent, la cavité thoracique diminue, le volume des poumons diminue et l’air est expulsé (expiration).

égalisation de la pression

lorsque les muscles thoraciques se contractent, le volume des poumons se dilate, de sorte qu’il y a soudainement moins de pression à l’intérieur. L’air déjà dans les poumons a plus d’espace, il ne pousse donc pas contre les parois pulmonaires avec la même pression. Pour équilibrer la pression, l’air se précipite jusqu’à ce que la pression est la même à l’intérieur et à l’extérieur., Inversement, lorsque les muscles se relâchent, le volume des poumons diminue, l’air dans les poumons a moins d’espace et est maintenant à haute pression, de sorte que l’air est expulsé jusqu’à ce que la pression soit égalisée. En bref:

• lorsque le volume (V) augmente, la pression (P) diminue, ce qui entraîne l’air se précipitant dans les poumons – nous inspirons;
• lorsque V diminue, P augmente, ce qui entraîne l’air expulsé des poumons – nous expirons.

Echange gazeux

le travail de la zone de conduction consiste à faire pénétrer l’air dans les poumons tout en le réchauffant, en l’humidifiant et en le filtrant en cours de route., Une fois que l’air est dans la zone respiratoire (composée des canaux alvéolaires et des alvéoles), un échange de gaz externe peut avoir lieu (Fig 2).

Les poumons contiennent de fines couches de cellules formant des sacs aériens appelés alvéoles, chacune étant entourée de capillaires sanguins pulmonaires liés aux artères pulmonaires sortant du cœur. Les alvéoles sont maintenues ouvertes par des sécrétions liquides (tensioactif pulmonaire) afin qu’elles ne collent pas ensemble lorsque l’air est expulsé des poumons., Les bébés prématurés n’ont pas assez de tensioactif pulmonaire, ils ont donc besoin de vaporiser dans leurs poumons.

lors de l’inhalation, chaque alvéole reçoit de l’air contenant divers gaz: azote (près de 80%), oxygène (près de 20%) et autres gaz dont 0,04% de dioxyde de carbone., Un échange gazeux externe a alors lieu, selon le principe de la diffusion:

• L’oxygène diffuse des alvéoles dans les capillaires pulmonaires parce qu’il y a une forte concentration d’oxygène dans les poumons et une faible concentration dans le sang;
• Le dioxyde de carbone diffuse des capillaires pulmonaires dans les alvéoles parce qu’il y a une forte concentration de dioxyde de carbone dans le sang et une faible concentration dans les poumons;
• L’azote diffuse dans les deux sens.,

En d’autres termes: nous inspirons, des concentrations élevées d’oxygène qui diffuse ensuite des poumons dans le sang, tandis que des concentrations élevées de dioxyde de carbone diffuse du sang dans les poumons, et nous expirons. Une fois dans le sang, l’oxygène est lié à l’hémoglobine dans les globules rouges, pris par la veine pulmonaire au cœur, pompé dans le système vasculaire systémique et, enfin, pris à toutes les cellules du corps.

contrôler la respiration

le principal signal que nous ne respirons pas n’est pas tant le manque d’oxygène que l’accumulation de dioxyde de carbone., Lorsque nos muscles effectuent des activités, l’oxygène est épuisé et le dioxyde de carbone – le déchet – s’accumule dans les cellules. Une activité musculaire accrue signifie une utilisation accrue de l’oxygène, une production accrue d’ATP formant du glucose et, par conséquent, une augmentation des niveaux de dioxyde de carbone.

Le dioxyde de carbone diffuse des cellules dans le sang. Le sang désoxygéné est transporté par les veines vers le cœur. Il pénètre dans le côté droit du cœur et est pompé dans le système pulmonaire. Le dioxyde de carbone se diffuse dans les poumons et est expulsé lorsque nous expirons.,

pendant que le sang désoxygéné se déplace dans les veines, des détecteurs dans le cerveau et les vaisseaux sanguins (chimiorécepteurs) mesurent le pH du sang. les chimiorécepteurs périphériques – bien que sensibles aux changements des niveaux de dioxyde de carbone et de pH, ainsi que des niveaux d’oxygène – surveillent principalement l’oxygène. Les chémorécepteurs centraux, situés dans le cerveau constituent les centres de contrôle de la respiration, ils sont particulièrement sensibles aux changements de pH dans le sang., À mesure que les niveaux de dioxyde de carbone augmentent, le pH sanguin diminue; il est capté par les chimiorécepteurs centraux et, grâce à des mécanismes de rétroaction, des signaux sont envoyés pour modifier la respiration.

en Altérer la respiration

– Nous changer notre respiration pour correspondre à notre activité. Lorsque nous déplaçons les muscles squelettiques, nous utilisons de l’énergie et avons donc besoin de plus de sucre et d’oxygène. Les Muscles ont un bon apport sanguin, apportant de l’oxygène et du glucose et éliminant le dioxyde de carbone., À mesure que les muscles bougent davantage – par exemple, si nous passons de la marche à la course – le cœur pompe plus rapidement (augmentation de la fréquence cardiaque) pour augmenter l’apport sanguin et nous respirons plus rapidement (augmentation de la fréquence respiratoire) pour obtenir plus d’oxygène dans le sang.

La fréquence respiratoire peut être augmenté ou diminué en fonction de la quantité d’oxygène nécessaire. Pour augmenter la fréquence respiratoire, les effecteurs dans les poumons sont déclenchés pour ventiler (inspirer et expirer) plus rapidement, de sorte que le dioxyde de carbone est éliminé et l’oxygène introduit plus rapidement., Dans le même temps, le cerveau envoie des messages au cœur pour qu’il batte plus rapidement, pompant plus rapidement le sang oxygéné vers les cellules. La profondeur de la respiration peut également être modifiée de sorte qu’un volume d’air plus ou moins grand est pris dans les poumons.

la fréquence respiratoire est l’un des signes vitaux respiratoires (encadré 1). Pour diagnostiquer tout problème respiratoire, ces signes vitaux doivent être mesurés au repos et au travail (Cèdre, 2017). La fréquence respiratoire est difficile à mesurer, car lorsqu’on dit aux patients qu’elle va être mesurée, ils commencent généralement à respirer plus lentement ou plus rapidement que la normale., Il peut être avantageux pour les infirmières de dire aux patients qu’ils vont mesurer leur température, puis mesurer leur fréquence respiratoire en même temps.

mesurer avec précision la fréquence respiratoire et la profondeur au repos donne une mesure clé de la fonction pulmonaire et du débit d’oxygène., Les changements dans la fréquence respiratoire et la profondeur au repos nous parlent non seulement des changements physiques dans le corps, mais aussi des changements mentaux et émotionnels, car notre état d’esprit et nos sentiments ont un effet sur notre respiration.

une vie de respiration

nos signes vitaux respiratoires changent non seulement au cours d’une journée en fonction de nos activités, mais aussi au cours de notre vie.

avant la naissance, l’embryon puis le fœtus puisent de l’oxygène dans le sang de la mère par le placenta., Des modifications du taux d ‘hémoglobine ont lieu pour permettre à l’ embryon/fœtus de prélever de l ‘oxygène dans le sang à une concentration inférieure à celle qu’ il trouvera dans l ‘ air après la naissance. Immédiatement après la naissance, le nouveau-né doit passer de l’aspiration de l’oxygène du sang au gonflage de ses poumons et à l’absorption d’air (Schroeder et Matsuda, 1958; Rhinesmith et al, 1957).

Les bébés ont une fréquence cardiaque et respiratoire beaucoup plus rapide que les adultes: ils prennent environ 40 respirations par minute parce qu’ils ont des poumons plus petits (Royal College of Nursing, 2017)., La fréquence cardiaque et la fréquence respiratoire ralentissent avec l’âge, en partie parce que les poumons deviennent moins capables de se dilater et de se contracter. Devenant moins élastiques avec l’âge, Tous nos muscles – non seulement le muscle squelettique, mais aussi le muscle lisse et le muscle cardiaque – réduisent la vitesse à laquelle ils se dilatent et se contractent (Sharma et Goodwin, 2006).

lorsque nous mourons, l’un des signes de la mort est l’arrêt de la respiration. L’oxygène cesse de diffuser dans le sang et, à mesure que L’ATP est épuisé et que nous sommes incapables de synthétiser davantage, nous devenons cyanosés. Nous manquons d’énergie et tous les processus du corps cessent., Dans le cerveau, la différence de potentiel (mesurée en volts) devient identique à l’intérieur et à l’extérieur des neurones, et l’activité électrique s’arrête. Le cerveau cesse toute activité, y compris l’activité involontaire qui est nécessaire pour maintenir la vie.

Affections respiratoires

les professionnels de la santé sont susceptibles de rencontrer des patients souffrant de problèmes respiratoires dans n’importe quel contexte.,les ons sont:

• asthme – souvent causé par certains produits chimiques ou la pollution, l’asthme affecte les bronchioles, qui deviennent chroniquement enflammées et hypersensibles;
• trouble pulmonaire obstructif chronique – souvent causé par le tabagisme ou la pollution;
• pneumonie – généralement causée par une infection bactérienne, la pneumonie est le gonflement des tissus dans un ou les deux poumons;
• cancers du poumon – le tissu prédominant adénocarcinomes, carcinomes à petites cellules), qui sont des cancers du tissu épithélial.,

la maladie pulmonaire peut apparaître à tout âge mais la susceptibilité augmente avec l’âge car, en vieillissant:

• l’élasticité de nos poumons diminue;
• notre capacité vitale diminue;
• nos taux d’oxygène dans le sang diminuent;
• Les effets stimulants du dioxyde de carbone diminuent;
• Il y a un risque accru d’infection des voies respiratoires.

urgences respiratoires

Les Patients qui se détériorent rapidement ou qui sont gravement malades doivent être évalués immédiatement, et les interventions infirmières peuvent grandement contribuer au rétablissement (Fournier, 2014)., Dans une situation aiguë, l’une des premières interventions est d’assurer des voies respiratoires (des voies respiratoires supérieures) sont claires donc l’air peut être aspiré dans les poumons. Il s’agit de la première étape de la liste de contrôle ABCDE. ABCDE est synonyme de:

• des voies Respiratoires;
• la Respiration;
• la Circulation;
• Handicap;
• Exposition.

l’approche ABCDE est décrite plus en détail ici.

une incapacité à respirer normalement est extrêmement pénible et plus une personne devient en détresse, plus il est probable que sa respiration soit compromise., Si l’un de nos poumons s’effondre, nous pouvons nous en passer, mais nous avons besoin d’au moins un poumon fonctionnel. Nous avons environ 90 secondes d’ATP stockées dans notre corps, que nous utilisons constamment, nous devons donc pouvoir obtenir de l’oxygène.

Il est essentiel de bien comprendre les signes respiratoires vitaux ainsi que les habitudes respiratoires humaines (Encadré 2). Armées d’un tel savoir-faire, les infirmières peuvent réagir rapidement aux changements aigus, potentiellement sauver des vies et rétablir la santé (Fletcher, 2007).