Ventilation des espaces morts

La respiration pulmonaire - également appelée ventilation - est composée des deux composants: ventilation alvéolaire et Ventilation des espaces morts ensemble. La ventilation de l'espace mort est la proportion du volume courant qui n'est pas impliquée dans l'échange de dioxyde de carbone (CO2) contre de l'oxygène (O2).

La ventilation dans les espaces morts résulte du fait que le volume d'air situé dans le système amont des voies respiratoires après l'inhalation (inspiration) (nasal et pharynx, trachée et bronches) est à nouveau exhalé directement lors de l'expiration ultérieure sans entrer en contact avec les alvéoles. être.

Qu'est-ce que la ventilation des espaces morts?

Les voies respiratoires ou le système respiratoire sont constitués des poumons ou des alvéoles, qui constituent la partie fonctionnelle de la respiration, et de ce qu'on appelle l'espace mort en amont, qui est composé du nez et de la gorge, de la trachée et des bronches.

L'importance fonctionnelle de l'espace mort réside principalement dans le conditionnement de l'air inhalé par chauffage - dans les cas extrêmes également par refroidissement - et enrichissement en vapeur d'eau jusqu'à saturation ainsi que dans la filtration des solides (poussières) et des germes pathogènes.

La respiration n'est pas caractérisée par un flux continu d'air à travers les poumons, mais se caractérise par un système alterné d'inhalation (inspiration) et d'expiration (expiration). La partie de l'air inhalé qui se trouve dans l'espace mort après l'inspiration est à nouveau expirée directement lors de l'expiration ultérieure sans entrer en contact avec les alvéoles.

La ventilation de l'espace mort comprend également la partie de la respiration qui correspond à la partie physiologiquement inopérante des poumons, le cas échéant. Il peut s'agir d'alvéoles qui ont perdu leur capacité à échanger des gaz en raison de maladies ou d'autres influences.

Fonction et tâche

La ventilation de l'espace mort - au moins la ventilation anatomique de l'espace mort - résulte automatiquement du fait que l'espace mort est rempli d'air inhalé après l'inspiration, de même que les alvéoles des poumons. La seule différence est que le volume d'air dans l'espace mort ne peut pas participer à l'échange gazeux. Cela signifie que l'air inhalé et expiré dans l'espace mort ne diffère pas en termes de pression partielle d'oxygène et de dioxyde de carbone, mais uniquement en termes de température et d'humidité relative et absolue.

Chez les personnes en bonne santé, la fonction de la ventilation en espace mort est que l'espace mort anatomique est utilisé pour le conditionnement physiologique de l'air respirable en ce qui concerne la température et l'humidité relative et pour filtrer les grains de poussière et les germes pathogènes.

Si le corps est soumis à une charge élevée avec une demande élevée en oxygène et que la ventilation maximale démarre, la ventilation dans l'espace mort affecte un peu les performances maximales des poumons, car après l'expiration, l'air est toujours dans l'espace mort, qui a déjà une teneur en oxygène inférieure à l'air ambiant, avec une teneur en dioxyde de carbone plus élevée en même temps. les raisons anatomiques doivent être inhalées à nouveau.

En phase de repos, sans stress physique ou psychologique, la ventilation des espaces morts constitue une part considérable de la ventilation globale. Le volume d'air inhalé en une seule respiration (volume courant) est d'environ 0,5 litre pendant la phase de repos, dont environ 0,15 litre correspond à l'espace mort anatomique, correspondant à 30%.

La part relative de la ventilation en espace mort dans la ventilation totale diminue fortement avec des exigences de performance élevées car le volume courant peut atteindre une valeur beaucoup plus élevée lors de l'utilisation du volume de réserve expiratoire et inspiratoire, tandis que le volume d'espace mort absolu reste presque constant pour des raisons anatomiques.

La taille absolue de l'espace mort fonctionnel, y compris l'espace mort physiologique, peut être calculée à l'aide de la formule de Bohr. La taille absolue de l'espace mort incluant l'espace mort physiologique est alors fonction du volume courant et des pressions partielles de dioxyde de carbone de l'air inhalé et expiré.

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Maladies et affections

La ventilation de l'espace mort doit toujours être vue en relation avec la ventilation alvéolaire, car les deux sont physiquement liés. Les alvéoles ne peuvent pas être remplies d'air sans que l'air circule d'abord dans l'espace mort anatomique, le tempère, l'amène à 100% d'humidité relative et filtre les composants solides tels que les grains de poussière et les germes éventuels. Sauf si l'air est inhalé à travers un tube ou une incision dans la trachée (cricothyroïdotomie).

La détermination de l'espace mort fonctionnel peut cependant fournir des indications sur la présence d'un espace mort alvéolaire si l'espace mort fonctionnel se détache de l'espace mort anatomique. Chez les personnes qui ont un système respiratoire sain, il n'y a pas d'espace mort alvéolaire, de sorte que l'espace mort anatomique est presque identique à l'espace mort fonctionnel. S'il est établi que l'espace mort fonctionnel dépasse nettement l'espace mort anatomique en termes de volume, c'est une indication de la présence d'un espace mort alvéolaire. Cela équivaut à diagnostiquer que certaines parties du système alvéolaire fonctionnent mal.

Il y a alors suspicion d'emphysème pulmonaire ou de fibrose pulmonaire, qui est provoquée par des processus inflammatoires chroniques du tissu intermédiaire au niveau des alvéoles et conduit à une destruction irréversible des membranes alvéolaires.

La fibrose pulmonaire est déclenchée soit par des germes pathogènes, soit par des noxae tels que des poussières inorganiques ou organiques (par exemple également des pulvérisations), en tant qu'effet secondaire indésirable de certains médicaments ou par une insuffisance cardiaque gauche et bien plus.

Les troubles de la ventilation restrictive ou obstructive qui gênent la respiration sont dus soit à des maladies pulmonaires, à une perturbation du centre respiratoire, à des maladies ou des lésions des muscles respiratoires ou à des problèmes au niveau de l'espace mort anatomique.

La ventilation alvéolaire ne pouvant pas être réalisée indépendamment de la ventilation dans les espaces morts, les troubles de la ventilation affectent toujours la ventilation globale, quelle qu'en soit la cause.