Préambule

Il ne respire plus...il est mort!

Cette remarque nous est très familière. On associe souvent la vie à la respiration; ne dit-on pas, par exemple: " un souffle de vie". On reconnaît instinctivement que la vie est associée à l'air que l'on respire et que d'en manquer, conduit inévitablement à la mort.

Comment cette affirmation se transpose-t-elle en termes biologiques?

Le maintien de l'homéostasie, nous l'avons dit, implique une composition adéquate du sang qui implique à son tour que ce dernier soit en relation avec l'environnement externe de l'organisme. Or, nous savons que le système cardiovasculaire n’est pas en relation directe avec l’environnement externe. Par ailleurs, certains organes comme les poumons du système respiratoire, les reins du système rénal et les organes du système digestif le sont.

Parmi les besoins physiologiques de l'organisme en santé, nous retrouvons le besoin en oxygène (O2) et le besoin d'éliminer un déchet, en l'occurrence, le gaz carbonique (CO2). Le besoin en oxygène découle du fait que les cellules humaines tirent leur énergie (ATP) de réactions de combustion au cours desquelles la transformation maximale de l'énergie chimique contenue dans les molécules combustibles (glucose, acides gras) ne se réalise qu'en présence d'oxygène. De plus, cette transformation conduit à la production d'un déchet gazeux, le gaz carbonique. C'est donc dire que la transformation de l'énergie par les cellules dépend entre autre du maintien de conditions aérobiques adéquates du milieu interstitiel et de l'élimination continuelle du CO2 produit par les cellules de ce même environnement extracellulaire.

L'air atmosphérique représente à la fois la source de l'O2 et l'endroit où s'élimine le CO2. Comme la majorité des cellules sont enfouies au sein de l'organisme et, par le fait même, sans accès direct sur l'environnement externe (air atmosphérique), on peut comprendre la nécessité de la présence de systèmes anatomiques particuliers qui permettent d'établir le contact entre les différentes cellules et l'air atmosphérique.

Ces systèmes sont le système respiratoire et le système cardio-vasculaire.

La respiration correspond donc à la fonction physiologique qui implique les poumons, les capillaires sanguins ainsi que le cœur et qui permet de maintenir la composition adéquate du sang en oxygène (O2) et en gaz carbonique (CO2). La fonction respiratoire permet donc de satisfaire les besoins physiologiques d’oxygène et d’excrétion de certains déchets fabriqués par nos cellules. De plus, le système respiratoire participe au maintien du pH sanguin. Sans correspondre à l'un des six (6) besoins physiologiques, nous verrons plus tard que le maintien de la concentration des ions H+ dans le sang correspond à une variable importante qu’il faut maintenir pour assurer le travail des enzymes cellulaires.

En fait, le système respiratoire constitue une entrée dans l'organisme, pour l’oxygène, et une sortie de l'organisme, pour le CO2, ce qui permet aux capillaires des poumons (l’environnement interne) de communiquer avec son environnement externe (air de l’atmosphère). Dans ce contexte, l'organisation anatomique et fonctionnelle du système respiratoire vise essentiellement à permettre l'entrée d'air frais contenant l'oxygène jusqu'aux poumons, à assurer les échanges gazeux entre les poumons et le sang et à permettre la sortie de l'air vicié contenant le gaz carbonique; le système cardio-vasculaire assure quant à lui le transport des gaz entre les poumons et les cellules et vice versa, ceci par l'intermédiaire du sang.

En fonction de ce qui vient d'être dit, on peut dire que:

Le processus de la respiration est un phénomène biologique intégré qui peut, pour fins d'étude, se diviser en plusieurs étapes:

Le mouvement de l'air entrant et sortant des voies respiratoires

Les échanges d'O2 et de CO2 entre les poumons et le sang au niveau des capillaires pulmonaires

Le transport de l'O2 dans le sang à toutes les cellules de l'organisme et le retour du CO2 vers les poumons

Les échanges d'O2 et de CO2 entre le sang, le milieu interstitiel et les cellules et vice versa

L'utilisation de l'O2 et la production du CO2 lors de la production d'énergie par la cellule.