Comment fonctionnent les poumons : respiration et alvéoles

La pompe qui respire

L’image montre la poitrine de face, avec les poumons à l’intérieur de la cage thoracique. Les poumons n’ont pas de muscles à eux. La respiration est assurée par le diaphragme, un muscle en forme de dôme situé sous les poumons, et par de petits muscles entre les côtes. Quand vous inspirez, le diaphragme se contracte et s’aplatit, et les côtes se soulèvent et s’écartent. La poitrine s’agrandit, la pression à l’intérieur baisse un peu et l’air entre. Quand vous expirez, les muscles se relâchent et les poumons reviennent à leur taille. Au repos, un adulte respire environ 12 à 20 fois par minute.

Un arbre fait de tubes

Le modèle estompe les poumons et ne montre que les voies aériennes. L’air entre par le nez ou la bouche et descend dans la trachée, un tube d’environ 10 à 12 centimètres de long maintenu ouvert par des anneaux de cartilage. À son extrémité basse, la trachée se divise en deux bronches principales, une pour chaque poumon, qui se divisent à leur tour encore et encore, une vingtaine de fois ou plus, en bronchioles de plus en plus fines. Cette ramification ressemble à un arbre à l’envers. Du mucus collant et de minuscules poils appelés cils tapissent les tubes, retiennent la poussière et les microbes et les chassent vers le haut. Le poumon droit a trois lobes et le gauche deux, ce qui laisse de la place au cœur.

Des grappes au bout de chaque brindille

La caméra plonge jusqu’au bout de la plus petite voie aérienne. Là, les tubes se terminent en grappes de minuscules sacs d’air, les alvéoles, qui ressemblent à des grappes de raisin. Un adulte en possède, selon les estimations, 300 à 500 millions, et le chiffre d’environ 480 millions est souvent cité. Chacune mesure une fraction de millimètre et est entourée d’un filet de capillaires. La paroi entre l’air et le sang est si fine que les gaz la traversent directement. Ensemble, les alvéoles donnent aux poumons une surface d’échange gazeux de plusieurs dizaines de mètres carrés, bien des fois la surface de votre peau.

Les échanges gazeux par diffusion

Observez une alvéole. L’oxygène est plus abondant dans l’air du sac que dans le sang qui arrive du corps, alors il traverse la fine paroi vers le sang. Là, il est saisi par l’hémoglobine, la protéine rouge des globules rouges. Le dioxyde de carbone, un déchet fabriqué par les cellules, est plus abondant dans le sang, alors il passe dans l’autre sens et repart avec votre prochaine expiration. Aucune pompe n’est nécessaire, seulement la différence de concentration, appelée diffusion. Un liquide savonneux appelé surfactant tapisse les sacs et les empêche de s’affaisser.

Ce qui change dans l’air

Des chiffres apparaissent sur l’image. L’air que vous inspirez contient environ 21 % d’oxygène, environ 78 % d’azote et seulement environ 0,04 % de dioxyde de carbone. L’air que vous expirez contient environ 16 % d’oxygène et à peu près 4 % de dioxyde de carbone, avec de la vapeur d’eau en plus. Votre corps ne prend donc qu’environ un quart de l’oxygène de chaque inspiration. C’est pourquoi le souffle d’un secouriste peut encore aider une personne qui ne respire plus. Une respiration calme déplace environ un demi-litre d’air. Multipliez par votre fréquence et vous obtenez la ventilation par minute, que vous pouvez tester dans le bac à sable.

Prendre soin de ses poumons

Le dernier moment montre des poumons sains, puis des poumons après des années de tabac, calmement et sans dramatiser. La fumée de cigarette contient du goudron et des substances irritantes. Elles paralysent les cils, enflamment les voies aériennes et usent les fines parois des alvéoles, ce qui conduit à la bronchite chronique, à l’emphysème et au cancer du poumon. La bonne nouvelle, c’est que les dégâts ralentissent quand on arrête de fumer. L’exercice aide les poumons et le cœur à mieux travailler ensemble, et l’air pur compte aussi. Si vous voulez arrêter de fumer, un médecin ou un service de santé local peut vous aider.

Les poumons et la respiration