Biologie · Glossaire

Qu'est-ce que « Le poumon des mammifères » ?

Définition 21.7 Biologie universitaire — 1re année · Chapitre 21 — Les échanges gazeux respiratoires

Un poumon est une invagination de la surface du corps dans une chambre interne humide, qui garde la surface mouillée en air sec. Le poumon des mammifères est un arbre de voies aériennes terminé par quelque trois cents millions d’alvéoles, sacs de 0.2mm0.2\,\mathrm{mm} dont les parois — une cellule épithéliale et un endothélium capillaire, 0.5µm0.5\,\text{µ}\mathrm{m} en tout — totalisent 100m2100\,\mathrm{m}^{2} chez l’humain, enveloppées d’un réseau capillaire que traverse tout le débit cardiaque. Il est ventilé de façon alternante : le diaphragme et les muscles intercostaux élargissent le thorax, l’air entre ; ils se relâchent, l’air ressort par le même chemin. Une inspiration déplace 500mL500\,\mathrm{mL}, dont 150mL150\,\mathrm{mL} ne remplissent que les voies aériennes (espace mort) et n’atteignent jamais une alvéole ; le gaz alvéolaire, renouvelé d’un septième à chaque souffle, reste à PO2=13.3kPaP_{\mathrm{O_2}} = 13.3\,\mathrm{kPa} et PCO2=5.3kPaP_{\mathrm{CO_2}} = 5.3\,\mathrm{kPa} — les pressions avec lesquelles le sang s’équilibre.

Des alvéoles au bout d’une voie aérienne, enveloppées de capillaires. Tout le débit cardiaque s’étale sur cent mètres carrés de cette paroi, une fraction de seconde à la fois.
Des alvéoles au bout d’une voie aérienne, enveloppées de capillaires. Tout le débit cardiaque s’étale sur cent mètres carrés de cette paroi, une fraction de seconde à la fois.

Exemples

Exemple 21.13 (Altitude et profondeur)

À 4000m4000\,\mathrm{m}, l’air contient 12kPa12\,\mathrm{kPa} d’oxygène et les alvéoles 77\, : les corpuscules carotidiens poussent la ventilation, ce qui chasse le CO2\mathrm{CO_2} et alcalinise le sang — un frein que les reins lèvent en quelques jours en excrétant du bicarbonate ; les hématies élèvent leur BPG en quelques jours et la moelle élève l’hémoglobine en quelques semaines (Chapitre 12). Un phoque qui plonge vingt minutes fait l’inverse : il expire avant de plonger, ralentit son cœur au dixième, coupe le sang de tout sauf du cerveau et du cœur, et fait tourner ses muscles sur l’oxygène fixé à leur propre myoglobine, dix fois plus concentrée que la nôtre, puis sur la fermentation, en tolérant un lactate que le corps épure en surface. Ses poumons s’affaissent au-dessous de 50m50\,\mathrm{m}, ce qui garde l’azote hors de son sang.

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