La régulation de la ventilation sert à adapter la ventilation pulmonaire à l'activité métabolique.
Les débits d'O2 et du CO2 varient beaucoup, mais cela n'entraîne pas de variation importante de la PO2 et de la PCO2. Ceci est possible grâce à une régulation étroite de la ventilation.
Cette fonction est assurée par des centres nerveux respiratoires responsables de la genèse du rythme respiratoire, un système effecteur (muscles respiratoires) et des récepteurs périphériques qui informent les centres respiratoires.
Intérêt : la diminution de la commande respiratoire se rencontre dans divers pathologies (SNC, maladies neuromusculaires, traumatismes cervicaux…) et induit une détresse respiratoire impliquant une intubation et une ventilation mécanique
A. Les centres respiratoires : 2 types
Centres bulbaires inspiratoire et expiratoire :
- le groupe respiratoire dorsal contrôle le diaphragme : responsable du rythme de base de la respiration
- le groupe respiratoire ventral contrôle les muscles intercostaux et abdominaux.
Centre pneumotaxique du pons :
- transmet les informations de l'hypothalamus vers les centres bulbaires,
- il accélère la fréquence respiratoire en réponse à l'émotion, la fièvre…
B. Mise en jeu des mécanismes régulateurs :
La régulation est double, à la fois nerveuse et hormonale.
1. Régulation nerveuse : les mécanorécepteurs :
Ils impliquent des fibres afférentes du nerf vague. Il modifie non seulement la ventilation, mais aussi la résistance des voies aériennes et différents paramètres du système cardiovasculaire :
a. Récepteurs laryngo-trachéaux :
- stimulés par le contact de particules inhalées, gaz irritants ou sécrétions bc
- induisent une toux, une constriction laryngée ou bronchique et une HTA
b. Récepteurs bronchiques intra pulmonaires.
- sensibles à l'irritation
- induisent une constriction laryngée ou bronchoconstriction et une hyperpnée, mais pas de toux.
c. Récepteurs alvéolaires de type (J)
- sensibles à la pression du liquide interstitiel.
- leur stimulation suite à un oedème interstitiel entraîne une hyperventilation superficielle.
d. Récepteurs thoraciques.
- situés dans les articulations et dans les fuseaux neuromusculaires.
- permettent d'adapter la contraction des muscles inspiratoires à la charge.
- l'absence d'adaptation entraîne la dyspnée.
2. Régulation humorale ou chimique :
Centrale : Chémorécepteurs centraux:
- proches des centres respiratoires bulbaires.
- sensibles à la PaCO2 et au pH du sang artériel et du LCR.
- lorsque la PaCO2 ↑, CO2 diffuse dans le LCR et forme rapidement H2CO3 qui se dissocie en H+ et HCO3-, alors H+ stimule les chémorécepteurs et induit une hyperventilation réactionnelle.
Périphérique : Chémorécepteurs périphériques:
- détectent une ↓ de la PaO2
- situées au niveau de la division des artères carotides communes et de la crosse aortique.
Réponses ventilatoires au CO2 :
- l’↑ de la PaCO2 (hypercapnie) entraîne une hyperventilation alvéolaire,
- la ↓ de la PaCO2 (hypocapnie) entraîne une hypoventilation alvéolaire.
- pour une valeur normale de PaO2, la ventilation ↑ de 3 litres/min pour chaque élévation de 1mmHg de la PaCO2.
Réponses ventilatoires à l'O2 :
- la ↓ de la PaO2 au dessous de 60 mm Hg entraîne une hyperventilation alvéolaire,
- l’↑ de la PaO2 au dessus de 100 mm Hg n'affecte pas la ventilation
Réponses ventilatoires au pH :
- la ↓ du pH plasmatique (ex. acidocétose diabétique) entraîne une hyperventilation alvéolaire.
- elle fait intervenir les chémorécepteurs périphériques.
3. Contrôle par le cortex : contrôle volontaire de la ventilation.
Conclusion :
La ventilation est la 1ère étape de la respiration, elle renouvelle l’air des alvéoles.
Soumise à une régulation précise permettant de l’adapter aux besoins métaboliques.
