Ce que tu dois savoir faire après cette fiche
- 1.Décrire l'automatisme respiratoire et les centres nerveux qui le génèrent.
- 2.Comprendre le mécanisme de l'alternance inspiration/expiration.
- 3.Décrire le rôle des chémorécepteurs périphériques et centraux dans l'adaptation ventilatoire.
- 4.Connaître l'influence des centres cérébraux supérieurs sur la ventilation.
Sommaire de la fiche
- Introduction
- I. Les centres respiratoires
- 1. Les centres pontiques
- 2. Les centres bulbaires
- II. Mécanisme de contrôle de l'automatisme respiratoire
- III. Adaptations de la ventilation
- IV. Rôle des chémorécepteurs
- A. Les chémorécepteurs périphériques
- B. Les chémorécepteurs centraux (bulbaires)
- V. Impact des centres cérébraux supérieurs sur la ventilation
- Conclusion
Introduction
La respiration est un acte automatique, rythmique et permanent prenant naissance au niveau du tronc cérébral, mais soumis à un contrôle permanent permettant de l'adapter aux besoins de l'organisme grâce aux informations transmises de la périphérie vers les centres respiratoires cérébraux.
I. Les centres respiratoires
Structures anatomiquement mal individualisées, situées dans le tronc cérébral, au niveau du pont et du bulbe rachidien.
- Expériences de section chez l'animal : section entre mésencéphale et protubérance → respiration normale ; section à la jonction bulbe-moelle épinière → apnée puis mort ; section entre bulbe et protubérance → automatisme maintenu mais respiration irrégulière. Ces expériences localisent le générateur du rythme respiratoire au niveau bulbo-pontique.
1. Les centres pontiques
- Centre apneustique (APN) : situé dans la protubérance, stimule le centre bulbaire. Centre pneumotaxique (PNX) : situé au-dessus de l'APN, module l'activité des centres bulbaires selon les informations périphériques et centrales.
2. Les centres bulbaires
- Responsables de l'automatisme respiratoire. Groupe respiratoire dorsal (GRD) : neurones inspiratoires recevant des afférences périphériques et envoyant des efférences vers le motoneurone phrénique. Groupe respiratoire ventral (GRV) : neurones inspiratoires et expiratoires, comportant le complexe pré-Bötzinger, probable générateur du rythme respiratoire.
II. Mécanisme de contrôle de l'automatisme respiratoire
- Les centres bulbaires assurent l'alternance inspiration/expiration : à l'inspiration, activation des neurones inspiratoires bulbaires stimulant les motoneurones des muscles inspiratoires ; à l'expiration normale, simple interruption de la stimulation inspiratoire (phénomène passif) ; à l'expiration forcée, activation des neurones expiratoires stimulant les muscles expiratoires.
III. Adaptations de la ventilation
- La PaO2 et la PaCO2 sont des paramètres régulés de façon constante : toute perturbation déclenche une réponse des centres respiratoires. Si PaO2 diminue ou PaCO2 augmente (pH diminue) → hyperventilation. Si PaO2 augmente ou PaCO2 diminue (pH augmente) → hypoventilation.
IV. Rôle des chémorécepteurs
Les chémorécepteurs informent les centres nerveux des variations du milieu interne et déclenchent les adaptations ventilatoires. 2 localisations : périphériques (chémorécepteurs artériels) et centraux (chémorécepteurs bulbaires).
A. Les chémorécepteurs périphériques
| Type | Localisation / sensibilité | Voie afférente |
|---|---|---|
| Corpuscules carotidiens (++) | Bifurcation carotidienne ; PaO2, pH, et dans une moindre mesure PaCO2 | Nerf glossopharyngien (IX) |
| Corpuscules aortiques | Face ventrale de la crosse aortique ; PaO2, contenu artériel en O2 (CaO2), pH, PaCO2 (moindre mesure) | Nerf vague (X) |
- Les chémorécepteurs artériels réagissent à la chute de la PaO2, à l'augmentation de [H+] et à l'augmentation de la PaCO2 (via la modification de [H+]).
B. Les chémorécepteurs centraux (bulbaires)
- Localisés à la face ventrale du bulbe rachidien, à proximité des centres respiratoires et du 4ème ventricule. Séparés du sang artériel par la barrière hémato-encéphalique, en contact étroit avec le LCR. Le CO2 diffuse facilement du sang vers le LCR, provoquant son acidification ; les chémorécepteurs centraux détectent cette chute de pH du LCR et envoient des signaux aux centres respiratoires — mécanisme central de régulation de la PaCO2 et de l'équilibre acido-basique.
V. Impact des centres cérébraux supérieurs sur la ventilation
- Hypothalamus et cortex cérébral : peuvent modifier l'activité du générateur central du rythme respiratoire (fréquence, profondeur), et interviennent dans le contrôle volontaire de la ventilation. Système limbique : les activités émotionnelles (peur, excitation) affectent également la respiration, par une voie nerveuse directe vers les neurones somatiques moteurs, court-circuitant le générateur central du tronc cérébral.
Conclusion
Le contrôle de la respiration repose sur un générateur automatique bulbo-pontique (groupes respiratoires dorsal et ventral, complexe pré-Bötzinger), continuellement ajusté par les informations des chémorécepteurs périphériques (sensibles à l'O2 principalement) et centraux (sensibles au CO2/pH du LCR), sous l'influence modulatrice des centres cérébraux supérieurs pour le contrôle volontaire et les réponses émotionnelles. Ce chapitre clôt l'étude de la physiologie respiratoire abordée dans ce cours, complétant l'organisation ventilatoire, les échanges gazeux et le transport des gaz déjà étudiés.
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