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Quel est le rôle principal du système respiratoire?
Assurer les échanges gazeux entre le milieu interne (sang et cellules) et externe (poumons et atmosphère) de l'organisme vivant
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Quelle molécule est nécessaire pour la respiration cellulaire aérobique?
Le CO₂
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Qu'est-ce que la surface respiratoire? (2)
- La surface corporelle de l'animal où se produisent les échanges gazeux avec le milieu
- Généralement mince et étendue, permettant d'optimiser la vitesse des échanges respiratoires
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Comment s'effectue le transport membranaire de l'O₂ et du CO₂?
Par diffusion simple à travers la bicouche de phospholipides
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Quelles sont les 5 stratégies d'échanges gazeux?
- Diffusion simple
- Animaux à respiration cutanée
- Animaux à branchies
- Animaux à système trachéen
- Animaux à poumons
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Quels sont les 2 types de respiration?
- Diffusion directe
- Respiration cutanée
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Quelles sont les 2 caractéristiques des organismes utilisant la diffusion directe?
- Pas de système respiratoire spécialisé
- Membrane plasmique de toutes les cellules corporelles assez près du milieu extérieur pour une diffusion directe des gaz
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Quelles sont les 4 caractéristiques des organismes utilisant la respiration cutanée?
- Épiderme extérieur (surface cutanée) humidifiée
- Plus de facilité à assurer les échanges
- Petit réseau de capillaires sous l'épiderme
- Meilleure distribution des gaz aux cellules
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Comment se produit l'échange d'O₂ et de CO₂?
Par concentration différente (pression partielle) au niveau de la cellule
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Pourquoi certains organismes n'ont pas de sytème spécialisé de respiration?
Car les cellules de ces organismes sont assez près de l'environnement externe pour la diffusion directe des gaz
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Les animaux à respiration cutanée possèdent 2 couches de cellules. De quoi sont-elles composées?
- L'une est formée d'épithélium simple et humide qui est en contact avec l'oxygène dissout dans l'air ou dans l'eau
- L'autre correspond à l'endothélium des capillaires qui est en contact avec le sang
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Quels sont les 3 organes respiratoires les plus courant chez les organismes ne faisant pas de respiration cutanée?
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Que sont les branchies?
De fines membranes très vascularisées suspendues dans l'eau, mais dont les concentrations en O₂ sont faibles
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Dans quelle direction le sang s'écoule chez les animaux possédant des branchies?
Dans la direction opposée au mouvement de l'eau dans les branchies
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Quel quels types d'animaux (2) retrouve-t-on les systèmes trachéen?
- Insectes
- Quelques arthropodes
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Comment se compose le système respiratoire des animaux possédant un système trachéen?
Il se compose de tube aériens qui se ramifient dans tout le corps. Les grands tubes, les trachées, débouchent sur l'extérieur. Les plus petits, les trachéoles, atteignent la surface de presque toutes les cellules
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Comment les plus gros insectes ventilent leur système trachéen?
Par des mouvements rythmiques du corps
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Comment se fait la respiration chez les vertébrés supérieurs?
L'air est amené par la trachée et les bronches jusqu'aux alvéoles pulmonaire qui sont responsables des échanges
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De quoi les alvéoles sont-elles constituées? (2)
- D'un épithélium mince et humide
- Un réseau dense de capillaires qui les enveloppe
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Que comprend le système respiratoire des mammifères? (7)
- Fosses nasales
- Pharynx
- Larynx
- Trachée
- Bronches
- Bronchioles
- Alvéoles pulmonaires
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Que contiennent les orifices et conduits du système respiratoire des mammifères? (2)
- Épithélium pseudostratifié cilié
- Muqueuse glandulaire
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À quoi servent les sécrétions de mucus? (3)
- Réchauffer l'air
- Humidifier l'air
- Purifier l'air
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Qu'est-ce que la zone de conduction?
Ensemble de conduits anatomiques qui permettent à l'air extérieur d'atteindre les poumons. Elle ne permet pas les échanges gazeux. C'est plutôt un espace mort anatomique qui sert au passage de l'air jusqu'à la zone d'échange
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À quoi sert la zone de conduction?
Permet la purification (filtration), l'humidification et le réchauffement de l'air entrant
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Que comprend le système respiratoire supérieur? (3)
- Cavité nasale
- Pharynx
- Larynx
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Quels sont les 4 rôles de la cavité nasale?
- Sert d'entrée et de sortie aux gaz respiratoires
- Humidifie, réchauffe et filtre l'air inspiré
- Sert de caisse de résonance pour la voix
- Abrite les récepteurs olfactifs
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Qu'est-ce que le pharynx?
Point de rencontre des voies aériennes et alimentaires
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Que contient le pharynx et à quoi servent ces structures? (2)
- Épithélium cilié
- Amygdales pharyngiennes, palatines et linguales
- Captent les agents pathogènes
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Quels sont les 4 rôles du larynx?
- Passage de l'air (gaz respiratoire - trachée)
- Diriger les aliments (oesophage)
- Protection des voies aériennes (épiglotte)
- Phonation (cordes vocales)
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Qu'est-ce que la zone d'échange?
Ensemble des structures anatomiques impliquées dans les échanges gazeux. C'est le lieu de la respiration externe.
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Comment appelle-t-on le lieu de la respiration externe?
Zone d'échange
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À quoi sert la zone d'échange?
Permet la régularisation du pH via l'élimination du CO₂
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Quelles sont les 5 structures du système respiratoire inférieur?
- Trachée
- Poumons
- Bronches
- Bronchioles
- Sacs alvéolaires
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Quels sont les 2 rôles de la trachée?
- Produire du mucus
- Propulser le mucus chargé de débris (poussière et microbes) en direction du pharynx ou de l'oesophage grâce aux cils
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Combien de mucus produit-on par jour?
Environ 1 litre
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Par quoi est produit le mucus?
Par les lysozymes (protéines antibactériennes)
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Quels sont les 3 types de bronches?
- Principales
- Lobaires
- Segmentaires
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Quels sont les 2 types de bronchioles?
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Quels sont les 3 muscles de la respiration?
- Muscles intercostaux externes
- Muscles intercostaux internes
- Diaphragme
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Quelles sont les 3 parties de la plèvre et où sont situés les feuillets?
- Feuillet viscéral - Collé sur la surface externe des alvéoles et des capillaires
- Feuillet pariétal - Collé sur la cage thoracique
- Liquide intrapleural
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Pourquoi la tension superficielle du liquide intrapleural est importante?
Assurer l'adhérence des deux feuillets ensemble lors de la respiration
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Quelles sont les 4 étapes de la respiration et décris brièvement chaque étape?
- Ventilation pulmonaire - Air qui entre et sort des poumons
- Respiration externe - Échange gazeux dans les alvéoles et le sang
- Transport des gaz respiratoires - Transport de l'O₂ et du CO₂ dans le sang des poumons aux cellules et vice-versa
- Respiration interne - Échange gazeux entre le sang et les cellules
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Quelles sont les 4 étapes de l'inspiration?
- Expansion de la cage thoracique par la contraction des muscles intercostaux externes
- La plèvre étant collée à la cage thoracique et les poumons, les poumons subissent aussi une expansion
- La pression de l'air dans les poumons devient inférieure à la pression atmosphérique
- L'air entre dans les poumons
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Quelles sont les 4 étapes de l'expiration?
- Diminution du volume de la cage thoracique par le relâchement des muscles intercostaux externes
- La plèvre étant collé à la cage thoracique et aux poumons, les poumons subissent aussi une diminution de volume
- La pression d'air dans les poumons devient supérieure à la pression atmosphérique
- L'air sort des poumons
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Quelle est la pression au niveau de la mer (en mm Hg et atm)?
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Quelle est la loi de Boyle-Mariotte?
∆V → ∆P → E (écoulement des gaz)
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À température constante, la ______ d'un gaz est ___________ à son ________.
- Pression
- Inversement proportionnelle
- Volume
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Qu'est-ce que la respiration externe?
Échanges gazeux entre le sang et les alvéoles
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Qu'est-ce que la respiration interne?
Échanges gazeux entre le sang et les cellules
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Quels sont les 3 facteurs qui influencent la diffusion simple des gaz?
- Gradient de pression partielle
- Couplage ventilation alvéolaire-perfusion sanguine
- Épaisseur de la membrane alvéole-capillaire et solubilité (mince)
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Comment peut-on assurer un maximum d'efficacité des échanges gazeux?
Il doit y avoir un couplage (timing) entre la ventilation pulmonaire et la perfusion sanguine
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Qu'arrive-t-il à l'oxygène lorsqu'il est transporté dans le sang?
- 98,5% lié à l'hémoglobine des érythrocytes
- 1,5% dissous dans le plasma sanguin sous forme de soluté car peu hydrosoluble
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Quels sont les 4 facteurs pouvant influencer la vitesse de captation et de libération de l'oxygène par l'hémoglobine?
- Température
- pH sanguin
- Pression partielle de CO₂
- Pression partielle d'O₂
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Qu'arrive-t-il lors d'une augmentation de la température? (4)
- ↑ respiration cellulaire
- ↑ de la chaleur dissipée dans le milieu interstitiel
- La chaleur modifie la structure de l'hémoglobine qui libère l'oxygène
- ↑ dissociation de l'oxyhémoglobine
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Qu'arrive-t-il lorsque le pH est plus acide? (4)
- pH devient acide à cause de la PCO₂
- L'hémoglobine subit un changement de forme
- Dissociation de l'oxyhémoglobine
- L'oxygène quitte le globule rouge pour se rendre vers les cellules
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Qu'arrive-t-il lors d'une augmentation de la PCO₂? (5)
- ↑ métabolisme = ↑ de PCO₂ dans le sang
- ↑ de PCO₂ amène une baisse de pH (+ acide)
- L'hémoglobine subit changement de forme
- Dissociation de l'oxyhémoglobine
- L'oxygène quitte le globule rouge pour se rendre aux cellules
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Par quelles façons (3) le CO₂ est-il transporté?
- 60 à 70% en ions bicarbonate (HCO₃⁻)
- 20 à 30% lié à l'hémoglobine (HbCO₂)
- 7 à 10% dissous dans le plasma
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Quelles structures (3) contrôlent la respiration?
- Centre inspiratoire du bulbe rachidien (GRD)
- Centre expiratoire du bulbe rachidien (GRV)
- Centres apneustique et pneumotaxique du pont (GRP)
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Quels sont les 3 rôles du GRD?
- Contrôle l'inspiration
- Génère le rythme respiratoire
- Stimule les muscles intercostaux et le diaphragme
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Quel est le rôle du GRV?
Contrôle l'expiration forcée
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Quels sont les 3 rôles des centres du pont?
- Adoucir les transitions entre l'inspiration et l'expiration
- Inhiber l'inspiration pour ajuster la respiration aux besoins
- Contrôle la fréquence et l'amplitude du bulbe rachidien
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Explique-moi la régulation nerveuse de la respiration?
Des chémorécepteurs de la crosse de l'aorte et des artères carotides perçoivent les concentration d'O₂ et de CO₂ et transmettent ces infos au pont et bulbe rachidien pour inspirer et expirer
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Quels sont les 3 types de récepteurs du système respiratoire?
- Mécanorécepteurs pulmonaires
- Chimiorécepteurs périphériques
- Chimiorécepteurs centraux
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Qu'est-ce que le réflexe de Hering-Breuer?
Aussi appelé réflexe de distension pulmonaire, il prévient la distension excessive des poumons en inhibant l'inspiration lorsque les poumons sont trop gonflés
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Quels sont les 2 types de réflexes respiratoires déclenchés par des agents irritants et que sont-ils?
- Toux - Accumulation de mucus ou présence de corps étrangers dans la cavité et les bronches
- Éternuements - Accumulation de mucus ou présence de corps étrangers dans la cavité nasale
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Qu'est-ce que le réflexe de l'exercice?
C'est lorsque les récepteurs des muscles et des articulations détectent les contractions musculaires et augmentent la ventilation pour répondre aux besoins accrus
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Que font les chimiorécepteurs périphériques?
Ils surveillent la composition du sang, soit la PCO₂, PO₂, pH, dans les grandes artères de la circulation systémique
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Dans quels cas de changements dans la composition du sang les chimiorécepteurs périphériques augmenteraient l'inspiration? (3)
- Baisse prononcée de la PO₂
- Baisse du pH
- Baisse de la PCO₂
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Quel est le rôle des chimiorécepteurs centraux?
Surveiller la composition et le pH du liquide céphalo-rachidien (LCR) dans le SNC
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Comment le corps s'adapte-t-il aux changements de concentration en O₂?
- ↑ du taux de ventilation (immédiat)
- ↑ production de globules rouges (moyen terme)
- ↑ production de myoglobin dans les muscles (moyen terme)
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Que remarque-t-on de différent (3) chez les personnes vivant à de hautes altitudes?
- ↑ surface moyenne des poumons
- ↑ capacité vitale
- ↓ de l'affinité de l'Hb pour l'O₂
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Combien de sac aériens les oiseaux possèdent-ils et à quoi servent ces sacs?
8 ou 9 sacs aériens qui servent de soufflets maintenant l'air dans les poumons
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Quel est le trajet de l'air chez les oiseaux?
L'air suit un parcours qui traverse les sacs et les poumons dans une seule direction, inspiration ou expiration
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De quoi sont composés les poumons des oiseaux?
De fins conduits appelés para bronches permettant les échanges gazeux
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