Contrôle par le système nerveux de l'activité respiratoire - Cours de SVT Seconde avec Maxicours - Lycée

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Contrôle par le système nerveux de l'activité respiratoire

Objectif
L’effort physique s’accompagne d’une augmentation de l’activité respiratoire.
Comment l’activité respiratoire est-elle contrôlée ?

1. La mécanique ventilatoire
Le remplissage des poumons est lié aux mouvements de la cage thoracique.
Un cycle ventilatoire se caractérise par une inspiration, au cours de laquelle la cage thoracique se soulève et augmente de volume, suivie d’une expiration ramenant la cage thoracique à sa position initiale.

Les mouvements de la cage thoracique sont liés à un ensemble de muscles dont le diaphragme et les muscles intercostaux.
C’est la contraction de ces muscles qui permet le soulèvement de la cage thoracique, et, par suite l’entrée d’air ; l’inspiration est un phénomène actif.
Le relâchement de ces mêmes muscles entraîne le retour à la position initiale, et, par suite, la sortie d’air ; l’expiration est un phénomène passif.


Doc. 1. Mouvements de la cage thoracique
et du diaphragme lors de la respiration.



2. Un contrôle des muscles par le système nerveux
L’activité des muscles respiratoires est contrôlée par le système nerveux. Tous ces muscles sont en effet connectés au bulbe rachidien par l’intermédiaire de nerfs moteurs intercostaux pour les muscles :
– nerfs intercostaux ;
– nerfs phréniques pour le diaphragme.

L’enregistrement en parallèle de l’activité de ces nerfs, appelé électroneurogramme, et de l’activité respiratoire, appelé spirogramme, permet de suivre la commande de l’activité respiratoire.

Au repos, l’activité respiratoire enregistrée, caractérisée par un volume courant et une fréquence respiratoire, fait suite à une activité nerveuse spontanée, constituée d’un ensemble de signaux émis à intervalles de temps réguliers.

Lors de l’effort, les nerfs respiratoires sont parcourus par des trains de signaux plus nombreux et plus fréquents. Cette augmentation de l’activité nerveuse se traduit par une augmentation du volume courant et de la fréquence respiratoire.

Doc. 2. Spirogramme (en rouge) et électroneurogramme (en noir)
d'un animal au repos et au cours d'une activité physique.



3. Une commande par les centres bulbaires et le cortex cérébral
Tout comme pour l’activité cardiaque, les nerfs respiratoires sont commandés par des centres nerveux situés dans le bulbe rachidien.

Ces centres possèdent une activité spontanée rythmique, responsable de la ventilation automatique. Une augmentation ou une diminution de leur activité permet en outre d’augmenter ou de diminuer les contractions des muscles respiratoires et de contrôler ainsi la ventilation pulmonaire.

Cependant, il est possible de modifier volontairement son activité respiratoire. Dans ce cas, la commande volontaire issue du cortex cérébral est prépondérante et prend provisoirement le dessus sur la commande involontaire.

L’essentiel

Des centres bulbaires contrôlent la ventilation pulmonaire par l’intermédiaire des nerfs respiratoires.
L’émission de messages vers les muscles provoque leur contraction et l’inspiration. Entre deux émissions, les muscles se relâchent ce qui permet l’expiration.

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