Échanges gazeux : testez vos connaissances

Comprendre les échanges gazeux

Les échanges gazeux désignent le passage de l'oxygène et du dioxyde de carbone entre les alvéoles pulmonaires et le sang des capillaires, puis entre ce sang et les cellules des tissus. Ce transfert se fait par diffusion simple, sans dépense d'énergie : chaque gaz se déplace de la zone où sa pression partielle est la plus élevée vers celle où elle est la plus basse. Dans l'alvéole, la pression partielle d'O2 est d'environ 100 mmHg contre 40 mmHg dans le sang veineux, donc l'oxygène entre dans le sang ; à l'inverse, le CO2 diffuse du sang (45 mmHg) vers l'alvéole (40 mmHg).

L'efficacité de ces échanges repose sur plusieurs facteurs : une immense surface d'échange (environ 70 m² grâce aux quelques 300 millions d'alvéoles), une paroi alvéolo-capillaire très fine (moins d'un micromètre), une riche vascularisation et un débit de ventilation adapté. Le transport dans le sang diffère selon le gaz : plus de 95 % de l'O2 est transporté lié à l'hémoglobine, tandis que la majorité du CO2 circule sous forme d'ions bicarbonates, convertis par l'anhydrase carbonique des globules rouges. C'est aussi le CO2, et non le manque d'O2, qui constitue le principal stimulus de la ventilation au repos.

Plusieurs idées fausses persistent. Première erreur : croire que l'on inspire « tout l'air » de ses poumons ; même après une expiration forcée, il demeure un volume résiduel qui maintient les alvéoles ouvertes. Deuxième erreur : penser que l'hémoglobine « fabrique » de l'énergie ; elle ne fait que transporter l'oxygène utilisé par la mitochondrie pour la respiration cellulaire. Troisième erreur : affirmer que l'air inspiré contient 100 % d'oxygène ; l'air atmosphérique n'en contient qu'environ 21 %, et l'air alvéolaire encore moins. Enfin, la respiration cellulaire n'a pas lieu dans les poumons : les poumons assurent l'échange, les cellules réalisent la consommation d'O2 et la production de CO2.