Qu’est-ce que la respiration? 

Cette question est pertinente à poser lorsque l’on commence un blog sur la respiration… D’apparence, c’est une question simple mais elle amène à explorer la physiologie, la psychologie, la bio-mécanique voire la spiritualité ou la Foi… 

Répondre à cette question permettra donc de se faire une idée du potentiel de ce processus physiologique d’apparence très simple mais aux implications considérables. C’est ce que nous allons voir ici.

La respiration est un mouvement qui a pour finalité d’apporter l’oxygène au corps

La production d’énergie sous forme d’ATP (Adenosine Triphosphate) est ce qui permet la vie. En effet, cette petite molécule permet de réaliser sur un temps très très court énormément de réactions chimiques. L’ATP permet de bouger, digérer des molécules ou en synthétiser de nouvelles. Or, l’utilisation de dioxygène est plus rentable que la photosynthèse en termes de production d’ATP, le nerf de la guerre énergétique.

La mitochondrie produit de l’ATP à partir d’oxygène et de carbone

Les organismes unicellulaires (levures, amibes, bactéries…) peuvent utiliser ce dioxygène de façon passive par diffusion de la molécule au travers de leur membrane cellulaire. Elles n’ont donc pas besoin d’un système de ventilation particulier pour que la respiration ait lieu.

A l’inverse, les organismes complexes possédant des tissus ont dû développer tout un système pour transporter l’oxygène dans les différentes parties de l’organisme, à chaque cellule. Pour alimenter les organismes en O₂, un système de ventilation est apparu : la respiration. La respiration n’est au départ rien d’autre qu’un mouvement corporel permettant de faire pénétrer de l’air dans l’organisme pour pouvoir permettre à toutes les cellules d’en tirer le dioxygène. Néanmoins pour rendre cette respiration plus efficace et permettre l’arrivée d’organismes encore plus complexe, il a fallu que des systèmes de transport d’oxygène se développent. C’est le cas du système circulatoire et du sang chez les animaux et à fortiori, chez l’Homme.

Quelques notions anatomiques et physiologiques importantes

Quelques généralités

La respiration permet donc un échange gazeux entre le milieu extérieur (l’atmosphère) et un milieu intérieur, le corps.  Lors de cet échange, de l’oxygène contenu dans l’air va pouvoir être fourni à l’ensemble des tissus humains grâce à l’hémoglobine, composant les globules rouges. Dans les tissus musculaire, c’est la myoglobine qui assurera ce transport. L’hémoglobine est une protéine composé d’une molécule appelée hème. Cette molécule a une très forte affinité pour l’oxygène. Ainsi, lorsque l’hémoglobine est en contact avec de l’oxygène, cet oxygène va facilement venir se fixer à cette molécule d’hème. Ainsi, le globule rouge pourra transporter cet oxygène via le sang dans les différents tissus.

Cet échange d’oxygène contenu dans l’air entre milieu extérieur et intérieur se fait par les poumons. En effet, les poumons, composés d’environ 300 millions de minuscules alvéoles permettent d’offrir une surface d’échange d’environ 100 m² (la moitié d’un terrain de tennis…) pour absorber l’oxygène (lorsqu’elles ne sont pas bouchées par diverses substances !).

Le transport de l’oxygène de l’air aux tissus

Grâce à plusieurs structures anatomiques. Le nez d’abord par lequel l’air va entrer dans l’organisme. Il filtre les grosses particules, humidifie l’air et permet de commencer à réchauffer l’air avant qu’il arrive dans les poumons.  Il assure également une fonction antimicrobienne grâce à la production de monoxyde d’azote. La bouche est une autre entrée possible mais moins performante que le nez en terme de filtration et de réchauffement. Vient ensuite l’oropharynx, une structure non osseuse et donc susceptibles de collapser (s’effondrer sur elle même). Des muscles striés se chargent d’empêcher cela et de le maintenir ouvert. Lorsque le tonus musculaire diminue, pendant qu’on dort par exemple, ces muscles peuvent fonctionner moins bien créant ainsi des apnées du sommeil. Une respiration nasale permet de prévenir cela grâce à la tonification des muscles impliqués.

La structure suivante est le larynx dont la fonction est à la fois phonatoire puisqu’elle protège les cordes vocales et directive puisqu’elle gère le carrefour aéro-digestif. En effet, c’est là que l’air et les aliments sont dirigés dans leurs conduits respectifs. Une disfonction du larynx peut conduire aux fausses routes provoquant un étouffement. La trachée est la structure qui vient ensuite. Elle s’étend du larynx et descend jusqu’aux bronches. Elle peut également piéger les particules plus fines grâce à sa ciliature. Le mucus, remontant par-là les récupèrera pour les rejeter des voies respiratoires ou digestives.

Sous la trachée apparaît une première division, les grosses bronches qui entrent dans les poumons. Ces bronches vont se diviser par 2, 24 fois d’affilés (comptez ça fait… beaucoup !) et à l’extrémité se trouvent les alvéoles, là où s’effectueront les échanges gazeux. C’est donc aussi là que va se positionner l’artère pulmonaire qui en amenant un sang non chargé en oxygène (et de couleur plutôt bleue) va voir l’oxygène de l’air contenu dans les alvéoles diffuser à l’intérieur par phénomène osmotique. Ainsi, l’oxygène dans le sang va être capturé par l’hémoglobine donnant une couleur très rouge, qui l’amènera dans les différents tissus via le système artériel.

L’évacuation du CO2

Une autre fonction de la respiration est l’évacuation du dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone est un co-produit métabolique issu du catabolisme. Cette molécule est également capable de se fixer à l‘hémoglobine qui le remontera via le système veineux jusqu’aux poumons pour être expiré. 

Néanmoins, bien que cela soit plus méconnu, la régulation du niveau de CO2 dans le sang est aussi un des rôles de la respiration. En effet, trop peu de CO2 et l’oxygène ne peut plus être décroché de l’hémoglobine et le pH sanguin s’acidifie. Trop de CO2, le sang devient trop basique, le métabolisme devient anaérobique et le système nerveux panique. 

Le mouvement respiratoire

Le mouvement respiratoire est amplifié après l’exercice

Le muscle principal de la respiration est le diaphragme. Lors de l’inspiration, il s’abaisse et s’aplatit. En réponse, le volume de la cage thoracique s’amplifie ce qui augmente le diamètre de tous les conduits respiratoires. En continuant à descendre, le thorax se dilate et donc la pression intra-alvéolaire diminue, provoquant une entrée massive d’air.  A l’expiration, le diaphragme se relâche, la cage thoracique s’affaisse, la pression ré-augmente et donc l’air est expulsé.

On respire au repos entre 12 et 15 fois par minute. Cette ventilation permet de brasser environ 6 à 8 litres d’air par minute. Par jour, on aura donc inspiré plus de 10 000 litres d’air ! (soit 2000 L d’oxygène environ). Ce volume peut augmenter d’au moins cinq fois à l’effort. A noter, on ne renouvelle jamais 100 % du volume d’air contenu dans les poumons. Il y a toujours un volume résiduel permettant de maintenir ouvertes les alvéoles rendant leur utilisation moins énergivore. 

Le diaphragme est un muscle assez particulier puisqu’il est en contact direct avec de nombreuses structures osseuses, musculaires, viscérales et des fascias. Par conséquent, chacun de ses mouvements vient affecter l’ensemble de ces structures. Un diaphragme contracté pourra ainsi créer des disfonctionnements ou des douleurs osseuses et musculaires.

En plus du diaphragme, un grand nombre de muscles dit accessoires participent au mouvement respiratoire. Nous ne les traiterons pas dans cet article mais ils multiplient également les structures affectées par le mouvement respiratoire. C’est pourquoi la respiration va avoir une influence sur la posture corporelle.

Le mouvement continu du diaphragme fait donc que le corps n’est en fait jamais réellement à l’arrêt pendant toute notre vie. Le rythme de ce mouvement et son intensité auront un impact profond. Cet impact aura lieu aussi bien au niveau du mouvement, de notre relâchement global que du maintien de notre posture. Il influera également grandement sur notre état d’excitation.

Le contrôle et la gestion de ce mouvement respiratoire est donc une des clés pour accéder à notre physiologie, à notre mécanique et à notre psyché.

La régulation de la respiration

La respiration a une particularité. Elle est à la fois contrôlée par notre volonté et par notre système nerveux végétatif. Elle a donc une fonction autonome qui fait que nous respirons sans y penser et une fonction volontaire liée à notre contrôle des muscles respiratoires.  Ainsi, nous respirons pendant que nous dormons mais nous pouvons décider du rythme respiratoire que nous utilisons si nos décidons de nous mettre à courir.

Cette particularité a une importance. En effet, pour que la respiration soit sous le contrôle d’un système involontaire, cela signifie qu’il y a des capteurs d’information qui informent notre système autonome de ce qu’il se passe. Or, si nous décidons volontairement de changer notre respiration, ces capteurs vont donner une information que nous avons choisi au système autonome. Comme le système autonome influe sur de nombreux processus biologiques, via la respiration, nos pourrons ainsi jouer sur ces différents systèmes hors de notre contrôle autrement.

Nous pourrons également jouer sur notre état de stress et notre état émotionnel de la même manière…

La régulation de la respiration est donc une clé pour réguler l’ensemble du fonctionnement du corps et de la psyché.

Conclusion

La respiration est un processus physiologique qui est apparu avec la complexification du vivant. En effet, l’utilisation de l’oxygène étant le processus le plus énergétiquement rentable, il a fallu un système permettant d’apporter à l’ensemble des cellules d’un organisme cet oxygène.

L’arrivée de ce processus physiologique à l’impact global a également influé sur l’ensemble des régulations corporelles. Ainsi, la respiration va agir mécaniquement sur la posture via le diaphragme par exemple. Elle va jouer sur notre psyché en régulant la balance oxygène/ Dioxyde de carbone. Elle va influer sur le pH sanguin qui lui même influe sur le système limbique comme on le verra plus tard. La respiration influe même sur le système immunitaire!

Tout ceci fait de la respiration un processus central dont l’usage permettra d’avoir un effet sur toute notre vie.

J’espère que cet article vous a plu et qu’il a posé les bases pour mieux comprendre le sujet de ce blog. Vous verrez par la suite à quel point nous pourrons aller loin dans l’étude de ce processus si simple d’apparence. N’hésitez pas à partager cet article si vous souhaitez faire découvrir les bienfaits de la respiration autour de vous!

A bientôt

Yvan