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Quel gaz est évacué du flux sanguin vers les poumons pour y être expiré?
Cette question nous interroge sur les poumons, qui sont des organes mous et spongieux situés dans la cavité thoracique et protégés par les côtes. Ils fonctionnent dans le système respiratoire pour échanger des gaz entre le sang et l’atmosphère externe. Passons en revue quelques faits essentiels sur leur structure et leur rôle afin de pouvoir trouver la bonne réponse.
La structure des poumons est souvent assimilée à un arbre à l’envers. Sur cette figure, vous pouvez voir le tube principal allant vers les poumons. Il s’agit de la trachée, qui ressemble au tronc large et solide d’un arbre. Elle est soutenue par des anneaux de cartilage qui la maintiennent ouverte. La trachée se divise ensuite en deux bronches, les branches principales de l’arbre, qui se divisent en bronchioles, de plus petites branches d’arbre, et aboutissent à de petits sacs gonflables appelés alvéoles, comme les feuilles d’un arbre. Des échanges gazeux se produisent lorsque l’air arrive aux alvéoles. En effet, les parois des alvéoles n'ont qu'une seule cellule d'épaisseur. Et elles sont constituées de cellules aplaties, ce qui raccourcit la distance de diffusion.
Les alvéoles sont entourées d’un réseau capillaire dense. Et l’aire totale des alvéoles est d’environ 70 mètres carrés. Il y a donc une grande surface d’échange. L’oxygène de l’air est plus concentré que dans le sang. Il diffuse donc des alvéoles au sang des capillaires. L’oxygène pénètre ensuite dans les globules rouges, spécialisés dans le transport de l’oxygène dans l’organisme aux endroits qui le nécessitent. Toutes nos cellules corporelles ont besoin d’oxygène, mais pour quoi faire?
L’oxygène est nécessaire à la respiration aérobie, un type de respiration cellulaire. La respiration aérobie se produit lorsque les composés contenant du carbone, généralement le glucose, sont décomposés en présence d’oxygène pour libérer de l’énergie sous forme d’ATP. Les cellules utilisent ensuite cette énergie pour diverses fonctions, telles que la contraction musculaire, la production de nouveaux composants cellulaires, le métabolisme et le transport actif.
Comme vous pouvez le voir dans cette équation, le gaz résiduel de la respiration est le dioxyde de carbone. Il diffuse des cellules vers le sang en suivant son gradient de concentration. Le sang transporte ensuite le dioxyde de carbone contenu dans les globules rouges et dissous dans le plasma jusqu’aux poumons. Puis il diffuse du sang aux alvéoles, dans le sens de son gradient de concentration. Il est ensuite expulsé du corps avec l’expiration, afin que nous puissions recueillir davantage d'air frais dans les alvéoles lorsque nous inspirons. Puis le processus recommence.
Maintenant que nous avons examiné les informations que vous devez savoir sur les échanges gazeux dans les poumons, nous pouvons revenir à notre question, qui demande «quel gaz est évacué du flux sanguin vers les poumons pour y être expiré?» Nous savons maintenant que la bonne réponse est le dioxyde de carbone.
