Qu'est-ce qu'un échange de gaz?
L'échange de gaz est un processus qui intervient dans le cadre de la respiration, permettant à un organisme d'échanger des gaz résiduaires contre des gaz dont il a besoin pour fonctionner. Dans le cas des humains et des autres mammifères, cela permet l’expression de dioxyde de carbone et l’apport d’oxygène. Les échanges gazeux ont lieu le long de la membrane respiratoire, tels que la muqueuse des poumons chez les animaux, et le système circulatoire de l'organisme permet aux gaz de se déplacer dans tout le corps. Chez les animaux unicellulaires, l'échange de gaz permet aux gaz de se déplacer librement directement dans la cellule et hors de celle-ci.
Chez les plantes, les feuilles agissent comme une membrane respiratoire, avec de petits vaisseaux capillaires dans les feuilles qui transportent les gaz et les nutriments dans l’arbre. Les animaux comme les amphibiens peuvent compter sur leur peau pour les échanges gazeux, tandis que les animaux à branchies comme les poissons utilisent la grande surface des branchies pour aspirer l'oxygène dissous hors de l'eau et dans leur corps.
À chaque respiration, l'air riche en oxygène et autres gaz pénètre dans les poumons. L'air passe d'une zone de haute pression, le poumon rempli, à une zone de basse pression, l'une des alvéoles, les minuscules sacs qui tapissent les poumons. De là, l'oxygène passe à travers une mince membrane dans les capillaires alimentant le poumon, où il se lie à l'hémoglobine pour son transport dans tout le corps. À mesure que le sang circule, il entraîne également des déchets tels que le dioxyde de carbone, qu'il transfère aux poumons pour permettre un échange gazeux, de sorte qu'ils puissent être expulsés des alvéoles et expirés lorsque la personne expire.
Les personnes qui ont des difficultés à respirer peuvent commencer à développer une hypoxie, un état qui manque d’oxygène au corps. Cela peut se produire lorsque l’échange de gaz est inhibé par le fluide dans les poumons, lorsque les poumons ne peuvent pas se gonfler correctement ou lorsque les voies respiratoires sont obstruées. Un patient qui ne peut pas expulser le dioxyde de carbone et obtenir de l'oxygène en échange commencera à présenter un bleuissement des extrémités et à respirer l'air.
Dans un environnement riche en un autre gaz, comme l'azote, ce gaz peut déplacer l'oxygène, empêchant ainsi l'oxygène d'atteindre les poumons. Un patient peut être capable de respirer normalement, mais comme il n’ya pas d’échange gazeux avec de l’oxygène, la personne manque lentement d’oxygène. En fonction du gaz respiré, les patients peuvent développer des symptômes tels que vertige, confusion et somnolence avant de succomber au coma et éventuellement de mort par manque d'oxygène.