Optimisation de la ventilation pulmonaire (Frédérique Noel, LJLL Sorbonne Université)

La fonction principale du poumon est d'alimenter le sang en oxygène et d'appauvrir le sang de dioxyde de carbone. Pour cela, le poumon transporte les gaz respiratoires par convection et par diffusion à travers sa géométrie arborescente jusqu'à une surface d'échange appelée acinus. Cependant, ce transport provoque une perte d'énergie lors de la ventilation due à la circulation de l'air dans les bronches et à l'action mécanique des muscles respiratoires. La ventilation est alors contrôlée pour minimiser cette énergie dépensée tout en régulant majoritairement la quantité de dioxyde de carbone dans le sang artériel. Dans cet exposé, nous nous intéresserons dans un premier temps à la modélisation de la diffusion des gaz respiratoires entre le poumon et le sang et dans un second temps à la minimisation sous contrainte de l’énergie dépensée lors de la ventilation pulmonaire.