2. Mécanique et travail respiratoire

Question 1

Expliquer brièvement ce qu’est un pneumothorax et les problèmes engendrés.

Answer 1

Accumulation d’aire dans la cavité pleural, qui cause un collapse du poumon, donc ca diminue l’efficacité des échanges gazeux.
Problèmes: augmentation de la fréquence respiratoire, intolérance à l’exercice, muqueuses cynosées, dyspnée.

Question 2

Décrire le processus de ventilation.

Answer 2

responsable du mouvement des gaz entre un environnement de haute pression vers une basse pression.

Question 3

Définir gradient de pression.

Answer 3

Différence de pression entre deux zone, qui permet le mouvement des gaz entre ces deux zones.

Question 4

Décrire le gradient de pression lors de l’inspiration.

Answer 4

La pression intra-alvéolaire devient plus petite que la pression atmosphérique, ce qui provoque un mouvement de l’air de l’atmosphère vers les alvéoles.

Question 5

Décrire le gradient de pression lors de l’expiration.

Answer 5

La pression intra-alvéolaire devient plus grande que la pression atmosphérique, ce qui provoque un mouvement de l’air des alvéoles vers l’atmosphère.

Question 6

Gradient de pression à la fin de l’expiration et à la fin de l’inspiration.

Answer 6

Le gradient de pression est nul à la fin de ces deux phases, donc la pression atmosphérique est égale `la pression intra-alvéolaire.

Question 7

Qu’est-ce que la loi de Boyle

Answer 7

P1V1 = P2V2 à température constante.

Question 8

Expliquer l’interaction paroi thoracique - poumon lors de l’inspiration (ce qui stimule l’entrée d’air dans les poumons)

Answer 8

Contraction du diaphragme(et muscles intercostaux) provoque une augmentation du volume de la cavité pleurale, ce qui diminue la pression intra-pleurale et donc la pression dans les poumons. La pression à l’intérieur des poumons est donc inférieure à celle de l’atmosphère, ce qui provoque l’entrée d’air dans les poumons.

Question 9

Expliquer l’interaction paroi thoracique - poumon lors de l’expiration (ce qui stimule la sortie d’air dans les poumons)

Answer 9

Relaxation du diaphragme (et des muscles intercostaux) provoque une diminution du volume de la cavité pleurale, ce qui augmente la pression intra-pleurale qui est transmise aux poumons. La pression intra-pulmonaire devient plus grande que la pression atmosphérique, donc il y a sortie d’aire vers l’atmosphère.

Question 10

Expliquer les forces de rétraction élastique en directions opposées présentes entre les poumons et la cage thoracique.

Answer 10

À la fin de l’expiration, les muscles respiratoires sont au repos.
les forces de rétraction élastique des alvéoles tendent à faire collapser les alvéoles, alors que la cavité thoracique tend toujours à augmenter de volume à cause des forces élastiques qui poussent la paroi vers l’extérieur.

Question 11

Expliquer ce qui fait que la pression intrapeurale est négative.

Answer 11

l’interaction entre la paroi thoracique et les poumons via l’espace intra-pleurale et le fluide qui y est contenu. Les deux forces exercées sont en directions opposées, ce qui fait un vacuum. Combiné à la cohséion du liquide de la cavité pleural ca permet aux poumons de rester accolés à la paroi thoracique. La force y est donc négative.
Négative => pression est inférieure à la pression atmosphérique

Question 12

Définir pression atmosphérique (Patm).

Answer 12

Pression de l’air ambiant.
760mmHg au niveau de la mer.
En physiologie respiratoire, la pression atmosphérique a une valeur de 0.

Question 13

Définir pression alvéolaire (Palv).

Answer 13

Pression présente dans la lumière de l’alvéole

Elle est égale à la somme de la force de rétraction élastique des alvéoles et de la pression intrapleurale.

Question 14

Définir pression transpulmonaire (Ptp).

Answer 14

Différence entre la pression alvéolaire et la pression intra-pleurale.
Elle est égale à la pression qui s’oppose à la force de rétraction élastique des poumons (Pelas)
Elle détermine le volume alvéolaire, parce qu’elle contribue à maintenir les alvéoles ouvertes (favorise leur expansion

Question 15

Définir pression transmurale des voies aériennes (Ptm).

Answer 15

Différence entre pression à l’intérieur des voies aériennes (Piva) et celle intrapleurale (Pip).
Sert a maintenir les voies aériennes ouvertes

Question 16

Définir pression transrespiratoire (Ptr) ou pression motrice (Pm).

Answer 16

Différence entre la pression alvéolaire et la pression atmosphérique.
Détermine le flux d’air entrant et sortant des poumons.

Question 17

Décrire les différentes pressions en jeu à la fin de l’expiration et au début de l’inspiration.

Answer 17

Le flux d’air est nul.
Les pression atmosphérique et alvéolaire sont égales à 0 mmHg. La pression intrapleurale (Pip) est égale à -4, alors que la Ptp est égale à 4.

Question 18

Décrire les différentes pressions en jeu au milieu de l’inspiration.

Answer 18

Contraction des muscles inspiratoires => expansion de la cavité thor => diminution de Pip (-6) et augmentation de la Ptp (5). => augmentation du volume pulmonaire donc chute de Palv. => flux d’air vers intérieur es alvéoles.

Question 19

Décrire les différentes pressions en jeu à la fin de l’inspiration et au début de l’expiration.

Answer 19

Fin inspiration => expansion de cavité thoracique => diminue Pip et augmente Ptp (-7 et 7) . Les pression alv et atmo sont nulles. PARCONTRE il y a augmentation de la force de rétraction élastique des alvéoles.
Flux d’air nul.

Question 20

Décrire les différentes pressions en jeu au milieu de l’expiration.

Answer 20

Relâche des muscles inspiratoires => diminution volume cage thoracique => augmente Pip et diminue Ptp. => changement de volume pulmonaire => augmentation Palv. => Flux d’air vers l’extérieur.

Question 21

Outre les pressions exercées sur les poumons, quel autre facteur joue sur la modification du volume pulmonaire.

Answer 21

L’élasticité des poumons.

Question 22

Quels sont les deux facteurs influençant l’élasticité des poumons?

Answer 22

1. La compliance: capacité à être étiré
2. L’élastance ou capacité de rétraction élastique : capacité du tissu à reprendre sa forme initiale lorsque la force appliquée est retirée.

Question 23

Quels sont les deux facteurs déterminant la compliance d’un tissu?

Answer 23

1. Rigidité du tissu conjonctif pulmonaire = déterminé par ces composantes: fibres de collagène et d’élastine)
2. Tension de surface dans les alvéoles.

Question 24

De quoi est tapissée la surface des alvéoles et quel est le rôle de cette substance?

Answer 24

• Film de fluide

- rôle: contribue à la force de rétraction élastique et limite l’expansion des poumons.

Question 25

Définir tension de surface.

Answer 25

Force d’étirement entre les molécules de liquide situées à l’interface entre le liquide et l’air.
C’est une tension latérale qui est créée entre les molécules d’eau à la surface du liquide à cause que ces molécules sont tirées vers le liquide et pas vers la surface gazeuse.

Question 26

Équation de la Loi de Laplace.

Answer 26

P=2TS/r
P= pression de distension dans une bulle
TS= tension de surface
r = rayon de la bulle.

Question 27

Qu’est-ce que l’hystérèse?

donner exemple

Answer 27

C’est le phénomène par lequel les courbes d’inspiration et d’expiration des poumons suivent des chemins différents dans la courbe pression/volume.
À P constante, le volume pulmonaire est supérieur lors de l’expiration que lors de l’inspiration.

Question 28

Nommer deux facteurs qui permettent d’éviter le collapse des petites alvéoles qui devrait survenir en suivant la loi de Laplace.

Answer 28

1. Le surfactant alvéolaire

2. L’interdépendance structurale des alvéoles.

Question 29

Décrire l’interdépendance structurale des alvéoles.

Answer 29

Deuxième élément servant à la stabilisation des alvéoles et qui prévient leur collapse.
Un alvéole cherchant à collapser est donc retenu par les forces des alvéoles qui l’entourent ( qui partage ses parois).

Question 30

Quels sont les trois partons d’écoulement d’air dans les voies respiratoires et leur caractéristique?

Answer 30

1. Laminaire: mouvement ordonné et parallèle des molécules ; ne génère pas de bruit : dans les petites voies respiratoires inférieures => débit lent. ; plus petite résistance.
2. Turbulent: mouvement désordonné des molécules ; génère sons ; dans trachée et bronches => débit rapide.Plus grande résistance.
3. Transition : hybride ; présent dans embranchements.

Question 31

Équation de la résistance totale des voies aériennes (Rva).

Answer 31

Rva = Ptr (pression transrespiratoire) / débit d'aire. 
Ptr = aussi Patm - Palv.

Question 32

Équation de Poiseuille concernant la résistance lors d’un flux laminaire.

Answer 32

R = 8nl/(pi*rcarré)

Question 33

Est-ce que la résistance dans les voies aériennes est la même partout? expliquer.

Answer 33

Non
Plus on avance dans les embranchements, plus le débit diminue donc la résistance diminue et donc la turbulence diminue aussi.
La majeure partie de la résistance se trouve au niveau des voies aériennes supérieures.

Question 34

Quelle partie du système nerveux stimule la bronchoconstriction?

Answer 34

Le système nerveux cholinergique parasympathique via le nerf vague.

Question 35

Quelle substance est responsable de la bronchodilatation au sein des muscles lisses bronchiques?

Answer 35

Les catécholamines.

Question 36

Expliquer le lien volume pulmonaire- résistance.

Answer 36

augmentation du volume pulmonaire (inspiration profonde) => augmente traction sur les petites alvéoles puis sur les petites voies aériennes parce que leurs parois sont liées. Il y a donc augmentation du rayon des conduits aériens, donc diminution de la résistance.

Question 37

Lors de l’expiration forcée, comment la résistance des voies aériennes est-elle affectée?

Answer 37

Augmente significativement, à cause de la compression des voies respiratoires n’ayant pas de cartilage. Il y a aussi diminution de la Ptm.

Question 38

Qu’est-ce que le travail respiratoire?

Et donner la formule.

Answer 38

Énergie requise pour surmonter les forces élastiques des tissus et forces résistives à l’écoulement de l’air qui veulent limiter l’expansion de la cage thoracique durant l’inspiration.
W (travail) = P*deltaV.