5. Transport Des Gazs Flashcards
1. Dessinez la courbe de dissociation de l’Hb précisez quels sont les facteurs qui la déplacent. Que signifient ces déplacements au niveau du capillaire pulmonaire et du capillaire du muscle ?
Courbe de dissociation de l’hémoglobine :
La courbe est déplacée vers la droite dans les circonstances suivantes :
- Acidose
- Hypercapnie (↗ PCO2)
- Augmentation de température
- Augmentation dans les globules rouges du 2,3-diphosphoglycérate (produit du métabolisme du GR), cette augmentation se produit dans des conditions l’hypoxie (ex : en altitude ou maladies chroniques pulmonaires)
Le déplacement de la courbe vers la droite correspond à une diminution de l’affinité de l’O2 pour l’hémoglobine (plus grand relargage de l’O2 au niveau des capillaires tissulaire), la SO2 (saturation en oxygène) est plus basse pour la même PO2.
Au niveau des capillaires pulmonaires le déplacement de la courbe vers la droite correspond à une diminution de la saturation de l’hémoglobine en oxygène. Au niveau des capillaires tissulaires il y aura plus d’O2 libéré à une PO2 déterminée car l’hémoglobine aura une moins grande affinité pour l’O2.
Exemple concret : si l’on imagine un muscle en pleine activité d’effort, la température locale et la PCO2 seront élevés alors que le pH sera bas : ces éléments favorisent la libération de l’oxygène au niveau des capillaires.
La courbe sera déplacée vers la gauche dans les circonstances opposées à celles ci dessus. Le déplacement de la courbe vers la gauche correspond à une augmentation de l’affinité de l’O2 pour l’hémoglobine. Ce qui correspond à une augmentation de la saturation en oxygène pour une même PO2 au niveau des capillaires pulmonaires et a une diminution de la libération d’O2 au niveau du capillaire tissulaire car l’hémoglobine aura une plus grande affinité pour l’O2. (Effet Bohr)
1’. Dessinez la courbe de dissociation du CO2 précisez quels sont les facteurs qui la déplace. Que signifient ces déplacements au niveau du capillaire pulmonaire et du capillaire du muscle ?
Courbe de dissociation du CO2 :
La courbe de dissociation du CO2 est déplacée selon la saturation en O2 :
- Lorsque la saturation en oxygène est basse (en périphérie) il y a une augmentation de la concentration en CO2 à une PCO2 déterminée (effet Haldane); autrement dit, la présence de l’hémoglobine réduite (hémoglobine qui ne lie pas d’O2) dans les capillaires périphériques tissulaires facilite la fixation et le transport du CO2. La saturation en oxygène basse va déplacer la courbe de dissociation du CO2 vers la gauche.
- Lorsque la saturation en oxygène est élevée (au niveau pulmonaire) il y a une diminution de la liaison du CO2 à l’hémoglobine autrement dit, l’oxygénation de l’hémoglobine dans les capillaires pulmonaires favorise la libération du CO2. La saturation en oxygène élevée va déplacer la courbe de dissociation du CO2 vers la droite.
Pour la courbe de l’O2, dans la partie plate supérieure, même si la PO2 du gaz alvéolaire chute, la prise d’O2 sera peu affectée. De plus, lorsque le GR prélève de l’O2 le long du capillaire, une différence importance de pression persiste => le processus de diffusion est accélérée.
Dans la partie inférieure les tissus périphériques pourront prélever de grandes quantités d’O2 pour une faible diminution de la PO2 => aide à la diffusion de l’O2 dans les tissus.
L’effet Haldane déplace la courbe de dissociation du CO2 vers la gauche.
2. Comment se fait le transport de l’O2 dans le sang ?
Transport de l’O2 :
- Une faible proportion d’oxygène est transportée sous la forme dissoute mais ce transport ne peut donc pas garantir l’apport en O2 nécessaire aux tissus. ( loi de Henry : [gaz]dissous = solubilité.Pgaz )
-
L’oxygène est principalement transporté sous la forme liée à l’hémoglobine : l’O2 se lie à l’hémoglobine de manière réversible pour donner l’oxyhémoglobine : O2 + Hb ⇌ HbO2
- Le maximum transportable par l’hémoglobine s’appelle la capacité en O2.
-
L’oxygène est principalement transporté sous la forme liée à l’hémoglobine : l’O2 se lie à l’hémoglobine de manière réversible pour donner l’oxyhémoglobine : O2 + Hb ⇌ HbO2
Donc, dans le sang périphérique, la présence d’Hb réduite aide à transformer le CO2 tandis que l’oxygénation au niveau des capillaires pulmonaires aide à libérer le CO2.
2’. Comment se fait le transport du CO2 dans le sang ?
Le CO2 est transporté sous 3 formes dans le sang :
-
Sous forme dissoute : 10%
-
Selon la loi d’Henry :
- [gaz]dissous = solubilité.Pgaz,
- on peut constater que le CO2 est 20 fois plus soluble que l’O2, <em>le CO2 dissous joue un rôle non négligeable dans le transport puisqu’il représente 10% du transport total.</em>
-
Selon la loi d’Henry :
-
Sous forme de bicarbonate (HCO3–) : 60%
- C’est la principale forme de transport, dans le globule rouge le CO2 est transformé par l’anhydrase carbonique en H2CO3 (réaction lente dans le plasma) qui sera transformé en HCO3- et en H+
- <em>(réaction rapide. C’est sous la forme d’HCO3– que le CO2 est transporté jusqu’au poumon où il sort du globule rouge via l’échanger AE1 (bande 3).</em>
- C’est la principale forme de transport, dans le globule rouge le CO2 est transformé par l’anhydrase carbonique en H2CO3 (réaction lente dans le plasma) qui sera transformé en HCO3- et en H+
-
En combinaison avec des protéines comme carbamino-composés : 30%
- Les carbamino-composés se forment (sans enzyme) entre le CO2 et des groupes amines terminaux de protéines (principalement les globines de l’hémoglobine).
- l’Hb réduite peut lier plus de carbamino composés que HbO2
Donc, dans le sang périphérique, la présence d’Hb réduite aide à transformer le CO2 tandis que l’oxygénation au niveau des capillaires pulmonaires aide à libérer le CO2.
L’oxygène dissous répond à la loi de…
… Henry.
Que signifie les parties supérieure plate et inférieure pentue de la courbe de dissociation de l’Hb?
La partie supérieure relativement plate signifie que même si la PO2 alvéolaire diminue quelque peu, la quantité d’O2 liée à l’Hb sera peu affectée.
La partie inférieure plus pentue implique que les tissus périphériques peuvent capter une quantité importante d’O2 pour une chute modérée de la PO2.
Le bon maintien de la PO2 favorisera alors la diffusion de l’O2 au niveau des tissus.
Une patiente de 34ans, se présente à vous avec :
une Hb de 6g/100 mL, PaO2
L’extrêmité de ses doigts est froide et bleue, de même que pour ses levres.
Diagno?
Hg Adulte femme : 12 à 16 g/dL
La concentration de l’Hb va influencer la cyanose: pour une PO2 déterminée, la quantité d’Hb réduite sera plus élevée (et la cyanose plus marquée) si la concentration d’Hb est élevée (polyglobulie) et la quantité d’Hb réduite sera plus basse (et la cyanose moins marquée) si la concentration d’Hb est basse (anémie).
On parle de cyanose périphérique lorsque l’augmentation de l’Hb réduite est liée à une extraction périphérique accrue: elle survient par exemple dans des circonstances où le débit cardiaque est diminué comme les insuffisances cardiaques (l’hypoxémie n’est donc pas obligatoire).
La cyanose centrale est classiquement liée à l’hypoxémie (maladies respiratoires par exemple) et est corrigée par l’oxygène, à l’exception de l’hypoxémie liée au shunt ou des hémoglobinopathies (ces dernières ne sont toutefois pas associées à une hypoxémie mais bien à un contenu en O2 réduit car l’Hb n’est pas fonctionnelle).
Notons que le caractère cyanogène de la MetHb et de la SulfHb est plus important que celui de l’Hb réduite (0.5 g/100 ml de SulfHb = 1.5 g/100 ml de MetHb = 5 g/100 ml d’Hb réduite).
Les malades porteurs de ces hémoglobinopathies sont souvent “plus bleus que malade”.
V/F Pour autant que la PO2 reste la même, les modifications de quantité d’Hb dans le sang changent la saturation en O2 et affectent bien entendu la concentration en O2 du sang
FAUX
Pour autant que la PO2 reste la même, les modifications de quantité d’Hb dans le sang ne changent pas la saturation en O2 mais affectent bien entendu la concentration en O2 du sang
L’affinité du CO pour l’hémoglobine est plus…. que celle de l’O2
L’affinité du CO pour l’Hb est environ 240 fois plus élevée que celle de l’O2, cela signifie que le CO se combine avec l’Hb en quantité similaire à l’O2 pour une pression partielle 240 fois moins importante
La courbe de dissociation du monoxyde de carbone et celle de l’O2 sont …
… similaires; de sorte que de petites quantité de CO vont se fixer à une quantité importante d’Hb et le contenu en O2 sera nettement réduit bien que la PO2 reste inchangée.
Il s’ajoute également une anomalie fonctionnelle de HbO2: la présence de HbCO déplace également la courbe de dissociation de l’O2 vers la gauche et diminue par conséquent la libération d’O2 au niveau tissulaire. En physiopathologie, l’intoxication au CO mène donc à l’hypoxie tissulaire. Notons également que le sang a une couleur rouge cerise et que le malade n’est donc pas cyanosé.
L’effet Bohr en cas d’Hypercapnie (PCO2 augmenté) se manifeste sous forme…
..d’une acidose (diminution de pH)
- Ce qui déplace la courbe de dissociation de l’Hb vers la droite.
- Diminue ainsi l’affinité de l’oxygène pour l’Hémoglobine.
- SO2 est plus bas pour la même PO2
- Favorise la libération de l’O2 dans les tissus.
La caractéristique du sang désoxygéné de voir augmenter sa capacité de transporter le CO2 est appelé …
…effet Haldane.
L’effet Haldane est la différence en contenu de CO2 à PCO2 équivalente entre le sang oxygéné et le sang réduit (le sang réduit peut transporter plus de CO2 à PCO2 équivalente).
V/F le contenu en O2 sanguin varie plus (entre artère et veine) que celui en CO2
FAUX
L’echange de CO2 et d’O2 au niveau des capillaire (ou des tissus) se fait par…
… diffusion des capillaires de la circulation systèmique vers les cellules des tissus (et inversement); selon leur gradient.
Au fur et à mesure que l’O2 est capté par les cellules, la PO2 …
… chute en s’éloignant des capillaires.
NB: Dans un tissu donné, la PO2 va dépendre de la balance entre la consommation d’O2 et l’apport d’O2 qui dépendra lui-même de la PO2 capillaire et de la distance intercapillaire. La PO2 est très basse dans les cellules musculaires mais la myoglobine fait office de réservoir.
(EXTRA) Comment s’adapte t’on à l’hypoxie chronique?
3c. En chronique comment se font les compensations d’une acidose respiratoire et peut-on avoir un retour à un pH normal?
En compensation d’une acidose respiratoire chronique, il y aura une élévation compensatoire du HCO3- plasmatique.
Moins de variation de la concentration des H+ et du pH que dans l’hypercapnie aigue. (NB: en cas d’acidose aigue, rôle primordial des tampons intracellulaire, et faible variation du HCO3- plasmatique)
Chez certains patients la compensation rénale est suffisante pour que le pH reste dans le range normal.
3d. En chronique comment se font les compensations d’une alcalose respiratoire et peut-on avoir un retour à un pH normal?
Un épileptique fait une crise grand mal associée à une acidose lactique. Décrivez les anomalies acide-base en utilisant l’équation d’Henderson-Hasselbach et utilisez le diagramme de Davenport pour illustrer les compensations.
Lors d’une crise grand mal le patient épileptique ne ventilera pas, la concentration en O2 ne sera plus suffisante pour oxygéner les tissus correctement, ils seront en anaérobie.
Les cellules vont donc produire de l’acide lactique (produit de la glycolyse en anaérobie) ce qui va provoquer une acidose métabolique.
Elle est compensée par le phénomène d’hyperventilation qui fait baisser le pCO2 et rétablit le rapport.
H2CO3 ⇌ H+ + HCO3–
KA’ = [H+] x [HCO3–] / [H2CO3]
Etant donné que la concentration d’acide carbonique est proportionnelle à la concentration de CO2, KA’ = KA et l’équation devient :
KA = [H+] x [HCO3-] / [CO2]
logKA = log[H+] + log([HCO3-] / [CO2])
- log[H+] = - logKA + log([HCO3-] / [CO2])
pH = pKA + log ([HCO3-] / [CO2])
pH = pKA + log ([HCO3-] / 0,03 PCO2)
L’équation d’Henderson-Hasselbach montre que la concentration des bicarbonates est principalement déterminée par les reins et que la PCO2 est principalement déterminée par les poumons.
Lors d’une crise grand mal, l’acidose lactique va être tamponnée par l’HCO3–, la [HCO3-] libre va donc diminuer ce qui correspond à une diminution de pH. La compensation de l’acidose métabolique va être compensée par une alcalose respiratoire c’est-à-dire une hyperventilation.
L’hyperventilation va diminuer la PCO2 et donc permettre la remontée du pH.
