9. Controle De La Ventilation

Question 1

1. Décrivez quelles sont les informations qui sont susceptibles de modifier le fonctionnement du centre respiratoire.

Answer 1

1) Informations venant des :

• chémorécepteurs centraux : ils augmentent la ventilation en réponse aux changements de (⬇️) pH du LCR dus à une élévation de la PaCO2
• chémorécepteurs périphériques : ils augmentent la ventilation en réponse à une baisse de PaO2, baisse de pH et augmentation de PaCO2
• récepteurs pulmonaires : ils augmentent le temps expiratoire en réponse à une augmentation de volume pulmonaire (Stretch Receptors), mènent à une respiration défensive en réponse à fumée de cigarette, air froid, poussières, NH3… (récepteurs d’irritation), augmentent la fréquence respiratoire et diminuent le volume courant en réponse à une impulsion venant des capillaires pulmonaires (par dilatation des capillaires pulmonaires) et à l’oedème interstitiel (récepteurs J, localisés dans les parois alvéolaires adjacentes aux capillaires pulmonaires)
• autres récepteurs : nez et voies respiratoires supérieures, récepteurs musculaires et articulaires, faisceau neuromusculaire, barorécepteurs artériels carotidiens et aortiques, récepteurs à la douleur et à la température

2) Substances pharmacologiques (sédatifs, opiacés, barbituriques…)

3) État de vigilance (sommeil, veille, coma, anesthésie,..)

4) Informations suprabulbaires (cortex, système limbique)

Question 2

2. Un individu absorbe des barbituriques et développe une hypercapnie et une hypoxémie importante. Décrivez par quelles voies, quels mécanismes et quel ordre temporel ces variations vont chercher à modifier le fonctionnement du centre respiratoire.

Answer 2

La PaCO2 est le facteur le plus important dans le contrôle de la ventilation dans les conditions normales.

• L’hypercapnie (élévation de la PaCO2) va être perçue par les chémorécepteurs centraux (sensibles aux changements de pH du LCR) ils vont augmenter la ventilation.
• Il y aura également contribution des récepteurs périphériques qui vont augmenter la ventilation en réponse à l’élévation de PaCO2 et de la diminution du pH.

Les récepteurs périphériques vont avoir une réponse plus rapide que les récepteurs centraux, mais de moins grande importance. Les chémorécepteurs périphériques vont adapter la ventilation dans le temps d’un cycle respiratoire.

Il ne faut pas oublier que la prise de barbituriques diminue la réponse au CO2, ils sont dépresseurs des centres respiratoires. Dans des conditions normales, l’hypoxémie (baisse de PO2) ne joue qu’un faible rôle dans le contrôle de la ventilation à long terme.

Cependant, en conditions d’hypercapnie, à partir de valeurs de PAO₂ inférieures à 100mmHg, il va y avoir une rapide augmentation de la ventilation par stimulation des récepteurs périphériques.

En effet, la combinaison des deux stimuli depasse la somme des effets individuels.

Question 3

3. Un BPCO hypercapnique chronique présente une aggravation aiguë de sa condition respiratoire et une gazométrie révèle une hypoxémie. Vous êtes inquiet à l’idée de lui administrer de l’oxygène.

Expliquer pourquoi en comparant la situation avec une hypoxémie normocapnique.

Qu’allez-vous surveiller pendant l’administration d’O2?

Answer 3

L’hypercapnie chronique ne stimule plus les chémorécepteurs centraux, car le pH du LCR est presque normalisé. Également, les chémorécepteurs périphériques ne sont pratiquement plus stimulés par le pH car le pH sanguin s’est pratiquement normalisé par la compensation rénale.

Du coup, l’hypoxémie devient le stimulus ventilatoire le plus important.!!!!!

En administrant de l’O₂, la ventilation peut être déprimée jusqu’à ce que la PaCO₂ atteigne des valeurs de 100mmHg, ce qui aggraverait l’hypercapnie.

Pendant l’administration d’O₂ il faudra donc suivre avec grande attention les valeurs de la PaCO₂ afin de contrôler l’état ventilatoire du patient.

Question 4

4. Détaillez les réponses ventilatoires au CO2 et à l’O2.

Answer 4

Réponse ventilatoire au CO₂ :

• Quand la PO2 est normale, la ventilation augmente d’environ 2 à 3 L/min pour chaque élévation de 1 mmHg de la PCO2.
• Quand la PO2 est abaissée, il y aura une ventilation plus forte pour une PCO2 donnée et une pente de réponse plus forte.
• Un abaissement de la PCO2 artérielle est très efficace pour diminuer le stimulus de la ventilation

_{<u><strong>ATTENTION :</strong></u>}

• _{la réponse au CO2 est diminuée par le sommeil, la morphine, les barbituriques, également chez les athlètes entrainés.}
• _{Dans certaines pathologies (telles que la BPCO), la réponse ventilatoire au CO2 peut également être diminuée}

_{<u><strong>RAPPEL :</strong></u>}

• _{l’accroissement de la ventilation quand la PCO2 s’élève est dû aux chémorécepteurs centraux (qui répondent à l’augmentation de pH du LCR) et accessoirement aussi par les chémorécepteurs périphériques (qui répondent à l’augmentation de la PCO2 et à la baisse du pH)}

Réponse ventilatoire à l’O₂ :

• Quand la PCO2 est maintenue aux environs de 36mmHg, il faut une chute de la PAO2 en dessous de 50mmHg pour que la ventilation soit stimulée
• En cas d’hypercapnie :
  
  • la PO2 stimule la ventilation dès que les valeurs sont inf à 100mmHg (les effets combinés des deux stimulus dépassent la somme des effets de chacun appliqué séparément)
  • On voit donc que la PO2 (dans des conditions normales) peut être réduite très fortement sans susciter de réponse ventilatoire, donc le rôle du stimulus hypoxique dans le contrôle à long terme de la ventilation est faible.

Question 5

Contrôle central du centre respiratoire se fait au niveau de 3 centres du tronc cérébral:

Answer 5

• centre bulbaire:
  
  • responsable du rythme de base respiratoire
• centre apneustique:
  
  • coordonne la transition expiration - inspiration
• centre pneumotaxique:
  
  • coordonne la transion inspiration - expiration

Question 6

(Rôle) Le centre bulbaire:

Answer 6

responsable du rythme de base expiratoire (I: 2 secondes; E: 3 secondes)

• groupe dorsal: inspiratoire
• groupe ventral: expiratoire (pas pendant respiration calme)
• afférences des nerfs IX et X

Question 7

(Rôle) Le centre apneustique:

Answer 7

• coordonne théoriquement la transition expiration- inspiration
• Stimule l’inspiration
• Inhibe l’expiration.

Question 8

(Rôle) centre pneumotaxique:

Answer 8

coordonne la transition inspiration-expiration

• inhibe l’inspiration
• déclenche l’expiration
• accélère le rythme

Permet la régulation fine du volume courant et l’inhibition du centre apneustique.

Question 9

La vasodilatation cérébrale va de pair avec…

Answer 9

… l’élévation de la PaCO₂

Ce qui augmente la quantité de CO₂ qui atteint le LCR.

Comme le LCR contient moins de protéines que le sang, sa capacité tampon est moindre, et l’acidification est donc plus importante qu’au niveau du sang.

Lorsque le pH du LCR est bas pendant quelques heures, la barrière céphalo-méningée transporte du HCO₃^- vers le liquide, ce qui corrige le pH et la réponse ventilatoire n’est pratiquement plus stimulée.

Question 10

V/F le pH sanguin a un rôle plus important que le pH du LCR sur le niveau de ventilation et la P_aCO2

Answer 10

FAUX

Question 11

Les chémorécepteurs périphériques, sont situés …

Answer 11

… au niveau des corps carotidiens (a carotide commune) et aortiques (crosse aortique)

Question 12

Quand la P_aO₂ diminue, les chémorécepteurs périphériques…

Answer 12

… augmentent la ventilation, la P_aCO₂ s’élève et le pH diminue.

Question 13

Les récepteurs pulmonaires “stretch receptors” sont localisés…

Answer 13

… dans les muscles bronchiques

• permettent de détecter une augmentation importante de volume pulmonaire.
• ralentissent la fréquence respiratoire en augmentant le temps expiratoire.

Question 14

Le facteur le plus important dans le contrôle de la ventilation est…

Answer 14

… la réponse au CO2.

( jamais + de 3mmHg de variation)

Question 15

La respiration de Cheyne-Stokes est caractéristique de…

Answer 15

… l’altitude, des insuffisances cardiaques sévères …

il s’agit d’apnées de 10-20 sec séparées par des periodes d’hyperventilation avec aug et dim progressive de la ventilation.

Mécanisme = laps de temps important entre les modifications de la PCO₂ liées à la ventilation et la perception centrale de la PCO₂

Question 16

Chez un individu normocapnique (avec PCO₂ 36mmHg), une chute de la P_aO₂ en dessous de…

Answer 16

… 50 mmHg stimule la ventilation.

Question 17

En cas d’hypercapnie, la PO₂ stimule la ventilation dès que…

Answer 17

… les valeurs sont inférieures à 100mmHg (combinaison des stimuli d’hypercapnie et de légère hypoxie dépasse la somme des effets individuels).

Question 19

Quel est l’effet d’une hypercapnie chronique sur la stimulaiton des chémorécepteurs centraux et périphériques?

Answer 19

• chémorécepteurs centraux: ne les stimule plus car le pH du LCR est presque normalisé (situation chronique; transport HCO₃^- vers LCR au bout qq heures)
• chémorécepteurs périphériques: ne sont quasi plus stimulés par le pH par le pH extracellulaire s’est pratiquement normalisé par la compensation rénale (situation chronique)

NB: l’hypoxémie devient le stimulus ventilatoire le plus important; une administration d’O₂ peut déprimer la ventilation jusqu’à ce que PaCO₂ atteigne 100 mmHg

Question 20

Answer 20