Anatomie respiratoire Flashcards
Quel est le but de la respiration
Fournir de l’oxygène et éliminer le CO2
Quels sont les 4 mécanismes de la respiration
Ventilation pulmonaire : Entrée et sortie d’air entre l’atmosphère et les alvéoles pulmonaires
Diffusion de l’oxygène et du CO2 : Entre les alvéoles et le sang
Transport de l’oxygène et du CO2 : Dans le sang vers les cellules
Régulation de la ventilation
IMPORTANT : Que contiennent les voies aériennes supérieures et nomme les principaux rôles
Les voies supérieures arrêtent au larynx (inclusif) et on plusieurs rôles tels que purifier, réchauffer et humidifier l’air inhalé en plus de l’odorat, la déglutition et la parole
IMPORTANT : Que contiennent les voies aériennes inférieures
Débutent à la jonction du larynx avec la trachée et inclut donc la trachée, les bronches, les bronchioles et les alvéoles
Quelles sont les deux principales sections des voies aériennes inférieures
Voies de conduction : Représentent un espace mort anatomique (pas d’échange) jusqu’au bronchioles terminales
Zone respiratoire : Début des échanges gazeux dans les bourgeonnements alvéolaires distalement aux bronchioles terminales (15-17 ème division)
Décris la composition des voies aériennes inférieures
Toutes les structures sont constituées de tissu musculaire lisse, cependant les bronchioles respiratoires (terminales) en contiennent peu. Seulement la trachée (anneaux) et les bronches (peu) possèdent du cartilage
Nomme deux raisons pourquoi les bronchioles jouent un rôle prépondérant
Du à leur petite taille, elles sont facilement occluses
Parce qu’elles ont un plus haut pourcentage de tissu musculaire lisse, elles contractent facilement
Plus les voies respiratoires se ramifient plus il y a ____________________
D’échanges gazeux
IMPORTANT : D’un point de vue fonctionnel, l’appareil respiratoire peut être divisé en trois composantes, nomme-les
Pompe ventilatoire
Réseau de distribution de l’air
Surface d’échange pour les gaz
Quelles structures interviennent dans la pompe ventilatoire
Muscles respiratoires (Diaphragme / Intercostaux / Accessoires)
Thorax osseux
Côtes
L’inspiration est un mécanisme _____________ tandis que l’expiration est ______________
Active (prend de l’énergie)
Passive
Dans quel type de respiration intervient le diaphragme et décris sa mécanique
Dans la respiration normal surtout, le muscle travaille à l’inspiration et peu en expiration, par recul élastique, il descend à l’inspiration (dans cavité abdominale) et remonte à l’expiration
Comment est stabilisée la contraction du diaphragme à l’inspiration
Le contenu abdominal stabilise cette contraction en déplaçant les côtes en anse de sceau puis en augmentant le volume du thorax
Dans quel type de respiration interviennent les côtes et décris leur mécanique
En inspiration/expiration profonde, il y a excursion des côtes ce qui cause une augmentation de 20% de l’espace antéro-postérieur (plus difficile chez obèses)
Dans quel type de respiration interviennent les muscles abdominaux et décris leur mécanique
En respiration importante leur implication cause une augmentation de 50X de la dépense énergétique totale
L’innervation motrice du diaphragme provient des __________________
Des 3ème, 4ème et 5ème nerfs cervicaux (phrénique)
Les muscles intercostaux sont inactifs au repos mais peuvent s’activer ____________________ et l’effet produit est _____________
Peuvent s’activer à l’exercice chez le sujet normal ou au repos dans certaines conditions pathologiques, ils déplacent donc les côtes vers le haut
Décris ce qui recouvre l’intérieur de la cavité thoracique
L’intérieur de la cavité thoracique est recouvert de 2 minces membranes (plèvres), pariétale et viscérale. Ce sont des structures sensibles (douleur possible) mais il y a tout de même présence d’un espace virtuel entre les deux avec un peu de liquide (lubrifiant)
Est-ce que les poumons sont attachés à la cage thoracique
Principalement non seulement au point central près du coeur ce qui correspond à l’hile (structure élastique)
Décris l’implication des lymphatiques dans la paroi viscérale et pariétale du poumon
Les lymphatiques maintiennent une légère succion entre la paroi viscérale et pariétale du poumon donc gèrent le surplus de liquide causé par inflammation
Qu’est-ce que la pression pleurale
C’est la pression entre la plèvre pulmonaire (viscérale) et la plèvre de la paroi thoracique (pariétale)
Que se passe-t-il avec la pression pleurale à l’inspiration
Au repos, cette pression est négative (-5 cm d’eau) puis lors de l’inspiration devient plus négative (-7,5 cm d’eau) afin de laisser entrer l’air
Qu’est-ce que la pression alvéolaire
C’est la pression de l’air à l’intérieur de l’alvéole pulmonaire. Lorsque la glotte est ouverte sans mouvement d’air, les pressions dans l’arbre respiratoire jusqu’aux alvéoles sont égales à la pression atmosphérique (0 cm d’eau comme référence)
Que se passe-t-il avec la pression alvéolaire à l’inspiration et à l’expiration
Inspiration : Pression DESCEND à -1 cm d’eau
– 500 mL d’air lors d’une respiration normale en 2 secondes
Expiration : Pression alvéolaire REMONTE à +1 cm d’eau
– 500 mL d’air lors d’une respiration normale en 2 secondes
Quels sont les déterminants de la capacité pulmonaire totale (CPT)
Recul élastique du poumon
Force des muscles inspiratoires
Quels sont les déterminants du volume résiduel (VR)
Recul élastique de la cage thoracique
Force des muscles expiratoires
Fermeture des voies aériennes (> 45 ans)
Décris les forces élastiques du poumon en soi (pas celles de la tension de surface plus complexe)
Déterminées par l’élastine et les fibres de collagènes intercalées dans la parenchyme pulmonaire. À l’inspiration les fibres s’étirent et sont actives (veulent retourner à l’état de base) tandis qu’elles sont contractées et passives à l’expiration
La pression à l’intérieur d’un poumon isolé sur une table est égale à ________________
Zéro
À la fin d’une expiration normale, le système respiratoire est au ________________,
Au repos, tout changement de volume nécessite un travail, ce qui n’est pas le cas ici (aucun travail)
Décris les actions nécessaires et les effets produits d’une augmentation de volume et pour une diminution de volume dans les poumons
Augmentation par rapport à CRF : Nécessite une activation des muscles inspiratoires
- Au-dessus de CRF, pression dans le système toujours positive
- Rendu à la CPT, pression est maximale (environ 30 mmHg)
Diminution par rapport à CRF : Nécessite une activation des muscles expiratoires
- Au-dessous de la CRF, pression dans le système toujours négative
- Rendu au volume résiduel, pression est minimale (environ -25)
La surface d’échange gazeux totale est de ___________
70 m2
C’est au niveau de la membrane _____________ que se font les échanges gazeux. L’oxygène et le CO2 passent à travers la
membrane par _______________ mais il faut un ____________________
Alvéolo-capillaire
Diffusion
Gradient de pression de part et d’autre de la membrane
Nomme et décris les 4 volumes pulmonaires
- Volume courant (VC) : Volume d’air qui entre et sort des poumons lors d’une respiration normale
- Volume de réserve inspiratoire (VRI) : Volume d’air supplémentaire qu’on peut inspirer en plus du volume courant
- Volume de réserve expiratoire (VRE) : Volume d’air supplémentaire qu’on peut expirer après un expiration normale
- Volume résiduel (VR) : Volume d’air qui demeure dans le poumon après avoir expulsé le plus d’air possible
IMPORTANT : Quelle est la quantité moyenne des 4 volumes pulmonaires
Volume courant (500 ml)
Volume de réserve inspiratoire (3000 ml)
Volume de réserve expiratoire (1100 ml)
Volume résiduel (1200 ml)
Nomme et décris les 4 capacités pulmonaires
- Capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) : Volume d’air qui demeure dans le poumon après une expiration normale (VR + VRE)
- Capacité inspiratoire (CI) : Volume maximal d’air qui peut être inspiré à partir de la CRF (VC + VRI)
- Capacité vitale (CV) : Volume d’air maximal qui peut être expiré après une inspiration maximale (VRE + VC + VRI)
- Capacité pulmonaire totale (CPT) : Volume maximal d’air que peuvent contenir les poumons après une inspiration maximale (VR + VRE + VC + VRI)
IMPORTANT : Quelle est la quantité moyenne des 4 capacités pulmonaires
Capacité fonctionnelle résiduelle (2300 ml)
Capacité inspiratoire (3500 ml)
Capacité vitale (4600 ml)
Capacité pulmonaire totale (5800 ml)
Qu’est-ce que le volume respiratoire par minute
Quantité totale d’air qui passe dans les poumons par minute qui correspond au VC multiplié par la fréquence respiratoire (en moyenne : 500 ml X 12 respirations/minute = 6 litres par minute)
Quel est le volume respiratoire par minute minimal compatible avec la vie
1,5 litres/minute (donc 2-3 respirations minutes)
Décris l’augmentation du volume respiratoire par minute à l’exercice
À l’exercice, la fréquence respiratoire augmente de 40-50 % par minute et le VC équivaloir à la capacité vitale (donc 4600 ml). Ce qui peut donner un volume respiratoire par minute de 200 litres/min donc jusqu’à 30X la normale!
La plupart de l’air que la personne respire ne rejoint pas ___________________ mais sert plutôt à __________________
Zone d’échange gazeux mais sert seulement à remplir les voies
aériennes où il n’y a pas d’échanges gazeux
L’espace mort n’est pas efficace pour ___________________ des gaz expiratoires des poumons
L’enlèvement
La __________________ est un déterminant majeur de la concentration
d’oxygène et de CO2 dans les alvéoles
Ventilation alvéolaire
Quelle est la limite d’un spiromètre conventionnel
On ne peut mesurer le volume résiduel (VR) puis sans celui-ci on ne peut calculer la capacité résiduelle fonctionnelle (CRF)
Nomme deux méthodes qui permettent d’éviter la limite du spiromètre conventionnel
Dilution à l’hélium
Pléthysmographie
Quels sont les principaux éléments indiqués dans un bilan respiratoire (4)
- Courbe d’expiration forcée (CEF) avant/après bronchodilatateur
- Boucle débit-volume (dérivée de la CEF)
- Volumes pulmonaires
- Diffusion au monoxyde de carbone (DLCO)
Décris l’utilité de la courbe d’expiration forcée
Mesure environ 95% de la capacité vitale forcée (CVF) durant les 3 premières secondes. Puis on peut mesurer le rapport VEMS/CVF (indice de Tiffeneau), ce qui est très utilisé comme indice d’obstruction bronchique
IMPORTANT : Quels sont les critères d’obstruction bronchique
VEMS inférieur à 80% de la prédite
ET
VEMS/CVF inférieur à 70%
IMPORTANT : Quels sont les critères de réversibilité de l’obstruction bronchique quand on fait le test sous bronchodilatateurs
Augmentation du VEMS supérieure à 200 ml
ET
Augmentation du VEMS supérieure à 12%
Nomme les 3 principales pathologies responsables d’obstruction bronchique
Bronchite chronique
Emphysème
Asthme
IMPORTANT : Quels sont les critères d’un syndrome restrictif
VEMS inférieur à 80% de la prédite
- MAIS VEMS/CVF supérieur à 80%
ET
Volumes pulmonaires abaissés (inférieurs à 80% de la prédite)
Nomme et décris les 3 étapes de l’oxygénation tissulaire
- Respiration externe : Molécules d’O2 à air ambiant diffusent à travers la membrane alvéolo-capillaire
- Transport de l’oxygène : Nécessitant une concentration d’hémoglobine normale et un débit cardiaque normal
- Respiration interne : Diffusion de O2 des capillaires vers les tissus
Quelles sont les deux composantes de la respiration externe
La ventilation alvéolaire (quantité suffisante d’O2 doit atteindre l’alvéole) puis la diffusion (l’interface ventilation-perfusion doit durer suffisamment longtemps)
Le volume d’O2 qui atteint l’alvéole est indirectement contrôlé par la ________________, celle-ci est médiée directement par ____________________
Ventilation
Pression partielle de CO2
L’excrétion de CO2 et l’apport de O2 se font _____________________
Simultanément
Quelles sont les deux composantes de la diffusion
La surface alvéolo-capillaire (membrane semi-perméable) puis le gradient de pression de part et d’autre de la membrane alvéolo-capillaire
La diffusion est déterminée par la loi de ___________
Fick
Entre l’O2 et le CO2, lequel diffuse plus rapidement
Le CO2 diffuse 20 fois plus rapidement que l’O2 surtout parce que sa solubilité est plus élevée
La diffusion nécessite un _________________ et un __________________ suffisants
Temps d’équilibration (afin d’atteindre l’équilibre)
Nombre d’unités alvéolo-capillaires
Le temps de transit du sang le long de la membrane est de _________ au repos et ___________ à l’exercice
0,75 seconde au repos
0,25 seconde à l’exercice
Le transfert d’un gaz peut être limité par 2 facteurs principaux, la perfusion et la diffusion. Le transfert de l’oxygène est limité par la _____________ et le transfert du CO2 est limité par la _________________
Perfusion : O2
Diffusion : CO2
Nomme des facteurs qui limitent la diffusion (4)
Épaississement de la membrane alvéolo-capillaire (fibrose)
Diminution du gradient de pression (altitude)
Exercice intense
Diminution de surface d’échange (pneumonectomie, emphysème)
Décris l’importance du rapport ventilation-perfusion
Sans perfusion, la ventilation ne sert à rien et vice versa car les échanges gazeux ne sont pas possibles
Décris en quoi la perfusion pulmonaire est dépendante de la gravité (3)
En position debout : Perfusion est plus importante aux bases
En décubitus dorsal : Régions déclives sont mieux perfusées
Tête en bas : Sommets sont mieux perfusés
Décris la distribution normale de la ventilation vers les alvéoles
Les alvéoles du sommet sont moins compliantes (changement de volume moindre). Lors d’une inspiration normale, la ventilation est donc préférentielle aux bases avec un ratio sommet/base de 1/2
IMPORTANT : Décris le rapport ventilation-perfusion
C’est une façon simple d’évaluer la relation entre la ventilation et la perfusion dans une alvéole. Le VA/Q moyen est de 0,8 (4 litres de ventilation et 5 litres de perfusion)
Qu’est-ce qu’indique un rapport ventilation-perfusion inférieur ou supérieur à 0,8
Inférieur : Problème de ventilation
Supérieur : Problème de perfusion
Que veut-on dire par l’espace mort vrai et relatif (zone sans échange gazeux)
Vrai : Unité ventilée non perfusée
Relatif : Ventilation excède la perfusion
Nomme les 3 principales composantes de l’espace mort
Anatomique : Portion de la ventilation qui demeure dans les
grosses voies aériennes
Mécanique : Portion de la ventilation qui demeure dans un
appareil externe (tube)
Physiologique : Somme d’anatomique, relatif et vrai
Qu’est-ce qu’un shunt et quel est l’effet produit
Portion de la perfusion qui ne participe pas aux échanges gazeux et donc sans contact avec une alvéole ventilée
Comment peuvent être séparés les shunt
Vrai/Absolu : Unité où il n’y a aucune ventilation
Relatif : Perfusion excède la ventilation
Le transport de l’oxygène sous forme dissoute est fonction de la _____________________
Constante de solubilité
Il y a une relation directe entre la ____________________et le volume dissout d’oxygène pouvant être transporté
Pression partielle d’oxygène
Le transport de l’oxygène combiné à l’hémoglobine permet __________________
Permet d’augmenter par un facteur de 100 la capacité de transport de l’oxygène par le sang (pourquoi EPO utilisé par athlètes)
Décris la molécule d’hémoglobine
Molécule de haut poids moléculaire (64,500) constituée de globine, qui elle a 4 chaînes d’acides aminés (alpha et bêta)
1 gramme d’hémoglobine a la capacité de transporter _____ ml d’O2
1,34 ml d’O2
Il existe une relation directe mais non linéaire entre la pression partielle d’O2 et la saturation (SaO2), cette relation est définie par la courbe de ________________________
Dissociation de l’oxyhémoglobine
Il existe une portion de la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine où un changement minime de la pression partielle d’O2 entraîne un changement important de la SaO2, c’est dans quelle intervalle
Entre 20 et 60 mmHg
Décris l’effet d’un déplacement vers la droite de la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine
Pour une pression partielle d’O2 donnée, la saturation est plus BASSE, de plus, l’hémoglobine est MOINS avide d’O2
Décris l’effet d’un déplacement vers la gauche de la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine
Pour une pression partielle d’O2 donnée, la saturation est plus ÉLEVÉE, de plus, l’hémoglobine est PLUS avide d’O2
La courbe de dissociation de de l’oxyhémoglobine est déplacée vers la droite lorsque _____________________
- Concentration d’ions H+ augmente
- Pression partielle d’oxygène augmente
- Température augmente (hyperthermie)
- Compétition avec O2 pour se fixer sur hémoglobine
- Ex : anémie, hyperthyroïdie, altitude, l’exercice intense
La courbe de dissociation de de l’oxyhémoglobine est déplacée vers la gauche lorsque _____________________
Concentration d’ions H+ diminue
Pression partielle d’oxygène diminue
Température diminue (hypothermie)
Le sang artériel a une concentration en O2 qui est relativement ____________________ mais la ___________________ varie beaucoup
Concentration relativement homogène partout
Consommation varie beaucoup d’un tissu à l’autre
Nomme deux organes qui consomment peu d’O2 et qui utilisent le sang pour des fonctions autres que l’oxygénation
Peau
Reins
Décris l’utilité tissulaire de l’oxygène et que se passe-t-il en absence
L’oxygène au niveau tissulaire est utilisé surtout pour l’oxydation de l’acide pyruvique pour former de l’ATP par le cycle de Krebs. En l’absence d’oxygène l’organisme fonctionne en anaérobie donc par la
production acide lactique, ce qui peut mener à une acidose et puis une dysfonction cellulaire
Quels récepteurs sont responsables de la réponse au CO2 et à l’O2
- Chémorécepteurs centraux à la base du cerveau sont responsables de la réponse au CO2
- Chémorécepteurs périphériques (crosse aortique et carotidiens) sont responsables de la réponse à l’O2
Nommes 4 causes possibles de l’hypoxémie
- Diminution de la pression barométrique (altitude, avion)
- Hypercapnie (dilution dans l’alvéole)
- Anomalies ventilation/perfusion (± shunt)
- Anomalies diffusionnelle (ex : oedème aigue du poumon)
Le contrôle direct des fibres sympathiques bronchiolaires est plutôt ______________
Faible, mais impact important des taux circulants d’adrénaline et de noradrénaline produites par les surrénales
Décris le contrôle direct des fibres parasympathiques bronchiolaires
Effet dérivé des nerfs vagues par une sécrétion d’acétylcholine, ce qui cause une constriction légère à modérée. De plus, le système parasympathique peut être stimulé par réflexe (irritation) par des poussières, cigarettes, odeurs fortes, infection bronchique
Nomme des facteurs sécrétoires locaux qui peuvent causer une vasoconstriction bronchiolaire
- Histamine
- Substance réactive lente de l’anaphylaxie (SRS-A est un mélange des leucotriènes LTC4, LTD4 et LTE4), produite par les mastocytes (pendant les allergies)
Décris ce qu’est l’asthme
Maladie inflammatoire des voies aériennes caractérisée par des symptômes paroxystiques ou persistants tels dyspnée, oppression
thoracique, sillements, expectorations et toux, associée à une obstruction bronchique variable et une hyperréactivité bronchique à divers stimuli endogènes ou exogènes
IMPORTANT : Chez les asthmatiques, il y a augmentation des résistances pulmonaires à ________________
EXPIRATION
Décris la cascade physiopathologique menant à l’asthme
Les prédispositions génétiques, l’environnement et l’atopie sont des facteurs pouvant causer l’inflammation et le remodelage des voies respiratoires. Ceci peut mener à une hyperactivité bronchique et une obstruction, puis les symptômes apparaissent
Décris ce qu’est la bronchite chronique
Maladie caractérisée par une toux productive d’expectorations la plupart des jours, pour au moins 3 mois de l’année et pour au moins 2 années consécutives. Il y a absence d ’autre cause identifiable de toux
Décris ce qu’est l’emphysème
Maladie caractérisée par une augmentation de volume des voies aériennes distales suite à la destruction de leur paroi (parenchyme) Il y a aussi dilatation des espaces aériens distaux
Décris ce qu’est la MPOC
Maladie qui se caractérise par une inflammation persistante des petites et grandes voies respiratoires, du parenchyme pulmonaire et de son système vasculaire. L’inflammation des voies respiratoires est présente même au
début de la maladie, puis le processus inflammatoire persiste longtemps après l’arrêt du tabac. Il y a limitation du débit expiratoire et hyperinflation pulmonaire
Décris la cascade pathologique de la MPOC
La limitation du flot respiratoire expiratoire mène au piégeage de l’air puis à l’hyperinflation et à la dyspnée. Puis, la diminution de l’activité physique diminue la qualité de vie, mais en l’augmentant, il y a déconditionnement et diminution de la dyspnée
Nomme des atteintes anatomiques de la bronchite chronique
- Hypertrophie et hyperplasie des glandes muqueuses
- Altération du transport mucociliaire
- Hypertrophie musculaire lisse bronchique
- Fibrose péribronchiolaire et signes de bronchiolite
- Bouchons muqueux
- Hyperplasie des cellules à gobelets
- Atteinte des petites voies aériennes
Nomme deux types d’atteintes principales de l’emphysème
Centrilobulaire : Destruction du centre du lobule secondaire, souvent associé à la bronchite chronique et prédomine aux lobes SUPÉRIEURS
Panlobulaire : Le lobule entier est détruit et peut être causé par une déficience en α1 antitrypsine (autres types aussi), atteint surtout les lobes INFÉRIEURS
**lobules = 100 bronchioles terminales
Nomme une différence importante quant à la spirométrie entre l’asthme et la MPOC
Elle peut se normaliser sous traitement chez l’asthmatique mais pas chez le patient MPOC
