Cours 12: Respiratoire 3

Question 1

L’équilibre acido-basique est régulé par quoi

Answer 1

– le poumon : élimination du CO2.
– rein : régulation de la concentration en bicarbonates
=> Rôle secondaire du foie qui produit des bicarbonates

Question 2

Qu’est ce que le pH

Answer 2

• Le pH (potentiel Hydrogène) d’une solution est une mesure de sa concentration en ions H+.
• pH = log 1/[ H+]
  =>Permet de définir si un milieu est acide, basique ou neutre.

Question 3

Quel est l’origine des ions H+ dans le corps

Answer 3

– Ionisation des molécules d’eau en H+ et OH
– Molécules libérant des ions H+ (acides

Question 4

Comment les acides / bases entre dans le corps

Answer 4

peuvent être alimentaires ou métaboliques (l’activité métabolique des cellules produits des ions H+)
=> Alimentation riche en protéine surcharge acide, alimentation végétarienne excès d’alcalins.

Question 5

Indiquez les moyens de compensation des acides / bases

Answer 5

• Systèmes tampons
• Ventilation
• Régulation rénale d’H+ et HCO3-

Question 6

Qu’est ce qu’un systèmes de tampon

Answer 6

Mélange de substances en équilibre chimique s’opposant aux variations de pH.
=>Une solution tampon peut contenir soit un acide faible et sa base conjuguée, soit une base faible et son acide conjugué
=> Le pH de la solution est maintenu neutre tant que le tampon est présent en quantité suffisante pour capter tous les ions H+

Question 7

Donnez des exemples de substances qui peuvent formée des tampon dans le corps

Answer 7

Les bicarbonates, protéines, hémoglobine, phosphates
acceptent des ions hydrogènes présents dans une solution
pour donner un acide faible

Question 8

Expliquez le tampon faites avec du bicarbonates

Answer 8

bicarbonates transformés en acide carbonique, l’acide carbonique est instable et tend à se séparer en eau et
CO2.
=>H+ + HCO3-⇌ H2CO3 ⇌ CO2 + H2O
=>pH = 6.1 + log ([HCO3-] / (0.03 x PaCO2))

Question 9

Le gaz carbonique déchet du métabolisme cellulaire est expulsé par quoi

Answer 9

le système respiratoire à mesure qu’il se forme.
=> CO2​+H2​O H 2​CO3 ​ H + + HCO3−

Question 10

Expliquez l’impact de l’hyperventilation sur l’équilibre acide-base

Answer 10

• L’hyperventilation provoque une élimination accrue de CO2 et une
  diminution des ons H+ augmentant alors le pH et provoquant une alcalose respiratoire.
  => Inversement une diminution de la ventilation provoque l’accumulation de CO2, une augmentation des ions H+ et une acidose respiratoire

Question 11

Expliquez la régulation rénale acido-basique

Answer 11

• Les acides et les bases excédentaires sont excrétées par les reins.
  =>Excrétions ou réabsorption des ions H+
  => Augmentation ou diminution du taux de réabsorption des ions HCO3-

Question 12

Indiquez les gaz artériels qui impact le pH et leur concentration

Answer 12

• pH: 7.38 à 7.42
• PaO2: 90 à 100 mmHg
• PaCO2: 38 à 42 mmHg
• HCO3- : 23 à 27 mmol/L

Question 13

Qu’est ce qu’une acidose/alcalose respiratoire/ métabolique

Answer 13

Question 14

Indiquez dans le diagramme de davenport une coordonnée qui représente un équilibre acido-basique normal

Answer 14

pH= 7.30, PCO2 : 50, HCO3-: 24;
pH = 7.50: PCO2: 25, HCO3 20
pH 7.30, PCO2 : 30, HCO3- : 16
pH: 7.50, PCO2: 45 HCO3-: 38
=> il y en a plein juste pour comprendre comment fonctionne le diagramme

Question 15

L’hyperventilation est du à quoi

Answer 15

– Les récepteurs : ils recueillent l’information (= stimuli) et transmet l’information.
– Les centres respiratoires : ils coordonnent les informations reçues par les récepteurs et envoient des impulsions aux muscles respiratoires.
– Les effecteurs : ce sont les muscles respiratoires (contraction – décontraction – respiration)

Question 16

Indiquez les deux grandes catégories de récepteurs envoient l’information vers le centre respiratoire

Answer 16

– Chémorécepteurs centraux ou périphériques pour le contrôle chimique de la respiration.
– Autres récepteurs pour le contrôle nerveux via les nerfs afférents

Question 17

Expliquez ce qui ce passe lors d’une augmentation de CO2 ou H+

Answer 17

=> baisse du pH qui va entrainer de la part des chémorécepteurs centraux une commande vers les centres respiratoires pour augmenter la ventilation (permet d’éliminer le CO2 en excès et rétablir le pH)

Question 18

Où sont situé les chémorécepteurs centraux

Answer 18

entourés par le liquide extracellulaire du cerveau, sont situés près du centre respiratoire mais sont séparés anatomiquement de celui-ci

Question 19

Les chémorécepteurs centraux (dans le cerveau*) sont stimulés par quoi

Answer 19

une PCO2 augmentée et un pH diminué mais sont insensibles à l’hypoxie.
=>L’acidose métabolique ou respiratoire stimule donc la ventilation alors qu’au contraire une PCO2 basse ou un pH augmenté diminue la ventilation.
=> Ils sont responsables de 75% de la réponse ventilatoire au CO2

Question 20

Où sont situés les chémorécepteurs périphériques

Answer 20

Corps carotidiens envoyant leurs influx au centre respiratoire via la IXième paire de nerfs crâniens

Corps aortique envoyant ses influx au centre respiratoire via la Xième paire de nerfs crâniens.
=>Ces chémorécepteurs exposés au sang artériel et non au sang veineux

Question 21

Expliquer la stimulation des corpuscule aortique

Answer 21

Ces chémorécepteurs sont stimulés à un degré moindre par une PCO2 élevée ou un pH diminué.
=> Ils sont responsables de 25% de la réponse ventilatoire au CO2 et complètent ainsi l’action des chémorécepteurs centraux

Question 22

Expliquer la stimulation des corpuscule carotidiens

Answer 22

Stimulés par une PO2 diminuée.
=> Diminution de la quantité d’O2 dissoute dans le plasma stimule la ventilation surtout si PO2 artérielle <60-70 mm Hg.
=> Pas de stimulation de la ventilation dans l’anémie ou
l’intoxication au CO car PO2 artérielle normale malgré
la diminution de l’O2 lié à l’hémoglobine et du contenu total du sang en oxygène

Question 23

Quels est le role des récepteurs pulmonaires

Answer 23

Ces récepteurs amènent l’influx au centre respiratoire via le nerf vague ou Xième paire de nerfs crâniens

Question 24

Les récepteurs pulmonaires comprennent quel trois sortes
dans le parenchyme des poumons

Answer 24

• Des récepteurs situés dans les muscles lisses des voies respiratoires
• Des récepteurs présents entre les cellules épithéliales des bronches
• Les récepteurs J (juxtacapillaires) sont situés près des capillaires pulmonaires dans l’interstice entre les alvéoles et les parois capillaires.

Question 25

Les récepteurs pulmonaires situés dans les muscle lisse sont stimulés par quoi et on quel impact sur le parenchyme des poumons

Answer 25

Stimulés par l’étirement des voies respiratoires ou la distension pulmonaire => inhibent l’inspiration et favorisent l’expiration : c’est le réflexe d’Hering et Breuer ou réflexe d’inflation pulmonaire décrit en 1868 =>Ils constituent donc une protection contre la dilatation excessive des poumons. =>Ces récepteurs s’adaptent lentement et n’ont qu’une importance modeste chez l’humain.

Question 26

Les récepteurs pulmonaires situés dans les cellules épithéliales sont stimulés par quoi et on quel impact sur le parenchyme des poumons

Answer 26

répondent à un irritant => expliquent le réflexe de la toux (sèche ou grasse), qui est une inspiration profonde suivie d’une violente expiration (la vitesse de l’air peut atteindre de 75 à 100 milles à l’heure)

Question 27

Expliquez l'adaptation des récepteurs dans les cellules épithéliales

Answer 27

s’adaptent rapidement, en quelques secondes, =>répondent à une grande variété de stimuli chimiques ou mécaniques comme l’air froid et sec, la fumée de cigarette, les gaz nocifs, les poussières inhalées, les particules, les sécrétions bronchiques (produisent une toux grasse) et les corps étrangers.

Question 28

Les récepteurs pulmonaires j situés près des capillaires pulmonaires ont quel impact sur le parenchyme des poumons

Answer 28

Ils produisent une ventilation rapide et superficielle et pourraient être à l’origine de la sensation de dyspnée dans l’insuffisance cardiaque

Question 29

Où sont situés les récepteurs extrapulmonaires

Answer 29

- dans les voies respiratoires supérieures dont le nez, le nasopharynx, le larynx et la trachée - sous la forme de mécanorécepteurs

Question 30

Les récepteurs dans les voies respiratoires supérieures sont responsables de quoi

Answer 30

- de l’éternuement (produit par l’irritation de la muqueuse nasale) - de la toux, mécanismes permettant d’enlever un matériel étranger des voies respiratoires - du spasme laryngé résultant de l’irritation mécanique du larynx

Question 31

Les mécanorécepteurs périphériques sont situés où

Answer 31

Dans les articulations, les tendons et les fuseaux musculaires => influencés par l’activité des muscles intercostaux de la paroi thoracique et d’autres muscles

Question 32

Quels sont les roles des mécanorécepteurs

Answer 32

Ils permettent de détecter la position et le mouvement de la paroi thoracique et d’autres muscles squelettiques impliqués dans l’hyperventilation observée au début de l’exercice et dans la baisse de la ventilation à la fin de l’exercice

Question 33

Quels sont les centres respiratoires au niveau du tronc cérébral

Answer 33

- Centre bulbaire - Centre apneustique ( 2/3 infé protubérance ) - Centre pneumotaxique ( Partie haute de la protubérance )

Question 34

Indiquez les roles des centre apneustique et des centre pneumotaxique

Answer 34

- Le centre pneumotaxique inhibe l’inspiration. - Le centre apneustique favorise l’inspiration. => les centres pneumotaxiques et apneustiques coordonnent donc la transition entre l’inspiration et l’expiration

Question 35

Quel est le role des centres respiratoires bulbaires

Answer 35

influencent les phases inspiratoire (dans la région dorsale) et expiratoire (dans la région ventrale) de la respiration

Question 36

Les centres respiratoires définissent quoi

Answer 36

le rythme et l’amplitude de la respiration en envoyant des impulsions nerveuses aux muscles respiratoires. => Ces muscles respiratoires vont donc se contracter ou se décontracter grâce à des stimuli qui sont centraux et humoraux.

Question 37

Qu'est ce qui est impliqué dans le contrôle volontaire de la ventilation

Answer 37

Le cortex cérébral => Il peut moduler l’action des muscles respiratoires et prendre le dessus pendant un certain temps

Question 38

Quel est le role du controle volontaire de la ventilation

Answer 38

- Il représente une protection permettant de prévenir l’entrée dans les poumons d’eau ou de gaz irritants - Ce contrôle volontaire de la respiration est aussi nécessaire durant plusieurs activités : parler, crier, rire, chanter, siffler, jouer certains instruments de musique, se moucher, et enfin l’augmentation de la pression intra abdominale essentielle à la défécation et à la miction - l’augmentation subite de la ventilation au début de l’exercice et dans la diminution subite de la ventilation lors de l’arrêt de l’exercice

Question 39

L’hyperventilation volontaire permet quoi

Answer 39

=> de diminuer rapidement la PCO2 sanguine à 20 mm Hg

Question 40

Pourquoi l'hypoventilation volontaire est le plus difficile

Answer 40

parce que l’élévation modeste de la PCO2 sanguine s’avère un stimulus très puissant de la ventilation et termine rapidement l’hypoventilation =>Le contrôle métabolique et involontaire de la respiration prend alors rapidement le dessus sur le contrôle volontaire

Question 41

Quel autre partie du cerveau peuvent influencer par la respiration

Answer 41

l’hypothalamus et le système limbique => les conséquences d’émotions comme la peur ou la rage sur la ventilation sont bien connues

Question 42

Expliquez les étapes de la respiration suite à une anomalie chimique

Answer 42

* stimulation des chémorécepteurs par une PCO2 élevée, un pH diminué, ou une PO2 basse, influx envoyé par les nerfs sensitifs au contrôleur central, le centre respiratoire, influx envoyé par les nerfs moteurs aux effecteurs, les muscles inspiratoires, => augmentation de la fréquence et de l’amplitude de la respiration, =>retour de la PCO2, du pH et de la PO2 sanguines aux valeurs normales

Question 43

La PCO2 influence surtout quoi

Answer 43

les chémorécepteurs centraux (75% de la réponse ventilatoire au CO2 et les chémorécepteurs périphériques (25% de la réponse ventilatoire au CO2). => Une hausse de 2 mm Hg double la ventilation

Question 44

Quelle est la réponse ventilatoire à l'acidose

Answer 44

Le pH artériel, une diminution du pH stimule la ventilation et une augmentation du pH inhibe la ventilation

Question 45

Quelle est la réponse ventilatoire à l'hypoxie

Answer 45

La PO2 artérielle, surtout quand <60-70 mm Hg, influence les chémorécepteurs périphériques (corps carotidiens) mais non les chémorécepteurs centraux.

Question 46

Quel est l'impact de l'exercice sur la ventilation

Answer 46

L’exercice augmente considérablement et brutalement la ventilation => augmenter de 20x par rapport au repos

Question 47

Expliquez la réponse à l'exercice selon la ventilation

Answer 47

=> Demande métabolique augmente => Débit ventilatoire augmente => VE peut s’accroitre avec l’élévation de la fréquence respiratoire et du volume courant (VE = VT x FR *L’élévation du niveau ventilatoire est d’autant plus importante que l’intensité d’un exercice est élevée

Question 48

Expliquez la variation de la ventilation au début vs à la fin de L'exercices

Answer 48

L’augmentation de la ventilation est brutale au début de l’exercice puis augmente progressivement jusqu’à un maximum tandis que l’arrêt de l’exercice diminue d’abord brutalement puis progressivement la ventilation

Question 49

Quel élément du débit ventilatoire augmente pour les exercices modérés

Answer 49

Le volume courant

Question 50

Qu'est ce que VE/VO2 et VE / VCO2

Answer 50

nombre de litres d’air qu’il faut ventiler pour consommer 1 litre d’O2 et pour rejeter 1 litre de CO2. =>Ils reflètent le rendement de l’appareil respiratoire.

Question 51

Qu'est ce que la zone aérobie

Answer 51

- Au début de l’exercice, jusqu’au SV1, - l’équilibre acido-basique n’est que peu ou pas perturbé et l’augmentation de la ventilation a pour seul but d’assurer celle de VO2 et de VCO2 qui sont elles mêmes proportionnelles à l’augmentation de la puissance de l’exercice. - Comme la production d’énergie glycolytique est très faible, la lactatémie augmente peu et le pH ne baisse que légèrement.

Question 52

La SV1 correspond à quoi

Answer 52

la zone où la VCO2 augmente plus vite que la VO2

Question 53

Le SV2 correspond à quoi

Answer 53

une accélération de l’augmentation de VE, soit à une réduction de l’augmentation de VCO2 par rapport à celle de la puissance du travail et du VO2

Question 54

Que ce passe t'il dans la zone de transition aéro-anaérobie

Answer 54

* Pour des puissances supérieures au SV1, la réponse ventilatoire est caractérisée par une hyperventilation c’est-à-dire une augmentation de VE plus importante que celle de VO2 et qui s’accentue avec la puissance. * Au-dessus du seuil ventilatoire (SV1), le volume courant plafonne à 50-60 % de la capacité vitale et l’élévation de la ventilation tient essentiellement à l’augmentation de la FR * Pendant l’augmentation de l’exercice, il arrive un moment où la circulation sanguine ne parvient pas à délivrer suffisamment d’O2 pour l’exercice musculaire et le métabolisme anaérobie suppléé à l’augmentation d’ATP. * À ce moment-là, les lactates ainsi fabriqués sont en général tamponnés par les bicarbonates dans le sang. Ces bicarbonates sont convertis en eau et en CO2 qui vont s’ajouter au CO2 de la respiration pour maintenir le pH sanguin. Ceci entraîne une augmentation non linéaire de VCO2 par rapport à la VO2. * L’accumulation importante de lactate est concomitante de la baisse du pH après le SV1.

Question 55

Que ce passe t'il dans la zone anaérobie

Answer 55

- Au niveau de SV2, l’augmentation des déchets acides et de l’intensité de l’effort est telle que les bicarbonates ne suffisent plus pour tamponner les lactates et les déchets acides. - Il y a donc une forte augmentation des ions H+ et donc une baisse du pH, ce qui va stimuler les centres nerveux qui vont entrainer une hyperventilation très importante. - Le SV2 tient à l’épuisement progressif de la réserve alcaline

Question 56

V/F : La ventilation chez un sujet en bonne santé ne constitue pas un facteur limitant l’exercice musculaire

Answer 56

Vrai : Pour un exercice d’intensité maximale, le débit ventilatoire maximal atteint ne représente que 70 % du débit ventilatoire maximal possible, signifiant qu’il reste une réserve ventilatoire d’environ 30 %

Question 57

V/F :Lors d'un exercices la PCO2, la PO2 et le pH dans le sang artériel restent dans les limites normales ou changent peu

Answer 57

Vrai , L’élévation de la température corporelle pourrait stimuler la ventilation. Les mouvements des membres, détectés par des mécanorécepteurs, sont probablement responsables de l’augmentation abrupte de la ventilation au début de l’exercice et de la diminution brutale de celle-ci à la fin de l’exercice => le cortex cérébral contribue à ces changements de ventilation en anticipant l’exercice musculaire ou l’arrêt de celui-ci.

Question 58

Résumé l'impact de l'altitude sur la physiologie respiratoire

Answer 58

Question 59

Donnez la réponse respiratoire suite à l'hypoxie du à l'altitude *

Answer 59

hyperventilation, hypocapnie: => alcalose respiratoire qui est progressivement compensée par une excrétion accrue de bicarbonates au niveau rénal => Stimulation de la sécrétion d’érythropoïetine (EPO) qui stimule la production de globules rouges: acclimatation => Augmentation du 2.3 DPG dans les globules rouges en réponse à l’hypoxie entraînant un déplacement de la courbe de dissociation de l’hémoglobine vers la droite qui contrebalance le déplacement de la courbe vers la gauche induit par l’alcalose respiratoire

Question 60

Expliquez l'augmentation de la pression lors de la plongée sous-marine

Answer 60

* ainsi, à 10 mètres de profondeur, la pression est de 2 atm (2 bar: 1520 mmHg) ; de 3 atm à 20 m, etc. * La relation entre la profondeur et la pression peut donc s’écrire : * P = 1 + (prof/10) : * pression (en atm) prof : profondeur (en m)

Question 61

Quel est l'effet de l'augmentation de la pression sur le corps lors de la plongée

Answer 61

entraîne également une augmentation de la pression partielle des gaz composant le mélange respiratoire

Question 62

Expliquez les variations de volume en fonction de la profondeur

Answer 62

V = Cte/[1 + (prof/10)] soit V = 10Cte/[10 + prof] => le volume d’un gaz ne varie pas linéairement en fonction de la profondeur ( contrairement à la pression ) => Les effets des variations de profondeur sur le volume son plus importants près de la surface.

Question 63

Qu'est ce que le loi de Boyle Mariotte

Answer 63

* Plus un gaz est soumis à une pression importante, plus son volume est réduit. * La relation reliant le volume d’un gaz et sa pression est donnée par la loi de Boyle-Mariotte : P x V = Cte P : pression V : volume Cte = constante => on a donc V = Cte/P

Question 64

La quantité de gaz dissous dans un liquide dépend de quoi

Answer 64

La solubilité du gaz dans le liquide => l’azote est 5 fois plus soluble dans les lipides que dans l’eau

Question 65

Que veut t'on dire lorsque l'on dit que le liquide est saturée en gaz

Answer 65

Lorsque l’équilibre est atteint, c’est-à-dire lorsque la quantité maximale de gaz dissous est atteinte => la pression de gaz dans le liquide (tension) est égale à la pression partielle de la phase gazeuse

Question 66

Expliquez la solubilité du gaz lors de la plongée sous-marine

Answer 66

1) Avant la plongée, les tissus se trouvent saturés en azote par rapport à la pression partielle en N2 dans l’air inspiré. 2) Lors de la plongée, la pression partielle en azote de l’air inspiré augmentant, la quantité de N2 dissous dans les tissus augmente jusqu’à obtention de l’équilibre de saturation, selon la loi de Henry. => Cette saturation n’est pas instantanée, mais se fait avec une certaine vitesse donnée par la loi de Haldane. => La quantité d’azote dissous dans l’organisme dépend donc de la profondeur de la plongée (loi de Henry) et du temps de plongée (loi de Haldane)**

Question 67

Qu'est ce que la loi de Haldane

Answer 67

La vitesse de dissolution d’un gaz dans un liquide est donnée par la loi de Haldane, => caractérisée, pour un gaz et un liquide donnés, par une période T, qui correspond au temps nécessaire à la dissolution de la moitié de la quantité maximale de gaz soluble dans le liquide en question

Question 68

Qu'est ce que la décompression

Answer 68

Diminution de la pression partielle de la phase gazeuse entraînant une partie du gaz dissous à quitter le liquide et à retourner en phase gazeuse => Ce dégazage n’est pas instantané et s’effectue à une certaine vitesse dépendant de la période T. =>La quantité de gaz dissous est alors supérieure à la quantité maximale de gaz à l’équilibre. Le liquide est dit sursaturé en gaz ; il s’agit d’un état instable. => Si la sursaturation est trop importante – si la différence entre la quantité de gaz dissous et la quantité maximale à l’équilibre est trop grande – il va y avoir formation de bulles de gaz dans le liquide.

Question 69

Qu'est ce que la loi de Henry

Answer 69

La solubilité d’un gaz dans un liquide est proportionnelle à la pression partielle de ce gaz au-dessus du liquide

Question 70

Expliquez la dissolution de l'azote selon le tissu

Answer 70

l’azote est plus soluble dans les tissus lipidiques que dans les tissus aqueux, il va s’accumuler différemment selon la composition en graisse des tissus : rapidement et en grande quantité dans les tissus lipidiques – tissu adipeux, système nerveux – en moins grande quantité et plus lentement dans les tissus riches en eau – muscles, os. =>La dissolution dépend également de la vascularisation des tissus, l’azote étant apporté par la circulation sanguine.

Question 71

Qu'est ce qu'une maladie de décompression

Answer 71

* Accident de décompression * Embolie gazeuse résultant d’un barotraumatisme (remontée à glotte fermée) rupture du tissu pulmonaire et libération de bulles d’air dans la circulation artérielle