Cours 2 - La fonction respiratoire: Ventilation, échanges et transport des gaz et régulation Flashcards
1
Q
A
2
Q
A
3
Q
Qu’est-ce que le volume expiratoire maximal seconde?
A
Volume d’air mobilisé au cours de la 1ère seconde d’une expiration forcée faisant suite à une inspiration forcée. = 3,5 L
4
Q
Qu’est-ce que le coefficient de Tiffeneau?
A
Reflète le degré d’obstruction des bronches
5
Q
Qu’est-ce que la ventilation pulmonaire de repos?
A
Volume d’air mobilisé en 1 minute par une respiration calme
Ventilation pulmonaire de repos= 6 à 8 l / min
6
Q
Qu’est-ce que la ventilation maximal minute?
A
Plus grand volume d’air qu’un sujet peut mobiliser pendant 1 minute
7
Q
Qu’est-ce que la ventilation alvéolaire?
A
- Volume de gaz inspiré qui atteint effectivement les alvéoles par minute (But : renouveler l’air
alvéolaire) - Caractérise l’efficacité de la ventilation pulmonaire
8
Q
Quel est le but de la ventilation alvéolaire?
A
Renouveler l’air alvéolaire mais existence d’une zone ne participant pas aux échanges: Espace
mort anatomique
9
Q
Qu’est-ce que l’espace de mort anatomique?
A
Zone de conduction qui ne participe pas aux échanges ~ 150 ml
10
Q
Qu’est-ce qui est plus grand, la ventilation pulmonaire ou la ventilation alvéolaire?
A
Ventilation pulmonaire (4,2 L vs 6 L)
11
Q
Quels sont les facteurs qui influencent la ventilation alvéolaire?
A
1) Fréquence respiratoire
2) Capacité résiduelle fonctionnelle (CRF)
3) Répartition de l’air inspiré
12
Q
En quoi la fréquence respiratoire influence la ventilation alvéolaire?
A
Plus fréquence respiratoire ↑ (et plus le volume courant ↓)
moins ventilation alvéolaire est efficace
13
Q
Que permet de déterminer la CRF?
A
- de déterminer le volume résiduel (VR = CRF – VRE) 3 – 1,5
- d’apprécier l’efficacité de la ventilation alvéolaire
- CRF correspond au volume de relaxation thoraco-pulmonaire (Position de repos)
14
Q
À chaque inspiration, on renouvelle _________ de l’air alvéolaire
A
1/8 ou 12%
15
Q
Si CRF ↑, on renouvelle moins d’air et la ventilation alvéolaire est __________
A
moins efficace
16
Q
Même chez 1 sujet sain, il y a une partie de l’air inspiré où:
A
→ alvéoles ne participent pas aux échanges (alvéoles non perfusées)
→ Volume ou espace mort alvéolaire
Espace mort physiologique
17
Q
Quelles sont les étapes de la respiration?
A
1-) Ventilation et sa régulation
Échange d’air entre atmosphère et alvéoles par écoulement en masse
2-) Échange d’O2 et de CO2 entre gaz alvéolaire et sang dans les capillaires pulmonaires par diffusion
3-) Transport d’O2 et de CO2 dans la circulation pulmonaire et systémique par écoulement en masse
4-) Échange d’O2 et de CO2 entre sang des capillaires tissulaires et cellules par diffusion
5-) Utilisation cellulaire d’O2 et de production de CO2
18
Q
Qu’est-ce que l’espace mort physiologique?
A
Espace mort anatomique et espace mort alvéolaire
19
Q
Quelle est la définition des échanges gazeux alvéolo-capillaires?
A
Transfert des gaz de l’alvéole pulmonaire ↔ Capillaire pulmonaire (globules
rouges)
20
Q
Qu’est-ce que la mise en évidence des échanges gazeux?
A
Réalisés par la mise en présence de l’air alvéolaire et du sang capillaire et par les changements
réciproques s’opérant aux niveau du sang et de l’air
21
Q
Qu’est-ce que le versant ventilatoire?
A
Air expiré est plus riche en CO2 (+4%) et moins riche en O2 que l’air inspiré (-4%)
22
Q
Qu’est-ce que le versant circulatoire?
A
Application du principe des gaz asservis dans un liquide (ici, le sang). Après passage au niveau des poumons le sang s’enrichit en O2 (+5 ml) et s’appauvrit en CO2 (-5
ml)
23
Q
A
24
Q
A
25
Qu'est-ce que la fraction d’un gaz dans un mélange gazeux:
Le pourcentage de ce gaz dans ce mélange
26
On appelle pression partielle d’un gaz dans un mélange gazeux?
La pression qu’exercerait
ce gaz s’il occupait à lui seul le volume offert au mélange
27
Somme pressions partielles =
Pression totale du mélange
28
Qu'est-ce que la concentration d’un gaz dans un liquide?
Volume de ce gaz contenu dans 100 ml de ce liquide
29
Transfert des gaz par ________________ se fait en fonction d’un __________________ de
part et d’autre de la membrane alvéolo-capillaire
diffusion passive, gradient de pression
30
Passage des gaz de________________ vers ___________
zone de haute pression, zone de basse pression
31
Quel est le facteur conditionnant les échanges?
Gradient de pression: « moteur » des échanges
32
La capacité de diffusion alvéolo-capillaire (DL) dépend des caractéristiques du gaz et de la membrane alvéolo-capillaire. Lesquels?
Le gaz (solubilité et poids moléculaire) et la membrane (ou l'échangeur) (surface et épaisseur)
33
L'échangeur pulmonaire est bien adapté pour les échanges gazeux alvéolo-capillaires, pourquoi?
- Gradient de pression convenable
- DL favorable (membrane alvéolo-capillaire peu épaisse et surface
d‘échange alvéolaire importante)
34
Dans les conditions normales,
l’échangeur pulmonaire est ______________
(Temps de contact entre sang et air très court)
presque parfait
35
36
Qu'est-ce que l'hypoventilation?
se caractérise par une augmentation du rapport de la production de dioxyde de carbone sur la ventilation alvéolaire. On
dit qu’un sujet hypoventile si la ventilation alvéolaire ne peut plus correspondre à la production de dioxyde de carbone. La PCO2 s’élève au-dessus de sa valeur normale de 40 mmHg
37
Qu'est-ce que l'hyperventilation?
se caractérise par une baisse du rapport de la production de dioxyde de carbone sur la ventilation alvéolaire. La ventilation alvéolaire est en fait excessive par rapport à la production de dioxyde de carbone. La PCO2 devient inférieure à sa valeur normale.
38
Est-ce que l'hyperventilation ne veut pas dire augmentation de la ventilation?
Non
39
Chez le sujet sain, l’oxygène et le dioxyde de carbone diffusent ____________ et l’écoulement de sang dans les capillaires est
relativement _________, ce qui explique que l’on atteigne un équilibre bien avant la fin des capillaires.
rapidement, lent
40
41
Quels sont les moyens de transport des gaz par le sang?
Forme dissoute et combinée
42
Qu'est-ce qui caractérise la forme dissoute du transport des gaz par le sang?
Propriété de dissolution d’un gaz dans un liquide (soit le plasma du sang) Plus la pression partielle du gaz est importante
Plus la quantité de gaz dissous sera importante
43
Qu'est-ce qui caractérise la forme combinée du transport des gaz par le sang?
(combinaison conditionnée par pression de dissolution d’un gaz)
Propriété chimique de certaines substances véhiculées par le sang de former une combinaison
réversible avec les gaz respiratoires
44
Combien y a-t-il d'oxygène dissoute dans le sang?
0,3 ml par 100 ml donc environ 1,5% de l'oxygène du corps
45
Quel est l'aspect fonctionnel du transport de l'O2 dissoute dans le sang?
Rôle capital car forme intermédiaire obligatoire entre la forme combinée dans les globules rouges et la forme gazeuse alvéolaire
46
Combien y a-t-il d'oxygène combinée dans le sang?
98,5%
47
1 molécule d’Hb peut fixer ?
4 molécules d’O2 (4 hèmes, 4 atomes de Fe)
48
Qu'est-ce que le pouvoir oxyphorique de l’Hb?
Quantité maximale d’O2 en ml que peut fixer 1 g d’Hb
Dans les conditions normales : ~ 1,39 ml d’O2 par g d’Hb
49
Qu'est-ce que la capacité de transport en O2 de l’Hb?
Quantité maximale d’O2 (ou charge maximale de l’Hb en O2) en ml que peut transporter l’Hb contenue
dans 100 ml de sang.
50
Qu'est-ce que la saturation de l’Hb en O2 : SaO2 et la quantité?
95 à 97 % (100% si toute l’Hb oxygéné en théorie)
Rapport de la quantité d’O2 réellement fixée à l’Hb sur la capacité de transport en O2 de
l’Hb
51
Quels sont les facteurs de transport de l'O2?
Pression partielle en O2, pression partielle en CO2, pH et température
52
À des PO2 élevées : Affinité de l’Hb
↑ Hb capte O2 (Poumons)
53
À des PO2 basses : Affinité de l’Hb
↓ Hb libère O2 (tissus)
54
Si dans le sang:
PCO2 ↑ pH ↓ Température ↑
L'affinité de l'Hb pour l'O2
Affinité de l’Hb pour l’O2 ↓
(sang transporte moins d’O2)
55
Qu'est-ce que l'effet BOHR?
Pour une même PO2, le sang artériel transporte plus d’O2 que le sang veineux
56
Quels sont les facteurs du transport des gaz au niveau des tissus?
Gradient de pression (Pression partielle en O2 des alvéoles est plus élevée)
57
Si PCO2 ↓, pH ↑, Température ↓
affinité de l’Hb pour l’O2?
affinité de l’Hb pour l’O2 ↑
58
Quel est le rôle du 2-3-Diphosphoglycérate : 2-3-DPG dans le transport du gaz?
- se fixe sur Hb et ↓ affinité pour O2
59
Quel est le rôle de l'oxyde de carbone dans le transport du gaz?
- Affinité très importante pour l’Hb (> celle de l’O2)
2 rôles néfastes :
- Empêche la fixation de l’O2 sur l’Hb (« prend sa place »)
- et paradoxalement, ↑ affinité de l’O2 pour l’Hb
(déplacement de la courbe vers la gauche)
60
En fin de compte, quel est l'effet de l'oxyde de carbone sur le transport du gaz au niveau des tissus?
Au niveau des tissus, O2 cédé moins facilement
Effet « inverse » de l’effet Bohr
61
Quelles sont les composés bicarbonates dans le plasma et dans les globules rouges?
Protéinates de Na dans le plasma
Protéinates de K dans les globules rouges
62
Quelles sont les composés carbaminés dans le plasma et dans les globules rouges?
Dans Plasma : Protéines plasmatiques
Dans globules rouges : Hémoglobine
63
Quels sont les facteurs de transport du CO2?
1) Pression partielle en CO2
2) Pression partielle en O2, pH, Température
3) Hémoglobine et protéines plasmatiques: Qté CO2 fixée dépend de leur concentration
64
Comment appelle-t-on cet effet? Pour une même PCO2, le sang veineux transporte plus de CO2 que le sang artériel
Effet Haldane
65
Qu'est-ce que les échanges gazeux hémato-tissulaires?
Transfert par diffusion passive en fonction d’un gradient de concentration selon caractéristiques du
gaz et surface d’échange (nombre de capillaires et épaisseur membrane alvéolo-capillaire)
66
Le pH sanguin doit être à combien?
7.4
67
Si le pH est de plus ou moins 7.4, comment appelle-t-on ça?
En bas = acidose
En haut = alcalose
68
Une augmentation de H+ provoque quoi sur le pH?
Diminue le pH
69
Quels sont les éléments du système tampon du sang?
- Bicarbonates
- Hémoglobine
- Protéines
70
Quelles sont les actions des poumons en réponse à de l'acidose ou de l'alcalose?
Acidose = augmentation de la ventilation
Alcalose = diminution de la ventilation
71
Quelles sont les actions des reins en réponse à de l'acidose ou de l'alcalose?
Acidose = reins éliminent les ions H+
Alcalose = Reins éliminent les ions HCO3-
72
Quels sont les trois centres respiratoires de l'arc réflexe?
1) centre pneumotaxique
2) centre apneustique
3) centres bulbaires
73
Qu'est-ce qui caractérise le centre pneumotaxique?
Situé dans la partie supérieur du pont (protubérance annulaire)
Inhibe le centre inspiratoire
Raccourci la période d’inspiration
Prévient l’hyperinflation des poumons
74
Qu'est-ce qui caractérise le centre apneustique?
Situé dans la partie inférieur du pont (protubérance annulaire)
Stimule continuellement le centre inspiratoire
Prolonge l’inspiration; cause l’apnée
Inhibe le centre pneumotaxique
75
Qu'est-ce qui caractérise le Centre bulbaire : Groupe respiratoire dorsal (GRD)?
Amas de neurones situés sur la portion dorsale du bulbe rachidien, à la racine du nerf crânien IX
Centre inspiratoire (semble être le centre de la régulation du rythme respiratoire)
76
Quel est le parcours de l'influx nerveux pour le groupe respiratoire dorsal?
® nerf phrénique ® diaphragme
® nerfs intercostaux ® muscles intercostaux externes ---- Thorax se dilate ® Augmentation de volume ® Diminution de la pression intra-alvéolaire
77
Qu'est-ce qui caractérise le groupe respiratoire ventral?
* Amas de neurones situés sur la portion ventral du tronc cérébral
* S’étend de la moelle épinière jusqu’à la jonction du bulbe rachidien et du pont
* Composé d’un nombre plus équilibré de neurones inspiratoires et expiratoires
* Générateur du rythme respiratoire: Complexe Pré-Bötzinger (partie supérieure du GRV)
78
Dans les centres bulbaires, Lorsque neurones inspiratoires sont actifs: neurones expiratoires inactifs et réciproquement. Comment appelle-t-on ce phénomène?
Inhibition réciproque
79
Quels sont les facteurs qui influencent l'amplitude respiratoire?
*Déterminée par la fréquence des influx envoyés du centre respiratoire aux neurones moteurs
qui régissent les muscles respiratoires
*+ les influx sont fréquents, + le nombres d’unités motrices excités est grand, et + les contractions des muscles respiratoires sont intenses
80
Quels sont les facteurs qui influencent la fréquence respiratoire?
*Dépend de la durée de l’action du centre inspiratoire ou, inversement, de la rapidité de son
inactivation
81
Si ↑ PCO2 ↓ pH ↑ Température, dans le sang qui perfuse les Centre respiratoire?
La ventilation pulmonaire augmente
82
Si ↓ PCO2 ↑ pH ↓ Température, dans le sang qui perfuse les Centre respiratoire?
La ventilation pulmonaire diminue
83
Qu'est-ce qui est sensible aux variations de composition du sang?
Les chémorécepteurs aortiques et carotidiens
84
Qu'est-ce qui envoie des inlfux excitateurs aux CR?
Glomus aortique
85
Par quel nerf les glomus envoient leurs signaux?
Aortique = Cyon
Carotidien = Héring
86
Les glomus carotidiens sont sensibles à quels paramètres du sang?
PaCo2, PaO2, pH
87
Quels sont les mécanismes régulateurs de la composition du sang?
1) Chémorécepteurs artériels
2) Barorécepteurs artériels
3) Mécanorécepteurs: plèvre viscérale et conduits pulmonaires
4) Mécanorécepteurs de l’appareil locomoteur
5) Métaborécepteurs dans les muscles périphériques et
diaphragme (exercice)
88
Qu'est-ce qui caractérise les barorécepteurs artériels?
- Action moins importante
- Inhibent les CR partiellement, à pression artérielle normale (action tonique permanente)
89
Pour les barorécepteurs artériels, si la pression artérielle↑, que se passe-t-il?
Inhibition +++ (importante)
↓ Ventilation pulmonaire
(barorécepteurs plus activés émettent beaucoup d’iN)
90
Pour les barorécepteurs artériels, si la pression artérielle ↓ , que se passe-t-il?
Levée de l’inhibition
↑ Ventilation pulmonaire
(barorécepteurs moins activés émettent moins d’iN)
91
Qu'est-ce qui caractérise les mécanorécepteurs: plèvre viscérale et conduits pulmonaires
Réflexe de distension pulmonaire (Hering-Breuer)
* Distension des poumons stimulent ces récepteurs
* Influx inhibiteurs via neurofibres afférentes au centre inspiratoire du bulbe rachidien
* Mettent fin à l’inspiration et induisent l’expiration
92
Qu'est-ce qui caractérise les mécanorécepteurs de l’appareil locomoteur
- Au niveau des articulations (tendons, synovie)
- Sensibles aux déplacements des pièces articulaires
- Stimulent les CR et plus spécifiquement le CI
93
Comparaison de l’action de PCO2 et PO2 :
- Pour mise en jeu réflexe : Stimulus = ?
PO2
94
Comparaison de l’action de PCO2 et PO2 : Pour mise en jeu centrale : Stimulus = ?
PCO2
95
D’autres centres nerveux peuvent modifier le fonctionnement des CR. Lesquels?
1) Cortex cérébral (siège de la volonté) Hypo-, hyperventilation, apnée mais dans limites temporelles
2) Hypothalamus (centre des émotions)
3) Centres de la déglutition et du vomissement (dans bulbe rachidien)
Quand ces centres sont actifs, les centres respiratoires sont inhibés (apnée)
96
Vrai ou faux? Augmentation PaCO2 est le plus puissant stimulus respiratoire
Vrai
97
Vrai ou faux? Conditions normales: PaO2 n’influence qu’indirectement la ventilation via une augmentation de la sensibilité des chémorécepteurs centraux pour la PaCO2
Vrai
98
Vrai ou faux? . PaO2 < 200 mmHg: Principal stimulus de la respiration: Augmentation de la respiration via les chémorécepteurs périphériques ( pH via ¯ PaCO2: inhibe la respiration)
Faux, 60 mmHg
99
Vrai ou faux? Variations pH artériel modifient la ventilation via chémorécepteurs périphériques; ventilation influence la PaCO2 et le pH du sang artériel; pH du sang artériel n’a pas d’effet direct sur les
chémorécepteurs centraux
Vrai
100
