Module 2 : mécanique et travail respiratoire

Question 1

Qu’est-ce que la ventilation?

Answer 1

processus responsable du mouvement des gaz entre l’environnement externe et les alvéoles

Question 2

Quel est le rôle des gradients de pression dans la ventilation?

Answer 2

Permettre un déplacement des gaz de P élevé -> P faible

Donc lors de l’inspiration: Palv < Patm donc déplacement gaz atmosphère -> alvéoles

Et lors de l’expiration le contraire

Question 3

Quel est la loi de Boyle?

Que peut-on en déduire p/r à la relation entre les deux variables décrites ?

Answer 3

Loi de Boyle: P1V1 = P2V2

On peut déduire que le pression est inversement proportionnel au volume (dans un réservoir clos à température constante)

Question 4

Comment la loi de Boyle s’applique-t-elle aux interactions paroi thoracique poumons lors de l’inspiration et lors de l’expiration (p/r à la P et au V)?

Answer 4

Lors de l’inspiration, le volume thoracique augmente, donc la pression diminue (puisque P est inversement proportionnel à V), ce qui permet une entrée d’air

Lors de l’expiration, c’est le contraire

Question 5

Qu’est-ce que la Pip?

Pourquoi est-elle négative?

Answer 5

La Pip est la pression intrapleurale, soit la pression de la cavité pleurale.

Elle est négative (inférieure à la pression atmosphérique), car un vacuum s’établit dans l’espace intrapleurale en raison de la direction opposée des deux forces de rétraction élastique exercées par les poumons et la cage thoracique.

Question 6

Qu’est-ce qu’un pneumothorax?

Quel est son intérêt dans l’étude de la pression?

Quels sont les conséquences d’un pneumothorax?

Answer 6

C’est une condition où la Pip = Patm

L’apparition d’un pneumothorax met en évidence le rôle clé de la Pip négative et la présence des forces de rétraction élastique.

Un pneumothorax entraîne un collapse des poumons et une expansion de la cage thoracique.

Question 7

Qu’est-ce qui génère les pressions responsables de la variation du volume pulmonaire?

Answer 7

La mécanique respiratoire

Question 8

Qu’est-ce que la Palv?

À quoi correspond-elle?

Quelle équation permet de la déterminer?

Answer 8

P alv= pression alvéolaire

Elle correspond à la pression dans la lumière de l’avéole.

Palv = Pip + Pélas (F de rétraction élastique des alvéoles)

Question 9

Qu’est-ce que la Ptm?

À quoi correspond-elle?

Quelle équation permet de la déterminer?

Answer 9

Ptm= pression transmurale

Elle correspond à la pression qui maintient les voies aériennes ouvertes

Ptm= Piva - Pip (où Piva= P à l’intérieur des voies aériennes)

Question 10

Qu’est-ce que la Ptp?

À quoi correspond-elle?

Quelle équation permet de la déterminer?

Answer 10

Ptp= pression transpulmonaire

Elle correspond à la pression qui maintient les alvéoles ouvertes (déterminant clé du volume alvéolaire!)

Ptp= Palv - Pip (=Pélast mais dans l’autre sens)

Question 11

Qu’est-ce que la Ptr?

À quoi correspond-elle?

Quelle équation permet de la déterminer?

Answer 11

Ptr= pression transrespiratoire

Elle correspond à la pression motrice responsable du flux d’air dans et hors des poumons

Ptr= Patm - Palv

Question 12

Nommer les 2 grands types de forces qui doivent être surmontés pour assurer la ventilation.

Answer 12

Forces élastiques des tissus

Forces résistives (de friction) de l’air

Question 13

Qu’est-ce que la compliance pulmonaire?

Quels sont ses principaux déterminants?

Comment peut-on dériver la compliance à partir d’une courbe pression/volume?

Answer 13

C’est la facilité de distention avec une pression.

Rigidité du tissu conjonctif pulmonaire et tension de surface

Sur une courbe P/V, la C= pente entre 2 points

Question 14

Qu’est-ce que la tension de surface?

À quoi ce phénomène est-il dû dans les alvéoles?

Comment la tension de surface contribue-t-elle à la compliance pulmonaire?

Answer 14

TS= force d’étirement des molécules d’H2O à la surface

Puisque les alvéoles sont sphériques, la force résultante de la TS est dirigé vers l’intérieur de la sphère, cela favorise le collapse.

Quand il n’y a pas de tension de surface, le poumon démontre une compliance beaucoup plus grande.

Question 15

Quelle est la fonction du surfactant alvéolaire?

Quelle est la source du surfactant alvéolaire?

Answer 15

Son rôle est de diminuer la tension de surface, ce qui augmente les forces de rétraction élastique et augmente donc la compliance.

Il est synthétisé à partir des pneumocytes de type II, qui le relâchent par exocytose à l’intérieur des alvéoles.

Question 16

Nommer deux facteurs permettant de stabiliser et de prévenir le collapse des alvéoles.

Answer 16

Le surfactant alvéolaire

La Pip

Question 17

Nommer 2 rôles joués par l’interdépendance structurale des alvéoles.

Answer 17

Elle assure que le stress mécanique induit par les variations de pression à la surface pleurale soit transmis aux alvéoles et petits conduits respiratoires

Stabilise et prévient le collapse des petites alvéoles

Question 18

Comment la résistance à l’écoulement de l’air se distribue-t-elle dans les voies respiratoires supérieures et inférieures?

Pourquoi en est-il ainsi?

Answer 18

• 50%-70% de la R totale dans les voies respiratoires supérieurs
• 30%-50% de la R totale dans les voies respiratoires inférieures

Dans les voies respiratoires supérieures, les débit d’air et très rapide alors que dans les voies respiratoires inférieurs les nombreux embranchements diminuent grandement le débit d’air

Question 19

Quel est le patron d’écoulement d’air présent dans les voies respiratoires supérieures?

Et inférieures?

Answer 19

Supérieures: turbulent

Inférieures: laminaire

Question 20

Comment est-ce que le tonus bronchique affecte la résistance des voies aériennes?

Qu’est-ce qui contrôle le tonus bronchique (bronchoconstriction vs bronchodilatation)?

Answer 20

Lorsqu’il y a une modification du diamètre des voies aériennes (donc de la lumière de celle-ci), il y a une modification de la résistance.

C’est la tension des fibres musculaires lisses qui modifient le tonus bronchique via différents mécanismes:

Bronchoconstriction: SN cholinergique parasympatique (via le nerf vague)
Bronchodilatation: catécholamines circulantes, voies efférentes non-adrénergiques non cholinergiques du SNautonome (il n’y a pas de voies nerveuses sympathiques qui va dans les bronches).

Question 21

Comment est-ce que le volume pulmonaire affecte la résistance des voies aériennes?

Quels sont les deux raisons qui expliquent ce phénomène?

Answer 21

Si le volume augmente, la résistance diminue.

Les deux raisons sont dues au fait que les petits conduits sont déformables en raison de l’absence de cartilage.

1: Rva inversement proportionnel à son r à la puissance 4. Donc lors d’une inspiration profonde, Pip dim -> Ptm augmente-> diamètre augm. -> R dim
2: augmentation du diamètre entraîne une augmentation de la traction des alvéolaires sur les petits conduits respiratoires

Question 22

À quel moment survient la compression dynamique des voies respiratoires?

Quelle est la cause de la compression dynamique?

Answer 22

Lors de l’expiration forcée

Lors d’une expiration forcée, la Pip devient très positive ce qui fait diminuer la Ptm grandement, les voies aériennes sont donc très peu ouvertes (augmentation de la résistance). Il n’y a donc pas plus d’air qui sort que lors d’une expiration normale.

Question 23

À quoi correspond le travail respiratoire (W)?

Contre quelle force le travail respiratoire travaille-t-il lors d’une respiration lente et profonde?

Answer 23

Il correspond à l’E nécessaire afin de surmonter les forces élastiques et les forces résistives à l’écoulement d’air.

Lente et profonde: W dirigé contre F élastiques
Courte et repide: W dirigé contre F résistives au mvmt d’air