Module 5 Transport gazeux sanguin

Question 1

Par quels moyens l’O2 est-il transporté dans le sang? (2)

Answer 1

Sous une forme dissoute dans le sang (0,3 ml/100 ml sang / 3ml/L) ou sous une formée liée à l’hémoglobine dans les érythrocytes (environ 97,5% des GR, donc environ 19,7 ml/100 ml sang / 200 ml/L)

Question 2

Décrire la structure et le rôle de l’hémoglobine.

Answer 2

Complexe protéique composé d’hème et de globine. Chaque hème = lie un Fe2+ et chaque Fe2+ = liaison globine + liaison O2.

Chaque globine = 4 chaînes polypeptidiques, repliées sur elles-même avec hème au centre.

4 hèmes par Hb donc 4 O2 liés par Hb.

Rôle: Lier O2 dans les poumons et relâcher O2 dans les tissus.

Question 3

Comment détermine-t-on le pourcentage de saturation d’hémoglobine en O2?

Answer 3

Saturation de l’hémoglobine totale ( HBO2/hémoglobine totale x 100).

Sang artériel: environ 97,5 % des molécules d’hémoglobine sont oxygénées

Sang veineux: environ 75% des molécules d’hémoglobine sont oxygénées.

Question 4

Décrire la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine.

Answer 4

Forte pente avec PO2 de 10-60 mmHg suivi d’un plateau avec PO2 de 60-100 mmHg.

Pente = zone de largage de l’O2 dans les tissus dans lesquels la PO2 est habituellement 40 mmHg

Plateau = phase de captage de l’O2 dans les poumons dans lesquels la PO2 est normalement 100-105 mmHg

Question 5

Quels sont les autres noms donnés à la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine?

Answer 5

courbe d’association ou courbe d’équilibre de l’oxyhémoglobine

Question 6

Quels sont les facteurs modifiant le transport de l’O2?

Answer 6

Qui diminue l’affinité avec O2:

• augmentation de la température corporelle
• augmentation de la PCO2
• augmentation de l’acidité

Question 7

Qu’est-ce que l’effet Bohr?

Answer 7

Effet de la PCO2 et du pH sur l’affinité de l’hémoglobine pour l’O2.

Question 8

Quelles sont les étapes du captage sanguin de l’O2?

Answer 8

1. Sang des capillaires pulmonaires = 40 mmHg et PO2 alvéolaire = 105 mmHg
2. Gradient de diffusion = O2 diffuse des alvéoles vers le plasma, puis du plasma vers l’intérieur des GR.
3. Diffusion O2 = augmentation de la PO2 dans GR = association de O2 avec Hb
4. Majorité O2 se lie à Hb donc la PO2 dans le sang reste sous la PO2 alvéolaire (car les O2 liés ne contribuent pas à la PO2.)
5. Diffusion O2 et association avec Hb se poursuivent jusqu’à saturation Hb et équilibre des pressions partielles.

toutes ces étapes se réalisent en 0,25 s chez l’animal sain.

Question 9

Quelles sont les étapes du largage de l’O2 dans les capillaires tissulaires?

Answer 9

1. Utilisation de l’O2 par les mitochondries = PO2 cellule inférieure à PO2 interstice, donc diffusion continue vers l’intérieur de la cellule.
2. PO2 dans interstice toujours inférieure à PO2 dans le sang artériel = diffusion O2 du plasma vers l’interstice.
3. Diminution O2 dans le plasma = diffusion O2 dans les GR vers le plasma = diminution PO2 dans les GR
4. Chute de PO2 dans GR = dissociation oxyhémoglobine = libération O2 et diffusion hors des GR donc la saturation des Hb passe de 97,5 à environ 75%.

Question 10

Quels sont les facteurs contribuant à la concentration totale d’O2 dans le sang artériel?

Answer 10

O2 dissous:

• composition de l’air inspiré
• Ventilation alvéolaire
• Diffusion de l’oxygène entre l’alvéole et le sang
• Perfusion adéquate de l’alvéole

O2 lié à Hb:

• % saturation de l’Hb
• nombre total de sites de liaison

Question 11

Par quels moyens le CO2 est-il transporté dans le sang? (3)

Answer 11

1. CO2 dissous, environ 10%
2. Bicarbonate (CO3-), environ 70%
3. Composés carbaminés, 20-21 %

Question 12

Comment le CO2 est-il converti en bicarbonate? Dans quel site principal?

Answer 12

Une première réaction produit de l’acide carbonique H2CO3 à une vitesse très lente dans le plasma, mais qui accélère considérablement dans les GR avec l’enzyme anhydrase carbonique. Ensuite, dissociation du H2CO3 en HCO3- et H+, sans enzyme et rapidement. DONC: Site principal = érythrocytes.

Question 13

Comparer la courbe de dissociation du CO2 à la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine.

Answer 13

Elle est pratiquement linéaire, pas plateau avec une pente qui ne varie pas mais qui est plus forte que celle de l’O2.

Question 14

Quel est le principal facteur influençant le transport sanguin du CO2?

Answer 14

Une variation de PO2

Question 15

Qu’est-ce que l’effet Haldane?

Answer 15

L’effet de la PO2 sur le transport du CO2

Question 16

Comparer l’affinité de HbO2 et de Hb avec le CO2.

Answer 16

Liaison avec Hb pour transport dans le sang, peu d’affinité pour HbO2.

Question 17

Quelles sont les étapes du captage sanguin du CO2?

Answer 17

1. CO2 produit par la respiration cellulaire diffuse dans le milieu interstitiel, puis le plasma selon gradient de pression. CO2 dissous dans le plasma, augmentation de PCO2 plasmatique = gradient de diffusion vers l’intérieur des GR
2. Une partie reste dissoute, l’autre se lie au désoxyhémoglobine mais la majeure partie se convertie en H2CO3, puis en HCO3- et en H+ avec l’enzyme anhydrase carbonique = baisse CO2 dissous (donc baisse PCO2) = diffusion CO2 tissus vers le sang.
3. Pour éviter arrêt de la réaction catalysé par anhydrase carbonique, les produits HCO3- et H+ sont retirés en continu du cytoplasme des GR (HCO3- vers extérieur des GR et H+ combiné à désoxyhémoglobine).
4. Baisse de PO2 dans capillaires périphériques = chute de HbO2 / augmentation Hb = favorise couplage CO2 / Hb qui permet captage tissulaire.

Question 18

Quelles sont les étapes du largage sanguin du CO2?

Answer 18

1. CO2 dissous dans le plasma diffuse des capillaires pulmonaires vers les alvéoles selon gradient de pression puis est expulsé par ventilation alvéolaire. Perte de CO2 = baisse de PCO2 plasmatique = gradient de diffusion de l’intérieur des GR vers le plasma.
2. Baisse de CO2 dans GR = combinaison HCO3- et H+ en H2CO3 et avec anhydrase carbonique, H2CO3 = CO2 et H2O. CO2 quitte GR vers plasma , puis alvéole.
3. HCO3- transportés du plasma vers intérieur des GR en échange de Cl- et H+ se dissocie de HbH pour fournir les besoins pour créer du H2CO3.

CO2 diffuse dans alvéoles, et éliminé par ventilation = hausse de production de CO2 dans les GR (à partir de H+ et HCO3-)

Augmentation PO2 dans les capillaires = augmentation de HBO2 et diminution Hb = dissociation CO2 de HBCO2 et largage pulmonaire du CO2.

Question 19

Comment la production de CO2 peut-elle influencer l’équilibre acido-basique?

Answer 19

Le CO2 se combine à l’eau pour former du H2CO3, qui est converti par la suite en H+ et HCO3-. Le CO2 a une influence sur l’équilibre acido-basique avec l’augmentation d’ions H+ sanguin = sang veineux légèrement plus acide (parce que majorité des H+ se lie au Hb) ET avec la production HCO3- = tampon pour les acides fixes dans le plasma.

Question 20

Quelle est l’origine de l’acidose et de l’alcalose respiratoire?

Answer 20

Acidose:

Hypoventilation ou pathologies empêche élimination normale de CO2 = PCO2 augmente = augmentation concentration H+ et diminution du pH = acidose respiratoire.

Alcalose:

Hyperventilation entraîne élimination excessive de CO2 = chute de PCO2 et H+ = augmentation du pH = alcalose respiratoire.

Question 21

Quels sont les mécanismes pour répondre à une demande accrue en O2 lors de l’exercice intense?

Answer 21

• augmentation de la ventilation
• augmentation de la fréquence cardiaque
• augmentation de l’hématocrite
• augmentation de l’efficacité musculaire à extraire l’O2 artériel