Physio 2 Flashcards
Étapes de l’oxygénation tissulaire (3)
1) respiration externe
2) Transport oxygène
3) respiration interne
2 critères de la respiration externe
ventilation = qté suffisante d’O2 doit atteindre alvéole
et
diffusion = interface ventilation-perfusion doit être assez longue
Ventilation
(permet quoi, contrôlée par quoi, etc)
- Contrôlée par niveau de CO2 artérielle (sous forme de pression)
- Conséquence de l’excrétion de CO2 = apport O2
DONC volume O2 est indirectement contrôlé par la ventilation par l’intermédiaire du niveau de CO2
Relation directe entre le PaCO2 et la ventilation
PaCO2 = (VCO2 x 0,863) / Ventilation
comme le PaCO2 doit être stable, la ventilation permet de la contrôler en fct de la qté de CO2 produite
2 composantes de la surface alvéolo-capillaire
- Membrane semi-perméable
- Gradients de pression de chaque bord de la membrane
Par quoi la diffusion est-elle définie?
Par la loi de Fick
Loi de Fick
taux de transfert d’un gaz de part et d’autre de la membrane alvéole-capillaire dépend de
- surface tissu
- différence de pression de chaque bord
- épaisseur du tissu
- capacité de la membrane à diffuser ( a 2 variables)
V gaz = (A x D x (P1 - P2) ) / Épaisseur
Capacité à diffuser (D)
Dépend de
- Solubilité ( + grande, + capacité grande)
- poids moléculaire ( + grand, - capacité grande)
proportionnelle à la solubilité
inversement proportionnelle à la racine carrée du PM
Diffusion du CO2 vs O2
CO2 diffuse + que O2 car
solubilité + grande
pourtant PM est plutôt semblable
Facteurs pouvant limiter le transfert d’un gaz
- Diffusion (capacité de traverser le membrane)
épaississement de la membrane (fibrose)
diminution gradient de pression (altitude)
exercice intense (associé à maladie ou non)
Diminution surface échange (pneumonectomie, emphysème)
- Perfusion (combinaison du gaz avec hémoglobine)
Pour que la diffusion soit suffisante/efficace, il faut quoi?
- assez de temps pour atteindre un équilibre (0,25 sec sont nécessaires)
- nb suffisant d’unités alvéolo-capillaires
Temps de transit du sang le long de la membrane
au repos
en exercice
repos: 0,75 sec
exercice: 0,25 sec
Limitation transport O2
- limité par perfusion
réaction de fusion avec hémoglobine a une vitesse limitée donc il y a une accumulation d’O2 dans les capillaires ce qui réduit le gradient et donc le transfert du gaz
Limitation transport CO
-limité par diffusion
réaction de fusion avec hémoglobine très rapide donc le gradient de pression reste très grand, ce qui bloque c’est le passe au travers de la membrane
**DONC EXCELLENT GAZ POUR ÉVALUER DIFFUSION
DLCO
(c’est quoi, but, unités)
= diffusion au monoxyde de carbone
unités: mL/min/mm Hg pression alvéolaire
permet de calculer la capacité de diffusion du poumon
Équation du calcul de DLCO
DLCO = Vco/ (P1-p2)
comme pression dans le sang du CO est très très faible vu que l’hémoglobine le catch tout de suite:
DLCO = Vco/PaCO
Vco= débit
PaCO= pression alvéolaire du CO
Méthodes de mesure du DLCO en clinique
- En apnée: mesure taux de disparition du CO pendant une apnée de 10 sec
- En état stable: faire respirer un faible concentration de CO et on mesure le taux de disparition du CO du gaz alvéolaire en fct de la concentration alvéolaire
Formes de transport de l’O2
forme dissoute
forme combinée
Forme dissoute du transport de O2
(dépend de quoi?)
dépend de la constante de solubilité de l’O2
transporte pas une été suffisante pour satisfaire les besoins
Constante de solubilité de l’O2
valeur, où, quand?
0,003 mL d’O2/mm Hg d’O2/100 mL de sang
dans le plasma à 37 degrés
Relation entre PaO2 et O2 dissout?
Oui, relation directe
Ex: quand PaO2 = 100 mm Hg, il y a 0,3 mL O2 dissout dans 100 mL de sang
Qté O2 bisous: PaO2 x 0,003
Forme combinée du transport de O2
transport de l’O2 lié à l’hémoglobine
Forme combinée augmente la capacité de transport du sang par un facteur quoi?
100
Hémoglobine
-poids moléculaire
-structure
- PM: 64 500
- composée de hème (4) et de globine (1)
- globine:
composée de 4 chaines dont 2 alpha (141 aa) et 2 beta (146 aa)
chaque chaine est liée à une hème - hème:
composé d’un groupe de porphyrie et de fer
chaque fer est lié à un O2
Concentration sanguine normale de Hb
15g/ dL
Affinité de l’O2 pour hémoglobine
proportionnelle au nb de molécules d’O2 déjà présentes sur l’hémoglobine
+ il y en a, + l’affinité est grande
% de saturation de l’hémoglobine
% des sites de transports qui sont occupés
1g d’hémoglobine transporte. …. mL d’O2
1,34 mL
SI SATURÉ À 100%
relation entre la pression partielle en O2 et la saturation en O2
+ sa forme
- Directe mais non linéaire
- On l’appelle la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine
pourquoi c’est important de comprendre les effets de la forme de la courbe?
car entre 20 et 60 mm Hg, un changement minime de la PaO2 fait un grand changement dans la SaO2
Signification d’un déplacement de la courbe vers la droite
- pour une PaO2 donnée: la saturation en O2 est + basse
- hémoglobine moins avide d’O2
causes de déplacement de la courbe vers la droite
- Concentration H+ augmente
- PaCO2 augmente
- Température augmente
- 2-3 DPG augmente
fait de la compétition pour fixation de O2 du Hb
se voit chez anémie, hyperthyroïdie, hypoxie associée à une maladie obstructive chronique, altitude, insuffisance cardiaque, exercice exténuant chez sujet normal
Signification d’un déplacement de la courbe vers la gauche
- pour une paO2 donnée: saturation en O2 est + grande
- Hb + avide d’O2
causes de déplacement de la courbe vers la gauche
inverse de la droite
déplacement de la courbe vers la droite tend à quoi?
augmenter la libération d’O2 dans les tissus
(perfusion tissulaire)
P50
- définition
- valeur normale
= PaO2 à laquelle SaO2 est à 50%
26 mm Hg
Contenu artériel en O2 (CaO2)
= volume d’O2 présent dans le sang artériel
DONC
Volume O2 dissous + Volume O2 combinée
Calcul volume d’O2 lié
O2 lié (mL/100 mL de sang) =
(Concentration Hb dans sang) x (1,34 mL O2/g Hb) x (%Sat)
**concentration Hb= 15g/ 100 mL
** %sat pris dans la courbe de dissociation
Dans sang artériel:
% O2 dissout
% O2 combiné
2% O2 dissout
98% O2 combiné
Contenu veineux en O2 (CvO2)
= volume total d’O2 dans le sang veineux
PvO2 est environ 40 mm Hunger Games
représente environ 75% du volume total du sang artériel
Différence de contenu artério-veineux
contenu artériel en 02
contenu veineux en O2
5ml / 100 mL environ
20 ml / 100 mL de sang
15 ml / 100 ml de sang
ce qui détermine la perfusion tissulaire
PaO2
(logique car quand on déplace la courbe vers la droite, il y a une augmentation de libération d’O2 dans les tissus)
ce que représente la différence de contenu artério-veineux
ce qui est consommé par les tissus
Équation de Fick
= décrit la relation entre débit cardiaque, différence artério-veineuse et la consommation en O2
Consommation en O2 (mL/min) =
Débit cardiaque (L/min) x Différence (mL/ 100 mL de sang)
Débit cardiaque chez personne normale
5L/min
soit 5000 mL/min
Qté d’O2 consommée par les tissus
250 mL d’O2/min
**juste calculé avec la formule de Fick
Comment est-ce possible que le sang veineux aille encore de L’O2?
Hb n’a pas la capacité de libérer tout son O2
Sang artériel distribué dans l’organisme est homo/hétérogène?
homogène
Consommation d’O2 d’un tissu à l’autre
Ex: peau et sang
Très variable et le degré d’extraction aussi
peau: différence artério-veineux = 1 ml/ 100 ml de sang
coeur: “ “ = 11 ml/ 100ml de sang
Utilité du débit sanguin si organes consomment peu d’oxygène
quelques exemples
peau: régulation thermique
rein: filtration glomérule rénale
Utilité principale de l’oxygène au niveau tissulaire
oxydation du pyruvate dans cycle de krebs
en absence d’oxygène, l’organisme fonctionne en …?
anaérobie
l’anaérobie provoque quoi?
production d’acide lactique
DONC acidose
DONC dysfonctionnement cellulaire
Quand l’hypoxie survient-elle?
explication + valeur
pas assez d’oxygène pour subvenir aux besoins métaboliques du tissu
si PO2 dans mitochondria est + petit que 7 mm de Hg
consommation/ production au repos individu normal
O2
CO2
O2= 250 ml/min
CO2 = 200 ml/min
ratio V Co2/V O2
(explication + valeur)
quotient respiratoire (QR)
normalement environ 0,8
Augmentation consommation O2 et production CO2 lors de l’exercice chez individu normal
15 - 20x plus
donc 3000 - 4000 ml/min
en général, il y a un équilibre entre 3 facteurs concernant le CO2. lesquels?
qté de CO2 produite dans tissus (VCO2)
qté de CO2 dans le sang (PaCO2)
qté de CO2 excrété
Façon principale de réguler/maintenir constante la PaCO2?
Ventilation
**comme vu avant: PaCO2 = VCO2/Va
Comment fonctionnent les changements de ventilation?
+ de CO2 produit
DONC PaCO2 augmente
DONC stimulation des centres respiratoires cérébraux
DONC accroissement de la ventilation
DONC gradient va augmenter de part et d’autre de la membrane alvéolo-capillaire
DONC débit de CO2 va augmenter
DONC + de CO2 éliminé
Pourquoi il est important de maintenir la PaCO2 constante?
même un petite variation peut amener des modifications importantes dans la conentration en H+ du sang
Comment calculer la ventilation totale (ou minute)?
VE = VT x Fr
VT = volume courant
Fr = fréquence respiratoire par min
Ventilation totale
ventilation alvéolaire (efficace) + ventilation de l’espace-mort (perdue)
donc ne donne pas une idée exact de ce qui se rend aux alvéoles pour participer aux échanges
** pas utile pour vérifier l’efficacité de la ventilation
Combien de mL ne participe pas à la ventilation alvéolaire?
150 ml sur 500 ml
Comment évaluer si la ventilation est efficace?
avec le PaCO2
(qui est inversement proportionnel à la ventilation alvéolaire)
4 formes de transport du CO2
CO2 dissout
H2CO3 (acide carbonique)
ion bicarbonate
composés carbamino
CO2 dissout
- Proportionnelle à la PaCO2 et le coefficient de solubilité
- 2,9 mL / 100 mL de sang
OU 1,2 mEq / L - 8% du CO2 transporté est dissout
Coefficient de solubilité du CO2
0,072 ml/ mm Hg/ 100 mL
ou
0,03 mEq/L/mm Hg
Acide carbonique
= association de CO2 dissout + eau
composé intermédiaire de réaction
existe en petite qté dans organisme
Qté d’acide carbonique dans sang
0,006 mL d’acide carbonique/ 100 ml de plasma
ion bicarbonate
compte pour 80% du transport de CO2
provient de la transformation du CO2 dissout par 2 mécanismes
2 mécanismes permettant de transformer le CO2 dissout en ion bicarbonate
anhydrase carbonique
transport du chlorure
Anhydrase carbonique
= enzyme dans les globules rouges qui active la réaction
H2O + CO2 + A.C —-·> H2CO3
favorise la formation d’ion carbonate
active la réaction 13 000x +
Anhydrase carbonique + Transfert des chlorures
(explication complète du processus)
1) CO2 diffuse des tissus vers le plasma
2) Diffuse du plasma vers le globule rouge
3) Transformation en H2CO3 par la A.C
4) Tranformation rapide en ion bicarbonate + H+
5) H+ va se lier à une hémoglobine car il ne peut pas s’accumuler dans la cell
6) Ion bicarbonate sort du GB pour aller dans le plasma
et du Cl - passe du plasma au GB pour rétablir la neutralité
Concentration normale de HCO3- dans le plasma
24 mEq/L
Composés carbamino
= transport de CO2 par des protéines dans le plasma
2 types de protéines:
liaison à un gr amino d’une protéine
liaison à la protéine globine de Hb
Groupement carbamino
= protéine qui transport de CO2
Liaison à un gr. amino d’une protéine
2% du CO2 est transporté de cette faôn
Liaison à la prot. globine de Hb
- formation d’un gr. carbamino-hémoglobine
- s’effectue à des sites différents de celui de l’O2
- représente 10% du transport de CO2
Effet Haldane
comme l’affinité de l’Hb pour le CO2 est inversement proportionnelle au nb d’O2 qu’il transporte, le Hb dénaturé transporte + de CO2 pour une pression partielle donnée
Effet de Bohr
inverse de effet haldane
si une hémoglobine transporte de l’O2, elle a moins d’affinité pour le CO2
Sang artériel
Pression en O2 et CO2
Contenu en O2 et CO2
PO2 = 90 mm Hg
PCO2 = 40
contenu O2 = 20 mL / 100 mL
contenu CO2 = 48,5
** volume de CO2 bcp + grand que volume d’O2
Sang veineux
Pression en O2 et CO2
Contenu en O2 et CO2
PO2 = 40 mm Hg
PCO2 = 46
contenu O2 = 15 mL / 100 mL
contenu CO2 = 52,5
