Physio 2 - Diffusion, oxygénation et transport Flashcards
Quelles sont les 3 étapes d’oxygénation tissulaire?
- Respiration externe : O2 air → sang dans le poumon en diffusant à travers la membrane alvéolo-capillaire
- Transport de l’oxygène : si la concentration d’hémoglobine et le débit cardiaque sont normaux
- Respiration interne : O2 des capillaires → tissus
Quels sont les 2 critères de la respiration interne?
- Pour la ventilation alvéolaire : une quantité suffisante d’O2 doit atteindre l’alvéole
- Pour la diffusion : l’interface ventilation-perfusion doit durer suffisamment longtemps
QSJ? Composante de la respiration externe qui contrôle indirectement le volume d’O2.
La ventilation alvéolaire
Qu’est-ce qui régule la ventilation?
Le taux de CO2 artériel (PaCO2)
Vrai ou faux. L’excrétion de CO2 et l’apport d’O2 se font simultanément.
Vrai
CLP. La diffusion est définie par la loi de _______.
Fick
CLP. La surface alvéolo-capillaire se comporte comme une membrane _____________ où les échanges gazeux se font par _______________.
Semi-perméable
Gradients de pression
Qu’est-ce que stipule la loi de Fick de la diffusion? (3 énoncés)
- Le taux de transfert d’un gaz à travers un tissu est proportionnel à la surface du tissu et la différence de pression partielle de part et d’autre du tissu.
- Le taux de transfert d’un gaz à un tissu est inversement proportionnel à l’épaisseur du tissu.
- La diffusion est proportionnelle à la solubilité du gaz et inversement proportionnelle à la racine carrée de son poids moléculaire
Quelle est la formule de la loi de Fick?
Vgaz (débit) = (Surface x solubilité x P1-P2)/ Épaisseur
Nommer les 2 facteurs qui peuvent limiter le transfert des gaz.
Perfusion et diffusion
Vrai ou faux. Le transfert d’O2 est surtout limité par la diffusion.
Faux. Perfusion (débit cardiaque)
CLP. Le transfert du CO est surtout limité par la ____________.
Diffusion
Pourquoi le CO2 diffuse environ 20 fois plus rapidement que l’O2?
Sa solubilité est plus élevée, mais leur poids moléculaire est semblable.
Pourquoi le transfert d’O2 est limité par la perfusion?
La vitesse de réaction de la liaison entre l’oxygène et l’hémoglobine est limitée.
Pourquoi le transfert du CO est limité par la diffusion?
Le transfert est limité par la capacité de la membrane à laisser passer le CO.
Quel est le meilleur gaz pour évaluer les caractéristiques de la membrane alvéolo-capillaire?
CO, car il ne dépend pas de la perfusion, seulement de la diffusion.
Nommer les 3 facteurs qui peuvent limiter la diffusion d’un gaz.
- Épaississement de la membrane alvéolo-capillaire (fibrose)
- Dimution du gradient de pression (altitude, anémie)
- Diminution de la surface d’échange (Pneumonectomie)
Nommer les deux moyens de transport de l’O2 dans le sang.
- Forme dissoute
- Forme combinée
CLP. Le transport sous forme dissoute de l’O2 dépend de ______________.
La constante de solubilité
Quelle est la constante de solubilité de l’oxygène dans le plasma?
0.003 ml d’O2/mm Hg/100 ml de sang pour 37 degrés celcius.
CLP. Il y a une relation directe entre la quantité d’O2 dissoute et ______.
La PaO2
Lorsque le PaO2 est de 100 mm Hg, quelle est la quantité d’O2 dissout?
0.003 x 100 = 0.3 ml d’O2 dissous /100 ml de sang
Pourquoi le transport sanguin d’O2 sous forme combinée est nécessaire?
Car la quantité d’oxygène dissoute est insuffisante pour satisfaire les besoins en oxygène de l’organisme.
Quel est le rôle de l’hémoglobine?
Liaison avec l’O2 qui permet au sang d’augmenter sa capacité de transport par un facteur de 100.
Une molécule d’hémoglobine (Hb) peut contenir combien de molécules d’O2?
4
Vrai ou faux. Le transport de l’O2 se fait à 98% par liaison avec des Hb.
Vrai
Quelle est la concentration d’Hb dans le sang?
15g/100 ml
CLP. Le pourcentage des sites de transport des Hb occupés par l’O2 est le pourcentage de _____________.
Saturation de l’Hb en O2 (SaO2)
1 gramme d’Hb saturé transporte combien de ml d’O2?
1.34
Vrai ou faux. La relation entre la PaO2 et la saturation (SaO2) est linéaire.
FAUX. Cette relation est définie par la COURBE de dissociation de l’oxyhémoglobine
Dans la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine, que se passe-t-il lorsque le PaO2 se situe entre 20 et 60 mm Hg?
Un changement minime de la PaO2 entraine un changement important de la SaO2 (courbe plus abrupte)
QSJ? PaO2 à laquelle la SaO2 est de 50%.
P50
Quelle est la P50 normale?
26 mm Hg
Vrai ou faux. Dans certaines conditions, la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine peut se déplacer par la gauche ou la droite.
Vrai
Qu’est-ce que signifie un déplacement à droite de la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine?
Que pour une PaO2 donnée, la saturation de l’hémoglobine est plus basse. L’Hb est moins avide d’O2 et plus d’O2 est disponible (libre).
Qu’est-ce que signifie un déplacement de la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine vers la gauche?
Que pour une PaO2 donnée, la saturation est plus élevée. L’Hb est plus avide d’O2, moins d’O2 est disponible.
CLP. Un déplacement de la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine vers la gauche tend à ________ la libération d’O2 aux tissus, alors qu’un déplacement vers la droite tend à ___________ la libération vers les tissus.
Diminuer
Augmenter
Nommer 4 situations qui peuvent engendre un déplacement vers la droite de la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine
- Augmentation de la concentration d’ions H+ (acidose)
- Augmentation du PaCO2
- Augmentation de la température (hyperthermie)
- 2-3-DPG augmente (Hb = état de faible affinité pour l’O2)
Nommer 6 conséquences à l’augmentation du 2-3-DPG dans le sang.
- Anémie
- Hyperthyroïdie
- Altitude
- Insuffisance cardiaque
- Hypoxémie
- Exercice exténuant
QSJ? Volume d’O2 présent dans le sang artériel (O2 dissout + O2 lié à l’Hb).
CaO2 : Contenu artériel en O2
Quelle est la formule du CaO2 pour le O2 dissout?
O2 dissout = PaO2 (mm Hg) x 0,003
Quelle est la formule du CaO2 pour l’O2 lié à l’Hb?
O2 lié = Hb x (1.34 ml O2/g Hb) X (%Sat)
Calculer le CaO2 pour un PaO2 de 100 mm Hg et 15g/100ml de Hb.
- O2 dissous = 100 X 0.003 = 0.3 ml/100 ml.
2.O2 lié à Hb = 15 X 1.34 X 0.98 = 19.7 ml/100 ml.
**0.98 vient de la courbe de dissociation de Hb : quand la PO2 = 100, Hb est saturé à 98 %.
CaO2 = 0.3 + 19.7 = 20 ml/100ml
CLP. Dans le sang artériel, ___% de l’O2 transporté est dissout et ___% est sous forme liée à l’Hb.
2
98
CLP. La PvO2 est autour de _____ mm Hg.
40
Calculer le CvO2 pour un taux d’Hb de 15g/100 ml.
- O2 dissout = 40 (PvO2 constante) X 0.003 = 0.12 mlO2/100 ml.
- O2 lié à Hb = 15 X 1.34 X 0.75= 15.08 ml/100 ml.
**0.75 est la SaO2 quand la PaO2 est à 40 mm Hg
CvO2 = 0.12 + 15.08 = 15.2 ml/100 m
Quelle est la différence de contenu artério-veineux (Ca-vO2)?
Ca-vO2 = CaO2 - CvO2. Cela correspond à la consommation d’O2 par les organes/tissus
Quelle est l’équation de Fick qui décrit la relation entre le débit cardiaque (Q), la différence de contenu artério-veineux (Ca-vO2) et la consommation d’oxygène (VO2)?
Q x (Ca-vO2) = VO2.
Q = VO2 / (Ca-vO2)
CLP. Chez un individu normal au repos, le débit cardiaque est d’environ ___L/min, la Ca-vO2 de ____ mlO2/100 ml de sang et la quantité d’oxygène consommé par les tissus est de ____ ml/min.
5
5
250
CLP. La ____ détermine la perfusion tissulaire.
PaO2
CLP. Une PaO2 donnée correspond à un pourcentage de ______.
Saturation
Si le sang artériel transporte 20 ml d’O2/100 ml, un débit cardiaque de 5 L/min permet de transporter 1000 ml/min. Quelle est la quantité d’O2 qui demeure inutilisé par les tissus?
1000 ml - 250 ml utilisés = 750 ml
Vrai ou faux. Au repos, le sang veineux contient beaucoup d’O2.
Vrai
Vrai ou faux. Le sang artériel a une concentration en O2 qui est relativement homogène partout dans l’organisme.
Vrai
Vrai ou faux. La consommation d’O2 est semblable d’un tissu à l’autre.
FAUX.La consommation d’O2 varie d’un tissu à l’autre et le degré d’extraction est très variable. Par
exemple, la Ca-vO2 du coeur est de 11 ml O2/100 ml de sang alors qu’elle n’est que de 1 ml O2/100 ml de sang pour la peau.
CLP. Les organes qui consomment peu d’O2 utilisent le débit sanguin pour d’autres fonctions, comme ___________ et ____________.
La régulation thermique (peau)
La filtration (glomérule rénal)
Que se passe-t-il au niveau de l’organisme si l’apport d’O2 est insuffisant dans les tissus?
L’organisme fonctionne en anaérobie, ce qui peut mener à une acidose et une dysfonction tissulaire.
Quel est le pO2 mitochondrial qui indique une hypoxie du tissu?
7 mm Hg
Que se passe-t-il avec le CO2 produit dans les tissus?
Il doit être transporté vers le poumon pour être éliminé dans l’air expulsé.
CLP. Il existe un équilibre entre la quantité de CO2 produit par les _________, la quantité de CO2 transportée par le ________ et la quantité de CO2 secrétée par le __________.
Tissus périphériques
Sang (PaCO2)
Poumon
CLP. Le système de régulation entre la production tissulaire et l’élimination rénale du CO2 réside principalement dans _______________.
Les changements de ventilation
Quel est l’effet d’une augmentation du CO2 artériel sur la régulation de CO2?
Les centres respiratoires cérébraux sont stimulés et la ventilation est augmentée
Que se passe-t-il lorsque la ventilation alvéolaire augmente au niveau de la régulation de CO2?
Le CO2 peut diffuser plus facilement du sang à l’alvéole pour être éliminé.
Quelle équation illustre la relation directe entre la ventilation alvéolaire (VA), la production de CO2 (V CO2) et la pression partielle de CO2 dans le sang artériel?
PaCO2 = VCO2 / VA
Qu’est-ce que l’équation suivante démontre?
PaCO2 = VCO2 / VA
Que si la production de CO2 augmente, le seul moyen pour maintenir la PaCO2 constante est d’augmenter la ventilation.
Pourquoi est-il important pour l’organisme de maintenir une PaCO2 constante?
Parce que toute variation de PaCO2 entraine des modifications importantes des ions H+ dans le sang (équilibre acido-basique).
Qu’est-ce que le quotient respiratoire (QR)? Quelle est sa valeur constante?
Le ratio VCO2/VO2 = 0.8
CLP. Durant l’exercice, la VCO2 et la VO2 peuvent augmenter par un facteur de ________.
15 à 20
Quel est le rôle de la ventilation?
Maintenir la PaCO2 constante lorsque la VCO2 augmente en envoyant un signal d’augmenter la respiration.
Que se passe-t-il lorsque la ventilation alvéolaire (VA) augmente?
- La PaCO2 dans l’alvéole diminue
- Le gradient de pression de CO2 entre le sang veineux et l’alvéole augmente
- Le débit de CO2 à travers la membrane alvéolo-capillaire augmente
- Le volume de CO2 éliminé (VCO2) augmente
Vrai ou faux. La ventilation doit être supérieure à la production de CO2 pour que la PaCO2 reste constante.
Faux. La ventilation doit être PROPORTIONNNELLE à la production de CO2 pour que la PaCO2 reste constante.
CLP. Au repos, l’individu normal produit ______ ml de CO2/min et consomme ______ ml d’O2/min.
200
250
Que signifie un ratio VCO2/VO2 supérieur à 0.8?
↑ CO2
↓ O2 nécessaire pour la respiration aérobique
Peut créer une acidose si le ratio dépasse 1.2
QSJ? Déterminant de la ventilation alvéolaire.
CO2
Vrai ou faux. La ventilation totale est synonyme de ventilation alvéolaire.
FAUX!!!
Quelle est la formule permettant de déterminer la ventilation totale (VE) ou ventilation minute?
VE = Vc (volume courant) x Fr (fréquence respiratoire)
Vrai ou faux. La ventilation totale donne une idée exacte de la ventilation qui se rend aux alvéoles et participe aux échanges gazeux.
FAUX. Pour évaluer si la ventilation est adéquate pour la VCO2, il est préférable de mesure la PaCO2.
Quelle est la différence entre la ventilation totale et alvéolaire?
VE : l’air total qui entre et sort des voies respiratoires
VA : l’air total qui se rend dans les alvéoles (VE - 150 ml d’espace-mort)
Si la ventilation totale est de 500ml, quelle sera la ventilation alvéolaire?
500 ml - 150 ml d’espace mort (VD) = 350 ml de VA
Pourquoi est-il préférable de prendre des plus grandes respirations à plus basse fréquence plutôt que de plus petites respirations à haute fréquence lors de l’exercice physique?
Car l’espace-mort sera moins soustrait au long de l’exercice
Que se passe-t-il chez les patients atteints d’une maladie pulmonaire, comme l’emphysème, au niveau de sa ventilation?
L’espace-mort augmente, donc une plus grande partie du VE est inefficace. Éventuellement, la VA est insuffisante pour éliminer le CO2 produit, ce qui a pour conséquence de créer un nouvel équilibre avec une PaCO2 plus élevée (système d’alarme augmenté)
Nommer les 4 formes de transport du CO2.
- CO2 dissout
- Acide carbonique (H2CO3)
- Ion bicarbonate (HCO3-)
- Composé carbamino
CLP. La quantité de CO2 dissout dans le sang est proportionnelle à _____________.
La PaCO2 et son coefficient de solubilité.
Quel est le coefficient de solubilité du CO2?
0.07 ml/mmHg/100 ml
Si la PaCO2 est à 40 mm Hg et que le coefficient de solubilité du CO2 est de 0.07, quelle est le contenu de CO2 dissout dans le sang?
CO2 dissout = 0.07 x 40 = 2.9 ml/100 ml
Vrai ou faux. 80% du CO2 est transporté sous forme dissoute.
FAUX. 8%
Vrai ou faux. Il y a beaucoup plus de CO2 dissout que sous forme de H2CO3.
Vrai
QSJ? Forme de transport du CO2 lorsqu’il se combine avec l’eau.
Acide carbonique (H2CO3)
QSJ? Forme de transport de CO2 majoritaire de l’organisme (80%).
Ion bicarbonate (HCO3-)
Nommer les 2 mécanismes qui rendent possible le transport du CO2 sous forme d’ion bicarbonate?
- Anhydrase carbonique (enzyme)
- Transfert des chlorures
Avec quelles molécules le CO2 se lient-ils pour former un composé carbamino? (2 types de molécule)
- Avec un groupement amino situé sur une protéine
- Avec la protéine globine de l’hémoglobine (groupement carbamino-hémoglobine)
CLP. L’affinité de l’hémoglobine pour le CO2 est inversement proportionnel à ____________________.
La quantité d’O2 présente
Qu’est-ce que l’effet Haldane dans le transport du CO2?
L’affinité d’Hb avec le CO2 augmente quand elle est désaturée en O2.
Quel est l’effet de Bohr dans le transport du CO2?
L’affinité d’Hb avec le CO2 diminue quand elle est saturée en oxygène. L’hémoglobine qui transporte du CO2 a moins d’affinité pour l’O2.
CLP. Le volume de CO2 transporté par le sang artériel (48 ml/100 ml) est beaucoup plus élevé que ______________ (20 ml/100 ml).
Le volume d’O2
Y a-t-il plus de CO2 artériel au veineux?
Veineux
