Physiologie Flashcards
Vc
Volume courant
Respiration normale
VRI
Volume de réserve inspiratoire
Air supplementaire au VC
VRE
Volume de réserve expiratoire
Air supplémentaire expire avec expiration normale
VR
Volume résiduel
Air qui reste dans les poumons après effort expiratoire
Non mesurable
Capacité inspiratoire
Volume max d’air inhale (VC+VRI)
CRF
Capacité résiduelle fonctionnelle
Volume qui demeure dans les poumons après expiration normale
VR+VRE
CPT
Capacité pulmonaire totale
Quantité max d’air dans les poumons après inspiration max
VR+VRE+VC+VRI
CV
Capacité vitale
Volume max expire après inspiration max
VRE+VC+VRI
Technique de mesure VR
1) Dilution à l’hélium
2) Méthode pléthysmographique
3 étapes de l’oxygénation tissulaire
1) Respiration externe (O2 vers sang)
2) Transport de l’oxygène
3) Respiration interne (O2 vers tissus)
Respiration externe
1) Ventilation alvéolaire: interface ventilation-perfusion doit durer suffisamment longtemps
2) Diffusion: quantité suffisante d’O2 doit atteindre l’alvéole
Diffusion
Surface alvéole-capillaire = membrane semi-perméable
Selon le gradient de pression
Diffusion par le loi de Fick
Limité par 2 facteurs: perfusion et diffusion
Ventilation alvéolaire
Contrôle le volume d'O2 Ventilation médié par le niveau de CO2 artériel Excrétion CO2 = apport de O2 Relation entre PaCO2 et Ventilation PACO2 = VCO2 / VA
Loi de Fick
Diffusion des gaz
Surface du tissu, différence de pression partielle, épaisseur du tissu
Vgaz (débit) = A x D x (P1 -P2)/ T (épaisseur)
Co2 diffuse 20 fois plus vite que O2
Boucle débit-volume
Dérivée de la CEF
DLCO
Diffusion au monocyte de carbone
Comment analyser spirométrie
1) Débits (obstruction? réversible?)
2) Volumes (restriction? Hyperinflation? Rétention gazeuse?)
3) Diffusion
VEMS/CVF
Inde de tiffeneau < 0.7
VEMS < 100% = normale
VEMS < 80% = obstructif
CVF
Capacité vitale forcé
VEMS
Volume expiratoire maximal seconde
la première seconde
VEMS/CVF > 0,7
VEMS > 80%
test normal
VEMS/CVF > 0,7
VEMS < 80%
syndrome restrictif
VEMS/CVF < 0,7
VEMS < 80 %
syndrome obstructif
VEMS/CVF < 0,7
VEMS > 100 %
test normal
Sévérité syndrome obstructif avec spiro
Si VEMS > 70% =léger,
50 à 70% = modéré,
< 50% = sévère
Syndrome obstructif réversible
200 cc et 12%
Après broncho-dilatateur
syndrome obstructif + CPT > 120%
Hyperinflation
syndrome obstructif + VR > 145%
Rétention gazeuse
DLCO diminué
Diminué lorsque < 80%
CPT < 80 %
Confirme le syndrome restrictif (petit volume)
VEMS/CVF<70%, VEMS<80%, CPT<80%
syndrome mixte (obstructif + restrictif)
Certains syndromes peuvent donner une atteinte de la DLCO
obstructifs: Emphysème
restrictifs: fibrose pulmonaire
Syndrome restrictif + DLCO > 80 %
Extraparenchymateux
Syndrome restrictif + DLCO < 80 %
Parenchymateux
Causes d’obstruction bronchique
MPOC (bronchite chronique, emphysème) Asthme Bronchiectasie Exposition environnementale Maladie rare (sarcoidose)
Asthme
Réversibilité aux BC complète ou marqué
Volume et DLCO négatif
MPOC
Réversibilité partielle aux BD (15 à 30%)
Emphysème
Grands volume (CPT>120, VR>145) DLCO abaissée
Bronchite chronique
moins de changements de volumes et DLCO
Syndrome restrictif parenchymateux
Fibrose
Transport CO2
1) Dissout
2) Acide carbonique (H2CO3)
3) Ion bicarbonique (HCO3-)
4) Composés carbamino (hémoglobine)
Transport CO2 dissout
20 fois plus soluble que CO2
Diminution pH
Acidose
Augmentation pH
Alcalose
PaCO2
Pulmonaire
HCO3
Rénal
CVF
Capacité vitale forcé
3 composantes de l’appareil respiratoire
1) Pompe ventilatoire
2) Réseau de distribution de l’air
3) Surface d’échange pour les gaz
1) Pompe ventilatoire
Côte, thorax osseux, muscles respiratoire, diaphragme, intercostaux, muscles accessoires
2) Réseau de distribution de l’air
Voie aériennes supérieurs: nez, sinus, pharynx, larynx
- Purification de l’air
Voie aérienne inférieurs: DÉBUT JONCTION LARYNX TRACHÉE, trachée, bronche, bronchiole, alvéoles
- Transport de l’air jusqu’aux alvéoles
Division des voies aériennes inférieurs
1) Voies de conduction: jusqu’au bronchioles terminales = espace mort (150 mL) = AUCUNE ÉCHANGE
2) Zone respiratoire: après bronchioles respiratoires = ÉCHANGE
3) Surface d’échange pour les gaz
Après les bronchioles terminales = augmentation du nombre d’alvéoles
Réseau de capillaires pulmonaires autour des alvéoles
Courbe pression-volume (de compliance)
Poumon = O L
Cage thoracique = 1 L + CRF
Inspiration: pression positive
Expiratoire: pression négative
Volume de repos du système respiratoire
CRF (capacité vitale fonctionnel)
VRE + VR = ce qui reste dans les poumons lorsqu’on respire normalement
Inspiration normale
Mécanisme actif
Contraction muscle = pression négative intrapleurale = gradient de pression = Pression alvéole négative = entrée d’air = augmentation volume des alvéoles = accumulation recul élastique égale à la pression pleural
- Plus les muscles se contractent = plus la pression intra-pleurale est négative
Expiration normale
Mécanisme passif
alvéole a de l’énergie élastique = relâchement muscle inspiratoire = pression intra-pleurale moins négative = pression positive intra-alvéolaire = relâchement alvéoles= sorti d’air (gradient avec l’extérieur)
Expiration forcée
Activation muscles expiratoires = pression intra-pleurale positive = gradient entre alvéole et atmosphère
Courbe d’expiration forcé
1) Inspiration jusqu’à CPT
2) Expiration forcé jusqu’à VR
Normal: 80% de CVF (capacité vitale forcé) en 1 sec
3 sec = vidé complètement CVF
Perfusion et diffusion
Limitation du transfert d’un gaz
O2 = perfusion (hémoglobine)
CO2 = diffusion (Dissous dans le sang)
CO2 est le meilleur gaz pour diffusé.
Étapes bilan fonctionnel respiratoire
1) Indice tiffeneau
2) VEMS
3) Réversibilité
4) CPT
5) DLCO
6) KCO
Transport O2
1) Forme dissoute (2%): 0,003 mL/mmHm/100 mL
Selon la PaO2
2) Hémoglobine: chaque molécule = 4 O2, 1 g d’hémoglobine transporte 1,34 mL O2 , pourcentage de saturation de Hb en O2 = SaO2
Courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine
Relation NON LINÉAIRE PaO2 et saturation
PaO2 entre 20 et 60 mmHg = changement minime PaO2 = GROS changement de SaO2
Déplacement à droit (Courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine)
Saturation basse
Augmentation la libération d’O2 vers les tissus
Circonstance:
Acidose, PaCo2 augmente, t° augmente, compétition avec O2
Déplacement à gauche (Courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine)
Saturation est plus élevée
Diminue la libération d’O2 aux tissus
Circonstance:
Alcalose, PaCo2 descend, t° descend
Contenu artériel en O2 (CaO2)
O2 dans le sang artériel
CaO2 = O2 dissout, O2 HB
O2 dissous = PaO2 (mmHm) x 0,003
O2 lié = Hb x (1,34 mL O2/g Hb) x (%sat)
Contenu veineux en O2 (CvO2)
PvO2 autour de 40 mmHg
Différence CaO2 et CvO2 = 5 mL/100 mL de sang
Débit cardiaque
Q x (Ca-vO2) = VO2
Q: débit cardiaque
VO2: consommation d’oxygène
Normal: 5 L/min
Respiration interne
Sang artériel concentration en O2 homogène
Consommation d’un tissu varie
Cycle de Krebs - oxydation de l’acide pyruvate
Sans O2 = anaérobie
Hypoxie
Manque d’O2 pour rencontrer les besoins métaboliques d’un tissu
Production CO2 (VCO2)
Repos: produit 200 mL/min, consomme 250 mL d’O2/min
Quotient respiratoire (QR)
Ration VCO2/VO2 (production de chaque)
QR = 0,8
Exercice: QR x 15-20 (3 000 à 4 000 mL/min)
Régulation production et élimination CO2
Changement de ventilation
Plus CO2 au poumon = sang artériel plus CO2 = stimulation centres respiratoires cérébraux = augmentation de la ventilation
Relation ventilation alvéolaire (VA) et la production de CO2 (VCO2) et pression partielle de CO2 (PaCo2)
PaCO2 = VCO2 / VA
Production CO2 augmente = augmentation de ventilation pour diminuer la PaCO2
Ventilation alvéolaire
Ventilation totale (VE) = Volume courant (VC) x fréquence respiratoire (Fr) VE pas égale à VA (espace mort) On calcule donc VA à partir de la PaCO2 (PaCO2 = VCO2 / VA)
Calcul VE
VE = VA + VD (ventilation espace-mort) VD = 150 mL
CO2 dissout
Porportionnel à: PaCO2 (40) + coefficient de solubilité (0,07)
20 fois plus soluble que O2
8% est sous cette forme
Acide carbonique
CO2 + H2O —> H2CO3 —–> HCO3- + H-
Combinaison Co2 dissout avec de l’eau
Très petite quantité
Ion bicarbonate
80% du transport de CO2
1) Anhydrase carbonique: enzymes dans les GR qui active la réaction
2) Transfert des chlorures
Composés carbamino
2%
Hémoglobine
- groupement carbamino-hémoglobine
- Sur un site différent que l’O2
- Affinité Hb-Co2 augmente lors de la désaturation (effet Haldane)
Affinité Hb-Co2 descend lors de la saturation (effet Bord)
Équilibre acido-basique
Concentration d’ions H+ = 40 nanomoles/L
pH: 7,4
Vie = pH entre 6,9 et 7,7
Relation pH et H+
Augmentation H+ = diminution pH
Diminution H+ = augmentation pH
Double pH = diminue pH de 0.3
Variation pH de 0.01 = variation H+ de 1 (pH: 7,38-7,45)
Tampon
Se lie aux ions H+ et évite une fluctuation de pH
HCO3 = 50% tampon
Minimise les changements de pH en transformant les acides/ base forte en faible
Tampon extracellulaire
Système bicarbonate (HCO3-)
Protéine plasmatique (albumine)
Phosphate (H2PO4)
Tampon intracellulaire
Système bicarbonate
Hémoglobine
….
Notion de PK (50% dissocié, 50% non dissout)
H2CO3 , H+ + HCO3-
PK du système bicarbonate = 6.1
DONC: si pH = 6.1, H2CO3 = HCO3-
À 7,4 = 95% sous forme HCO3- + H+
3 facteurs de l’efficacité d’un système tampon
1) Quantité de tampon
2) pk du système tampon
3) Mode de fonctionnent du tampon (ici, ouvert)
Mode de fonctionnent du tampon
Système ouvert, communique avec le poumon
Pas d’accumulation d’acide faible (H2CO3)
H2CO3 transformer en CO2
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-
Excrétion acide
Rein: acides fixes - liquide
Poumon: acide volatiles - acide carbonique, CO2
Équation Henderson-Hasselbach
pH = [HCO3] / [PaCO2]
Problème = diminution de la PaCO2
l’organisme réagit en diminuant [HCO3-]
problème entraîne une diminution de [HCO3-]
l’organisme réagit par une diminution de PaCO2
Réponse des poumons d’une modification de la production CO2
Modification de la ventilation alvéolaire
Effet très rapide
Augmentation CO2 = augmentation ventilation = augmentation d’expiration Co2 = PaCo2 stable
Réponse des reins d’une modification de la production CO2
Production de HCO3-
Effet moins rapide
Augmentation HCO3- = pH augmente
Mécanisme d’hypoxie
1) Diminution O2
2) Hypoventilation
3) Anomalie ventilation/perfusion
4) Shunt
Hypoxie par diminution O2
1) Diminution de la pression barométrique (altitude)
2) Diminution faction inspiré O2
3) Hypercapnie (CO2 prend la place de l’O2)
Anomalie ventilation/perfusion
ex: sécrétion dans les alvéoles = échange sous-optimal
Augmentation espace mort
Shunt
sang passe entre le cœur gauche et le cœur droit sans être oxygéné et se mélange avec le sang oxygéné
