Physiologie (cours en classe) Flashcards
Quel est le muscle principal de l’inspiration?
diaphragme
Que se passe-t-il à l’expiration?
non forcée
retour du système respi à sa pst de repo
travail excentrique du diaphragme
expiration forcée
travail des abdominaux et des muscles accessoires
Qu’est-ce que la mécanique de la respiration?
Variation de volume = variation de presion (loi de Boyle-Mariot) = débit d’air (écoulement des gaz)
Qu’est-ce que la loi de Boyle-Mariot?
pression d’un gaz dans un récipient fermé est inversement proportionnelle au volume du contenant
- écoulement de l’air inspiré suit le gradient de pression
- la différence de volume du poumon force l’air à y entrer à l’inspiration et à y sortir à l’expiration
Vrai ou faux : l’inspiration est un processus passif
faux, processus actif au repos et à l’effort
augmentation de volume est due au travail des muscles inspiratoires qui augmente le volume thoracique et alvéolaire
Vrai ou faux : l’expiration au repos est un processus passif
vrai
la diminution du volume du à :
- la relaxation des muscles inspiratoires diminue le volume thoracique et alvéolaire
- aux forces de recul élastique
Vrai ou faux : l’expiration à l’effort est un processus actif
vrai
la diminution du volume est due à une combinaison de la contraction des muscles de la ceinture abdominale, de la relaxation des muscles inspiratoires que diminue le volume thoracique et alvéolaire et aux forces de recul élastique
Quelles sont les étapes de l’inspiration?
- contraction des muscles intercostaux permet aux côtes et au sternume d’être tirés vers le haut
- diaphragme se contracte, devient plat en s’abaissant et se raidit, la cage thoracique prend ainsi du volum
- poumons prennent alors aussi du volume, puisque la plèvre est collé à la paroi interne de la cage thoracique
- pression intérieur des poumons est alors plus petite que celle extérieur
- l’air se dirige vers les poumons, on inspire de l’air
- chaque inspiration permet d’entrer environ 0.5L d’air
Les étapes de l’expiration
- relâchement des muscles intercostaux permet aux côtes et au sternum de redescendre
- diaphragme se relâche, se courbe et remonte
- cage thoracique perd du volume
- poumons ont alors un plus petit volume
- pression à l’intérieur des poumons est alors plus grande qu’à l’extérieur
- l’air se dirige à l’extérieur des poumons, on expire de l’air
- lors d’une expiration, les poumons ne se vident pas complètement, il restera toujours une petite quantité d’air appelée volume résiduel (environ 1.2L)
Quelle est la pression atmosphérique?
a/n de la mer 760 mmHg (1 atm)
Quelle est la pression intra-alvéolaire?
pression de l’air contenue à l’intérieur des alvéoles
- avant inspi = 760 mmHg
- diminue lors de l’inspi (fait entrer l’air)
- augmente lors de l’expi (fait sortir l’air)
Quelle est la pression intra pleurale?
pression mesurée dans la cavité pleurale
résulte
- des forces de recul élastique du poumon
- des forces extérieur (distension/compression)
au repos, avant inspiration = 756 mmHg
devient plus négative dans la cavité quand la paroi prend de l’expansion (inspiration)
revient à sa valeur de repos (756) lorsque la paroi thoracique se rétracte
Vrai ou faux : pendant chaque inspiration, les gradient de pressions forcent le déplacement de 0.5L d’air vers l’intérieur et l’extérieur des poumons
vrai
les pressions en jeu durant l’inspiration
P Pl (pression pleurale) devient plus négative pendant l’inspiration
P A (pression intra alvéolaire) diminue durant l’inspiration
lorsque P B = P A, fin de l’inspiration et P Pl est à son plus négative
Vrai ou faux : la pression dans la cavité pleurale est légèrement négative ce qui aide à maintenir les poumons ouverts
vrai
Y’a-t-il un mouvement d’air lorsque la pression alvéolaire est égale à la pression atmosphérique?
non
les pressions en jeu durant l’expiration normale
L’air sort des poumons lorsque la pression pleurale négative est plus basse que la pression de recul élastique du poumon
Que fait le recul élastique du poumon?
le recul élastique diminue le volume des poumons et augmente la pression à l’intérieur des alvéoles, ce qui force l’air à sortir (expiration)
Vrai ou faux : lors de l’expiration, la pression pleurale devient moins négative, mais elle reste toujours inférieur (donc plus négative) que la pression alvéolaire
vrai
les pressions en jeu durant l’expiration forcée
lors d’une manoeuvre d’expiration forcée :
- sous la force des muscles expiratoires, la pression pleurale devient très positive
- la pression pleurale vient s’ajouter aux forces de recul élastique du poumon et font augmenter de façon importante la pression intra-alvéolaire
mécanisme actif et passif
Vrai ou faux : l’expiration forcée nécessite une contraction des muscles expiratoires
vrai
Que se passe-t-il à l’expiration forcée lorsque les muscles expiratoires se contractent?
la contraction des muscles expiratoires réduit le volume thoracique, ce qui augmente FORTEMENT la pression pleurale (+30)
Pourquoi est ce que l’expiration forcée est un mécanisme actif ET PASSIF?
actif : contraction des muscles expiratoires
passif : le recul élastique du poumon contribue à l’augmentation de la pression alvéolaire
Quelle condition peut causer un déséquilibre homéostasique a/n du poumon?
le pneumothorax
Que se passe-t-il lors d’un pneumothorax?
Normalement, pression pleurale négative empêche l’affaissement du poumon
Pneumothorax, pression pleurale devient égale à la pression atmosphérique et comme il n’y a plus de différence de pression pour maintenir le poumon en expansion, celui-ci s’affaisse
Comment appelle-t-on le point ou la pression intrabronchique est égale à la pression pleurale?
le point d’égale pression
Effet d’une expiration forcée sur le calibre des voies aériennes
Qu’arrive-t-il si la bronche a/n du point d’égale pression n’est pas assez résistante?
elle va se collapser
Vrai au faux : plus l’expiration avance et plus le point d’égale pression s’éloigne des alvéoles
vrai
le point d’égale pression tend à se rapprocher des voies respiratoires distales (bouche) au fur et à mesure de l’expiration
la pression à l’int des voies respi diminue progressivement à mesure que l’air s’éloigne des alvéoles
Qu’est-ce que le débit expiratoire?
vitesse à laquelle l’air est expiré (L/sec)
Interprétation du graphique
Courbe normale (ligne bleue) : débit expiratoire normal sans obstacle
Courbe avec compression dynamique (ligne rouge) : débit expiratoire réduit à cause du collapsus des voies aériennes, causé par le point d’égale pression
Qu’est-ce que la compression dynamique des voies respiratoires?
À mesure que l’expiration se poursuit, le point d’égale presion se déplace
Lorsque la pression pleurale devient supérieure à la pression intra bronchique, cela provoque une compression des bronches, limitant le débit expiratoire
Conséquences cliniques de la compression dynamique des voies respiratoires
Chez les patients atteints de maladies obstructives (MPOC, emphysème, asthme sévère) :
La perte de tonus bronchique et la destruction des fibres élastiques favorisent l’effondrement des bronches.
Le débit expiratoire est réduit plus précocement, entraînant une dyspnée.
Quels sont les 4 volumes pulmonaires?
- volume courant (VC)
- volume de réserve inspiratoir (VRI)
- volume rsiduel (VR)
- volume de réserve expiratoire (VRE)
Qu’est-ce que le volume courant?
volume d’air qui entre et sort des poumons lors d’une respiration normale
Qu’est-ce que le volume de réserve inspiratoire?
volume d’air supplémentaire qu’on peut inspirer en plus du volume courant
Qu’est-ce que le volume résiduel?
volume d’air qui demeure dans le poumon après avoir expulsé le plus d’air possible
Qu’est-ce que le volme de réserve expiratoire?
Volume d’air supplémentaire qu’on peut expirer après une expiration normale
Qu’est-ce qu’une capacité (ici capacité pulmonaire)?
une capacité est la somme de un ou plusieurs volumes
Quelles sont les 4 capacités pulmonaires?
- capacité résiduelle fonctionnelle (CRF)
- capacité inspiratoire (CI)
- capacité vitale (CV)
- capacité pulmonaire totale (CPT)
Qu’est-ce que la capacité résiduelle fonctionnelle?
volume d’air qui demeure dans le poumon après une expiration normale (VR + VRE)
Qu’est-ce que la capacité inspiratoire?
volume maximal d’air qui peut être inspiré à partir de la CRF (VT + VRI)
Qu’est-ce que la capacité vitale?
volume d’air maximal qui peut être expiré après une inspiration maximale (VRE + VT + VRI)
Qu’est-ce que la capacité pulmonaire totale?
volume maximal d’air que peuvent contenir les poumons après une inspiration maximale (VR + VRE +VT + VRI)
Au moment du décès d’une personne, son système respiratoire est :
A. au plus haut de la capacité pulmonaire totale
B. au plus bas de la capacité pulmonaire totale
C. au plus bas de la capacité de réserve inspiratoire
D. au niveau de la capacité résiduelle fonctionnelle
D. au niveau de la capacité résiduelle fonctionnelle
lorsqu’une personne décède, les muscles respiratoiresse relâchent complètement, et les poumons reviennent passivement à leur état d’équilibre élastique
La capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) correspond au volume d’air restant dans les poumons après une expiration normale.
Cet état est atteint car il représente le point d’équilibre entre les forces de rétraction élastique du poumon et d’expansion de la cage thoracique.
Interprétation du graphique
à gauche les volumes pulmonaires, à droite les capacités pulmonaires (sommes de plusieurs volumes)
Vrai ou faux : la distribution de la ventilation pulmonaire est homogène dans le poumon (pareil partout)
faux, elle n’est pas homogène. la distribution peut être affectée par plusieurs facteurs
Quels sont les facteurs qui peuvent affecter la ventilation pulmonaire?
- la compliance du système respiratoire (propriétés élastiques)
- la résistance à l’écoulement de l’air (propriétés dynamiques
Qu’est-ce que la propriété élastique du système respiratoire?
Capacité du système respiratoire à s’étirer et à revenir à sa forme de repos (recul élastique)
intéraction poumon et cage thoracique
Vrai ou faux : les propriétés élastiques du tissu pulmonaire sont très différentes de celles de la cage thoracique mais ces 2 structures sont solidaires l’une de l’autre
vrai
Qu’est ce qui est affecté par la perte d’élasticité des structures?
la compliance du système respiratoire et le travail respiratoire
importance de :
- élastine
- surfactant
- élasticibilité de la cage thoracique
Rappel : l’élastine
Définit les propriétés élastiques du poumon
- bcp d’élastine conduit à la fibrose interstitielle (pulmonaire)
- peu d’élastine conduit à une perte de l’élasticibilité pulmonaire (emphysème)
Rappel : le surfactant
Mélange complexe de phospholipides et de lipoprotéines sécrétées par les pneumocytes alvéolaires de type 2
Fonction :
Diminution de la tension superficielle du liquide alvéolaire
Rend les alvéoles moins susceptibles de s’affaisser
Avantages
1. Maintien les alvéoles au sec
2. Augmente la stabilité des alvéoles
3. Diminue le travail respiratoire
Qu’est-ce que la compliance pulmonaire?
Variation de volume pulmonaire observée pour une variation de pression
À retenir :
la courbe de changement de volume par changement de pression s’appelle la courbe de compliance
Qu’est-ce que la compliance de la cage thoracique?
À retenir
La pression de recul élastique de la cage thoracique est de :
10 cm H2O à la capacité pulmonaire totale
la cage thoracique tend à revenir vers une position plus neutre après une inspiration maximale
- 40 cm H2O au volume résiduel
la cage thoracique tend à s’ouvrir après une expiration forcée, car elle veut revenir à son volume de repos
Interprétation du graphique
la courbe montre que plus le volume pulmonaire augmente (inspiration), plus la pression dan la cage thoracique devient positive
à l’expiration, la pression devient négative (tendance à l’ouverture de la cage thoracique)
la cage thoracique a une tendance naturelle à** s’ouvrir lorsque les poumons sont vides et à se refermer lorsqu’ils sont pleins**
Vrai ou faux : la pression est exprimée en cm H₂O (centimètres d’eau) plutôt qu’en mmHg ou en Pascal parce que cette unité est couramment utilisée en physiologie respiratoire
vrai
Compliance du système respiratoire
Compliance du SR
- compliance du poumon
- compliance de la cage thx
Pourquoi est-ce que la compliance du système respiratoire est importante?
- Plus le système est compliant, moins il demande d’efort inspiratoire
- La perte de compliance entraine un effort inspiratoire accru
Pourquoi la position est importante pour la compliance?
Chez un sujet assis ou debout
- la pression pleurale est plus négative au sommet qu’à la base
- les alvéoles des bases pulmonaires sont moins distendues que celles des sommets et leurcompliance est plus grande
- les alvéoles des bases pulmonaires bénéficient d’une ventilation supérieure à celles des alvéoles des sommets
Connaissez-vous des situations ou des problèmes de santé qui vont affecter la compliance du sytsème respiratoire?
Maladies RESTRICTIVES (diminue compliance)
- fibrose pulmonaire
- oedème pulmonaire
Maladies OBSTRUCTIVES (augmente la compliance, réduit l’efficacité respiratoire)
- empysème
- vieillissement
Interprétation du graphique
Une courbe plus inclinée vers la gauche (plus haut pour une même pression) indique une augmentation de la compliance (ex. emphysème).
Une courbe plus inclinée vers la droite (plus bas pour une même pression) indique une diminution de la compliance (ex. fibrose pulmonaire).
Qu’est ce que les propriétés dynamiques du système respiratoire?
résistance de l’écoulement de l’air dans les voies respiratoires
Vrai ou faux : l’écoulement de l’air est directement proportionnel à la différence de pression et inversement proportionnel à la résistance des voies respiratoires
vrai
De quoi dépend la résistance offerte par les voies respiratoires?
- longueur des voies de conduction
- flux (laminaire vs turbulent)
- diamètre des voies de conduction
Qu’est ce qu’un flux laminaire?
- concerne les faibles débits
- direction du flux est parallèle aux parois
- résistance à l’écoulement est faible
Qu’est-ce que flux turbulent?
- concerne les hauts débits et les obstacles
- lignes de direction du flux sont désorganisées
- résistance à l’écoulement est élevée
Pourquoi le diamètre des voies de conduction est important?
La résistance des voies respiratoires dépend en grande partie du diamètre des conduits. Plus le diamètre est petit, plus la résistance est grande, et vice versa.
Quels sont les principaux sites de résistance dans les voies de conduction?
la résistance est maximale dans les premières générations des voies aériennes (bronches moyennes) et diminue progressivement en allant vers les petites bronchioles
Vrai ou faux : chez l’adulte, 90 % de la résistance est causée par les bronches moyennes.
vrai
Quelle est l’importance du volume pulmonaire sur le diamètre des voies respiratoires?
le volume pulmonaire influence le diamètre des bronchioles et donc la résistance des voies respiratoires
inspiration
Lorsqu’on inspire, les poumons se remplissent d’air, ce qui entraîne une augmentation du volume pulmonaire.
Cette expansion élargit les petites voies aériennes (bronchioles) grâce à la traction exercée sur les tissus pulmonaires.
Conséquence : Le diamètre des bronchioles augmente et la résistance diminue, facilitant ainsi l’écoulement de l’air.
expiration
Lorsqu’on expire, le volume pulmonaire diminue et les poumons se dégonflent.
Cela provoque un rétrécissement des bronchioles, car la traction qui les maintenait ouvertes est relâchée.
Conséquence : Le diamètre des bronchioles diminue, ce qui augmente la résistance et ralentit l’écoulement de l’air.
Vrai ou faux : plus le volume pulmonaire augmente, plus la résistance diminue
vrai
Quel est l’effet d’une expiration forcée sur le calibre des voies aériennes?
augmentation pression intrathoracique
Expiration forcée : muscles expiratoires compressent la cage thoracique et augmentent la pression pleurale
Entraîne une hausse de la pression alvéolaire, poussant l’air hors des poumons.
compression des voies aériennes
Expiration forcée : pression pleurale peut dépasser pression des voies aériennes, provoquant leur compression
Plus on force l’expiration, plus les petites voies aériennes (bronchioles sans cartilage) risquent de se fermer prématurément, limitant le débit expiratoire maximal.
point d’égale pression (PEP)
Expiration forcée : pression pleurale augmente davantage, ce qui déplace le PEP vers les petites voies aériennes, qui n’ont pas de cartilage et peuvent alors s’effondrer.
Cela crée une limitation du débit expiratoire, même si on force l’expiration, car l’air doit passer par ces voies partiellement obstruées.
Quelle est l’importance de la bronchiomotricité sur le diamètre des voies respiratoires?
- la paroi des bronches comprend des cellules musculaires lisses dant le niveau de contraction est contrôlé par des mécanismes nerveux et humoraux
- une contraction des muscles péri-bronchiques (bronchospasme) diminue la lumière bronchique et augmente la résistance à l’écoulement de l’air
Quelle pathologie réflète l’importance de la bronchiomotricité sur le diamètre des voies respiratoires?
l’Asthme
Nommez 2 types d’anomalies de la distribution de la ventilation.
Ventilation collatérale
**Compensation des obstructions : **
Lorsque les bronches principales sont obstruées (par exemple, dans des maladies comme l’asthme ou la bronchopneumopathie chronique obstructive - BPCO), la ventilation collatérale permet de maintenir la fonction pulmonaire partiellement en contournant l’obstruction.
Adaptation à des pathologies pulmonaires :
Elle peut être bénéfique dans des cas où il y a une perte de fonction pulmonaire locale, mais elle ne peut pas totalement compenser une obstructions sévère ou extensive.
Qu’est ce que la ventilation pulmonaire?
Ventilation pulmonaire (VE) :
C’est le volume total d’air inspiré et expiré par minute.
Qu’est-ce que la ventilation alvéolaire?
Ventilation alvéolaire (VA) :
C’est la partie de l’air inspiré qui atteint les alvéoles et participe réellement aux échanges gazeux.
Qu’est-ce qui explique la différence entre la ventilation pulmonaire et la ventilation alvéolaire?
Une partie de l’air inspiré ne participe pas aux échanges gazeux, elle reste dans les voies de conduction (trachée, bronches…)
espace mort (VD)
Qu’est-ce que l’espace mort?
L’espace mort correspond à la portion des voies respiratoires où il n’y a pas d’échanges gazeux avec le sang. Il est composé de :
Espace mort anatomique
les voies de conduction (trachée, bronches jusqu’aux bronchioles non respiratoires)
Espace mort alvéolaire
certaines alvéoles sont ventilées mais peu ou pas perfusées, donc elles ne permettent pas d’échanges gazeux efficaces. Cet espace est normalement négligeable chez une personne en bonne santé.
Espace mort physiologique
c’est la somme de l’espace mort anatomique et alvéolaire.
Quelle est la valeur typique de l’espace mort?
2 mL/kg de poids corporel
Vrai ou faux : le rapport entre l’espace mort (VD) et le volume courant (VT) est un indicateur de l’efficacité de la respiration.
vrai
Définition de l’espace mort et du volume courant
**VD (espace mort) : **
Volume d’air qui ne participe pas aux échanges gazeux (~150 mL)
**VT (Volume courant) : **
Volume d’air inspiré à chaque respiration (~500 mL)
**Rapport VD / VT : **
Indique quelle proportion du volume courant est “inutile” pour les échanges gazeux
Quelle est la valeur normale du rapport VD/VT?
VD / VT ≈ 150 mL / 500 mL = 0,30 (30%)
Cela signifie que 30% de l’air inspiré ne sert pas aux échanges gazeux
À chaque respiration de 500 mL, il y a seulement 350 mL qui participeront aux échanges gazeux
Qu’est-ce que la ventilation minute?
C’est le volume d’air total respiré par minute : VE = FR × VT
FR = fréquence respiratoire (12 respi/min)
VT = volume courant (500 mL)
Ex : 12 x 500 mL = 6000 mL d’air/min
Qu’est-ce que la ventilation alvéolaire?
C’est le volume d’air par minute qui participe réellement aux échanges gazeux.
Formule : VA = FR × (VT−VD)
On soustrait l’espace mort (VD = 150 mL) du volume courant.
Ex : 12 x (500 mL - 150 mL) = 4200 mL d’air/min
Quelle sera la meilleure stratégie du point de vue d’efficacité des échanges gazeux d’un garçon qui nage avec un tuba dont le volume peut contenir 50 mL d’air?
A. volume courant de 400 mL, fréquence de 20/min
B. volume courant de 500 mL, fréquence de 16/min
B. puisqu’il aura une meilleure ventilation pulmonaire
Qu’est-ce que la perfusion pulmonaire?
La perfusion pulmonaire correspond au débit sanguin qui circule dans les capillaires pulmonaires pour permettre les échanges gazeux.
Interprétation du graphique
On voit que le débit sanguin (perfusion) diminue de la base vers le sommet des poumons. Cela est principalement dû à l’effet de la gravité :
À la base des poumons, le flux sanguin est plus élevé.
Au sommet des poumons, la perfusion est très faible (1/20 par rapport à la base). la base reçoit 20 fois plus de sang
Qu’est-ce que le rapport ventilation-perfusion (VA/Q)
VA (ventilation alvéolaire) :
quantité d’air qui atteint les alvéoles.
Q (perfusion pulmonaire) :
quantité de sang qui circule dans les capillaires pulmonaires.
Interprétation du graphique
La ventilation alvéolaire diminue de la base vers le sommet, mais moins fortement que la perfusion.
La perfusion diminue beaucoup plus rapidement que la ventilation en remontant vers le sommet des poumons.
Quels sont les ratios sommet/base de la perfusion et de la ventilation?
Perfusion : 1/20
Ventilation : 1/4
Quel est le rapport VA/Q
- au sommet
- à la base
- en moyenne?
- sommet : 3.3 (bcp d’air, peu de sang)
- base : 0.63 (bcp de sang, moins d’air)
- moyenne : 0.8 (4 L de ventilation pour 5 L de perfusion)
Qu’est-ce qu’un shunt?
zone perfusée mal ventilée
Un shunt correspond à une région pulmonaire où il y a du sang qui circule (perfusion) mais pas ou peu d’air (ventilation).
Quelle est la conséquence d’un shunt?
Le sang qui passe dans ces zones ne reçoit pas d’oxygène.
Ce sang mal oxygéné se mélange au sang bien oxygéné, ce qui entraîne une hypoxémie (diminution de la quantité d’oxygène dans le sang artériel).
L’administration d’oxygène (O₂) n’améliore pas toujours la situation car l’air ne peut pas atteindre ces alvéoles.
Quel est l’effet shunt sur le rapport VA/Q?
Shunt absolu :
VA/Q = 0 (pas de ventilation du tout).
Effet shunt :
VA/Q < 1 (ventilation insuffisante par rapport à la perfusion).
Qu’est ce qu’un espace mort?
zone ventilée mais non perfusée
Un espace mort correspond à une région pulmonaire où il y a de l’air (ventilation) mais pas de sang (perfusion).
Quelle est la conséquence de l’espace mort?
L’air entre bien dans les alvéoles, mais comme il n’y a pas de sang pour récupérer l’oxygène, cet air est “perdu”.
Si le problème est léger, l’oxygénation du sang reste normale (normoxie).
Si le cas est sévère, cela peut mener à une hypoxémie.
Quel est l’effet espace mort sur le rapport VA/Q?
Espace mort absolu :
VA/Q = ∞ (ventilation sans perfusion).
Effet espace mort : VA/Q > 1 (ventilation excessive par rapport à la perfusion).
Quelles sont les différences entre le shunt et l’Espace mort?
Le shunt entraîne une hypoxémie sévère résistante à l’oxygénothérapie.
L’espace mort est plus lié à une inefficacité de la ventilation et peut aussi mener à une hypoxémie grave dans les cas sévères.
