Physiologie respiratoire 1 Flashcards
Nommer les fonctions principales de la respiration
- Apporter de l’oxygène aux cellules de l’organisme
- Débarasser l’organisme des déchets (CO2)
- Maintenir à un niveau normal les paramètres sanguins (PaO2, PaCO2, SaO2, pH) quelles que soient les demandes de l’organisme
Quelles structures sont comprises dans les voies aériennes supérieures ?
- Cavité buccale
- Pharynx
- Larynx
Quelles structures sont comprises dans les voies aériennes inférieures ?
- Trachée
- Bronches souches
- Bronches
- Bronchioles
- Canaux alvéolaires
- Alvéoles
Décrire le trajet de l’air, de la cavité buccale jusqu’aux alvéoles
Cavité buccale - pharynx - larynx - trachée - bronches souches - bronches - bronchioles - canaux alvéolaires - alvéoles
Combien de lobes contiennent les poumons ?
- Poumon gauche : 2 lobes (= 2 bronches lobaires)
- Poumon droit : 3 lobes (=3 bronches lobaires)
Combien de segments contiennent les poumons ?
- Poumon gauche : 8 segments (=8 bronches segmentaires)
- Poumon droit : 10 segments (=10 bronches segmentaires)
Combien y a-t-il de bronches souches dans les poumons ?
2 : une à droite et une à gauche
puis 5 bronches lobaires (3D + 2G) et 18 bronches segmentaires (10D + 8G)
Vrai ou faux ? Les bronchioles terminales donnent sur les canaux alvéolaires
Faux
- Les bronchioles terminales se subdivisent en bronchioles respiratoires, puis par la suite on retrouve les canaux alvéolaires
Vrai ou faux ? On retrouve des alvéoles uniquement a/n des canaux alvéolaires
Faux, quelques alvéoles émergent des bronchioles respiratoires
Mais il est vrai que la grande majorité des alvéoles bordent les canaux alvéolaires
Qu’est-ce qu’une unité respiratoire (acinus) ?
Partie d’un poumon située au-delà d’une bronchiole terminale
Qu’est-ce que la zone respiratoire ?
Toutes les portions d’un poumon qui participe aux échanges gazeux
- Volume d’air emmagasiné dans la zone respiratoire est d’environ 3L
Décrire le trajet du sang qui passe par les poumons pour se faire oxygéner, du coeur droit au coeur gauche
- Oreillette droite
- Ventricule droit
- Artère pulmonaire
- Artérioles
- Capillaires pulmonaires
- Veines pulmonaires
- Oreillette gauche
Distinguer la zone conductive et la zone respiratoire
- Zone conductive : espace mort qui ne participe pas aux échanges gazeux (150mL)
- Zone respiratoire : zone d’échanges gazeux
Nommer les structures qui composent la zone conductive
- Trachée
- Arbre bronchique
- Bronchioles
- Bronchioles terminales
Nommer les structures qui composent la zone respiratoire
- Bronchioles respiratoires
- Conduits alvéolaires
- Sacs alvéolaires
Vrai ou faux ? La pression atmosphérique est plus grande au niveau de la mer qu’en altitude
Vrai, car une plus grande colonne d’air est appliquée (à cause de la gravité)
Quelle est la pression de l’air atmosphérique ?
Patm = 760 mmHg
Quelle est la pression partielle d’oxygène dans l’air atmosphérique ?
PO2 = 160 mmHg
Comment est-ce que le passage de l’air dans le nez influence la composition de l’air inspiré (vs atmosphérique) ?
L’air froid et sec atmosphérique est filtré, réchauffé et humidifié par les cornets nasaux : il devient donc chaud et humide (saturation de l’air en vapeur d’eau).
- Modifications essentielles pour protéger la membrane alvéolo-capillaire fragile
Quelle est la composition (pression) en oxygène dans l’air inspiré
PO2 = 150 mm Hg
Décrire la composition de l’air alvéolaire
- PCO2 = 40 mm Hg
- PAO2 = 100 mm Hg
Quelle est l’équation des gaz alvéolaires ? Que permet-elle de calculer ?
PAO2 = FiO2 (Patm-PAH2O) - PACO2/QR
- Nous permet de calculer la pression alvéolaire d’O2, qui est de 100mm Hg (a/n de la mer)
FiO2 = fraction inspiratoire O2 / QR = quotient respiratoire
Comment est calculé le quotient respiratoire ?
Production de CO2 (200mL/min)/utilisation O2 (250mL/min)
Normalement, est égal à 0,8
Quelles sont les 6 étapes de la respiration ?
- Ventilation alvéolaire
- Diffusion pulmonaire
- Circulation pulmonaire
- Transport des gaz sanguins entre les poumons et le sang capillaire périphérique
- Diffusion entre le sang capillaire périphérique et les cellules
- Métabolisme cellulaire
Quelle est la différence entre la respiration externe et interne ?
- Respiration externe : 5 premières étapes de la respiratoire (voir flash-card précédente), a lieu dans les poumons
- Respiration interne : respiration a/n cellulaire (métabolisme)
Différencier ventilation totale et alvéolaire
- Ventilation totale : quantité d’air respiré chaque minute (inspiré/expiré)
- Ventilation alvéolaire : quantité d’air inspiré entrant dans les alvéoles et disponible pour les échanges gazeux avec le sang
Décrire comment est calculée la ventilation totale
Ventilation totale = Volume courant X fréquence respiratoire
=6000mL/minute normalement
Quel est le volume de ventilation alvéolaire ? Comment obtient-on ce nombre ?
Ventilation alvéolaire = Volume courant (500mL) - espace mort anatomique (150mL) = 350 mL
Que comprend l’espace mort total/physiologique ?
- Espace mort anatomique : air qui n’atteint pas les alvéoles (150mL)
- Espace mort alvéolaire : quantité minime d’air inspiré qui atteint les alvéoles, mais qui ne participe pas aux échanges gazeux (augmente avec maladies pulmonaires)
Vrai ou faux ? La ventilation alvéolaire a un volume plus grand que la ventilation totale
Faux, la ventilation alvéolaire a un volume de 4200mL/min alors que c’est 6000mL/min pour la ventilation totale … fait du sens, car la ventilation alvéolaire ne prend pas en compte l’espace mort
Entre la ventilation totale et alvéolaire, laquelle est la plus importante a/n physiologique ?
Ventilation alvéolaire, car elle permet les échanges gazeux et donc la captation d’O2 (250mL/min) et l’excrétion de CO2 (200mL)
Comment est-que la profondeur de la respiration influence la ventilation alvéolaire ?
La respiration profonde augmente la ventilation alvéolaire (et ce, de manière plus efficace que d’augmenter la fréquence respiratoire) alors que la respiration superficielle la diminue
Définir “volume courant”
Volume d’air entrant dans les poumons ou les quittant durant une respiration normale
- 500-600mL, soit le plus petit volume pulmonaire (10% de la capacité pulmonaire totale)
Définir “volume de réserve inspiratoire”
Volume d’air entrant dans les poumons entre la fin de l’inspiration normale et la fin de l’inspiration maximale
- Habituellement de 2500 à 3000mL, soit le plus grand volume pulmonaire (50% de la capacité pulmonaire totale)
Définir “volume de réserve expiratoire”
Volume d’air sortant des poumons entre la fin de l’expiration normale et la fin de l’expiration maximale
- Normalement 1000 à 1200mL, 20% de la capacité pulmonaire totale
Définir “volume résiduel”
Volume d’air qui demeure dans les poumons après une expiration maximale
- Normalement 1000 à 1200mL, 20% de la capacité pulmonaire totale
Définir “volume expiratoire maximal seconde (VEMS)”
Volume d’air expiré en une seconde
Définir “capacité résiduelle fonctionnelle”
Volume d’air présent dans les poumons après une expiration normale
- Volume de réserve expiratoire + volume résiduel (40% de la capacité pulmonaire totale)
Définir “capacité inspiratoire”
Volume maximal d’air inspiré après une expiration normale
- Volume courant + volume de réserve inspiratoire (60% de la capacité pulmonaire totale)
Définir “capacité vitale”
Volume maximale d’air inspiré après une expiration maximale
- Volume courant + volume de réserve inspiratoire + volume de réserve expiratoire (80% de la capacité pulmonaire totale)
Définir “capacité pulmonaire totale”
Volume maximal d’air présent dans les poumons après une inspiration maximale
- Somme de tous les volumes pulmonaires
Définir ce qu’est la membrane alvéolo-capillaire
Barrière extrêmement mince et à très grande surface qui permet les échanges de O2 et de CO2 entre l’air alvéolaire et le sang capillaire pulmonaire
Nommer les trois couches de la membrane alvéolo-capillaire
- Cellules épithéliales alvéolaires (pneumocytes de type I) : leur surface est recouverte par le surfactant, sécrété par les pneumocytes de type II
- Membrane basale et tissu interstitiel
- Cellules endothéliales capillaires
Vrai ou faux ? La diffusion des gaz pulmonaires nécessite de l’énergie
Faux, c’est une diffusion passive
Nommer les différentes couches que doit traverser l’oxygène lors de sa diffusion à travers la membrane alvéolo-capillaire et celle du globule rouge
- Couche mince de liquide contenant le surfactant
- Cellule épithéliale alvéolaire
- Membrane basale épithéliale
- Espace interstitiel
- Membrane basale capillaire
- Cellule endothéliale capillaire
- Plasma
- Membrane du globule rouge
Vrai ou faux ? Les pressions partielles de CO2 et d’O2 sont les mêmes dans l’air inspiré et dans le sang artériel
Faux, ce sont les mêmes dans l’air alvéolaire et le sang artériel
- PO2 = 100 mmHg
- PCO2 = 40 mmHg
Qu’est-ce que l’oxyhémoglobine ?
Oxyhémoglobine = hémoglobine liée à l’oxygène
Est-ce que l’oxygène lié à l’hémoglobine contribue à la PaO2 ? Pourquoi ?
Ne contribue pas, car seules les molécules libres/dissoutes peuvent faire de la pression (bombardement des parois)
En quoi est-ce que c’est important que l’hémoglobine maintienne la PaO2 basse ?
Permet à la diffusion de l’oxygène de continuer ! En l’absence d’hémoglobine, la diffusion arrêterait après le passage de quelques molécules d’oxygène seulement à cause de la disparition du gradient de pression
Nommer les 5 facteurs qui influencent la diffusion passive des gaz
- Surface du tissu
- Différence de pression partielle du gaz
- Solubilité du gaz
- Épaisseur du tissu
- Poids moléculaire du gaz
Décrire la diffusion de l’oxygène par rapport à son gradient de concentration
Se déplace selon le gradient de concentration de PAO2 de 100mm Hg (air alvéolaire) vers une PaO2 (capillaire pulmonaire) de 40mm Hg
Décrire la diffusion du CO2 par rapport à son gradient de concentration
Se déplace selon le gradient de concentration de PaCO2 de 46mm Hg (capillaire pulmonaire) vers une PACO2 (air alvéolaire) de 40mm Hg
Quel est l’effet de la solubilité sur la diffusion des gaz ?
La diffusion est proportionnelle à la solubilité des gaz
- Le CO2 est beaucoup plus soluble que O2 et donc diffuse plus vite
Quel est l’effet du poids moléculaire sur la diffusion des gaz ?
La diffusion est inversement proportionnelle au poids moléculaire
- Poids moléculaire du CO2 plus grand que O2, donc diminue sa vitesse de diffusion (reste plus rapide que O2)
Quel est l’effet de la surface de diffusion de la membrane sur la vitesse de diffusion ?
La diffusion est proportionnelle à la surface de diffusion de 50 à 100m2 de la membrane (peut être diminuée, dans l’emphysème pulmonaire par exemple)
Quel est l’effet de l’épaisseur de la membrane sur la vitesse de diffusion ?
La diffusion est inversement proportionnelle à l’épaisseur de la membrane (plus petite que 0,5 microns)
À quoi sert la circulation pulmonaire ?
Permet le mouvement des gaz hors des poumons vers le coeur gauche et la circulation périphérique
Nommer les différentes circulations qui sont comprises dans l’appareil respiratoire
- Circulation sanguine : bronchique et pulmonaire
- Circulation lymphatique
Décrire la circulation artérielle bronchique
Circulation qui a une fonction de nutrition/oxygénation des structures pulmonaires, jusqu’aux bronches terminales.
- Elle est assurée par les artères/capillaires bronchiques
Décrire la circulation veineuse bronchique
- Le 2/3 de la circulation bronchique veineuse se déverse dans les veines pulmonaires (effet de shunt anatomique)
- Le reste se déverse dans les veine azygos ou la veine cave supérieure
Vrai ou faux ? Les artères pulmonaires contiennent du sang désoxygéné
Vrai
La circulation pulmonaire est-elle un système à basse ou haute pression ?
Système à basse pression
- 15mm Hg dans les artères pulmonaires seulement
- Différence entre l’entrée (artère pulmonaire) et la sortie est de 10 mm Hg seulement
Qu’est-ce qu’un cathéter de Swan Ganz ?
Cathéter avec un ballonnet gonflable à son extrimité distal qui est poussé via une veine périphérique et le coeur droit jusque dans une petite branche de l’artère pulmonaire : à ce moment, on gonfle le ballon et la pression pulmonaire wedge reflète la pression dans l’oreillette gauche
Quelle est la valeur normale de pression dans l’artère pulmonaire ? À partir de quelle valeur parle-t-on d’hypertension artérielle pulmonaire ?
Valeur normale moyenne : 15mm Hg (25/8)
HTAP si la pression dépasse 20mmHg
Que sont les forces de Starling ? Quel est leur rôle dans les alvéoles ?
Forces de Starling (pression hydrostatique et pression oncotique) sont responsables des mouvements potentiels de liquide entre les capillaires pulmonaires et les alvéoles = gardent les alvéoles libres de liquide
Décrire comment les alvéoles peuvent rester sèches (selon la pression hydrostatique et oncotique)
À l’état normal, la pression hydrostatique dans les capillaires pulmonaires (10 mm Hg) est plus petite que la pression oncotique, donc le liquide ne va pas dans les alvéoles
Vrai ou faux ? Dans la circulation pulmonaire, la haute résistance est causée par une vasoconstriction
Faux
- Dans la circulation pulmonaire, on a une basse pression qui résulte d’une vasodilatation
- Dans la circulation systémique, un système à haute pression, il y a une vasocontriction
Si le débit cardiaque augmente (durant un exercice par exemple), la résistance doit diminuer dans la circulation pulmonaire… pourquoi ? Comment se fait cette diminution ?
Une hausse de la pression dans la circulation systémique entraînerait un oèdeme aigu pulmonaire
- Résistance diminue grâce à une vasodilatation
Quelles sont les deux conséquences favorables de la vasodilatation dans la circulation pulmonaire ?
- Diminuer le travail du coeur droit (plus faible que le gauche)
- Augmenter la surface de diffusion pour les échanges gazeux
Quand se produit une vasoconstriction hypoxique ? Est-ce que c’est un mécanisme avantageux ou non ?
- Vasoconstriction hypoxique observée quand il y a une diminution de la PO2 alvéolaire
- Lorsqu’elle est localisée, elle maitient le rapport ventilation/circulation, donc utile ! Par contre, problème quand c’est généralisé
Décrire l’effet d’une bronchoconstriction et bronchodilatation sur le débit sanguin pulmonaire
- Bronchoconstriction = diminution du débit aérien = vasoconstriction = baisse du débit sanguin
- Bronchodilatation = augmentation du débit aérien = vasodilatation = hausse du débit sanguin
À quels moments peut-on observer la vasoconstriction hypoxique généralisée ?
- Hypoxie à haute altitude
- Certaines maladies pulmonaires (ex. emphysème)
Pourquoi la vasoconstriction hypoxique généralisé peut causer une insuffisance cardiaque droite ?
L’hypertension pulmonaire qui résulte de la vasoconstriction augmente le travail du coeur droit, qui s’hypertrophie
Quel est le rapport normal ventilation/perfusion ?
0,8
Équivaut à la ventilation alvéolaire (4L/min) / circulation pulmonaire normale (5L/min)
Vrai ou faux ? La ventilation alvéolaire et la circulation capillaire pulmonaire sont plus grandes aux sommets des poumons
Faux, sont plus grandes aux bases pulmonaires à cause de la gravité
Qu’est-ce que le modèle de West ?
Modèle qui décrit 3 zones pulmonaires et explique la distribution inégale du débit sanguin dans les poumons
Décrire briévement les 3 zones du modèle de West
- Zone 1 : pression artérielle pulmonaire descend sous la pression alvéolaire, aucun débit ne passe (cette zone n’apparaît pas en conditions normales)
- Zone 2 : Pression artérielle dépasse la pression alvéolaire, mais pression veineuse reste inférieure à celle-ci. Débit = Pa - pression alvéolaire
- Zone 3 : pression veineuse dépasse la pression alvéolaire. Débit = Pa - pression veineuse
Quel pourcentage de l’oxygène du sang est lié ? Libre ?
- 98,5% est lié à l’hémoglobine
- 1,5% est sous forme dissoute dans le plasma
Qu’est-ce que le pouvoir oxyphorique du sang ?
Capacité du sang de transporter l’oxygène, capacité maximale de fixation de 20,1 mL par 100mL de sang
Qu’est-ce que la saturation en O2 ?
Saturation en O2 = contenu réel de l’O2 lié / capacité maximale de fixation X 100 (%)
Qu’est-ce que l’effet Bohr ?
Diminution de l’affinité de l’hémoglobine pour l’O2 lors d’une augmentation de la PpCO2 ou d’une diminution de pH
Nommer les 4 facteurs qui influençent la quantité d’O2 transporté dans le sang
- pH sanguin
- PaCO2
- Température corporelle
- Concentration de 2,3-DPG
Décrire l’effet du pH sur le transport de l’O2
- pH diminué/acidose diminue la liaison de l’oxygène aux groupements hème (effet Bohr). En effet, si l’hémoglobine se lie aux ions H+, elle se lie moins à l’oxygène
- pH augmenté/alcalose favorise la captation d’oxygène a/n pulmonaire
Décrire l’effet de la PaCO2 sur le transport de l’O2
- Une PaCO2 augmentée diminue le pH donc diminue la liaison de l’oxygène à l’hémoglobine
- PaCO2 diminuée augmente le pH et donc favorise la captation d’oxygène a/n pulmonaire
Décrire l’effet de la température corporelle sur le transport de l’O2
- Température corporelle augmentée change la configuration de l’hémoglobine = moins bonne liaison avec l’oxygène
- Température corporelle diminue augmente donc l’affinité de l’oxygène pour l’hémoglobine
Décrire l’effet de 2,3-DPG sur le transport de l’O2
- Concentration de 2,3-DPG augmentée dans le globule rouge en présence d’hypoxie = diminution affinité O2
- Diminution de la concentration de 2,3-DPG favorise la captation d’oxygène a/n pulmonaire
Quel pourcentage du CO2 du sang est lié ? Libre ?
- 5 à 10% sous forme dissoute
- 60 à 70% sous forme d’ions bicarbonates (anhydrase carbonique)
- 25 à 30% sous forme de carbamino-hémoglobine (HbCO2)
Qu’est-ce que l’effet Haldane ?
Phénomène de facilitation du transfert de CO2 par l’oxygénation
- La présence d’Hb réduite dans le sang périphérique favorise la captation de CO2, alors que l’oxygénation du Hb favorise sa libération
Quels sont les deux organes qui sont les plus vulnérables en l’absence d’oxygène ?
- Cerveau (cortex cérébral)
- Coeur (myocarde)
Vrai ou faux ? Le corps utilise toujours 100% de l’oxygène disponible
Faux
- Utilisation de 25% au repos
- Utilisation jusqu’à 75% durant l’exercice
Vrai ou faux ? Les pressions partielles de O2 et de CO2 diminuent par palier, de l’atmosphère jusqu’aux mitochondries
Faux
- C’est vrai pour l’oxygène : 160mm Hg dans l’air atmosphérique, 100 dans l’air inspiré, 40 dans le sang veineux et 2 mmHg dans les mitochondries
- Pour le CO2, les pressions augmentent ! 0 mmHg a/n de l’air inspiré et atmosphérique, 40 mmHg a/n sang artériel et air alvéolaire et 46mm Hg pour le sang veineux et les tissus
Résumer les trois étapes clés de la respiration
- Ventilation alvéolaire : entrée et sortie d’air des poumons qui apporte de l’oxygène a/n des alvéoles et enlève le CO2 de cet endroit
- Diffusion pulmonaire : permet aux gaz de traverser la membrane alvéolo-capillaire et d’être échangés entre l’air alvéolaire et le sang capillaire pulmonaire
- Circulation pulmonaire : entrée et sortie de sang des poumons, qui ramasse l’oxygène des alvéoles et l’amène au coeur gauche
