Physiologie respiratoire Flashcards
Mesures par les gaz du sang
PaO2, PaCO2, SaO2 et pH
Utilisation d’O2 et CO2 par minute
O2: 250 ml
CO2: 200 ml
De combien de fois l’utilisation d’O2 et la production de CO2 augmentent en cas d’exercice
Jusqu’à 10 à 20 fois
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
Qu’est-ce que la ventilation totale?
Quantité d’air respiré chaque minute (inspiré et expiré)
Qu’est-ce que la ventilation alvéolaire?
Quantité d’air inspiré entrant dans les alvéoles disponibles pour les échanges gazeux avec le sang
Utilisation d’oxygène par jour
360 L
Production de CO2 par jour
288 L
Types d’air
Atmosphérique, inspiré et alvéolaire
Composition de l’air atmosphérique et pression
760 mmHg
79% azote (600 mmHg) et 21% oxygène (160 mmHg)
Loi de Dalton
Pression individuelle exercée par chacun des gaz
Que se passe-il avec l’air inspirée?
Réchauffement, humidification par les cornets, saturation de l’air en vapeur d’eau
Pressions de l’air inspiré
Pp d’eau: 47 mm Hg
PO2: 150 mm Hg
PN2: 563 mmHg
P des gaz secs: 713 mm Hg
Pressions de l’air alvéolaire
PO2: 100 mm Hg
PCO2: 40 mm Hg
PN2: 563 mm Hg
Équation des gaz alvéolaires
PAO=PIO2-PACO2/QR+F
PAO2=FiO2 (Patm-PH2O) - PaCO2/QR
Qu’est-ce qu’il y a de différent entre l’air inspiré et alvéolaire?
Pas de CO2 dans l’air inspiré, donc O2 peut avoir une plus grande pression
La pression atmosphérique est-elle plus élevée au niveau de la mer ou en altitude?
Au niveua de la mer
Pression de CO2 dans l,alvéole
40 mm Hg
Pressions du sang oxygéné
O2: 100 mm Hg
CO2: 40 mmHg
Pressions du sang désoxygéné
O2: 40 mmHg
CO2: 45 mmHg
Que comprend la petite circulation?
Artère pulmonaire - Poumons - Veines pulmonaires
Pressions dans les tissus
O2: plus petit que 40
CO2: plus grand que 45
Que comprend la circulation pulmonaire
Mouvement des gaz hors des poumons vers le coeur gauche et la circulation périphérique
Métabolisme cellulaire
Entrée dans la cellule de glucose et O2
Production par la cellule de CO2+H2O+ATP
Rejet CO2 et H2O dans sang
Pression de l’oxygène dans les mitochondries
2 mmHg
Étapes clés de la respiration
Ventilation alvéolaire
Diffusion pulmonaire
Circulation pulmonaire
Constituants du poumons (3)
Voies respiratoires
Vaisseaux sanguins
Tissu conjonctif élastique
Que comprennent les voies respiratoires?
Nez Pharynx Larynx Trachée Bronches souches Bronches Bronchioles Canaux alvéolaires Alvéoles
Quelle est l’utilité des cornets?
Protégéer la membrane alvéolo-capillaires fragile qui ne doit pas refroidir ni s’assécher
température de 37C
Humidité relative de 100%
Bronches
Souches (2)
Lobaires (5: 3D 2G)
Segmentaires (18: 10D 8G)
En quoi se subdivisent les bronchioles terminales?
Bronchioles respiratoires desquelles émergent quelques alvéoles. Par la suite, les canaux alvéoles sont tous bordés d’alvéoles
Zones des poumons
Conductive: espace mort de 150 ml s’arrêtant après les bronchioles terminales
Respiratoire: permet la ventilation alvéolaire
Qu’est-ce que la ventilation totale
Produit du volume courant (500 ml) par la fréquence respiratoire (12/minute) = 6000 ml/min ou 8640 L/jour
Ventilation alvéolaire (volume et % de la ventilation totale)
350 ml
70% du volume courant
Synonyme de l’espace mort total
Espace mort physiologique
Que comprend l’espace mort total ou physiologique?
Espace mort anatomique
Espace mort alvéolaire: petit et augmenté par les maladies pulmonaires qui entraînent une inégalité de la ventilation et de la circulation dans certaines régions des poumons
Ventilation alvéolaire
Qnatité d’air inspiré entrant dans les alvéoles et disponible pour échange
VA=(VC-VD)fr
(500-150)12=4200 ml/min
C’est celle qui permet le 250ml d’O2 par minute et 200 ml CO2
La ventilation alvéolaire est ____ par la respiration superficielle
diminuée
Comment augmenter la ventilation alvéolaire
En augmentant la profondeur de la respiration et non pas accélérer la fréquence
Avec quoi calculer les volumes et capacités pulmonaires
Spiromètre
Qu’est-ce que le volume courant
500 à 600 ml (10% de la capacité totale)
Volume d’air entrant dans les poumons ou les quittant normalement
Qu’est-ce que le volume de réserve inspiratoire?
2500 à 3000 ml ou 50% de la capacité totale
Volume d’air entre la fin de l’inspiration normale et la fin de l’inspiration maximale. Le volume additionnel maximal qui peut être inspiré après une inspiration normale
Qu’est-ce que le volume de réserve expiratoire?
1000 à 1200 ml ou 20% de la capacité totale
Volume sortant entre la fin de l’expiration normale et la fin de l’expiration maximale. Volume additionnel maximal qui peut être expiré après une expiration normale
Qu’est-ce que le volume résiduel?
1000 à 1200 ml ou 20% de la capacité totale
Volume restant dans les poumons après expiration maximale
Qu’est-ce que le VEMS?
Volume expiratoire maximal seconde
Capacité résiduelle fonctionnelle
Volume de réserve expiratoire + volume résiduel, soit 40% de la capacité totale
Volume restant après une expiration normale
Capacité inspiratoire
Volume courant+ volume de réserve inspiratoire, soit 60% de la capacité totale
volume maximal d’air inspiré après une expiration normale
Capacité vitale
Volume courant + volume de réserve inspiratoire + volume de réserve expiratoire
80% de la capacité pulmonaire totale
Volume maximal inspiré après une expiration maximale
Capacité pulmonaire totale
Somme de tous les volumes pulmonaires
Volume maximal d’air présent après une inspiration maximale
Épaisseur de la membrane alvéolo-capillaire
Moins de 0,5 micron
Capacité pulmonaire totale: volume
5000 à 6000 ml
Surface de la membrane alvéolo-capillaire en m2
50 à 100 mètres carrés
Couches de la membrane alvéolo-capillaire
- cellules épithéliales alvéolaires: pneumocytes de type 1, pneumocytes de type II et surfactant (phospholipide) sécrété par pneumocytes de type II (moins de 5% de la surface alvéolaire)
- membrane basale et tissu interstitiel
- cellules endothéliales capillaires
Couches que doit traverser l’O2 pour aller au globule rouge (8)
- liquide contenant le surfactant
- cellule épithéliale alvéolaire, 2 membrane cellules et cytoplasme
- membrane basale épithéliale
- espace interstitiel
- membrane basale capillaire
- cellule endothéliale capillaire
- plasma
- membrane du globule rouge
Temps de liaison de l’O2 à l’hémoglobine
0,2 seconde
Contribution de l’HbO2 à la PO2
Aucune, seulement les molécules libres ou dissoutes y participent
Ceci maintient le gradient de pression
Loi de Fick (5)
Le débit de transfert d’Un gaz à travers une couche de tissu est:
- proportionnel à la surface
- proportionnel à la différence de pression partielle de gaz
- proportionnel à la solubilité du gaz
- inversement proportionnel à l’épaisseur du tissu
- inversement proportionnel à son poids moléculaire
Différence de solubilité entre entre le CO2 et l’O2
CO2 est 24 plus soluble que l’O2
Diffusion du CO2 par rapport à son poids moléculaire et à sa solubilité
20 fois celle de l’oxygène
Le CO2 est plus lourd que l’O2, ce qui abaisse la diffusion
Par quelles maladies peut être diminuée la diffusion?
Emphysème pulmonaire (destruction des alvéoles trop étirés) ou après une pneumonectomie (unilatérale)
Qu’est-ce qui peut rendre la membrane alvéolo-capillaire plus épaisse?
Fibrose pulmonaire, oedème pulmonaire ou pneumonie
Équation de la diffusion
Diffusion = pression * solubilité/poids moléculaire * surface/épaisseur
Circulation bronchique
Aorte - artères bronchiques - capillaires bronchiques - veines bronchiques
- > veines pulmonaires (shunt anatomique
- > veines azygos - veine cave supérieure
% du débit cardiaque lié à la circulation bronchique
1 à 2 %
La circulation pulmonaire est un système à ____ pression et ____ résistance
basse
basse
Pression de l’artère pulmonaire
15 mm Hg
Pression de l’oreillette gauche
5 mmHg
Pression des capillaires pulmonaires
10 mmHg
Qu’est-ce que le cathéter de Swan Ganz?
Cathéter avec un ballonnet gonflable poussé via une veine périphérique et le coeur droit dans une petite branche de l’artère pulmonaire
Pression artérielle moyenne
100 mmHg (120 mmHg systolique 80 mm Hg diastolique)
Pression dans l’oreillette droite
2 mm Hg
Différence de pression entre l’entrée et la sortie de la circulation systémique
98 mm Hg
Qu’est-ce qui se passe si les alvéoles se remplissent de liquide?
Asphyxie
Qu’est-ce qui est responsable de l’équilibre hydrique?
Les forces de Starling (pression hydrostatique et pression oncotique)
Normalement, la pression hydrostatique dans les capillaires pulmonaires est plus petite que la pression oncotique = alvéoles sèches
D’où vient la basse résistance de la circulation pulmonaire?
Vasodilatation
Les parois du ventricule droit et de l’artère pulmonaire sont moins épaisses et ont moins de fibres musculaires
Que se passe-il dans la circulation pulmonaire si le débit cardiaque augmente?
La résistance diminue
V=Pression/résistance
Le travail du coeur droit diminue et la surface de diffusion pour les échanges gazeux augmente
Une hausse de pression amènerait un oedème
Que se passe-il avec une PO2 alvéolaire diminuée?
Vasoconstriction hypoxique
Elle peut être localisée ou généralisée
Elle maintient le rapport ventilation/circulation. Le débit sanguin s’ajuste au débit aérien
Elle est généralisée avec l’hypoxie à haute altitude ou des maladies comme l’emphysème. L’hypertension pulmonaire résultant de la vasoconstriction précapillaire augmente le travail du coeur droit qui s’hypertrophie (insuffisance cardiaque droite)
Rapport ventilation/perfusion
0.8
ventilation alvéolaire: 4 L/min
Circulation capillaire pulmonaire: 5 L/min
Où est-ce que la circulation alvéolaire et capillaire sont plus grande?
Aux bases des poumons
Qu’est-ce que l’effet shunt?
Alvéole non ventilé mais perfusée
Qu’est-ce que l’effet espace mort?
Alvéole ventilé non perfusé
Différence de pression entre le sommet et la base du poumon
23 mm Hg
Zone de West 1
Pression artérielle pulmonaire sous la pression alvéolaire
Aucun débit ne passe
Zone de West 2
Pression artérielle > Pression alvéolaire > Pression veineuse
Le débit est déterminé par la différence entre la pression artérielle et alvéolaire
Zone de West 3
Pression artérielle > Pression veineuse > Pression alvéolaire
Débit dépend de la différence entr ela pression de l’artère et celle de la veine
Volume d’oxygène dans 1L de sang et répartition
200 ml
3 ml dissout dans l’eau du plasma (1,5%)
197 ml avec l’hémoglobine (98,5%)
Débit d’oxygène transporté par minute
1000 ml/min
Combien d’oxygène l’hémoglobine peut-elle fixer?
4
Chaque gramme d’hémoglobine peut se lier à quel volume d’oxygène?
1,34 ml
Qu’est-ce que le pouvoir oxyphorique?
Capacité maximale de fixation de l’O2 pour l’hb
20,1 ml/100 ml de sang
Qu’est-ce que la saturation en O2?
Contenu réel de l’O2 sous forme HbO2/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 pression partielle en CO2 ou d’une diminution de pH
Au-delà de quel point les fortes variations de PO2 s’accompagnent de faibles variations de SAO2
SaO2 90/ PO260
Facteurs qui réduisent la liaison de l’oxygène aux groupements hèmes
- pH sanguin diminué: L’hémoglobine se lie à l’aa histidine avec l’augmentation de la concentration des ions hydrogène
- PCO2 sanguine augmentée
- Température corporelle augmentée
- 2,3-DPG (2,3-diphosphoglycérate) augmentée dans le globule rouge en présence d’hypoxie. Produit de la glycolyse anaérobie
Facteurs qui déplace la courbe d’oxygène transporté vers la gauche
- pH sanguin augmenté
- PCO2 diminuée
- température corporelle diminuée
- concentration 2,3-DPG diminue
Comment est transporté le CO2?
- forme dissoute: 5 à 10%, 3ml/100ml de sang, 90 à 150 ml pour 5 L
- forme combinée: 60 à 70% d’ions bicarbonates et 25 à 30% sous forme carbamino-hémoglobine (HBCO2)
Rôle de l’anhydrase carbonique
Le CO2 est métabolisé en acide carbonique grâce à cette enzyme. Il se dissocie ensuite en H+ et bicarbonate
Effet Haldane
La présence d’Hb réduite dans le sang périphérique favorise la captation de CO2 alors que l’oxygénation qui se produit dans le capillaire pulmonaire favorise sont relargage
Quels organes sont plus vulnérables au manque d’oxygène?
Cortex cérébral et myocarde
% de l’utilisation d’oyxgène au repos
25%
Consommation d’oxygène au repos et durant l’exercice
250 ml/min
3000 à 5000 ml/min
Consommation accrue permise par l’augmentation de l’extraction d’oxygène et du débit sanguin musculaire
