physiologie respiratoire

Question 1

LES FONCTIONS PULMONAIRES

Answer 1

FONCTION RESPIRATOIRE :
Les poumons permettent des échanges gazeux

FONCTIONS METABOLIQUES
Au sein des poumons ont lieu des transformations de substances inactives en substances actives et inversement

FONCTION DE RESERVOIR SANGUIN
La riche vascularisation de l’appareil pulmonaire fait de lieu un réservoir sanguin

Question 2

Voies de conduction aérienne :

Answer 2

• Supérieures :
→ Fosses nasales
→ Nasopharynx
→ Larynx

• Inférieures :
→ Trachée
→ Bronches principales
→ Bronches segmentaires

Les bronches se divisent selon une division dichotomique (22 fois jusqu’aux alvéoles).

Question 3

LES ETAPES DE LA RESPIRATION

Answer 3

1 : Entre l’atmosphère et le poumon

2 : Entre l’espace alvéolaire pulmonaire et les capillaires pulmonaires

3 : Après transport, entre le sang et les cellules

Question 4

VOLUME COURANT VT

Answer 4

C’est le volume mobilisé lors d’une inspiration normale
VT = 500 mL
VT = VD + VA

Question 5

VOLUME DE L’ESPACE MORT VD

Answer 5

Volume d’air ne parvenant pas aux alvéoles (reste dans les bronches). Il ne participe donc pas aux échanges gazeux (= mort).
VD = 150 mL

Question 6

VOLUME ALVEOLAIRE VA

Answer 6

Fraction du volume mobilisé qui atteint les alvéoles et participe aux échanges gazeux.
VA = 350 mL

Question 7

DEBIT VENTILATOIRE

Answer 7

Il est estimé en introduisant la fréquence respiratoire (FR) dans l’égalité précédente :
FRnormal = 15 cycles/min
Ventilation minute = VT x FR = FR (VD + VA)
→ Ventilation minute = 7,5 L/min
→ Débit alvéolaire = 5,25 L/min

Question 8

Le débit de sang arrivant aux poumons est tel que

Answer 8

Qpulm =Qc =VESxFC

On a :

• VES = 70 mL
• FC = 70 bpm
• Qpulm = 4,9 L/min

Question 9

Rapport ventilation alvéolaire/perfusion pulmonaire

Answer 9

Idéalement, chez un sujet sain, le débit ventilatoire alvéolaire est égal au débit sanguin pulmonaire.
̇ 𝑉𝐴/ 𝑄𝑝𝑢𝑙𝑚 ≈1

Question 10

̇ 𝑉𝐴/ 𝑄𝑝𝑢𝑙𝑚 tend vers 0

Answer 10

Il y a une diminution de la ventilation
→ effet shunt : zones pulmonaires perfusées mais non ventilées
On retrouve cet effet shunt dans tous les phénomènes d’obstruction bronchique :
- Asthme
- BPCO (bronchite chronique)
- SAOS (apnée du sommeil)

Question 11

𝑉𝐴/ 𝑄𝑝𝑢𝑙𝑚 tend vers ∞

Answer 11

Il y a une diminution de la perfusion
→ effet espace mort : zones pulmonaires ventilées et non perfusées
On retrouve cet effet dans les pathologies engageant une obstruction vasculaire :
- Embolie pulmonaire
-maladie thrombo-embolique pulmonaire

Question 12

COMMENT MESURER LES VOLUMES PULMONAIRES ?

Answer 12

SPIROMETRIE
Technique de mesure des volumes pulmonaires via une enceinte fermée

SPIROGRAMME
Tracé des mesures des volumes pulmonaires

Question 13

VOLUME COURANT VT

Answer 13

500 mL

Question 14

VOLUME DE RESERVE INSPIRATOIRE VRI

Answer 14

Variation de volume entre la fin d’une inspiration normale et la fin d’une inspiration maximale 3100 mL

Question 15

VOLUME DE RESERVE EXPIRATOIRE VRE

Answer 15

Variation de volume entre la fin d’une expiration normale et la fin d’une expiration maximale 1200 mL

Question 16

VOLUME RESIDUEL

VR

Answer 16

Volume d’air restant dans les poumons après expiration

1200 mL

Question 17

CAPACITE INSPIRATOIRE

CI

Answer 17

Somme des volumes de réserve inspiratoire et courant
CI = VRI + VT
3600 mL

Question 18

CAPACITE RESIDUELLE FONCTIONNELLE

CRF

Answer 18

Sommes des volumes résiduel et de réserve expiratoire
CRF = VR + VRE
2400 mL

Question 19

CAPACITE VITALE

CV

Answer 19

Somme des volumes de réserve inspiratoire, expiratoire et courant
CV = VRI + VRE + VT
4800 mL

Question 20

CAPACITE PULMONAIRE TOTALE

CPT

Answer 20

Somme de tous les volumes précédents CPT=VT +VR+VRE+VRI
OU
CPT = CV + VR
OU
CPT = CRF + CI
6000 mL

Question 21

VASOCONSTRICTION PULMONAIRE HYPOXIQUE
VPH
def
+ nb alveole

Answer 21

Réaction de vasoconstriction des vaisseaux pulmonaires suite à une situation d’une baisse en apport d’oxygène (hypoxie)
Chaque poumon compte environ 300 millions d’alvéoles

Question 22

VASOCONSTRICTION PULMONAIRE HYPOXIQUE

echange capillo-pulmonaire

Answer 22

Les capillaires passent à proximité des alvéoles afin de pouvoir réaliser les échanges de gaz nécessaires à la respiration

Question 23

SITUATION PATHOLOGIQUE OU L’ALVEOLE N’EST PLUS FOURNIE EN OXYGENE (effet shunt)

Answer 23

Dans l’alvéole (avec effet shunt), on a :
→ PCO2 augmentée
→ PO2 diminuée
Ainsi, si le débit de sang au niveau de cet alvéole n’était pas diminué, le sang repartirait vers la circulation systémique avec tout autant de CO2. Cela altère la fonction pulmonaire.
Pour éviter cela, par réflexe, une vaso-constriction des capil- laires concernés se met en place ; ce qui permet au poumon d’assurer malgré tout sa fonction.
Le poumon réduit donc la perfusion pulmonaire dans ces zones = phénome de VPH

Question 24

VASOCONSTRICTION PULMONAIRE HYPOXIQUE

CHEZ LE FŒTUS

Answer 24

Ce phénomène est particulièrement important chez le fœtus pour éviter que le sang passe dans toutes les ramifications vasculaires de l’arbre bronchique (car les alvéoles ne sont pas remplies d’air mais de liquide amniotique, il n’y a donc pas d’intérêt à vasculariser massivement).
Cette vasoconstriction va augmenter la pression dans l’oreillette droite (POD > POG à l’inverse de l’adulte) ce qui va permettre l’ouverture du foramen ovale.

Question 25

A LA NAISSANCE…

Answer 25

Q = PAP / RVP
A la naissance, le nouveau-né en prenant sa première inspiration va permettre l’installation du Volume Résiduel (VR) qui va s’installer pour toute sa vie.
De plus, ce volume résiduel permet l’apport de la première bouffée d’oxygène, ce qui va inverser la VPH. On a donc une chute des résistances vasculaires pulmonaires au moment de la naissance, ainsi qu’une chute de la pression artérielle pulmonaire, ce qui fait augmenter le débit.

Question 26

7. La diffusion alvéolo-capillaire

Answer 26

La diffusion alvéolo-capillaire est semée d’embûches :
• Changer de milieu (gazeux à liquide)
• En passant à travers une membrane d’une certaine épaisseur (membrane
alvéolo-capillaire) par diffusion passive

Question 27

LOI DE FICK

Answer 27

Le débit de transfert d’un gaz à travers une couche de tissu est :
− Proportionnel à la surface S du tissu
− Proportionnel à la différence de pression partielle ΔP du gaz de part et d’autre de la barrière alvéolo-capillaire
− Proportionnel à la solubilité α du gaz
− Inversement proportionnel à l’épaisseur E du tissu
− Inversement proportionnel à son poids moléculaire PM

Question 28

loi de Flick formule

Answer 28

Vgaz = S/E x D x ΔP
D = α/ racine PM 

On peut approximer S/E × D par DL,gaz càd la capacité de diffusion pulmonaire (= conductance) On a donc :
Vgaz = DLgaz x ΔP

Question 29

LES DIFFERENTES PRESSIONS

SITUATION NORMALE

Answer 29

A pression barométrique normale, on inspire l’O2 avec une pression telle que :
PIO2 = (PB – PH2O) x FIO2 = 150 mmHg
Dans l’alvéole :
PAO2 = 100 mmHg (pas la même que la pression inspirée car perte sur le chemin)
PACO2 = 40 mmHg
Dans le sang veineux arrivant vers l’alvéole : PvO2 = 40 mmHg
PvCO2 = 45 mmHg
Dans le sang artériel partant de l’alvéole : PaO2 = 100 mmHg
PaCO2 = 40 mmHg
→ COMME POUR L’ALVEOLE !

Question 30

CHUTE DE LA PAO2

Answer 30

Mais au sommet de l’Everest on a : PIO2 = 38 mmHg
Cela conditionne la pression dans l’alvéole et donc les échanges gazeux.
Exemples :
→ Altitude
→ Hypoventilation alvéolaire (BPCO)

Question 31

BAISSE DE LA SURFACE

Answer 31

La baisse de la surface induit une diminution des échanges mais une augmentation de volume des alvéoles.
Exemple : emphysème tabagique (destruction des parois inter- alvéolaires)

Question 32

AUGMEN- TATION DE L’EPAISSEUR

Answer 32

Cela induit une difficulté augmentée des gaz à diffuser à travers la membrane
Exemple : fibrose pulmonaire dans les pneumopathies interstitielles (augmentation du nombre de fibres élastiques dans la paroi)