Pneumologie III - Circulation pulmonaire, perfusion et transport de gaz Flashcards
Les trois fonctions pulmonaires sont
- Ventilation pulmonaire
- Circulation pulmonaire
- Diffusion pulmonaire
La circulation pulmonaire possède deux caractéristiques spéciales
- Les poumons recoivent tout le débit cardiaque (5L/min)
- L’artere pulmonaire transport sang desoxygené et la veine pulmonaire du sang oxygéné
La circulation pulmonaire, allant du cœur droit vers le cœur gauche, est un ____ et à basse résistance
système à basse pression
15 mm Hg (25/8)
artère pulmonaire (sang désoxygéné)
12 mm Hg
pré-capillaire pulmonaire (ou artériole)
10 mm Hg (oxygénation du sang)
capillaire pulmonaire
8 mm Hg
post-capillaire pulmonaire (ou veinule)
5 mm Hg
oreillette gauche
où se fait l’oxygénation du sang
Les capillaires pulmonaires
Cathéter de Swan-Ganz
Avec ballonnet gonflable dans son extrémité distale, ce cathéter est poussé via une veine périphérique et le cœur droit dans une petite branche de l’artère pulmonaire. La pression pulmonaire « wedge » ou en coin reflète alors la pression dans l’oreillette gauche
La pression de 15 mm Hg dans l’artère pulmonaire est la
pression moyenne des pressions systolique (25 mm Hg) et diastolique (8 mm Hg)
Différence de pression entre l’entrée (artère pulmonaire) et la sortie (oreillette gauche) de la circulation pulmonaire.
10 mm Hg
La différence de pression entre l’entrée et la sortie ne représente que
10% de la différence dans la circulation systémique, un systeme a haute pression
L’importance de garder les alvéoles libres de liquide est ___ ; si les alvéoles se remplissent de liquide,c’est l’___ comme durant la noyade.
critique, asphyxie
Responsables des mouvements potentiels de liquide entre les capillaires pulmonaires et les alvéoles
Les forces de Starling (pression hydrostatique et oncotique)
À l’état normal, la basse pression hydrostatique dans les capillaires pulmonaires (10 mm Hg) plus petite que la pression oncotique (25 mm Hg) ___
garde les alvéoles sèches
À l’état anormal, le patient en insuffisance cardiaque congestive peut ressentir subitement
une dyspnée intense et extrêmement inconfortable
Oedème aigu pulmonaire (3)
- Pression hydrostatique augmente a cause d’une insuffisance ventriculaire gauche
- Augmentation importante de la pression capillaire pulmonaire
- Oedeme interstitiel puis alvéolaire
L’œdème alvéolaire est une condition beaucoup plus sérieuse que l’œdème interstitiel parce qu’____
il interfère avec les échanges gazeux pulmonaires et empêche donc l’oxygénation adéquate du sang.
Lorsque le patient en insuffisance cardiaque congestive se couche, il mobilise ses oedèmes périphériques des membres inférieurs vers les poumons. Ceci provoque
de la dyspnée, de l’orthopnée, et enfin de la dyspnée nocturne paroxystique.
D’autres conditions, moins fréquentes, peuvent aussi entraîner un œdème aigu pulmonaire
- Hypoalbuminémie tres severe
- Augmentation de la permeabilité capillaire pulmonaire résultat de pneumonie ou lesion
- Syndrome de detresse respiratoire aigue
la résistance vasculaire pulmonaire est seulement ___
10% de la résistance systémique
Cette basse résistance résulte d’une
vasodilatation dans la circulation pulmonaire alors qu’une vasoconstriction est présente dans la circulation systémique
La basse résistance permet au cœur droit, moins fort que le cœur gauche, de ___
pomper le même débit cardiaque que le cœur gauche.
Lorsque le débit cardiaque augmente de 5 à 25 litres/minute durant un exercice intense
la résistance diminue davantage dans la circulation pulmonaire.
Parce que la hausse considérable de la pression durant exercice intense entraînerait un œdème aigu pulmonaire,
la résistance doit diminuer dans la circulation pulmonaire
Vasodilatation lors d’exercice intense a deux conséquences favorables :
- Diminuer le travail du coeur droit
- Augmenter la surface de diffusion pour les échanges gazeux
La résistance vasculaire pulmonaire est augmentée par la ___ observée quand il y a diminution de la PO2 alvéolaire ou sanguine
vasoconstriction hypoxique
La vasoconstriction hypoxique peut etre
- localisée et elle maintient le rapport ventilation/perfusion (circulatiuon). Localement, le débit sanguin s’ajuste au débit aérien
- Généralisée
Si le débit aérien est diminué (bronchoconstriction), il y a
vasoconstriction précapillaire
Vasoconstriction précapillaire
bronchoconstriction —– diminution du débit aérien —– vasoconstriction —– baisse du débit sanguin
Le mécanisme physiologique le plus important pour contrôler le débit sanguin dans les poumons
Vasoconstriction pulmonaire hypoxique
La chute de la PO2 alvéolaire entraîne la libération de
substances vasoconstrictrices par les cellules épithéliales alvéolaires devenant hypoxiques
Cette vasoconstriction va jusqu’à abolir presque complètement le débit sanguin local, ce qui permet de diriger le sang ___, par exemple durant une obstruction bronchique, vers des régions ___
loin des régions hypoxiques mal ventilées, mieux ventilées
Il y a vasodilatation précapillaire si
le débit aérien est augmenté (bronchodilatation)
Vasodilatation précapillaire
bronchodilatation —– augmentation du débit aérien —– vasodilatation —– hausse du débit sanguin
On observe ce phénomène avec l’hypoxie à haute altitude ou dans certaines maladies pulmonaires comme la MPOC
La vasoconstriction hypoxique généralisée
L’HTN pulmonaire résultant de la vasoconstriction précapillaire pulmonaire généralisée, augment ___
le travail du cœur droit qui s’hypertrophie (insuffisance cardiaque droite)
Vrai ou faux. Le role de la vasoconstriction hypoxique locale est beaucoup plus evident que celui de la généralisée
Vrai
Rapport ventilation/perfusion normal
0,8, soit le rapport existant entre la ventilation alvéolaire normale d’environ 4 litres/minute et la circulation capillaire pulmonaire normale de 5 litres/minute
À cause de la gravité, la ventilation alvéolaire et la circulation capillaire pulmonaire sont toutes les deux plus grandes aux
bases pulmonaires qu’aux sommets des poumons
Le débit sanguin____ dans chaque région des poumons
s’ajuste au débit aérien localement
Effets de bronchoodilatation
bronchodilatation — hausse du débit aérien — vasodilatation — hausse du débit sanguin
Effets de bronchoconstriction
bronchoconstriction — baisse du débit aérien — vasoconstriction — baisse du débit sanguin
Le débit aérien s’ajuste au ___ dans chaque région des poumons.
débit sanguin localement
Effets de vasodilatation
vasodilatation — hausse du débit sanguin — bronchodilatation —hausse du débit aérien
Effets de vasoconstriction
vasoconstriction — baisse du débit sanguin — bronchoconstriction — baisse du débit aérien
À l’état anormal, il y a mauvaise adaptation de la ventilation à la perfusion ou circulation, un phénomène observé dans
plusieurs maladies pulmonaires dont la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC)
La ventilation et la perfusion doivent être adaptées l’une à l’autre. Sinon,
il n’y a pas de diffusion avec une ventilation normale mais sans perfusion, ou avec une perfusion normale mais sans ventilation
La ventilation gaspillée des régions non perfusées ou mal perfusées constitue l’____
espace mort physiologique
L’espace mort alvéolaire est normalement très petit mais peut atteindre des valeurs mortelles avec certaines maladies pulmonaires comme
l’embolie pulmonaire
La perfusion gaspillée des régions non ventilées ou mal ventilées représente le ____ du cœur droit au cœur gauche
shunt physiologique
c’est le sang ou la circulation « gaspillée »
shunt physiologique
On observe ce shunt physiologique lorsqu’il y
présence de liquide dans les alvéoles ou que les alvéoles ont été détruites par un étirement excessif
COPD peut entrainer soit ___ ou ___
espace mort physiologique, shunt physiologique
Le shunt physiologique peut aussi résulter de la présence d’un corps étranger dans les voies aériennes ou d’une ___
atélectasie
Fonctions métabliques des poumons (4)
- Synthese du surfactant qui permet de diminuer la tension de surface
- Modification des substances circulant le sang (car ils recoivent tout le debit sanguin)
2a. Activation de Angiotensine I en Ang II par l’ECA
2b. Inactivation des substances vasoactives
Présente dans les cellules endothéliales des capillaires pulmonaires mais aussi dans de nombreux autres organes.
Enzyme de conversion de l’angiotensine (ECA)
Enzyme de conversion de l’angiotensine (ECA)
Elle permet la transformation d’une substance inactive , l’angiotensine I, en un vasoconstricteur puissant, l’angiotensine II, qui augmente par conséquent la tension artérielle
Les médicaments inhibant cette enzyme de conversion de l’angiotensine (IECA) sont fort utiles dans le traitement de l’
L’HTN et CHF
L’inactivation de nombreuses substances vasoactives par les poumons (2)
- Substances vasoconstrictives comme la norépinephrine, sérotonine
- Substances vasodilatatrices comme la bradykinine, l’histamine et certaines prostaglandines
Les poumons participent donc au maintien de l’équilibre entre les substances vasoconstrictrices et vasodilatatrices et par conséquent ___
au maintien de la tension artérielle normal
Chaque litre de sang artériel contient ___
200 ml d’oxygène
Avec un débit cardiaque de cinq litres par minute, on a donc 200 ml d’oxygène dans chacun des cinq litres, soit un total de ____ dans le sang artériel à chaque minute entre les poumons et les tissus périphériques
1,000 ml d’oxygène transporté
Constitue seulement 3 ml d’O2 par litre de sang (si la PO2 est 100 mm Hg)
L’O2 dissout physiquement dans l’eau du plasma
En fait, l’oxygène est un gaz très peu ____ dans l’eau
soluble. PO2 de 1 mm Hg, il y a seulement 0,003 ml d’oxygène dissout dans 100 ml de sang, un rapport de 1:30,000
On a seulement le ___dans l’intoxication sévère au monoxyde de carbone
transport d’oxygène libre
Cette seule façon serait tout à fait inadéquate chez l’humain, même au repos, car elle exigerait un débit cardiaque beaucoup trop grand
L’O2 dissout physiquement dans l’eau du plasma
L’O2 combiné chimiquement à l’hémoglobine (Hb) des globules rouges représente ____ par litre de sang
197 ml d’O2
La présence de l’hémoglobine dans les globules rouges permet donc au sang de transporter ___ plus d’oxygène que si on avait seulement l’oxygène dissout dans l’eau du plasma
65 fois
Les conditions nécessaires sont d’avoir une PO2 de ___ mm Hg et une hémoglobine de ___ grammes par 100 ml de sang.
100, 15
Le rapport contenu/capacité ou le pourcentage de saturation des quatre sites potentiels liant l’oxygène à la molécule d’hémoglobin
Le pourcentage de saturation
HbO2/HbO2 maximal
Le pourcentage de saturation
Facteurs modifiant la quantité d’O2 transporté dans le sang (3)
- PO2 plus haute (effet minime)
- Les variations de l’hémoglobine
- Le monoxyde de carbone (CO)
Une PO2 élevée présente les dangers de ___
la toxicité de l’oxygène
Devienne rapidement toxique à haute concentration par la formation de radicaux libres
Oxygene. 600 mm Hg - dommages pulonaires. 6,000 mm Hg - convulsions et mort
Les variations de l’hémoglobine changent considérablement la quantité d’oxygène transporté (2)
- Anémie
- Polycythémie
L’anémie s’accompagne de
pâleur, de fatigue et de faiblesse
augmente la quantité d’oxygène transporté par le sang en augmentant les globules rouges
La polycythémie
Les athletes utilisent ce phenomene pour ameliorer leur performance sportif en produisant le nb de globules rouges et l’hgb sanguine
La polycythémie
L’utilisation de la polycythémie par les athletes est dangereuse car
une déshydratation surajoutée à l’administration d’EPO comporte des risques importants de thrombose et d’embolie à cause du ralentissement considérable de la circulation du sang dans les vaisseaux.
Le CO a environ ___ plus d’affinité pour l’hémoglobine que l’oxygène
200 fois
Le CO se lie avec une très grande affinité à l’hémoglobine (Hb) pour former de la ___
carboxy hémoglobine (HbCO)
Quand le CO se lie a l’hgb, l’oxygene ne peut plus lier et cela entraine une
hypoxie
Intoxication de CO
très dangereuse (accidentelle ou intentionnelle) car absence de symptôme avant la perte de conscience puisque le CO n’a pas d’odeur, n’a pas de couleur, n’a pas de goût, n’est pas irritant, et ne produit pas de cyanose parce que le HbCO a une coloration rouge cerise
Ceci peut expliquer en partie l’effet nocif de la cigarette sur le fœtus
la fumée de cigarette, les gros fumeurs ayant souvent plus que 10% de leur hémoglobine liée au CO
Vrai ou faux. Le CO provient du système d’échappement des engins de combustion, des poêles fonctionnant mal, etc…
Vrai
Traitement de l’intoxication de CO (3)
- Cesser l’exposition au CO
- Se faire respirer oxygene a 100%
- Chambre hyperbare
L’hémoglobine réduite (Hb) est de couleur ___
pourpre (bleu violet) car le sang est moins oxygené
Oxyhémoglobine (HbO2) qui est couleur ___
rouge clair plus oxygené
O2 + Hb —– HbO2
L’hémoglobine réduite (Hb) est de couleur pourpre (bleu violet) et se lie de façon réversible à l’oxygène pour donner de l’oxyhémoglobine (HbO2) qui est rouge clair
On observe une cyanose (coloration bleue violacée du patient) lorsque la saturation d’oxygène dans le sang artériel ___ ou désoxygénée dépasse 5 grammes par 100 ml de sang.
diminue jusqu’au point où l’hémoglobine réduite.
La cyanose, qui peut être locale (avec une obstruction artérielle ou veineuse) ou généralisée est surtout visible aux endroits où la peau est mince, comme
lèvres, les ongles et les lobes de l’oreille. Le pourcentage de saturation d’oxygène dans le sang est mesuré par un oxymètre ou saturomètre.
dans le sang artériel avec une PO2 de 100 mm Hg, on a une saturation de ___
97,5%,
avec une PO2 de 60 mm Hg, on a une saturation de ___
90%
dans le sang ___ avec une PO2 de 40 mm Hg, on a une saturation de 75%, c’est- à- dire que le sang artériel ____ en devenant veineux environ le ___ de son contenu en oxygène
veineux, a perdu, quart
avec une PO2 de 26 mm Hg, on a une saturation de
50%.
Les avantages physiologiques de cette courbe montrant une relation inhabituelle en S entre deux variables sont les suivants (2)
- Au niveau pulmonaire, la partie supérieure (60-100 mmHg) est presque horizontale
- Au niveau tissulaire, la partie inférieure (10-60 mmHg) est bcp plus rapide est presque verticale
La partie superieure de la courbe (60-100mmHg) répresente quoi ?
L’association a l’hgb. horizontale, au niveau pulmoanire
Une augmentation de la PO2 alvéolaire et artérielle ou par____ dont le sang dest déjà saturé à 97,5%, d’où son utilité très improbable chez les athlètes qui l’emploient.
inhalation d’oxygène à 100% ajoute très peu d’oxygène chez le sujet normal
Ceci représente donc un facteur de sécurité si la PO2 diminue avec une pathologie pulmonaire, comme une pneumonie lobaire
une baisse de la PO2 de 100 à 60 mm Hg ne diminue que légèrement la quantité d’oxygène transportée par l’hémoglobine puisque la saturation passe de 97,5% à 90%, une diminution inférieure à 10%
La partie inférieure de la courbe (10-60mmHg) répresente quoi ?
L’dissociation a l’hgb. Verticale, au niveau tissulaire
Partie inférieure de la courbe (10-60mmHg), verticale
Permet la libération d’une grande quantité d’oxygène du sang capillaire périphérique vers les tissus même s’il n’y a qu’une petite diminution de la PO2 capillaire
Il y a quatre facteurs déplaçant cette courbe vers la droite et favorisant la libération d’oxygène libre au niveau tissulaire en
diminuant la forte affinité de l’oxygène pour l’hémoglobine. Le déplacement de la courbe vers la droite diminue, pour une même PO2, le pourcentage de saturation.
La ___ demeure toutefois le facteur de beaucoup le plus important pour déterminer la quantité d’oxygène se liant à l’hémoglobine
PO2
Les 4 facteurs déplacant cette courbe vers la droite sont ___. Ils agissent tous en changeant la config de l’hgb
- pH sanguin diminué (acidose) : configuration hgb changée et moins liaison aux hemes - effet Bohr
- PCO2 sanguine augmentée, en diminuant le pH
- Température corporelle augmentée
- Concentration de 2,3-DPG (2,3 diphosphoglycérate) augmentée dans le globule rouge en présence d’hypoxie
Chacun de ces trois facteurs, en déplaçant cette courbe vers la droite, augmente la libération d’oxygène au niveau des tissus, ce qui est très utile puisque l’oxygène attaché à l’hémoglobine ne peut évidemment pas atteindre les cellules musculaires et y être utilisé
acides, du CO2, et de la chaleur
Les produits du métabolisme dans un muscle en exercice sont des
acides, du CO2, et de la chaleur
À l’inverse, il y a trois facteurs déplaçant cette courbe vers la gauche et favorisant ___ en augmentan tl’affinité de l’oxygène pour l’hémoglobine
la captation d’oxygène au niveau pulmonaire
Les facteurs deplacant la courbe vers la gauche sont ___ (3)
- pH augmenté (alkalose)
- PCO2 diminuée, ce qui augmente le pH
- Temperature corporelle diminuée
Il faut souligner qu’à haute altitude, ces trois facteurs sont présents et déplacent la courbe vers la gauche en augmentant l’affinité de l’oxygène pour l’hémoglobine
- pH augmenté (alkalose)
- PCO2 diminuée, ce qui augmente le pH
- Temperature corporelle diminuée
Transport du gaz carbonique sous 3 formes
- CO2 dissout physiquement dans l’eau du sang
- CO2 combiné à l’eau sous forme de bicarbonate
- CO2 combiné à des protéines sous forme de composés carbaminés dont le HbCO2
représente 10% du CO2 excrété
CO2 dissout physiquement dans l’eau du sang. La
quantité dissoute est proportionnelle à la pression partielle (loi de Henry)
représente 60% du CO2 excrété et par conséquent la principale forme de transport du CO2 dans le sang
Le CO2 combiné à l’eau sous forme de bicarbonate
Dans une réaction catalysée par l’anhydrase carbonique, le CO2 se combine à l’eau pour former du
H2CO3 qui se dissocie en ions H+ et HCO3-
Catalyseur de la rxn menant au bicarb
anhydrase carbonique dans le globule rouge (non plasma)
échangeur chlore/bicarbonate
chlore rentre dans globule, bicarb sort vers le plasma
représente 30% du CO2 excrété
CO2 combiné à des protéines sous forme de composés carbaminés dont le HbCO2
Le transport des gaz au niveau des tissus (transport actif) se fait par
diffusion entre les capillaires et les cellules, d’une haute pression vers une basse
Oxygène diffuse de la ____ (PO2 plus haute de 100 mm Hg) vers les cellules (PO2 plus basse de ___ mm Hg ou moins) tandis que le CO2 diffuse des ___ (PCO2 plus haute de 46 mm Hg ou plus) vers la lumière capillaire (PCO2 plus basse de ___ mm Hg)
lumière capillaire, 40
cellules, 40
Nécessaire à la survie tissulaire, surtout de cortex cérébral et du myocarde
O2
C’est pourquoi la réanimation cardio-respiratoire doit être faite rapidement
Au niveau du cortex cérébral, il y a perte de fonction en cinq secondes, perte de conscience en quinze secondes, et des changements irréversibles surviennent après trois à cinq minutes.
Décrivez la variabilité du besoin en oxygene
varie beaucoup selon l’organe, étant de 10% au niveau des reins, de 60% dans la circulation coronaire, et dépassant 90% au niveau des muscles durant l’exercice
Au repose, on utilise ___
25% d’o2
Cette fraction de 25% représente la
différence entre les pourcentages de saturation de l’hémoglobine en oxygène dans le sang artériel (97,5%) et dans le sang veineux (75%)
Parce qu’un litre de sang artériel entrant dans les tissus contient ___ ml d’oxygène et qu’un litre de sang veineux quittant les tissus contient ___ ml d’oxygène, la différence est de ___ ml d’oxygène par litre de sang
200, 150, 50
Parce que le débit cardiaque est de cinq litres, la consommation d’oxygène par minute est
50 X 5 litres, soit 250 ml d’oxygène par minute (repos)
Durant l’exercice, on utilise ___
75% de l’o2
Parce qu’un litre de sang artériel entrant dans les tissus contient ___ ml d’oxygène et qu’un litre de sang veineux sortant des tissus contient ___ ml d’oxygène, la différence est trois fois plus grande qu’au repos soit ___ ml d’oxygène par litre de sang
200, 50, 150 (exercice)
En plus d’accélérer la libération d’oxygène de l’hémoglobine par un facteur de trois, l’exercice augmente aussi de façon très importante le débit sanguin musculaire, par exemple à ___, mais jusqu’à un maximum de sept fois.
20 litres
La hausse de l’apport d’oxygène aux tissus , par exemple à ___, mais jusqu’à un maximum de 5,000 ml d’oxygène par minute, que l’on peut observer au cours d’un exercice très intense, est simplement ___
3,000 ml d’oxygène par minute, le produit de l’augmentation de l’extraction d’oxygène (3 fois) et du débit sanguin musculaire
