PSL 4-11 (1) Flashcards

1
Q

Qu’est-ce que la compliance?

A

La compliance est la facilité des poumons à changer de volume. Elle est égale à ΔV/Δp.
Plus la compliance est importante (= plus élastique), au plus la respiration se fait facilement.

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2
Q

Quelles sont les résistances statiques et dynamiques?

A

1) Résistances statiques centripède (contre l’inspiration) :

-force centripète = augmente la tendance à l’affaissement
causée par:
-élasticité intrinsèque des poumons
-fibre élastique+ tension de surface du liquide des alvéoles

2) Résistances statiques centrifuge (contre l’expiration)

-force centrifuge = augmente la tendance à l’expension
Causée par:
-Élasticité du thorax et muscles pulmonaires,
-pression intra pleurale négative (lie les poumons au thorax par suction)

3) Résistances dynamiques :

Résistance du flux d’air dans les voies aérienn

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3
Q

Qu’est-ce que les forces de cohésion?

A

Elles attirent les molécules d’un liquide
-Les molécules à la surface ont moins de voisins, donc une énergie de cohésion plus faible
-Il y a un donc un coût énergétique à se trouver à la surface

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4
Q

Qu’est ce que la tension superficielle?

A

La tension superficielle, c’est la tendance de la surface à se contracter, ceci est causé par les forces de cohésion des molécules d’un liquide.

Les molécules d’eau à la surface des alvéoles ont une énergie de cohésion plus faible, car elles sont moins entourées de molécules homologues que celles se trouvant en-dessous
Il y a donc un coût énergétique pour les molécules se trouvant à la surface (énergie libre plus élevée)

Elle cause l’affaissement des poumons (contribue au repliement élastique des poumons)

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5
Q

VrAi oU fAuX. À cause de la tension superficielle, l’aire de l’interface liquide-air tend à être maximale.

A

fAuX. Elle tend à être minimale.

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6
Q

La tension superficielle à la surface des alvéoles explique quelle caractéristique des poumons?

A

Leur tendance à l’affaissement

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7
Q

Qu’est-ce qui contribue le plus au repliement élastique des poumons?

A

La tension superficielle

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8
Q

Qu’est-ce que le surfactant?
Quel est son rôle?

A

(Surface active agent)
C’est des lipoprotéines (partie hydrophobe qui reste dans l’air et partie hydrophile qui se lie aux molécules d’eau), qui sont sécrétées par les pneumocytes de type II

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9
Q

À quoi sert le surfactant?

A

Il diminue le coefficient de tension superficielle en modifiant les interactions de l’eau à la surface. –> γ (eau) = 0,07 N/m, tandis que γ (eau + surfactant) = 0,025 N/m
Ainsi, le poumon a moins tendance à l’affaissement, donc il est plus facile de respirer

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10
Q

Quels sont les différents flux (types d’écoulement) rencontrés par l’air dans les voies aérienne?

A

Dans la trachée et les grosses bronches:

– Flux turbulent, rapide (2 m/s), bruyant

– Représente la plus grande partie de la résistance contre laquelle les poumons doient lutter

Aux embranchements:

– Flux transitionnel

Dans les petites voies aériennes:

– Flux laminaire, très lent (0.4 mm/s dans le canal alvéolaire) silencieux

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11
Q

Quels sont les facteurs qui affectent la résistance dynamique de la bronchodilatation (diminue la résistance)? (4 choses)

A
  • Relâchement du muscle lisse bronchiolaire
  • Par stimulation du système nerveux sympathique (involontaire) via des récepteurs bêta-adrénergique (exercice physique…)
  • Hormones : adrénaline et noradrénaline
  • Médicaments antihistaminiques
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12
Q

Quels sont les facteurs qui affectent la résistance dynamique de la bronchoconstriction (augmente la résistance)? (3 choses)

A
  • Constriction du muscle lisse bronchiolaire sous l’influence du système nerveux parasympathique
  • Histamine (libéré par réaction allergique)
  • Inflammation, air froid, irritants, fumée, asthme
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13
Q

Qu’est-ce que la membrane alvéolo-capillaire?

A

C’est une barrière extrêmement mince (0.5 µm) et de très grande surface (50-100 m2 cumulé pour toutes les alvéoles) qui sépare l’air alvéolaire et le sang capillaire pulomonaire

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14
Q

Que permet la membarne alvéolo-capillaire?

A

Elle permet la diffusion passive de O2 et de CO2

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15
Q

De quoi est composé la membrane alvéolo-capillaire?

A

Elle est composée de 3 couches:
1)Les cellules épithéliales alvéolaires (pneumocytes de type 1; 95%) et les cellules qui sécrètent le surfactant (pneumocytes de type II; 5%)
2) La membrane basale et le tissu interstitiel
3) Les cellules endothéliales capillaires

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16
Q

Comment se font les échanges gazeux entre les alvéoles et les capillaires?

A

Par diffusion (distance de diffusion= 1-2 µm), dirigé par le gradient de pression partielle

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17
Q

Quelle est la pression partielle de O2 et de CO2 dans le sang veineux?

A

O2 : 40 mmHg CO2 : 46 mmHg

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18
Q

Quelle est la pression partielle de O2 et de CO2 dans les alvéoles?

A

O2 : 100 mmHg CO2 : 40 mmHg

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19
Q

VrAi oU fAuX. Le sang reste plus longtemps en contact avec l’alvéole au repos à comparé à lors d’un exercice.

A

VrAi. Au repos : 0,75 s, exercice = 0,25 s

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20
Q

Les échanges gazeux dans les poumons servent à équilibrer quoi? Est-ce toujours suffisant?

A

Ils servent à équilibrer les pressions partielles, et oui c’est toujours suffisant

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21
Q

VRAI OU FAUX :La pression partielle d’O2 diminue ensuite un peu (~ 90 mmHg) à cause de shunts artério-veineux

A

VRAI

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22
Q

Quels sont les facteurs qui affectent la diffusion?

A
  • Fort gradient de pression partielle : favorise O2
  • Faible poids moléculaire : favorise O2
    (CO2: 44 g/mole ; O2: 32 g/mole)
  • Solubilité : CO2 est 24x plus soluble qu’O2
  • Grande surface de diffusion
  • Petite épaisseur de membrane
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23
Q

VrAi oU fAuX. Le CO2 diffuse plus lentement que l’O2 malgré un gradient de pression plus fort.

A

fAuX. CO2 diffuse plus rapidement malgré un gradient de pression moins fort

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24
Q

VrAi oU fAuX. La circulation pulmonaire reçoit presque tout le débit cardiaque.

A

Vrai (un peu de sang irrigue les poumons)

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25
Q

VrAi oU fAuX. La circulation pulmonaire va du ventricule gauche à l’oreillette droite.

A

fAuX. Elle va du ventricule droit à l’oreillette gauche

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26
Q

Quelle la valeur normale approximative de la perfusion pulmonaire?

A

C’est environ égal au débit cardiaque, soit 5-6 L/min

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27
Q

Qui transporte du sang oxygéné et qui transporte du sang désoxygéné dans la circulation pulmonaire?

A

L’artère pulmonaire transporte du sang désoxygéné
Les veines pulmonaires transportent du sang oxygéné
(contraire de la circulation systèmique)

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28
Q

VrAi oU fAuX. La circulation pulmonaire est un système à haute pression

A

fAuX. 10x plus faible que dans la circulation systémique (10 vs 100 mmHg)

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29
Q

Quel est le chemin de la circulation pulmonaire?
Et pression?

A

Ventricule D → artère pulmonaire (15)→ pré-capillaire (12) → capillaire (10) → post-capillaire (8)→ veine pulmonaire → oreillette G (5).

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30
Q

Que se passe-t-il si les alvéoles se remplissent d’eau?
Que faut-il faire pour éviter cela?

A

Asphyxie
Il faut garder l’eau du sang dans les capillaires

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31
Q

Quelles sont les forces (2) responsables de la migration de l’eau? (équilibre hydrique)

A

C’est les forces de Starling:
1) La pression hydrostatique (10 mmHg): pousse le liquide dans les alvéoles
2) La pression oncotique (osmotique qui attire eau vers protéines plasmiques; 25 mmHg) : tend à attirer l’eau dans le sang

LA RÉSULTANTE DES 2 FORCES PERMET DE GARDER LES ALVÉOLES AU SEC

32
Q

Qu’est-ce que le débit?

A

Débit= différence de pression / résistance

33
Q

VRAI OU FAUX: Pour le même débit, la pression est 10x plus faible que dans la circulation systémique, donc la résistance est aussi 10x plus faible

A

Vrai, la pression et la résistance sont toutes les 2 10x plus faible que dans la circulation systémique

34
Q

Pendant l’exercice, le débit augmente de combien?
Qu’est-ce que cela implique?

A

Il augmente de 5 à 25 L/min
- La résistance doit diminuer pour éviter un œdème pulmonaire aigu
- Il y a vasodilatation
- Moins de travail pour le ventricule droit

35
Q

Qu’est-ce que la vasoconstriction hypoxique?

A

Lorsque la pression partielle alvéolaire d’O2 diminue:
-Un récepteur dans l’alvéole émet un signal (libération de substances vasoconstrictrices)
-Cela déclenche la contraction du capillaire
-Le débit sanguin s’adapte au débit aérien
-Le sang est redirigé vers des régions mieux ventilées, ce qui améliore l’oxygénation du sang

aide peu lorsque toutes les alvéoles manquent d’O2 (ex: en altitude, maladie pulmonaire obstructive chronique)

36
Q

Sous quelles formes (3) est transporté le CO2?

A

1) CO2 dissous (selon la loi de Henry)
2) Bicarbonate (HCO3-) dans le plasma ou dans les globules rouges (+ grande portion)
3) Composés carbaminés (liaison avec Hb)

37
Q

La concentration de CO2 dissous est proportionnelle à quoi?

A

à la pression partielle de CO2

38
Q

Qu’est-ce que la loi d’henry?

A

[CO ] = α co2 Pco2

– α = coefficient de solubilité = 0.225 mmol/L/kPa

– P = pression partielle

représente env. 10% du transport de CO2

39
Q

Décrire la formation de bicarbonate
-Quelle est la réaction?
-Par quoi est-elle catalysée?
-Que permet le catalyseur?
-Par quoi sont équilibrés les concentrations de bicarbonate du plasma et des globules rouges?

A

-Réaction: CO2 + H2O ↔ HCO3- + H+
-Catalysée par l’anhydrase carbonique afin que le temps de contact avec les alvéoles suffise (il y en a dans les globules rouges mais pas dans le plasma)
-Permet une réaction 10,000x plus rapide
- Elles sont équilibrées par un échangeur d’anion
HCO3- - Cl- qui mène à un flux de chlore (Hamburger shift)

40
Q

Quelles est la réaction de la formation de carbamate d’hémoglobine?

A

Réaction : Hb-NH2 + CO2↔ Hb-NH-COO- + H+

41
Q

Pourquoi est-ce que la concentration en O2 influence la liaison du CO2?

A

Les réactions de formation de bicarbonate et de carbamate dégagent du H+.
Quand il y a trop de H+, la réaction est donc ralentie…
Quand on retire le H+, on déplace l’équilibre de la réaction vers la liaison du CO2.
L’hémoglobine sert de tampon au H+ ce qui facilite la liaison du CO2, mais elle lie mieux le H+ dans sa forme non lié au O2 (qui est plus acide).
Donc en périphérie, ou il y a plus de Hb que de Oxy-Hb, la liaison du CO2 est facilité.

42
Q

Nommez, en ordre du plus grand au plus petit, les formes sous lesquelles sont transporté le CO2 selon la fraction de CO2 transporté sous cette forme.

A

bicarbonate (HCO3-) dans le plasma
bicarbonate (HCO3-) dans les globules rouges
composés carbaminés (hémoglobine)
dissout dans le sang

43
Q

Quelles sont les carractéristiques des courbes de dissociation du CO2?

A

La courbe de CO2 dissous dans le sang est linéaire, plus la pression du CO2 augmente, plus il y en aura dans le sang.
La courbe du CO2 lié elle varie de facon non linéaire ca rHb limité et dépend de la saturation de l’oxygène.

44
Q

Qu’est-ce que la barrière hémato-encéphalique?
Rapport avec CO2?

A

C’est l’interface entre le sang et le liquide céphalorachidien dans le cerveau
-O2 et CO2 passent facilement
-HCO3- passe difficilement (seul tampon du liquide)

Donc, le cerveau est sensible aux changements aigus de CO2 dans le sang (chémorécepteurs)

45
Q

VRAI OU FAUX: Le ratio HCO3-/CO2 est associé au pH

A

VRAI

46
Q

Qu’est-ce qu’une augmentation aigue de CO2?

A

-CO2 augmente brusquement dans le sang, puis dans le CFS
-À cause des tampons dans le sang, CO2 diminue plus dans CFS
-Chémorécepteurs donnent le signal d’adapter la respiration

47
Q

Qu’est-ce qu’une augmentation chronique de CO2?

A

-CO2 augmente sur le long terme dans le sang, puis dans le CFS
-HCO3- a le temps de diffuser, ce qui compense le manque de tampons dans le CFS
-pH diminue un peu
-Signal des chémorécepteurs est faible

48
Q

Quels sont les moyens de transport de l’O2?

A
  • dissout dans le sang
  • lié à l’hémoglobine dans les globules rouges
49
Q

Quelle est la solubilité de l’O2?

A

Très faible : 3 mL O2 / L de sang lorsque PO2 = 100 mmHg

50
Q

La solubilité de l’O2 suffit-elle à la survie?

A

Non

51
Q

Quelle doit être la concentration d’hémoglobine dans le sang pour que le transport d’O2 soit suffisant?

A

Il faut PO2 = 100 mmHg et 150 g Hb / L sang

52
Q

Quelles sont les fonctions (3) de l’hémoglobine?

A

-transporteur d’O2
-implication dans le transport de CO2 (carbamate)
-tampon (H+) pour le pH sanguin

53
Q

Quelle est la structure moléculaire de l’hémoglobine?

A

-Tétramère: 4 sous-unités avec chacune un groupe hème (Fe (II) + porphyrine)
-Chaque atome de fer peut se lier à un O2
-Oxygénation : Hb + O2↔ Oxy-Hb (oxyhémoglobine)

54
Q

De quoi dépend la quantité de O2 liée à Hb?

A

La pression partielle de O2

55
Q

Quelle est la capacité normale de transport d’O2 par l’hémoglobine?

A

Environ 200 mL O2 / L sang

56
Q

Quelles sont les carractéristiques de la courbe de dissociation du O2?

A

La courbe linéaire de la solubilité du O2 est extrêmement faible, car celui-ci se dissous peu dans le sang. (solubilité O2= 1/22 x solubilité CO2)

La courbe de dissociation lié à l’hémoglobine fini par se saturer (car le nombre de Hb limite l’association) et varie grandement selon la concentration de Hb dans le sang.

57
Q

Quelles sont les carractéristique de la courbe de saturation du O2?

A

La courbe de saturation dépend de la fraction des Hb occupés par du O2.

Il y a un décalage de cette courbe selon l’affinité du Hb pour le O2, cette affinité dépend de la concentration en CO2 et du PH sanguin.

Ainsi, quand il y a peu de CO2, le ph est basique, l’hémoglobine a une plus grande affinité pour le O2 et se sature plus rapidement (logique, si pas beaucoup de CO2, cela veut dire que le tissus n,a pas besoin de beaucoup de O2). Quand il y a beaucoup de CO2, le contraire arrive.

58
Q

Que signifie un décalage vers la gauche dans la courbe de saturation de l’O2?

A

Baisse de CO2
Baisse de température
Baisse de DPG
Hausse du pH
Donc, augmente saturation de O2

59
Q

Que signifie un décalage vers la droite dans la courbe de saturation de l’O2?

A

Hausse de CO2, température et DPG
Baisse de pH
Donc, diminue saturation de O2

60
Q

Quels sont les facteurs qui favorisent la libération de O2?

A

1) pH plus acide: Hb se lie au H+, donc est moins disponible pour se lier au O2
2) PCO2 sanguine augmentée: la présence de CO2 diminue le pH
3) Température corporelle augmentée: la température change la configuration de Hb
4) Forte concentration de DPG:
-activé en présence d’hypoxie (corp-cerveau privé de O2)
-DPG se lie à Hb et diminue l’affinité pour O2

61
Q

Quels sont les autres transporteurs de l’O2?

A

1) Myoglobine: stockage court-terme de O2 dans les muscles
2)Hémoglobine foetale: variante d’Hb, plus d’affinité avec O2
3) Méthémoglobine: Fe(III) à la place de Fe(II), pas de liaison avec O2
4) Hémoglobine: liaison de CO, forte affinité (empoisonnement au monoxyde de carbone)

62
Q

Qu’est-ce que l’intoxication au monoxyde de carbone?

A

Co se lie à Hb, empêche le sang de transporter O2, donc l’organisme de reçoit pas assez de O2=intoxication

63
Q

Qu’est-ce que la respiration interne?

A

La respiration interne est le principe par lequel:

L’O2 diffuse des vaisseaux périphériques vers les tissus adjacents (distance de diffusion : 10-50 µm)
Idem en sens inverse pour le CO2
Le CO2 diffuse plus vite, donc c’est l’O2 qui est le facteur limitant
La diffusion suit le gradient de pression partielle PO2
PO2 ne doit pas descendre en dessous de 0.1 Kpa dans les mitochondries

64
Q

Qu’est-ce que le principe de Fick?

A

Principe de Fick:

VO2= Q([O2a]-[O2v])
Consommation de O2 = débit sanguin x différence artério-veineuse de O2

65
Q

Que ce passe-t’il quand l’organisme a besoin de plus de O2?

A

Quand le corps a besoin de plus d’oxygène:

Augmenter le Q (vasodilatation)
Augmenter l’extraction tissulaire de O2

66
Q

Qu’est-ce que l’extraction tissulaire de O2?

A

– EO2 = ([O2]a-[O2]v) / [O2]a = fraction d’O2 consommée
– EO2 ≈ 0.04 (peau), 0.3 (cerveau), 0.6 (cœur),
0.3 à 0.9 (muscles, en fonction de la demande)

67
Q

Quelles sont les causes de réduction de l’apport en O2?

A

-Hypoxique: moins d’O2 arrive dans les alvéoles
-Anémique: faible capacité de transport dans le sang
-Ischémique ou stagnante : flux sanguin réduit (p.ex.
insuffisance cardiaque ou obstruction des artères)
– Augmentation de la distances entre capillaires : plus de cellules sont éloignées de la source d’O2
– Cytotoxique : affection de l’utilisation de l’O2 par les mitochondrie (p.ex. empoisonnement à la cyanure)

68
Q

Quels sont les dangers de l’hypoxie?

A
  • Sur le cerveau
    – Très sensible à l’hypoxie; les cellules mortes ne peuvent généralement pas être remplacées
  • Anoxie (absence d’oxygène)
    – P.ex. dû à un arrêt cardiaque/respiratoire
    – Facteur limitant : survie du cerveau
    * Perte de fonction : 5 sec
    * Perte de conscience : 15 sec
    * Dommages irréparables : 3 min
  • Symptôme : la cyanose
    – Coloration bleutée de la peau (trop d’Hb désoxygéné)
69
Q

Qu’est-ce que le controle de la respiration

A

Objectif: contrôle la ventilation pour maintenir
– PCO2artérielle et alvéolaire ~ 40 mmHg
– pH sanguin ~ 7.4
– PO2 artérielle et alvéolaire ~ 100 mmHg

70
Q

Quels sont les stimulis physiologiques pour le controle de la respiration?

A

baisse de PO2
Augmentation de PCO2

71
Q

Quels sont les nécessités du contrôle de la respiration?

A

– Le métabolisme et les besoins peuvent augmenter
(p.ex. exercice physique)
– L’environnement peut changer (p.ex. altitude)
– Parler, rire, tousser, déféquer, …

72
Q

Quels sont les composants du contrôle de respiration?

A
  • Générateur du rythme respiratoire
    – Dans le tronc cérébral; automatisme respiratoire
  • Messages du cerveau
    – Action volontaire, émotion, température, toux
  • Chémorécepteurs
    – Mesure de PO2, PCO2 et pH dans le sang (périphérie) et le liquide céphalorachidien (central)
  • Mécanorécepteurs
    – Mesure de la tension des muscles intercostaux
    – Mesure de l’activité physique dans les muscles
73
Q

Qu’est-ce que le générateur du rythme respiratoire?

A
  • Dans le bulbe rachidien
  • Neurones inspiratoires et
    expiratoires, activés en
    alternance
  • Reçoit les signaux des
    senseurs et contrôle l’activité
    des poumons
74
Q

Que font les chémorécepteurs?

A
  • L’intensité de la ventilation involontaire est déterminée par PO2, PCO2 et pH
  • Des chémorécepteurs mesurent ces grandeurs dans l’arc aortique les carotides et le tronc cérébral
  • Une boucle de rétroaction agit sur la ventilation pour réguler PO2(périphérique, sang artériel), PCO2 et pH (central surtout)
75
Q

Que font les mécanorécepteurs?

A
  • Des senseurs mesurent la tension des muscles intercostaux pour réguler la profondeur de la
    respiration
  • Des senseurs de tension dans la trachée et les bronches répondent à l’augmentation du volume pulmonaire et limitent la profondeur de respiration
    (réflexe Hering-Breuer)
76
Q

Pourquoi la ventilation augmente durant l’exercice? (2)

A

1) Co-innervation des muscles et des centres respiratoires du bulbe rachidien
2) Signaux des mécanorécepteurs du système locomoteur

77
Q

Autres senseurs et stimulants?

A
  • Senseurs d’irritation dans les muqueuses bronchiques
    – Volume pulmonaire diminue → ventilation augmente
    – Poussière ou gaz irritant → toux
  • Barorécepteurs
    – Pression sanguine diminue → ventilation augmente
  • Senseurs de température
    – Dérégulation (p.ex. fièvre) → ventilation augmente
  • Système nerveux central
    – Émotions, réflexe (p.ex. éternuement), contrôle volontaire
  • Hormones
    – Progestérone : grossesse → ventilation augmente