Système Respiratoire Flashcards
Qu’elle est la fonction biologique du système respiratoire?
Répondre au problème de l’oxygène et du CO2
A quoi sert le dioxygène absorbé?
Il sert a la production d’énergie par les cellules via le respiration cellulaire dans les mitochondries
Quel est le problème de la respiration cellulaire?
Elle produit du CO2 qui doit être éliminé par l’organisme
Quel sont les deux composantes majeures de la diffusion des gaz dans l’organisme?
1- diffusion du milieu externe ver le milieu interne
2- diffusion des gaz entre les compartiments du milieu interne
Que calcul la loie de Fick?
Quels sont les composantes a prendre en compte?
La loie de Fick calcule le débit de diffusion des gaz entre 2 compartiments séparés par une membrane.
Le débit dépend de:
- la perméabilité de la membrane
- la surface de diffusion
- l’épaisseur de la membrane
- la pression partielle du gaz de chaque côté de la membrane
Quelle est l’équation de la loie de Fick?
dV/dt = (S/E)•D•(P1-P2)
S = surface de diffusion E = épaisseur D = coeff. De diffusion P = pression partielle
Noter que DL= (S/E)•D
La concentration de gaz dans un liquide dépend de 2 facteurs, lesquels?
1- la pression du gaz dans le liquide (égale à la pression dans l’air)
2- la solubilité du gaz dans le liquide
Que calcule la loie de Henry?
La loie de Henry calcule le rapport entre la quantité de gaz dissous et la pression partielle de ce gaz en fonction de sa solubilité.
Quelle est l’équation de la loie de Henry?
Cgaz = SOLgaz • Pgaz
Quel est l’effet d’une augmentation de la température sur la solubilité des gaz dans l’eau?
La solubilité diminue
Quelle est la composition gazeuse de l’air sec?
21% O2
78% N2
1% Argon
Comment calculer la pression partielle d’un gaz?
On multiplie sa faction dans l’air (0,21 pour l’O2 par exemple) par la pression totale (760mmHg)
Air vs eau:
Où la concentration en O2 est la plus importante?
Air
Air vs eau:
Où es-ce que la mobilisation de l’O2 est la plus couteuse en énergie?
Dans l’eau, car son coefficient de diffusion y est beaucoup plus faible
Les échanges thermiques avec le milieux ext. Sont plus importants dans l’air ou dans l’eau?
Dans l’eau où la chaleur massique du milieu est plus importante.
Quels sont les contraintes liés a la respiration en milieu aquatique?
Thermorégulation
Osmorégulation
Quels sont les problèmes liés a la respiration en milieux aérien?
Déshydratation
Thermorégulation
Quels sont les taches de l’organisme pour avoir des échanges gazeux efficaces?
- il doit moduler les échanges en fct de ses besoins
- il doit optimiser les coûts énergétiques d’acquisition de l’O2
- il doit limiter les agressions microbiennes, physiques et chimiques
- il doit gérer les interférences avec d’autres problèmes: hydratation, température…
La surface d’échange peut se trouvé hors du corps où dans celui-ci. Comment se nomment ces deux formes?
Évaginé : dehors
Invaginé : dedans
Quelle sont les caractéristiques propres aux surfaces d’échanges invaginés ou évaginés?
Évaginé: peu de résistance a l’écoulement
Flux unidirectionnel
Invaginé: résistance a l’écoulement
Flux bidirectionnel
Évite la déshydratation
Quels sont les deux types de pompe pour la respiration aérienne?
Pompe refoulante
Pompe aspirante
La pression est maximale à quel moment pour chaque type de pompe respiratoire?
Refoulante: a l’inspiration
Aspirante: a l’expiration
Pourquoi avons nous besoins du sang?
Car la diffusion ne suffie qu’aux organismes de moins d’un mm.
Il faut un système de transport des gaz dans l’organisme.
Le sang contient des pigments qui fixent et transporte l’O2. Sans ceux-ci l’O2 n’est pas assez soluble dans le sang.
Comment appel t’on les pigments spécialisés dans le transport de l’O2?
Les érythrocytes
Ils permettent de considérablement augmenter la concentration d’O2 dans le sang.
Comment se font les échanges gazeux chez les animaux sans pompe respiratoire?
Il y a diffusion des gaz a travers la peau humide puis le système sanguin les transportent aux organes
Comment fonctionne le système trachéal des insectes?
Pas de transport de l’O2 par le sang.
L’air entre via les stigmates puis se déplace dans le corps a travers la trachée et les trachéoles.
L’air est donc directement transporté à quelque mm de la zone de consommation.
C’est le système de respiration le plus efficace
Comment fonctionne le système respiratoire avec des branchies?
C’est un système d’échanges a contre-courant et évaginé.
Un mouvement de convection enclenché par l’opercule fait passer l’eau de la bouche à travers les branchies vers l’extérieur.
Suite aux échanges gazeux le sang est amené par convection directement aux organes où il y auras diffusion des gaz.
Comment fonctionne le système respiratoire pulmonaire?
Les poumons sont une surface d’échange invaginé.
L’air est aspiré dans les poumons par un mouvement de convection.
Le sang oxygéné repasse ensuite au coeur avant de passer dans la circulation systémique.
Quel est le nom des différents types de poumons?
Sacculaires
Bronchoalvéolaires
Tubulaires
Quelles sont les caractéristiques des poumons sacculaires
Ils sont retrouvés chez les reptiles
Ce sont des poumons septés: divisés en plusieurs cavités par une/des membranes.
Les capillaires sont dans les cloisons entre les cavités
Ils peuvent être monocavitaires ou pluricavitaires
Qu’est ce que la fonction biologique d’un système?
Ensemble des propriétés actives permettant de répondre à un problème posé par le milieux chez un être vivant.
Quelles sont les caractéristiques des poumons de type broncho-alvéolaires?
Ils sont retrouvés chez les mammifères.
Composés d’alvéoles regroupés en sacs alvéolaires.
Les échanges gazeux se fonts au niveau des alvéoles.
Quelles sont les caractéristiques des poumons de type tubulaires?
Ils sont retrouvés chez les oiseaux.
Ils sont composés de 2 sections:
1- sacs extensibles servants à la ventilation (pas d’échanges de gaz)
2- système de tubes où se fonts les échanges gazeux
Le flux d’air est permanent et unidirectionnel (contre-courant). C’est le système d’échange le plus efficace après les trachées des insectes.
Expliquer la ventilation a 4 temps des poumons tubulaires.
Pompe thoraco-abdominale.
1- inspirations: gonflement des sacs postérieurs.
2- expiration: l’air est envoyé dans la zone tubulaire.
3- inspiration: les sacs antérieurs se gonflent de l’air pauvre en O2.
4- expiration: les sacs antérieurs rejètent l’air utilisé.
Quel organe joue chacun de ces rôles:
A: pompe
B: tuyauterie
C: échanges gazeux
D: perfusion sanguine
A: cage thoracique (muscles thoracoabdominaux)
B: voies aériennes supérieures (nez, pharynx, larynx Arbre bronchique (trachée, bronches et bronchioles)
C: au niveau de la barrière alvéolo-capillaire, mais aussi dans les bronchioles et le canal alvéolaire
D: circulation pulmonaire
Qu’es-ce qui arrive a l’air lors de l’inspiration-expiration au niveau du nez?
Inspiration: l’air se réchauffe et est saturé est vapeur d’eau
Expiration: refroidissement et rétention partielle de l’humidité
Quels sont les avantages-désavantages de respiration par le bouche?
Avantage: moins de résistance a l’écoulement donc volume d’air plus important. (Sauf chez le nouveau né où la résistance buccale est plus importante)
Désavantage: pas de conditionnement de l’air
Quelles sont les 3 sections composant le pharynx?
Où est-il situé?
Il est situé entre la fin des voues nasales et le larynx (arrête en haut de la gorge)
Nasopharynx
Oropharynx
Laryngopharynx
Quels sont 2 problèmes inportants causés par un disfonctionnement des muscles du pharynx?
1- fausses routes: aliments dans voie respiratoires
2- apnée du sommeil: arrêts respiratoires en dormant
Qu’es ce que le larynx et quels sont ses rôles?
1- C’est la zone où se trouvent les cordes vocales.
2- Elle comporte une languette empêchants les aliments de se retrouver dans les voies respiratoires.
3- Elle a un diamètre réduit pour contrôler le rythme respiratoire.
4- C’est le point d’attachement de la trachée.
5- Le larynx est composé de cartilages corticoïdes pour garder la trachée ouverte lors de l’inspiration.
De quoi sont constitués les voies aériennes centrales / périphériques?
Centrales: les bronches Bronches souche Bronches segmentaires Bronches sous-segmentaires Petites bronches
Périphériques: les bronchioles
Bronchioles
Bronchioles terminales
Bronchioles respiratoires
Comment se calcul les générations de bronches?
Quelles sont leurs caractéristiques?
La génération 0 est la trachée.
On augmente d’une génération à chaque ramification.
Il y a au total 23 générations de bronches exactement.
La résistance à l’écoulement de l’air augmente dans les 5 premières génération.
La 5e génération oppose la plus grande résistance. Puis celle-ci diminue dans les générations suivantes.
Comment est composé la trachée?
Elle est composé d’un cartilage en forme de fer a cheval dans les extrémités sont liés à un muscle lisse en contrôlant le diamètre.
A l’intérieur du cartilage il y a une couche de sous-muqueuse puis une couche d’épithélium.
Quelles sont les couches de tissu des bronches?
Le trou intérieur est appelé lumen.
Il est entouré d’une couche mince d’épithélium (cellules ciliées et cellules productrices de mucus)
Puis de cellules musculaires lisses et finalement d’adventice.
Ques-ce que l’escaltor muco-ciliaire?
C’est un système de protection des voies respiratoire qui est responsable de la clairance muco-ciliaire.
Le mucus est composé d’une phase gel qui recouvre une phase sol (liquide).
Il est produit par les cellules productrices de mucus de l’épithélium des bronches emprisonne les intrus et le mouvement des cils des cellules ciliaires amène de tout vers le larynx où nous l’avalons.
Plus les particules sont fines, plus elles peuvent pénétrer profondément dans l’arbre bronchique. Le mucus remonte à 5-10mm/minutes.
Quel est l’ordre des structures au bout d’une bronchiole respiratoire où se font les échanges gazeux?
Canal alvéolaire
Atrium
Sac alvéolaire
Quel est le volume alvéolaire total?
3Litres
Qu’es-ce que les pneumocytes et quelle est le rôle des pneumocytes de types 1 et 2?
Ce sont les cellules constituants les alvéoles.
Type 1: cellule plate et mince à travers laquelle se fait les échanges gazeux.
Elles représentent 90% de la surface des alvéoles
Type 2: produisent le surfractant qui forme un film protecteur dans les alvéoles.
Les cell. De type 2 sont précurseur des cell. De type 1.
Quelles sont les caractéristiques du surfractant et les contraintes qui lui sont lié?
Il est majoritairement composé de cholestérol et phospholipides.
Il a des propriétés tensio-actives: lute contre la gravité pour coller aux parois.
Il permet une meilleur diffusion des gaz a travers les alvéoles.
Il faut limiter son épaisseur pour ne pas nuire a la diffusion.
Il y a une quantité minimale théorique nécessaire pour recouvrir toutes les alvéoles d’une couche monomoléculaire.
Quels sont les muscles responsables de la ventilation pulmonaire?
Diaphragme
Muscles intercostaux externes
Muscles scalène
Les muscles abdominaux peuvent être utilisés pour forcer l’expiration.
Qu’es-ce que la pression intra-pleurale?
C’est la pression dans la cavité délimité par le paroi thoraco-abdominale où se trouvent les poumons.
Si la pression baisse les poumons gonflent. Et inversement.
Qu’es-ce que la compliance et quelle est sa formule?
🔺volume /🔺pression
La compliance indique la capacité du poumon a changer de volume en fonction de la variation de pression de la cavité intra-pleurale.
Qu’es-ce que l’élastance?
Élastance = 1/compliance
Comment calcule t’on le débit pulmonaire?
🔺pression / résistance
La résistance dépend surtout du diamètre du tuyau.
Quel est l’ordre des structures au bout d’une bronchiole respiratoire où se font les échanges gazeux?
Canal alvéolaire
Atrium
Sac alvéolaire
Quel est le volume alvéolaire total?
3Litres
Qu’es-ce que les pneumocytes et quelle est le rôle des pneumocytes de types 1 et 2?
Ce sont les cellules constituants les alvéoles.
Type 1: cellule plate et mince à travers laquelle se fait les échanges gazeux.
Elles représentent 90% de la surface des alvéoles
Type 2: produisent le surfractant qui forme un film protecteur dans les alvéoles.
Les cell. De type 2 sont précurseur des cell. De type 1.
Quelles sont les caractéristiques du surfractant et les contraintes qui lui sont lié?
Il est majoritairement composé de cholestérol et phospholipides.
Il a des propriétés tensio-actives: lute contre la gravité pour coller aux parois.
Il permet une meilleur diffusion des gaz a travers les alvéoles.
Il faut limiter son épaisseur pour ne pas nuire a la diffusion.
Il y a une quantité minimale théorique nécessaire pour recouvrir toutes les alvéoles d’une couche monomoléculaire.
Quels sont les muscles responsables de la ventilation pulmonaire?
Diaphragme
Muscles intercostaux externes
Muscles scalène
Les muscles abdominaux peuvent être utilisés pour forcer l’expiration.
Qu’es-ce que la pression intra-pleurale?
C’est la pression dans la cavité délimité par le paroi thoraco-abdominale où se trouvent les poumons.
Si la pression baisse les poumons gonflent. Et inversement.
Qu’es-ce que la compliance et quelle est sa formule?
🔺volume /🔺pression
La compliance indique la capacité du poumon a changer de volume en fonction de la variation de pression de la cavité intra-pleurale.
Qu’es-ce que l’élastance?
Élastance = 1/compliance
Comment calcule t’on le débit pulmonaire?
🔺pression / résistance
La résistance dépend surtout du diamètre du tuyau.
Lors de la respiration, qu’es-ce que le volume résiduel?
L’air dans les poumons après une expiation maximale
Lors de la respiration, qu’es-ce que la capacité vitale?
C’est le volume utilisable du poumon, au maximum.
C’est la capacité pulmonaire totale moins le volume résiduel
Lors de la respiration, qu’es-ce que le volume courant?
C’est l’air utilisé au repos, cette ventilation est très peu couteuse en énergie.
Lors de la respiration, qu’es-ce que la capacité résiduelle fonctionnelle?
C’est l’air restant après une expiation normale. C’est une grandeur supérieure ou égale au volume résiduel.
Qu’es ce que la distancibilité et la compliance du poumon?
La distancibilité est sa capacité a changer de volume en fonction d’une variation de pression.
Elle est mesuré par la valeur de la compliance qui, elle, mesure la midification de volume en fonction de la variation de pression.
Quelle est la différence entre compliance statique et dynamique?
La compliance statique est mesuré à la fin de l’inspiration.
V.poumon / pression de distention
Sa valeur normale est de 200mL/cmH2O
La compliance dynamique varie selon le degré d’étirement de la parois. Elle varie inversement au degrés d’étirement.
Quels sont les 2 paramètre principaux qui font varier la résistance des voies aériennes?
De diamètre du tuyau
Le type d’écoulement:
Laminaire ou turbulent
Quelle est la formule pour calculer la résistance d’un flux d’air laminaire?
R = 8hL/(r*4)
h = viscosité du fluide
Quels sont les 3 paramètres qui font varier la ventilation des alvéoles?
L’activité des muscles respiratoires
La compliance du système
La résistance dans les voies respiratoires
Qu’es-ce que l’humidité relative et comment varie t’elle en fonction de la température?
C’est le rapport entre la pression partielle de l’eau dans l’air et la pression de vapeur maximale à cette température.
Si la temp. Augmente, l’air peut contenir plus d’eau.
Quelle est la pression partielle saturante de l’eau a 37 degrés (dans le corps)?
47mm Hg
Quelle est la pression partielle en mm Hg d’O2 et de CO2 dans l’air inspiré et dans l’air expiré?
Inspiré:
150 mm Hg d’O2
0 CO2
Expiré:
100 mm Hg d’O2
40 mm Hg de CO2
Que signifient ces formules:
PaCO2 = k•(Vco2 / Va)
PaO2 = (PIO2 - (PaCO2/R)) + F
La pression partielle d’un gaz dans les alvéoles dépend de sont débit de production (Vco2 en exemple) et de sont débit alvéolaire
Comme nous considérons que R=1, donc F=0
La pression partielle d’O2 dans les alvéoles est égale a la pression partielle d’O2 dans l’air inspiré (PIO2) moins la pression alvéolaire de CO2
Qu’es-ce que la réserve de diffusion alvéolaire?
C’est le temps (0,5sec) où le sang a la possibilité de faire des échanges gazeux dans les capillaires, mais qu’il est déjà chargé en O2.
Cette fenêtre est utile lors d’effort physique car le sang passe plus rapidement au poumon.
Qu’es-ce qui limite la diffusion des gaz vers le sang dans les alvéoles?
La perfusion (rapidité de passe des gaz a travers la barrière alvéolo-capillaire
Quel est- en ordre, les types de vaisseaux que traverse le sang dans le corps entier.
Coeur gauche Aorte Artères Artérioles Capillaires Veinules Veines Veine cave Coeur droit Artère pulmonaire Poumon Veines pulmonaires Coeur gauche
Quel chemin suivent les artères et les veines le long des bronches?
Les artères longent les bronches dans le lobule jusqu’aux alvéoles.
Les veines passent a l’extérieur des lobules puis suivent les bronches extralobulaires.
Que calcule la loie de Henry et quelle est sa formule?
La loue de Henry permet de calculer la concentration d’un gaz dans un milieu en fonction de la pression de ce gaz et de son affinité pour le milieux.
Hgaz = coeff. De Henry pour ce gaz et ce milieu
Cgaz = Hgaz•Pgaz
Quel est Hgaz pour l’O2 dans le sang?
0,003 mL / 100mL
Qu’es-ce que le pouvoir oxyphorique du sang?
C’est sa capacité maximale de transport d’O2 quand tous les globules rouges sont saturés et avec une pression partielle en O2 de 100%
Sa valeur est de 1,39mL / gHb
Que représente une courbe de dissociation?
Représente le % d’O2 p/r au pouvoir oxyphorique que peut transporter l’Hb en fct de la pression partielle de l’O2
Comment calculer la concentration totale d’O2 dans le sang (formule)?
Co2 = (1,39•Hb•Sat) + 0,003Po2
Hb= concentration en Hb dans le sang Sat= pourcentage de saturation de l'Hb Po2= pression partielle de l'O2 dans le sang
Comment est transporté le CO2 dans le sang?
Sous forme dissoute
Sous forme de bicarbonates
Sous forme de composés carbaminés (CO2 lié a des prots comme Hb)
Quelles sont les conséquences d’une ventilation trop faible ou trop forte?
Sur le PH?
Hypoxie
Hypercapnie
Acidose: PH plus acide
Hyperoxie
Hypocapnie
Alcalose: PH plus basique
Que dirigent les chémorécepteurs périphériques?
Ils dirigent:
- la ventilation
- le débit sanguin
- la résistance vasculaire
Où se situent les chémorécepteurs périphériques?
A quoi sont ils sensibles?
Sur l’aorte et la carotide.
Ils captent la pression partielle en O2 et en CO2 dans le sang.
Que dirigent les chémorécepteurs centraux?
La ventilation uniquement
Où se situent les chémorécepteurs centraux?
A quoi sont ils sensibles?
Ils se trouvent sur le tronc cérébral et captent seulement la pression partielle en CO2.
