Système respiratoire Flashcards
Pourquoi on ne respire pas par la peau?
1) Notre peau est trop épaisse (pour résister aux agressions du monde extérieur)
2) Surface d’échande serait trop petite (alvéoles = 40 x plus) 1.73m² vs 50-100 m²
Pourquoi on doit cacher les poumons dans le thorax?
Poumons extrêmement fragiles, ne tolèrent pas le froid et l’air sec
Qu’est-ce que le métabolisme? Pourquoi est-ce que notre survie est impossible sans O2? Le métabolisme fait 2 choses, lesquels?
Processus de dégradation de molécules (glucose, protéines, lipides) pour produire de l’ATP. Très efficace en présence d’O2.
Survie impossible sans O2 pcq le métabolisme cellulaire est normalement aérobie (autres substrats limités)
Notre métabolisme fait 2 choses:
- Utilise l’O2
- Produit le CO2 = déchet universel produit par le métabolisme en aérobie
Qu’est-ce que la respiration (concept global)? Comparaison organisme unicellulaire et humain?
Respiration = Échange d’O2 et de CO2 entre les cellules (mitochondries) et le milieu extérieur.
Organismes unicellulaires: échanges directs avec le milieu extérieur
Humain (pluricellulaire): Échange par étapes entre l’air atmosphérique et les cellules qui en sont éloignées –> Nécessite le système cardiovasculaire pour transporter l’O2 et le CO2 de la source vers les cellules cibles.
- Besoin de vaisseaux et de 2 pompes (coeur D et G)
Quel est la captation pulmonaire (et l’utilisation tissulaire) d’O2 par min au repos? À l’exercice?
Repos: 250 ml d’O2 / min
Xs: 10-20 X plus
Quel est la production tissulaire (et l’excrétion pulmonaire) de CO2 par min au repos? À l’exercice?
Repos: 200 ml de CO2 / min
Xs: 10-20 X plus
Qu’est-ce que le quotient respiratoire?
Quotient respiratoire = CO2 expulsé / O2 inspirée = 200/250 = 0.8
- Change selon le substrat utilisé (utilisation d’anaérobie diminue consommation d’O2)
Quelles sont les substances volatiles (2 exemples) autre que le CO2 qui sont expirées dans l’air?
- Acétone: Corps cétoniques produits lors d’un débalancement du DB (odeur fruitée)
- Alcool: Une partie sort sous forme de gaz respiratoire (proportionnel au taux d’alcool ingéré)
Quelles sont les différentes étapes du transport de l’O2 / CO2 entre l’extérieur et les cellules? PO2 et CO2?
Transport de l’O2 de l’air atmosphérique ad mitochondries. (Transport du CO2 dans sens inverse)
1) Ventilation alvéolaire (L’air passe de l’extérieur jusqu’aux alvéoles)
- Air atmosphérique (PO2 = 160, PCO2 = 0)
- Air inspiré (P O2 = 150, PCO2 = 0)
- Air alvéolaire (PO2 = 100, P CO2 = 40)
2) Diffusion pulmonaire (échange de gaz entre alvéoles et capillaires pulmonaires)
- Sang artériel (PO2 = 100mmHg, PCO2 = 40mHg)
3) Circulation pulmonaire (Jusqu’au coeur)
4) Transport des gaz sanguins (O2 et CO2) entre les poumons et les capillaires périphériques (aucun échange)
5) Diffusion des gaz entre le sang des capillaires périphériques et les cellules (O2 vers cellules, CO2 vers capillaires)
- Tissus: PO2 = 40 mHg ou -, P CO2 = 46 mmHg ou + –> Selon Xs
- Sang veineux: PO2 = 40, PCO2 = 46
6) Métabolisme cellulaire (mitochondrial)
- Mitochondries : PO2 = 2
- Utilise O2 et produit CO2
Quels sont les 2 types d’air présent dans la ventilation alvéolaire? Qu’est-ce qui fait varier la PO2 de l’air atmosphérique? Que se passe-t-il avec l’air inspirée?
1) Air atmosphérique (21% O2, pression 760 mmHg) (PO2 = 160, PCO2 = 0)
- Diminuée par altitude
- Augmentée par plongée sous-marine
2) Air inspiré (PO2 = 150, PCO2 = 0)
Cornets nasaux
- Réchauffée à T° corporelle
- Humidifiée avec pression partielle d’eau de 47 mmHg
3) Air alvéolaire (PO2 = 100, PCO2 = 40)
De quoi est constitué l’appareil respiratoire (structure)?
1) Voies respiratoires (amène l’air)
2) Vaisseaux sanguins (circulation pulmonaire entre coeur D et G) Égalité des Q (distribue l’air)
3) Tissu conjonctif élastique: Tissu de support qui maintien les voies respiratoires et les vaisseaux sanguine ensemble (permet échanges entre les 2 systèmes)
Quels sont les 2 parties des voies respiratoires?
1) Espace mort anatomique (nez aux bronchioles)
2) Alvéoles = 300 000 000 (où il y a diffusion)
Qu’est-ce que l’espace mort anatomique? Que comprend l’espace mort anatomique? À quoi sert l’espace mort anatomique?
Espace mort anatomique = Espace qui ne participe par aux échanges gazeux (parois trop épaisses) = 150 ml
Contient:
- Nez (cornets nasaux) / bouche
- Pharynx
- Larynx (comprend les cordes vocales, vibrent = son)
- Trachée (anneaux cartilagineux –> Pour que les voies restent ouvertes)
- Bronches souches (2), lobaires (5), segmentaires (18)
- Bronchioles (< 1mm diamètre)
Fonction de l’espace mort anatomique = Réchauffer, humidifier, purifier l’air et le distribuer partout dans les voies respiratoires
Qu’est-ce que la membrane alvéolo-capillaire? Composition?
Barrière extrêmement mince et à très grande surface permettant l’échange d’O2 et de CO2 entre l’air alvéolaire et le sang das capillaires pulmonaires
Composition:
- Cellules épithéliales alvéolaire (+ surfactant)
- Membrane basale et tissu interstitiel
- Cellule endothélial capillaire pulmonaire
Quelles sont les 3 principales fonctions des poumons?
1) Ventilation alvéolaire (amener l’air)
2) Diffusion pulmonaire (échanges entre poumons et sang) –> À travers membrane alvéolo-capillaire
3) Circulation pulmonaire (amener du sang)
Comment est-ce que la capacité pulmonaire fonctionnelle est calculée? La CRF permet de s’assurer de quoi?
Calculée de façon indirecte car on n’est pas capable de vider les poumons au complet
CRF permet de s’assurer que la PO2, PCO2 et pH restent stable
Que représente la ventilation totale?
= Quantité d’air inspiré et expiré normalement en 1 min
Ventilation totale = volume courant (500ml) x fréquence (12 resp./min) = 6000 ml/min
Que représente la ventilation alvéolaire? Qu’est-ce qui la fait varier?
Volume d’air qui se rend aux alvéoles en 1 minute –> Représente l’air qui permet les échanges
Ventilation alvéolaire = (volume courant - espace mort) x FR = (500 - 150) x 12 = 4200ml / min
Peut être :
- Augmentée si respiration profonde
- Diminuée si respiration superficielle
C’est plus efficace d’augmenter le profondeur de la respiration que la fréquence*
Ex: Pour une ventilation totale de 6000ml/min
FR = 30, VC = 200
- (200-150) x 30 = 1500ml/min
La captation de l’O2 se fait en 2 étapes, lesquelles?
1) Diffusion passive de l’O2 à travers la membrane alvéolo-capillaire et celle du GR
2) L’O2 se lie à l’hémoglobine dans le GR –> Devient HbO2 (oxyhémoglobine)
Quelle est la formule qui détermine la diffusion d’un gaz en fct des différents facteurs?
Diffusion = Différente de pression x Solubilité du gaz x surface de membrane / (Poids moléculaire du gaz x épaisseur de la membrane)
Quels sont les facteurs physiques qui agissent sur la diffusion?
1) Gradient de pression
- PO2 alvéolaire = 100
- PO2 capillaires pulmonaires = 40
- Gradient de 60 mmHg –> O2 des alvéoles vers sang
- PCO2 capillaires = 46
- PCO2 alvéolaire = 40
- Gradient 6 mmHg (10 fois inférieur à O2) –> CO2 du sang vers les alvéoles
Gaz:
2) Solubilité du gaz (CO2 24 fois plus soluble que l’O2)
3) Poids moléculaire du gaz (grosseur du gaz) –> CO2 > O2
Membrane:
4) Surface de diffusion de la membrane
- Membrane alvéolo-capillaire = 50-100 m² = idéale
- Si on enlève un poumon ou MPOC chez fumeur brise des alvéoles –> diminue surface
5) Épaisseur de la membrane
- Membrane alvéolo-capillaire = < 0.5um = idéale
Que représente la pression partielle d’un gaz (Ex: PO2)?
Pression créée par les molécules libres qui se frappent contre les parois
À quoi ressemble l’équilibre hydrique normale dans les poumons (P hydrostatique et osmotique)?
Qu’arrive-t-il si l’équilibre hydrique dans les poumons n’est pas respectée? Quelles anomalies peuvent modifier l’équilibre hydrique?
Normal:
- P hydrostatique = basse dans les capillaires pulmonaires (10mmHg)
- P osmotique plus élevée dans les capillaires pulmonaires (25mmHg)
- Au final, l’eau a tendance à rester dans le sang (alvéoles sèches) (15 mmHg vers capillaires)
Entraine risque d’asphyxie (accumulation d’eau dans les alvéoles) oedème interstitiel, puis alvéolaire = oedème aigu du poumon
Pathologies:
- Insuffisance ventriculaire G –> Augmente P hydrostatique –> Favorise filtration (souvent la nuit car jour = debout, s’accumule dans jambes, nuit = couché, va dans les poumons)
- Augmentation perméabilité des capillaires (ex: grands brûlés)
Qu’est-ce qui permet à la circulation de maintenir le même Q que la circulation systémique malgré la basse pression? Qu’est-ce qui augmente la R? Qu’est-ce qui la diminue?
- Il y a seulement 10% de la R systémique (vasodilatation pulmonaire)
Xs diminue R:
- Lors de l’Xs, au lieu d’augmenter la pression, il y a une vasodilatation des vaisseaux (maintien Q en diminuant R) –> Si on augmentait P, ça briserait les vaisseaux
Hypoxie (diminution de PO2) augmente R (entraine vasoconstriction) :
- Localisée: maintien le rapport ventilation/perfusion (s’il y a une bronchoconstriction, il y a une diminution de l’apport d’air, ça sert à rien d’avoir autant de sang alors que l’air ne se rendra pas) –> Vasoconstriction si Q aérien diminué (bronchoconstriction), Vasodilatation si Q aérien augmenté (bronchodilatation)
- Généralisé (hypoxie à haute altitude) : Dangereux car hypertension pulmonaire et insuffisance cardiaque D (vasoconstriction généralisée, coeur D ne peut pas pousser contre une aussi grosse résistance)
Qu’est-ce que le rapport ventilation/perfusion? Normal? Comment est-ce qu’il est maintenu?
Rapport entre la ventilation alvéolaire et le Q sanguin a/n des capillaires pulmonaires
Rapport ventilation/perfusion normal = 4L d’air / 5 L de sang = 0.8
Maintenu grâce à des ajustements du Q sanguin et du Q aérien:
1) Q sanguin s’ajuste au Q aérien
- Vasoconstriction si Q aérien diminué (bronchoconstriction)
- Vasodilatation si Q aérien augmenté (bronchodilatation)
2) Q aérien s’ajuste au Q sanguin:
- Bronchoconstriction si vasoconstriction (Q sanguin diminué)
- Bronchodilatation si vasodilatation (Q sanguin augmenté)