Système respiratoire II Examen I Flashcards
Décrit les ramifications de l’arbre bronchique?
Trachée –> Bronche principale –> Bronche lobaire –> Bronche segmentaire –> Bronchioles –> Bronchioles terminales
1) Trachée :
- Localisée devant l’oesophage
- Contient des éléments élastiques (flexible) et cartilagineux
- Portion postérieure ne contient pas de cartilage (permet la déglutition par l’oesophage)
- Se divise en bronches principales droite et gauche au niveau de la carène trachéale (très sensible pour déclencher la toux)
2) Bronches principales :
- Droite : + courte, + verticale et + large (+ à risque d’aspiration)
3) Bronches lobaires :
- 1 par lobe pulmonaire
4) Bronches segmentaires :
- 10 par poumon
5) Bronchioles :
6) Bronchioles terminales :
- Contiennent des lobules (1 lobule = tissu conjonctif élastique, vaisseau lymphatique, artériole, veinule)
7) Bronchioles respiratoires :
- Se ramifient en canaux alvéolaires
- La dilatation du canal forme un sac alvéolaire
- Chaque sac alvéolaire est composé d’alvéoles
Décrit les poumons?
- Paire d’organes situés dans la cage thoracique
- Contiennent 80% d’espace libre : maximise la surface d’échanges
- Présence d’une double membrane séreuse = plèvre
- Plèvre pariétale : tapisse la cavité thoracique
- Plèvre viscérale : tapisse les poumons, tissu fibro-élastique, contient des petits vaisseaux sanguins, recouverte d’un mésothélium qui sécrète le liquide pleural (lubrifie la surface pulmonaire, permet un meilleur glissement lors inspiration et expiration)
- Cavité pleurale : entre les 2 plèvres, contient un fluide lubrifiant (réduit la friction entre les plèvres lors de la respiration, contient des globules blancs pour la défense)
- Présence de beaucoup de tissu conjonctif pour permettre le soutien
1) Disposition :
- S’étendent du diaphragme jusqu’aux clavicules, reposent contre les côtes
* Base : au niveau du diaphragme
* Apex : partie supérieure, étroite
* Face costale : au niveau des côtes
* Hile des poumons : où s’insèrent les bronches/vaisseaux sanguins et lymphatiques, nerfs
- Il y a des scissures pour la division en lobes
- Poumon droit : lobe supérieure, moyen, inférieur
- Poumon gauche : + petit en raison du coeur, lobe supérieur et inférieur
Décrit les différentes zones respiratoires?
-L’air traverse 23 générations pour se rendre vers les alvéoles
1) Zone conductrice :
- 16 premières générations
- Irriguée par la circulation bronchique, aucun échange gazeux
2) Zone de transition :
- À la 17e génération (bronchioles respiratoires) : apparition des alvéoles
3) Zone respiratoire :
- Présence d’alvéoles, canaux alvéolaires, sacs alvéolaires
- Accroissement rapide de la surface totale dans cette zone : permet les échanges gazeux
Décrit l’histologie des voies aériennes?
1) Zone conductrice :
- Muqueuse qui repose sur une membrane basale, sous-muqueuse qui contient des glandes/muscles lisses/nerfs/ vaisseaux
- Présence de cils : protection des voies respiratoires profondes, propulsent les sécrétions vers le pharynx
- Cellules caliciformes : sécrètent du mucus, disparaissent au niveau des bronchioles terminales
- Cellules Club : au niveau des bronchioles terminales, synthèse de molécules immunitaires/mucus/protéines, métabolisme des produits chimiques inhalés
- Cellules neuroendocrines pulmonaires : sécrètent des médiateurs, détectent la composition du gaz inspiré
- Mastocytes : contiennent des médiateurs inflammatoires (bronchoconstriction, sécrétion de mucus, augmentent la perméabilité des vaisseaux)
- Glandes muqueuses : dans les parties terminales (trachée, grosses bronches), absentes des bronchioles
- Proportion de muscle lisse devient maximale au niveau des bronchioles terminales
- Plus on progresse dans l’arbre bronchique, moins il y a de cartilage (absent des bronchioles)
Décrit les cellules de type I et II?
-Présentes au niveau de la zone de transition et de la zone respiratoire
1) Cellules de type I :
- Moins nombreuses, mais occupent une grande surface (95%)
- Permettent les échanges gazeux entre l’air et le sang capillaire
- Jouent le rôle d’une barrière qui empêche la circulation de fluide
- Peuvent aider à éliminer le liquide en pompant le Na et l’eau vers l’interstitium
2) Cellules de type II :
- Synthèse du tensio-actif : surfactant qui réduit la tension des alvéoles
- Réparation épithéliale : hyperplasie des cellules de type II qui vont se différencier en cellules de type I qui sont sensibles aux blessures
- Régulation du liquide alvéolaire
- Élaboration de facteurs de croissance et de cytokines
*Autres cellules spécialisées : macrophages alvéolaires, lymphocytes, plasmocytes, cellules neuroendocrines, mastocytes
Décrit la barrière alvéolo-capillaire?
- Pour avoir des échanges gazeux efficaces : il faut une barrière très mince et de grande surface, doit être résistante aux différentes forces, doit rester intacte pendant toute la vie (donc réparation et renouvellement continu)
- Composition : fluide contenant du surfactant, épithélium alvéolaire (cellules de type I et II), membrane basale, couche interstitielle abritant des fibres de tissu conjonctif, membrane basale endothéliale et endothélium, globules rouges (O2), liquide intracellulaire
1) Endothélium :
- Fait en sorte que les capillaires sont près du gaz
- Continu, formé d’une seule couche de cellules
- Jonctions fuyantes entre les cellules : permet un échange sans inhibition entre le plasma et l’espace interstitiel
- Possède des péricytes (support mécaniques aux vaisseaux, composants de la membrane basale et de la matrice, sécrètent des substances vasoactives, régulent la prolifération et la différenciation des cellules, progénitrices pour d’autres cellules)
2) Interstitium :
- Mince
- Composé de fibres élastiques et de collagène
- Contient des fibroblastes (produisent les composants de la matrice extra-cellulaire), péricytes, cellules musculaires lisses, éléments du système de défense (macrophages, mastocytes, lymphocytes, plasmocytes, granulocytes)
Décrit les échanges gazeux entre les alvéoles et les capillaires pulmonaires?
- Par diffusion simple
- 80% de la surface alvéolaire est recouverte de capillaires pulmonaires
- Faible distance entre l’hémoglobine d’un globule rouge et un gaz (1.5micron)
Décrit la vascularisation du système respiratoire?
1) Circulation pulmonaire :
- 10% du volume sanguin circulant
- Sang désoxygéné qui provient du ventricule droit, vers le tronc pulmonaire qui se divise en artères pulmonaires
- Oxygène est facilement obtenue dans l’air (c’est ce sang qui subit des échanges gazeux)
- Retour veineux par les veines pulmonaires qui se jettent dans l’oreillette gauche
- Artères pulmonaires : de gros calibre et minces, compliance élevée (dilatent facilement) et résistance faible, hypoxie alvéolaire = hypoxie des artères pulmonaires = vasoconstriction
* Shunt de sang des régions moins ventilées vers celles qui le sont +
- Plusieurs petites artères et artérioles pulmonaires
- Opère sous des pressions + faibles et une résistance moins importante que la circulation systémique
2) Circulation bronchique :
- 1-2% du débit sanguin, participe au réchauffement et humidification de l’air
- Sortie par le ventricule gauche, alimente une partie de l’arbre trachéo-bronchique
- Aorte : paroi épaisse, pression élevée, résistance élevée, hypoxie = vasodilatation
- Irrigue les poumons jusqu’aux bronchioles terminales, plèvre, ganglions lymphatiques
- Drainage dans les veines pulmonaires (sang oxygéné)
- Shunt physiologique : mélange de sang oxygéné et non-oxygéné dans l’oreillette et le ventricule gauche (en raison des anastomoses broncho-pulmonaires veineuses) = diminution PO2 et de la saturation Hb
-Gravité : distribution non-uniforme du sang pulmonaire
Décrit le système lymphatique et le contrôle neuronal du système respiratoire?
1) Système lymphatique :
- Poumons = organe qui contient le + de vaisseaux lymphatiques (car on inhale plusieurs substances)
- Ganglions lymphatiques qui s’étendent tout le long de l’arbre bronchique
2) Contrôle neuronal :
- Innervation affecte la contraction/relaxation des muscles lisses bronchiques et l’activité des glandes muqueuses bronchiques
- SN parasympathique : innervation par le nerf vague, stimulation = contraction des muscles, permet une augmentation des sécrétions par les glandes muqueuses et cellules caliciformes
- Beaucoup de récepteurs B2-adrénergiques dans les voies respiratoires périphériques : stimulation B2 = relaxation, stimulation a-adrénergiques = bronchoconstriction
- Stimulation des fibres du tronc vagal = relâche les muscles lisses bronchiques (rôle de NO)
Quelles sont les fonctions du système respiratoire?
- Échanges gazeux : + grande surface en contact avec l’environnement
- Régulation du pH sanguin : par élimination du CO2
- Défenses pulmonaires
- Métabolisme pulmonaire
- Réchauffement de l’air inspiré
- Olfaction, production de sons
Décrit les mécanismes de défense du système respiratoire?
1) Facteurs physiques ou anatomiques liés au dépôt et à la clairance du matériel inhalé :
-Flux d’air devient + turbulent au niveau des ramifications = favorise le dépôt des substances
-Taille des particules est un déterminant important du dépôt des particules le long des voies respiratoires
> 10um : VRS (nez)
5-10 um : trachée ou autre voies respiratoires conductrices
0.5-5um : possibilité d’atteinte du parenchyme pulmonaire (ex : bactéries, médicaments inhalés)
-2 processus responsables de l’élimination des particules:
*Toux : par la stimulation de récepteurs irritants
*Transport mucociliaire : cils battant qui déplacent le mucus des parties distales vers proximales, on finit par éliminer les substances présentes par expectoration ou en les avalant (c’est un transport qui est inhibé chez les patients fumeurs)
-Couche de mucus : double couche, recouvre directement les cellules et contient des éléments de défense (produite par glandes muqueuses et cellules caliciformes)
2) Système immunitaire inné :
- 1ère ligne, protège rapidement, sans sensibilisation préalable
- Composé de molécules capables de répondre à celles inhalées : lysozymes, lactoférines, a et B-défensines, protéines collectines SP-A et SP-D, IgA respiratoires
- Plusieurs types de macrophages pulmonaires : alvéolaires, interstitiels, intravasculaires, des voies respiratoires
- Macrophages alvéolaires : dérivés des monocytes, ont une capacité phagocytaire élevée, rôle important dans la destruction des microorganismes qui ont atteints les voies respiratoires inférieures, peuvent traiter plusieurs substances inhalées sans déclencher de réponse immunitaire, importants dans la réponse immunitaire et inflammatoire, sécrètent plusieurs enzymes
- Cellules dendritiques : phagocytose, libèrent des cytokines anti-inflammatoires, en mesure de déclencher la réponse immunitaire
- Leucocytes polymorphonucléaires : attirés vers les poumons par divers stimuli qui proviennent souvent des macrophages alvéolaires, rôle crucial dans la phagocytose, leurs granules contiennent plusieurs enzymes, peuvent générer des éléments toxiques pour les microbes
- Cellules tueuses naturelles : tuer les cellules infectées et celles transformées (malignes)
3) Système immunitaire adaptatif :
- Immunité humorale : activation lymphocytes B, production anticorps
- Immunité cellulaire : activation lymphocytes T, production de cytokines
Décrit les fonctions métaboliques du système respiratoire?
- Absorption, conversion, inactivation ou élimination des substances lors de leur passage dans les poumons
- Synthèse, stockage et libération de substances utilisées par les poumons ou ailleurs dans le corps
Décrit la respiration (ventilation pulmonaire)?
- L’air circule entre l’atmosphère et les alvéoles grâce aux différences de pression créées par la contraction et la relaxation des muscles respiratoires
- Débit d’air et l’effort à fournir pour respirer : influencés par résistance et compliance des voies aériennes, tension de surface alvéolaire
- Poumons et paroi thoracique : propriétés élastiques
- Liquide dans la cavité pleurale : assure une grande force d’adhésion entre les 2 plèvres (glissent l’une sur l’autre sans se séparer)
- Poumons sont maintenus contre la paroi thoracique par ce liquide séreux
- Une différence de pression doit être présente entre l’atmosphère et les alvéoles pour qu’il y ait un flux d’air
- Différence de pression = vaincre la résistance à l’écoulement = écoulement des gaz pour égaliser la pression
- La pression d’un gaz est inversement proportionnelle à son volume
Décrit les différentes pressions dans les poumons?
- Pression alvéolaire (intra-alvéolaire) : pression interne
- Pression à l’intérieur de la cavité pleurale : pression externe
- Pression trans-pulmonaire : différence de pression entre celle intra-alvéolaire et celle intra-pleurale
- Intra-pleurale toujours inférieure à l’alvéolaire (sinon = affaissement des poumons)
1) On exprime les pressions respiratoires par rapport à celle atmosphérique (celle de l’air sur l’organisme)
- Pression atmosphérique au niveau de la mer : 760mmHg (diminue en altitude)
- Pression alvéolaire et intra-pleurale flucutent selon les phases de la respiration (intra-pleurale sera < alvéolaire, même au repos)
- Il y a un recul élastique du poumon pour retenir la paroi thoracique (diminution du volume), la paroi thoracique augmente de volume pour maintenir les alvéoles ouvertes
Décrit l’inspiration et l’expiration?
- Muscles inspirateurs : diaphragme (+ important, plancher de la cage thoracique, contracte = augmente le volume thoracique), muscles intercostaux externes (contraction = côtes s’élèvent = augmentation du volume de la cage thoracique)
- = diminution pression = air entre
1) Inspiration :
- Réalisée lorsqu’on fait chuter la pression alvéolaire sous celle atmosphérique (création d’un gradient de concentration)
- Contraction du diaphragme = augmente la pression de distension sur la paroi des alvéoles = alvéoles se dilatent (augmentation volume) = pression diminue = air entre
- Ensuite la poitrine commence à revenir en position expiratoire
2) Expiration :
- Air peut s’écouler des poumons lorsque la pression alvéolaire est suffisamment supérieure à celle atmosphérique pour surmonter la résistance
- Muscles respiratoires ne se contractent pas/peu (s’il y a contraction = ralentit l’expiration)
- Muscles respiratoires se détendent = diminue le volume = augmente la pression = air s’écoule hors du poumon
Décrit la résistance et la compliance pulmonaires?
1) Compliance pulmonaire :
- Capacité de distension des poumons (variation du volume selon la pression trans-pulmonaire)
- Plus la compliance est grande = plus la distension est facile
- Selon l’élasticité des poumons (élevée) et la tension superficielle des alvéoles (baisse en raison du surfactant)
* Les alvéoles sont surtout recouvertes d’eau (tension superficielle importante, car les molécules d’eau sont beaucoup attirées entre elles)
* Surfactant empêche l’affaissement des alvéoles
- Représente la pente entre 2 points d’une courbe pression-volume (haute compliance = forte pente : petit changement de pression provoque un grand changement de volume)
- Déplacement de la courbe vers la droite (fibrose pulmonaire, air ou liquide en excès dans l’espace pleural = augmentation pression trans-pulmonaire mais moins d’augmentation du volume)
- Déplacement de la courbe vers la gauche (emphysème pulmonaire = augmentation pression trans-pulmonaire engendre une augmentation du volume)
- Compliance pulmonaire réduite = travail musculaire supplémentaire pour respirer, doivent générer de + grandes pressions trans-pulmonaires pour respirer un volume d’air
2) Résistance des voies aériennes :
- Débit d’air dans les voies aériennes dépend de la différence de pression entre l’atmosphère et les alvéoles pour vaincre la résistance à l’écoulement
- Grande résistance au niveau des bronches de dimension moyenne
- Inspiration : pression intra-pleurale - = augmentation du diamètre des voies respiratoires
- Expiration : pression intra-pleurale moins - = diminution du diamètre et augmentation résistance
- Plusieurs substances qui peuvent influencer l’activité des muscles lisses respiratoires (en plus du SNA) :
* Constriction : thromboxanes A2, histamine, leucotriène, sérotonine, endothéline, diminution PCO2
* Dilatation : oxyde nitrique, augmentation PCO2 et diminution PO2
Décrit les différents volumes respiratoires?
- Sont mesurés par spirométrie
- Volume courant (VC) : 500mL, quantité d’air qui entre et qui sort des poumons à chaque respiration calme (70% qui atteint les zones de transition et respiratoires, 30% qui demeure dans la zone de conduction : ne contribue pas aux échanges gazeux, 150mL)
- Air alvéolaire est un mélange de l’air inspiré et de l’air demeuré dans les poumons entre chaque respiration
- Ventilation minute : 6000mL/min
- Ventilation alvéolaire : 4200mL/min
- Volume de réserve inspiratoire (VRI) : air inspiré avec un effort maximal au-delà du volume courant
- Volume de réserve expiratoire (VRE) : quantité d’air évacuée après une expiration courante
- Volume résiduel (VR) : air laissé dans les poumons après un effort expiratoire maximal, maintient les alvéoles ouvertes
Décrit les capacités respiratoires?
- Capacité pulmonaire totale : somme de tous les volumes
- Capacité vitale : volume d’air maximal expiré après une inspiration maximale (VC + VRI + VRE)
- Capacité inspiratoire : volume d’air maximal qui peut être inspiré après une expiration normale (VC + VRI)
- Capacité résiduelle fonctionnelle : volume d’air dans les poumons après une expiration courante (VRE + VR)
- Capacité vitale forcée (CVF) : plus grande quantité d’air expirée après un effort inspiratoire maximal, indice de la fonction pulmonaire
- Fraction de la CVF expirée dans la première seconde : FEV1
- Rapport FEV1/CVF = permet de déterminer si la maladie est obstructive (vide lentement, FEV1 < 75%) ou restrictive (vide rapidement, FEV1 75% ou +)
- Sujet en santé : FEV1 d’environ 75%
Décrit la résistance dans la circulation pulmonaire et l’effet de la gravité?
- Elle est + faible que celle systémique
- Débit cardiaque augmente = circulation pulmonaire diminue sa résistance pour gérer le débit supplémentaire (légère augmentation de la pression pulmonaire)
- Recrutement de vaisseaux non-perfusés au repos, distension des vaisseaux
- Résistance pulmonaire est influencée par le volume pulmonaire
1) Vaisseaux alvéolaires (capillaires) : - Pression à l’extérieur est celle des gaz alvéolaires
- Alvéoles vidées = volume pulmonaire diminue = résistance diminue
- Alvéoles se dilatent = volume pulmonaire augmente = les vaisseaux sont comprimés et la résistance augmente
2) Vaisseaux extra-alvéolaires (artères, veines) - Pression à l’extérieur est celle pleurale
- Dilatation alvéoles = traction pour garder les vaisseaux ouverts
- Alvéoles qui se vident = vaisseaux rétrécissent et la résistance augmente
1) Gravité :
- Elle cause une distribution non-uniforme de la circulation pulmonaire
- Pression artérielle au sommet des poumons est généralement suffisante pour maintenir la perfusion
Décrit le rapport ventilation pulmonaire sur perfusion et les facteurs qui affectent la circulation pulmonaire?
1) Rapport ventilation pulmonaire sur perfusion (V/Q) :
- Ventilation minute/débit sanguin minute
- D’environ 0.8 au repos (peut être modifié selon la gravité), souvent inégal (la différence s’exprime par la différence alvéolo-capillaire en O2)
2) Facteurs qui affectent la circulation pulmonaire :
- Innervation autonome
- Vasoconstriction : réduction PO2, augmentation PCO2, catécholamines a-adrénergiques
- Vasodilatation : augmentation PO2, catécholamines B-adrénergiques, acétylcholine
Décrit la PAO2?
- Pression partielle alvéolaire en O2
- Normalement : 100mmHg
- Diminution PO2 dans une région = vasoconstriction des capillaires = déplacement du débit sanguin vers des régions mieux ventilées
- Diminution PO2 globale = vasoconstriction globale, augmentation de la résistance pulmonaire (mais peu d’augmentation de la résistance si hypoxie < 20%)
Décrit les échanges liquidiens?
- Endothélium capillaire est + perméable à l’eau et aux solutés que l’épithélium alvéolaire
- Accumulation de liquide dans les poumons (oedème) : par différents désordres, résultat = altération des échanges gazeux
- Forces qui tendent à faire sortir le liquide des capillaires vers l’interstitium (forces sortantes) : +29
- Forces tendant à absorber le liquide dans les capillaires (forces entrantes) : +28
- Donc on a une pression qui favorise la sortie des liquides
- Paroi alvéolaire est très fine : rupture si pression interstitielle > 0
-Récupération du liquide capillaire par le système lymphatique : facteur de sécurité, lorsqu’il est dépassé = oedème pulmonaire
- IC gauche :
- PA dans l’oreillette gauche de < 7mmHg : distension des veinules, ouverture des capillaires (peu d’effets)
- PA dans l’oreillette gauche 7-8mmHg et + : augmentation pression pulmonaire avec risque d’oedème pulmonaire
Décrit l’oxygénation des artères/veines bronchiques et pulmonaires?
Artères pulmonaires : désoxygénées
Veines pulmonaires : oxygénées
Artères bronchiques : oxygénées
Veines bronchiques : désoxygénées
Décrit les échanges gazeux?
- Diffusion de l’O2 de l’air alvéolaire vers les capillaires pulmonaires
- Diffusion du CO2 des capillaires pulmonaires vers l’air alvéolaire
- Dépendent de plusieurs facteurs : différence des pressions partielles des gaz, masse moléculaire et solubilité des gaz, surface d’échange et distance de diffusion, rapport V/Q
1) Pression des gaz :
-Air atmosphérique :
PO2 : 159mmHg PCO2 : 0.3mmHg
-Air alvéolaire :
PO2 : 105mmHg PCO2 : 40mmHg
-Sang désoxygéné :
PO2 : 40mmHg PCO2 : 45mmHg
-Sang oxygéné (semblable à l’air alvéolaire, mais shunt : différence de 10-15mmHg) :
PO2 : 100mHg PCO2 : 40mmHg
-Cellules des tissus systémiques :
PO2 : 40mmHg PCO2 : 45mmHg
-Air sec contient 21% d’O
-Pression partielle d’un gaz : % dans le mélange x pression totale du mélange
2) Humidification de l’air :
- Pression partielle de l’eau : 47mmHg
- Cause une augmentation du volume de l’air et diminue la pression de l’air inspiré
- Somme des pressions partielles : 760-47mmHg
3) Réchauffement de l’air :
- Volume d’un gaz est directement proportionnel à sa température si la pression est constante
- Gaz entrent dans les poumons réchauffés = dilatent = augmentation du volume pulmonaire
4) Facteurs affectant la diffusion des gaz :
- Gradient de pression
- Température
- Solubilité des gaz
- Poids moléculaire des gaz
- Distance
- Aire de section
- Quantité de gaz qui se dissout dans un liquide est proportionnelle à la pression partielle exercée par le gaz et au coefficient de solubilité, à température normale
- Gradient de diffusion : pression partielle au milieu 1 - pression partielle au milieu 2 / distance entre les deux milieux
- Capacité de diffusion : volume de gaz qui diffuse à travers une membrane à chaque minute
5) Échanges gazeux adéquats :
- Ventilation adéquate, perfusion adéquate, gradient de pression, membrane alvéolo-capillaire perméable, Hb (pour récupérer l’O2 et se débarrasser du CO2)