Thème 1.2: physio Flashcards
Les 3 composantes de l’appareil respiratoire
- pompe ventilatoire
- réseau de distribution de l’air
- Surface d’échanges pour les gaz
Composantes de la pompe ventilatoire (6)
- Les côtes
- Le thorax osseux
- les muscles respiratoires
- Diaphragme
- Intercostaux
- muscles accessoires
Principal muscle respiratoire au repos et son innervation
Diaphragme: son innervation provient de C-3, C-4, C-5
Composantes du réseau de distribution de l’air
- Voies aériennes supérieures:nez, sinus paranasaux, pharynx et larynx
Rôles= purifier, réchauffer et humidifier l’air ambiant + odorat, déglutition et parole
- Voies aériennes inférieures : trachée, bronches, bronchioles, alvéoles
(*Débutent à la jonction du larynx avec la trachée)
Peuvent être divisées en 2 :
A. Les voies de conduction: ESPACE MORT
jusqu’aux bronchioles terminales–> espace mort anatomique
B. La zone respiratoire: VENTILATION ALVÉOLAIRE
bourgeonnements alvéolaires aux bronchioles respiratoires , lobule primaire –> c’est à partir de ce niveau que commencent les échanges gazeux
Qu’est ce que le lobule primaire
La portion de poumon distale à la bronchiole terminale (c’est une unité anatomique importante)
Surface de section des voies aériennes dans la trachée vs aux bronchioles terminales vs au delà des bronchioles terminales
Trachée:2-5cm^2
Bronchioles terminales : 300 cm^2
Au delà : 70m^2 (augmentation progressive)
Alvéoles: nb max , caractéristiques de leurs parois, mouvement des gaz
Nb : augmente à partir des bronchioles terminales, jusqu’à 300 millions
Parois : contiennent un réseau de capillaires pulmonaires (c’est à se niveau que se font les échanges CO2 et O2)
Mouvement des gaz se fait par diffusion
Noms des 4 subdivisions du volume de gaz contenu dans les poumons (abréviation et ce que cette subdivision représente )
Vt–>Volume courant: **respiration normale (vol. d’air qui rentre/sort des poumons pendant une resp. normale )
VRI–>Volume de réserve respiratoire : **supplémentaire (vol. d’air supplémentaire qu’on peut encore inspirer après avoir inspiré de Vt)
VR–> Volume Résiduel : **reste (volume d’air qui reste dans les poumons après un effort expiratoire pour expulser le plus d’air possible des poumons)
VRE–> Volume de réserve expiratoire: volume d’air supplémentaire qu’on peut expirer après une expiration normale
Nommer les 4 capacités, ce qu’elles représentent et leur formule
- Capacité inspiratoire =Vt + VRI
- -> volume total d’air qui peut être inhalé à partir de la position de repos - Cap. résiduelle fonctionnelle(CRF) = VR+ VRE
- -> volume d’air qui demeure dans les poumons après une expiration normale - Cap. pulmonaire totale(CPT)= VR+VRE+ Vt+ VRI
- ->Qté maximale d’air que peuvent contenir les poumons après une inspiration maximale - Capacité vitale (CV) = VRE+ Vt +VRI
- -> volume d’air maximal qui peut être expiré après une inspiration maximale
Quelle est la limite du spiromètre conventionnel? ( quelles capacité ne peut-on pas mesurer avec cet appareil ? )
On ne peut pas mesurer le volume résiduel (VR), donc on n relut pas mesurer la CRF et la CPT
Nommer les deux techniques les plus souvent utilisées pour mesurer le VR
Dilution à l’hélium et pléthysmographique
Explications d les méthodes de dilution à l’hélium :
- principe
- pourquoi l’hélium ?
- Réaction?
- Équation du Volume mesuré ?
- Principe: mettre le volume pulmonaire qu’on veut mesurer en communication avec un volume de gaz qui contient un GAZ TRACEUR (He), dont on connaît aussi la concentration
- Pk l’hélium: pcq c’est un gaz inerte qui ne diffuse pas à travers la membrane alvéolo-capillaire et dont le volume demeure constant
- La gaz connu se mélange avec le volume qu’on veut mesurer et la concentration d’hélium se stabilise après quelques minutes
- À partir de C1V1= C2(V1+V2)
Équation : V2= V1( C1-C2) / C2
Trouver lA CRF :
Volume initial connu = 3L
Concentration d’hélium= 10%
Après équilibration , concentration finale d’hélium= 5%
V2= 3
Pourquoi est ce qu’on mesure la CRF?
Pcq c’est plus facile, pour avoir le VR, faire CRF - VRE
Expliquer les propriétés élastiques du poumon
1- elles sont dues au tissu élastique et au collagène qui A)entourent les vaisseaux pulmonaires et les bronches et B) donnent un support structurel à l’intérieur des parois alvéolaires
Qu’est ce qui arrive quand le volume du poumon augmenté?
Une pression de recul élastique est générée
+ le volume du poumon qui augmente de représente pas seulement une élongation des fibres, mais aussi un réarrangement
Quel est l’état du poumon à la CRF? Celui de la cage thoracique ? Quel est le lien très les deux ?
Il tend à se collaber (se vider complètement), mais cette tendance est contrecarrée par la tendance de la cage thoracique à augmenter son volume a la position de repos
Position de repos du poumon à l’extérieur d’une cage thoracique : volume=0
Volume de repos d’une cage thoracique sans poumon = 1L AU DESSUS de la CRF
Combien de courbes pression volume existe-t-il ? Pour qui ?
3
Une pour le poumon, une pour la cage thoracique et une pour le système respiratoire(= la somme des deux premières)
Nom de la courbe de changement de volume par changement de pression
Le nome de son inverse ?
Courbe de compliance (ΔV /ΔP)
Inverse= courbe d’élastance
Point de départ , évolution et point final de la courbe volume pression du poumon
+visualiser la courbe
Départ : p=0
Augmentation curvilinéaire avec la volume
A la CPT : poumon rempli au max, p =30 cmH2O
Voir schéma
- Positon de repos du thorax sans les poumons
- Si on diminue le volume de la cage au volume résiduel, quelle est la pression ?
- Si on augmente le volume de la cage au volume de CPT , quel est la pression ?
+ visualiser la courbe
- 1 litre au dessus de la position que le thorax aurait s’il y avait 2 poumons à l’intérieur (=point a)
- -20mmH2O (point b)
- 10mmH2O
Voir schéma
Comment obtenir la courbe de compliance du système respiratoire ?
Visualiser la courbe
Addition des courbes de compliance du poumon et de la cage thoracique
Voir schéma
Quand est- ce que le système respiratoire est au repos ? Qu’est ce que cela implique ? Qu’est ce que qui détermine ce volume ?
Quand: à la CRF
Implique qu’aucun muscle ne travaille
Volume déterminé par la force d’expansion de la cage thoracique vers l’extérieur
Est ce que tout changement de volume du système respiratoire nécessite un travail des muscles respiratoires?
Oui
- Si on mesure la pression de la bouche obstruée à un volume plus grand que la CRF, la pression va être comment ?
- Si on mesure la pression de la bouche obstruée à un volume plus petit que la CRF, la pression va être comment ?
- Pression positive
2. Pression négative
- Quelle est la pression maximale du système et à quelle endroit se trouve-elle ?
- Quelle est la pression minimale du système et à quelle endroit se trouve-elle ?
1.Se trouve à la CPT
valeur = +40mmH2O chez le sujet normal
- Se trouve au VR
Valeur= -25 cm H2O chez le sujet normal
Déterminants de la CPT (2)
Recul élastique du poumon et
force des muscles inspiratoires
Quels sont les déterminants du volume résiduel (3)
Recul élastique d’à la cage thoracique
Fermeture des voies aériennes (>45 ans )
Force des muscles expiratoires
Lorsque que le volume du système respiratoire augmente, qu’est ce qui est de moins en moins compliant?
Les poumons
Lorsque que le volume du système respiratoire diminue, qu’est ce qui est de moins en moins compliant?
La cage thoracique
Expliquer les 9 étapes de l’inspiration normale
- Contraction des muscles respiratoire (qui entraîne..)
- Une pression intrapleurale plus négative (qui créer..)
- Un gradient plus important entre l’extérieur et l’intérieur de l’alvéole (au point où..)
- La pression dans l’alvéole devient plus négative que la pression atm. –> l’air entre dans les alvéoles (donc..)
- L’alvéole augmente de volume (au point où..)
- Elle accumule un recul élastique qui est égal et opposé à la pression pleurale (Lorsque l’équilibre est atteint..)
- L’air cesse de rentrer dans les alvéoles (à ce moment..)
- La pression intra-alvéolaire est alors égale à la pression atm.
- Plus les muscles inspiratoires se contractent
, plus la pression intra-pleurale devient négative et plus l’entrée d’air dans les alvéoles est importante
Quelle est le relations entre la pression de recul élastique du poumon et la pression pleurale en l’absence de mouvement d’air ?
Égales et opposées
Quand est-ce que l’air pénétre dans le poumon?
Quand la pression pleurale négative exprimée en valeur absolue est plus élevée que la pression de recul élastique du poumon
Expliquer les 5 étapes de l’expiration normale
- À la fin de l’inspiration, l’alvéole a accumulé de l’énergie élastique
- Les muscles inspiratoires se relâchent lentement
- La pression intra-pleurale devient moins négative et le recul élastique de l’alvéole crée une pression positive intra-alvéolaire
- L’alvéole se relâche lentement, la pression alvéolaire devient plus positive que l’atm et l’air sort de l’alvéole
- L’air sort de l’alvéole tant qu’il n’existe pas un équilibre entre la pression de recul élastique de l’alvéole et la pression intra-pleurale
Quand est-ce que l’air sort des poumons ?
Quand la pressions pleurale négative exprimée en valeur absolue est plus basse que la pression de recul élastique du poumon
Expliquer les 5 étapes de l’expiration forcée
- l’activation des muscles expiratoires force l’air à sortir de l’alvéole plus rapidement
- la contraction des muscles expir. génère une pressions intra-pleurale positive qui est transmise aux alvéoles
- durant cette contraction , c’est le gradient entre l’intérieur de l’alvéole et l’atm. qui est augmenté ( la pression transpulmonaire reste la même )
- le débit expiratoire est augmenté de façon imp.
- Débit respiratoire limité par d’autres facteurs comme la résistance des voix aériennes
Quelle est la pression pleural lors de manœuvre d’expiration forcée
Très positive
Quels sont les variables de la courbe d’expiration forcée et comment est-elle effectuée dans la vraie vie?
Le volume pulmonaire est expiré et le temps
On demande au sujet d’inspirer lentement jusqu’à la CPT . À ce volume le sujet effectue une manœuvre expiratoire forcer maximale jusqu’au VR
Temps d’expiration d’un individu normal
80 % de sa capacité vitale forcé (CVF) durant la première seconde –> ce volume= VEMS
Est capable de vider ses poumons en trois secondes
Définition de l’indice de Tiffeneau
Rapport VEMS/CVF
Comment mesurer le débit qui correspond à chaque volume durant l’expiration
En traçant une tangente pour chacun des points de la courbe d’expiration forcée
Que représente la courbe débit/volume?
Description de la courbe
Représente la dérivé de la courbe volume-temps
Description : le débit maximale survient précocement et baisse progressivement par la suite jusqu’au volume résiduel
Pourquoi est-ce que le débit expiratoire est fort dépendant au début de l’expiration mais devient fort indépendant par la suite
Demander à Émile page 16
À quoi peut-on comparer les déterminants du débit expiratoire?
une chute d’eau
–> le début d’eau est dépendant de la résistance et de la pression motrice mais pas de la hauteur de la chute ou de la résistance après la chute
Expliquer l’importance et la définition du PEP et du Ptm1
Point d’égale pression: point dans l’arbre trachéobronchique où la pression intrabronchique est égale à la pression pleurale
Là où survient la compression des voies aériennes
Une augmentation supplémentaire de l’effort expiratoire produit seulement une compression plus importante des voies aériennes tandis que le débit expiratoire demeure le même
Les bronches ont un certains tonus et la compression ne survient donc pas exactement au PEP mais un peu plus bas, au point de pression transmurale
VMax Expiration
V max = (Pst(L) -Ptmcrit )/ Rs
3 facteurs : pression, volume et résistance
Determiants du débit expiratoire
- Le recul élastique du poumon
- La pression de fermeture critique des. Oies aériennes
- La résistance des voies aériennes en amont du segment compressible
Ou se situe la résistance à l’écoulement ?
Entre l’alvéole et la Ptm1
Débit quand la pression pleurale (Ppl) >Ptm1
Indépendant de l’effort généré par le sujet
Dépendant exclusivement de propriétés élasto-résistives des poumons
Pourquoi les débits diminuent avec le volume pulmonaire ?
Pcq Pel (pression de recul élastique ) diminue tranquillement alors que R(résistance bronchique) augmente
Nommer et expliquer les 3 étapes de l’oxygénation tissulaire
- Respiration interne : les molécules d’oxygène passent de l’air ambiant vers le sang par le poumon/ diffusion à travers la membrane alvéolo-capillaire
- Transport de l’oxygène : nécessite la concentration normale d’hémoglobine et un débit cardiaque normal
- Respiration interne : diffusion de l’oxygène entre les petits capillaires et les tissus
L’hémoglobine est le point de référence : remplissage/ transport / largage
Nommer et expliquer les 2 critères de la respiration externe
- Ventilation : une qté suffisante d’o2 doit atteindre l’alvéole
- Diffusion: L’interface ventilation-perfusion doit durer suffisamment longtemps
Ventilation :
- But
- Médiation
- Cause
- Relation
- Contrôler le volume d’O2
- Médiée par le niveau de CO2 artériel
- Une des conséquences de l’excrétion de CO2 est l’apport d’O2 à l’alvéole
- La ventilation alvéolaires à une relation directe avec la PaCO2
(PaCO2 x 0.863) /VA
Diffusion : où ? Définie par quoi?
La surface alvéole-capillaire se comporte comme une membrane semiperméable ou les échanges gazeux se font par gradient de pression
Définie par la loi de Fick:
1. V gaz=( A x D x (P1-P2) ) /T (V=débit A=surface du tissu D=capacité de diffusion de la membrane P= pressions partielles chaque côté T= épaisseur)
- D α solubilité du gaz/ racine carrée de son poids moléculaire
Dissuasion de CO2 vs O2
Le CO2 diffuse environ 20 fois plus rapidement que le O2 : solubilité bcp plus élevée mais poids moléculaire similaire (44vs32)
Quelles sont les deux limitations au transfert d’un gaz ?
La perfusion (surtout oxygène) et la diffusion (CO2)
Qu’est ce qui limite le plus le transfert d’oxygène et pourquoi
La perfusion du poumon
L’O2 doit se combiner avec l’hémoglobine mais la vitesse de réaction est limité (200 fois plus lente que la combinaison CO-Hb)
L’augmentation de pression partielle de o2 de l’autre côté de la membrane (dans le sang) est rapide et diminue progressivement le gradient alvéolo-artériel de part et d’autre de la membrane
alveolo-capillaire et Conséquemment le transfert du gaz
Les effets de ce phénomène pourraient être contrés par une augmentation du débit sanguin
Qu’est ce qui limite le plus le transfert de CO et pourquoi
La diffusion
Lorsque le sang se déplace dans le capillaire pulmonaire, la pression partielle de CO dans le capillaire demeure près de 0 à cause de la liaison rapide Hb-CO, ce qui fait que la différence de pression partielle de part et d’autres de la membrane la membrane demeure élevée
Le transfert est donc limité par la capacité de la membrane a laissé passer le CO.
Quel est le meilleur gars pour évaluer la diffusion
CO
DLCO (diffusion au monoxyde de carbone) :
- calcul
- unité
- Méthodes cliniques
1.DL = Vco /(p1-p2)
Vco= débit du gaz, p1-p2 = gradient de pression
IMP : la pression partielle de CO dans le sang est infime, elle peut donc généralement être négligée
DL= Vco/ PACO (pression alvéolaire de CO)
- Exprimée en volume de CO transféré en ml/min/mmHg de pression alvéolaire
- Méthodes cliniques :
A) méthode en apnée ou en respiration unique : mesure du taux de disparition du CO du gaz alvéolaire durant une apnée de 10 secondes
B) méthode en état stable ou respiration spontanée multiple: le sujet respire une concentration basse de CO (0.1%) et on mesure le taux de disparition du CO du gaz alvéolaire en fonction de la concentration alvéolaire
- Temps de transit dans le capillaire pulmonaire
- Temps nécessaire pour l’équilibration de part et d’autre de la membrane AC
-0.75 sec au repos et 0.25 sec à l’effort
La diffusion doit être complétée durant cette période
-0.25 sec
Facteurs qui affectent la Vitesse de diffusion
La grosseur de la molécule: o2 plus légère diffusé plus rapidement
Le coefficient de solubilité: les gaz plus solubles diffusent plus rapidement (CO2 plis soluble)
Densité: La diffusion d’un gars est inversement proportionnel à sa densité (loi de Graham)
Gradient de pression : directement
Facteur qui peut retarder la diffusion ou empêcher l’équilibration
- fibrose: Épaississement de la membrane AC
- altitude : diminution du gradient de pression
- Exercice intense
- diminution de la surface d’échanges(pneumonectomie emphysème)
Composantes du bilan fonctionnel respiratoire (4)
- Cours d’expiration forcée (CEF)
(Avant ET après bronchodilatateur) - Boucle débit-volume (dérivé de la CEF)
- Mesure des volumes pulmonaires
A)CPT
B) CRF
C) volume résiduel - Mesure de la DLCO
Critères d’obstruction bronchique (2)
- VEMS< 80% de la prédite
ET
- VEMS/CVF< 70% de la prédite
Critères de réversibilité au bronchodilatateurs (2)
- Augmentation de VEMS> 200cc
ET
- Augmentation du VEMS > 12%
Cause d’obstruction bronchique (3)
- Bronchite chronique
- Emphysème
- Asthme
Critères de syndrome restrictif (3)
- VEMS <80% de la prédite
ET
- VEMS/CVF >80%
ET
- Diminution des volumes pulmonaires
Noms et explications des deux formes d’oxygène dans le sang
- Forme dissoute : dépend de la constance de solubilité. Relation directe entre la PaO2 et la quantité d’o2 dissoute.
- Forme combinée : la qté d’O2 dissoute dans le sang est insuffisante pour satisfaire les besoins en oxygène de l’organisme —> HÉMOGLOBINE (permet de lier l’O2 ET permet au sang d’augmenter sa capacité de transport x100)
Quelle est la constante de solubilité de l’oxygène dans le plasma à 37 Celsius
0.003 ml d’O2 / mmHg/100ml de sang
Hémoglobine :
- Poids
- composition
- Endroit où se fixe l’oxygène
- Concentration dans le sang
1.64 500
- Composée de l’hème et de la globine
- -> globine : 4 chaînes d’aa. : 2 chaînes Alpha (141 aa chaque ) +2 chaînes bêta (146 aa chaque )
- -> chaque chaîne de la globine est lié à un groupe hème ( composé d’un groupe porphyrie de fer) - L’O2 se fixe sur la molécule de fer
- 15g/100ml
Hémoglobine :
- cb d’O2 par Hg ?
- Affinité des molécules d’O2 pour l’Hg proportionnelle à quoi?
- Qu’est ce qui défini le % de saturation de l’hg
- Capacité de transport de l’Hg
- Capacité de transport de l’hg
- 4 Oxygènes /hémoglobine
- Proportionnelle au nombre de mol. d’oxygène déjà présentes sur l’hg
- Le % des sites de transport qui sont occupés
- 1g d’hg peut transporter 1.34 ml d’O2 lorsque saturé à 100%
Courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine :
- Quelles sont les variables
- Quel est le type de relation
- PaCO2 ET la saturation (SaO2)
2. Relation directe mais pas proportionnelle
Quels sont les impacts de la forme de la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine ?
Donner des exemples de valeurs correspondantes dans la courbe
Pour une portion de la courbe (PaCO2 entre 20 et 60) , un changement minime de la PaCO2 amène un gros changement de la SaCO2
PaCO2 = 10 , SaCO2 = 13 PaCO2 = 20 , SaCO2 = 36 PaCO2 = 30 , SaCO2 = 58 PaCO2 = 40 , SaCO2 = 75 PaCO2 = 50 , SaCO2 = 84 PaCO2 = 60 , SaCO2 = 90 PaCO2 = 70 , SaCO2 = 95
Déplacement de la course de dissociation de l’hémoglobine à DROITE:
- Qu’est ce que ça veut dire ?
- Quand est-ce que ça arrive?
- Qu’en est-il pour un déplacement à gauche ?
- Pour une PaCO2 donnée, la SaCO2 est plus basse
- Quand :
A. La concentration d’ions H+ augmente
B. La PaCO2 augmente
C. Température augmente
D. 2-3 DPG augmente (compétition avec l’o2 pour se fixer )
E. Aussi: anémie, hyperthyroïdie, hypoxémie associée à la maladie pulmonaire obstructive chronique, altitude, insuffisance cardiaque, exercice exténuant - TOUTES LES SITUATIONS INVERSES
Quels sont les impact des déplacements de la courbe de dissociation de l’hémoglobine ?
Gauche : tend à diminuer la libération de l’oxygène dans les tissus
Droite: tend à augmenter la libération vers les tissus
Définir la P50 ET la valeur de la P50 normale
PaCO2 à laquelle la SaO2 est de 50%
P50 normale est de 26 mmHg
CaCO2:
- Définition
- calcul
- Volume d’O2 présent dans le sang artériel
- CaO2= O2 dissous +O2 lié à l’hg
O2 dissous = PaO2 x 0.003
O2 lié= Hb x 1.34 x %sat(pas mal tjrs 0.98)
Donner le CaO2 si PaO2 =100mm Hg et Hb= 15g/100ml
20 ml /100ml
Proportions des formes d’O2 dans le sang artériel
2% dissous vs 98% lié à l’hg
CvO2
- definition
- valeur normale de la PvO2
- calcul
- Contenu veineux en O2
- PvO2 est tjrs autour de 40 mmHg
- Mêmes formules que pour contenu artériel, mais le %saturation = 0.75 (quand PvO2= 40mmHg)
Quelle est la différence de contenu en O2 entre le sang artériel et le sang veineux
Environ 5ml/100ml de sang
Équation de Fick :
- À quoi elle sert ?
- Quelle est l’équation
- Statistiques pour un individu normal
- Expliquer pk le sang veineux contient encore de l’O2
- Décrire la relation entre
le débit cardiaque (Q) ,
La différence de contenu artério-veineux (Ca-vO2)
ET la consommation d’oxygène (VO2) - Q x (Ca-vO2) = VO2
- Individu normal au repos:
Débit cardiaque =5L/min
Ca-vO2 = 5 ml O2/100 ml de sang
Qté O2 consommée par les tissus= 250ml/ min - L’hémoglobine n’a pas la capacité de libérer complètement sur O2 en périphérie
Si le sens artérielle contient 20ml/100ml, un débit cardiaque de 5L/min permet de transporter 1000 ml O2 vers la périphérie.
Si 250ml sont consommés, il reste 750ml inutilisés
Ceci explique que le sang veineux contient encore 15ml/100ml
Qu’est ce qui détermine la perfusion tissulaire
La PaO2
Proportion de l’o2 veineux vs artériel
Le sang veineux contient beaucoup d’oxygène (environ 75 % du contenu du sens artériel)
Respiration interne :
- Comment peut/on décrire la concentration de d’oxygène dans le sang artériel?
- consommation d’O2 dans les différents tissus
- Qu’est ce que les organes qui consomment peu d’O2 utilisent pour les fonctions autres que l’oxygénation ?
- utlisation de l’O2 au niveau tissulaire
- Relativement homogène
- Varie selon les tissus ( en plus, le degré d’extraction est très variable) ex. Ca-vO2 coeur = 11ml O2/100 ml de sang vs 1 pour la peau
- Le débit sanguin
- Principalement pour l’oxidation du pyruvate dans le cycle de kerbs
- Comment l’organisme fonctionne-t-il en l’absence d’oxygène?
- seuil de l’hypoxie
- En anaérobie : mécanisme très peu efficace qui génère peu de molécules d’ATP et qui entraîne une acidémie
- pO2 à l’intérieur de la mitochondrie inférieur à 7Mm Hg
- Consommation de O2 et production de CO2 au repos
2. Par combien ces chiffres peuvent augmenter à l’exercice ?
- Consommation = 250mlO2/min
Production= 200ml CO2/min’ - Par un facteur de 15 à 20 (jusqu’à 3000 ou 4000 /min)
Quotient respiratoire :
- Formules / variables
- Valeur normale
- QR= VCO2/VO2
2. 0.8
- Trajet du CO2
2. il existe un Equilibre entre quoi?
- Produit dans le tissus, amené aux poumons , expiré
- la qté de CO2 produit par les tissus en periphérie ET la qté de CO2 transportée dans le sang ET La qté de CO2 excrétée
Explications du système de régulation entre la production tissulaire et l’élimination
CHANGEMENTS DE VENTILATION
lorsque le CO2 se présent aux poumons,le sang artériel devient plus riche, ce qui stimule les centres respiratoires cérébraux et accroît la ventilation
Si Plus d’air entre et sort des poumons, la ventilation à l’intérieur de l’alvéole augmente et le CO2 peut diffuser plus facilement du sang à l’alvéole et être éliminé
Relation entre la ventilation alvéolaire, la production de CO2 et la pression partielle de CO2 dans le sang artériel
Quels sont les impacts de cette relation
PaCO2 α VCO2/VA
Si la production de CO2 augmente: le seul moyen pour maintenir la PaCO2 constante est d’augmenter la ventilation
Pourquoi est-ce important pour l’organisme de maintenir la PaCO2 constante
Parce que toutes variations entraîne des modifications importantes dans la concentration des ions H+ dans le sang
ventilation minute:
- Calcul
- Est ce que cette ventilation donne une idée exacte de la ventilation qui se rend aux alvéoles et qui participent aux échanges gazeux, pourquoi?
- se calcule en mesurant le volume courant (le volume de chaque respiration par la fréquence respiratoire par minute)
VE= VT x Fr
2.non pcq la Ve comprend la ventilation alvéolaire et la ventilation de l’espace-mort (VD)
Que doit-on utiliser pour évaluer si ventilation est adéquate et pourquoi
PaCO2parce que inversement proportionnel à la ventilation alvéolaire
Quel est le volume d’une respiration normale chez un individu normal
Quel volume ne participe pas aux échanges gazeux et constitue l’espace-mort
500 cc
150cc
Caractéristiques du transport du CO2 du à sa relation avec l’équilibre acido-basique (noms des 4 formes)
Transporter dans le sang sous 4 formes
- CO2 dissous
- Acide carbonique (H2CO3)
- Ion bicarbonate (HCO3)
- Composés carbamino
CO2 dissous :
- Qté dissoute est proportionnelle à quoi?
- Concentration normale dans le sang et pourquoi (dan sales deux unités différentes)
- Le CO2 dissous représente quel % du CO2 total?
- Proportionnelle à la pression partielle du gaz (PaCO2 ) est à son coefficient de solubilité
2. PaCO2 = 40 mmHg Coefficient de solubilité= 0.72 ml/mm --> 2.9ml/100ml de sang OU coefficient =0.03mEq/L/mm --> 1.2 mEq/L
- 8%
Acide carbonique
- Formation
- qté dans l’organisme
- CO2 dissous vs en H2CO3
- CO2 dissous qui se combine avec une molécule d’eau
- 0.006ml/100ml de plasma
- 340 fois plus de CO2 dissous
Ion bicarbonate : H2CO3
- Le H2CO3 représente quel % du CO2 total?
- Mécanismes de production
- Concentration normale dans le sang
- 80%
- L’anhydrase carbonique et le transfert des chlorures
- 24mEq/L ou 53.3 ml / 100ml de sang
- Qu’est ce que l’anhydrase carbonique
- Son action au niveau tissulaire
- Son action au niveau du poumon
1.Une enzyme qui se retrouve dans les globules rouges et qui active la réaction par un facteur de 13000
H2O+ CO2 —–H2CO3 ——H+ & HCO3-
- Dans la tissus : production de HCO3-(équilibre vers la droite)
- Dans les poumons : Production de CO2 (équilibre vers la gauche)
Comment la cellule réussi-t-elle à maintenir son électroneutralité malgré la diffusion du CO 2?
- Accumulation de CO2 dans le plasma
- Diffusion avec les globules rouges
- Dans les globules rouges: transformé rapidement en H2CO3 (anhydride carbonique) puis en H+ et HCO3-
- H+ : se lie à l’hémoglobine
- HCO3- : va à l’intérieur d’un globule rouge
- L’arrivée de l’ion HCO3- dans le plasma créer un gradient électrostatique entre le liquide intracellulaire et le plasma
- -> entraine un mouvement des ions chlorure du plasma vers l’intérieur du globule rouge
–)0> electroneutralité
Composés carbamino :
- Description
- représentent quel % du CO2 total?
- Groupement carbamino-hémoglobine représente quel % du CO2 de total? (Even though Inclu dans les composés carbamino)
- Une protéines qui transporte du CO2 (lié à un groupement amino) dans le plasma
- 2%
- 10%
Groupement carbamino-hémoglobine :
- Site de liaison
- Est ce que l’hémoglobine peut transporter à la foie de l’oxygène et du CO2?
- Affinité de l’hémoglobine avec le CO2 proportionnelle à quoi?
- Effet haldane
- Effet Bohr
- Liaison du CO2 avec la globine
- oui (pcq oxygène se lie à l’hème )
- Inversement proportionnelle à la qté d’O2 présente
- L’hémoglobine désaturée (sans o2) transporte plus de CO2 pour une pression partielle donnée
- L’hémoglobine qui transporte du CO2 à moins d’affinité pour l’oxygène
Voir p 38 la courbe de dissociation de CO2
Être capable de remplir le tableau p 39
Voir p 39
- Pourquoi l’équilibre acido -basique permet-il d’évaluer le milieu interne de l’organisme ?
- Comment évalue- t-on l’équilibre acido-basique?
- Quelle est la concentration d’ions H+ dans l’organisme
- Quel est le pH normal
- Quel est l’impact sur le pH d’un changement important de la concentration d’ions H+
- Règle du pouce pour la relation pH-H+
- Pcq c’est un des éléments les plus stables
- Avec la concentration d’ions H+ dans l’organisme (sans le sang a l’aide d’un électrode)
- 40 nanomoles /L ou 40x10^-9 mole/L
- 7.40
- Un petit impact (CONCENTRATION D’IONS H2 x2 = -0.3 DE PH ENTRE 6.80 ET 8)
- Pour un pH entre 7.28 et 7.45 : un changement de pH de 0.01 correspond un changement de concentration d’hydrogène de 1nmol/L
Quelle est la variation viable du pH (compatible avec la vie)
Quelle est la concentration d’hydrogène compatible avec la vie
Entre 6.9 et 7.7
Entre 20 et 130 nMol/L
- Caractéristique d’une solution tampon
- action de la solution tampon
- composition
- pH stable
- la solution tampon minimise les changements de pH en transformant les acides et les bases fortes en acide ou en base plus faibl
- acide faible est un et un sel de sa base conjuguée (qui réagissent avec l’acide fort)
Nommer les systèmes tampon de l’organisme
Quel est le plus important / % de l’activité tampon de l’organisme
Extracellulaire –>
**SYSTÈME BICARBONATE**
Proteines plasmatiques (globuline, albumine)
Phosphates inorganiques
Intracellulaire –>
****** SYSTÈME BICARBONATE****** Hémoglobine Oxyhémoglobine Phosphates inorganiques Phosphates organiques
Système bicarbonate = 50%
Nommer les trois facteurs qui affectent l’efficacité d’un système tampon
- La qté de tampons disponibles
- Le pK du système tampon
- Mode de fonctionnement du tampon( système ouvert ou fermé)
- Définition du pK d’un acide faible
2. PK du bicarbonate
- C’est le pH auquel 50% de l’acide est dissocié et 50 % est non dissocié
- 6.1 (à 6.1, HCO3- = H2CO3)
- Qu’est ce qui tamponne un acide fort ?
2. Qu’est ce qui tamponne une base forte ?
- La portion dissocié du tampon (ex. NaHCO3)
2. La portion non dissociée du tampon
Au pH normal de l’organisme , est-ce que le système est plus apte à tamponner des acides ou des bases ?
%du système sous forme dissociée
Des acides !!!(95% du système est sous forme dissociée)
1.Le système bicarbonate est-il un système ouvert ou fermé? Pourquoi?
2Y a-t-il des accumulations d’acide faible dans le système? Pourquoi?
- C’est un système ouvert par ce qu’il communique avec le poumon
- Non car le H2CO3 se transforme en CO2 qui peut être éliminée par le poumon
Équation de Henderson-Hasselbalch :
- Qu’est ce que l’équation de Henderson
- Qu’est ce qu’on obtient
- Hasselbach a modifé comment la réaction
- En pratique
- Est ce que ça marche avec le pH humain?
- Relation mathématique constante entre les substances de réactions de dissociation d’un acide
- Une constante de dissociation Kc
Kc = ( conc. H+ x conc. HCO3 -) / conc H2CO3 - Transformation logarithmique
pH = pKc +log (HCO3-/ H2CO3) (les concentrations) - Remplacer La concentration de H2CO3 par la concentration de CO2 dissous
Forme modifiée: pH = pKc +log (HCO3-/CO2diss)
- Oui pH = 6.1 + log (24mEq/L / 1.2 mEq/L) = 6.1 + 1.3 = 7.5
Le métabolisme humain tend à produire un excès d’acide : homéostase de l’acide nécessaire !!
- Comment
- Qui (les p02 principaux organes)
- Combien (chaque)
- Est ce que les deux sont essentiels
- Différence entre l’excrétion du poumon et celle du rein
- En excrétant les excès
- Poumons et reins
- Poumon: 13000 mEq de CO2 par jour
Rein: 80mEq par jour - Oui (poumon ne peut assurer seul)
- Poumon: acides volatiles (phase liquide à gazeuse ) acide carbonique est le seule acide excrétépar le poumon (normalement )
Les reins excrètent des acides fixes (ex. Acide sulfurique et acide phosphorique) excrétés sous forme liquide dans l’urine
- Qu’est ce qui modifie le pH dans le rein et dans le poumon ?
- Commence le pH est-il affecté
- Qu’est ce qui peut faire augmenter le rapport
- Qu’est ce qui peut le faire diminuer
- Le rapport (HCO3/ PaCO2 )
(rein / poumon) - Si le rapport augmente, le pH augmente donc la concentration d’H+ diminue et vice versa
- Augmentation de la concentration de HCO3- ou diminution de la PaCO2
- Le contraire de 3
- On parle de quoi lors d’un changement de la PaCO2 qui change le rapport ?
- On parle de quoi lors d’un changement de la concentration de HCO3- qui change le rapport ?
- Acidose: les deux types +variable qui change
- Alcalose: les deux types + variable qui change
- Acidémie vs alcalémie ?
- Problème respiratoire
- Problème métabolique
- A) respiratoire: aug. PaCO2.
Métabolique : dim. HCO3 - A) respiratoire: dim. PaCO2.
Métabolique : aug. HCO3 - Acidemie : augmentation d’H+ dans le sang
Alacalémie : diminution d’H+ dans le sang
- Quelle est la réaction de l’organisme à un déséquilibre acido-basique?
- Est ce que les mécanismes réussissent ?
- Comment l’organisme “ramène”-t-il l’équilibre?
- Activation des mécanismes de compensation qui tentent de ramener le rapport à la normale
- Ils ne sont pas parfaits et ne réussissent jamais à ramener le pH à exactement 7.40
- En augmentant ou diminuant la variable qui n’a pas été atteinte pour ramener le rapport (ex. Dim de PaCO2 entraîné une diminution de HCO3-)
Rôle du poumon dans le contrôle de l’équilibre acido-basiques
Manipulation du CO2
Contrôle de la PaCO2 par la ventilation alvéolaire
Réponse rapide qui survient dans les instants qui suivent les modifications
Contrôles de la respiration (les différents types)
- Contrôle autonome qui vise à maintenir une ventilation adéquate pour les besoins (maintenu grâce à des circuits intégrés qui répondent à des stimuli chimiques ou des réflexes)
- Contrôle central / cortical
Qu’est-ce qui est responsable de la réponse ventilatoire au pH.0, pCO2 ET O2
Des chémorécepteurs périphériques et centraux
Rôle de :
- centre médullaire
- Centre apneustique
- Centre Pneumotaxique
4.Modulation des centres
- Assurer la rythmicité
- Commander l’inspiration
- Freine l’inspiration
Modulés par le pH et des réflexes venait du nerf vague, de l’étirement et du récepteur J
