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medecine > Transport gaz > Flashcards

Transport gaz Flashcards

1
Q

utilisation de l’energie chimique des nutriment

A
  • Oxydation par 02 de molécules d’origine alimentaire
  • Transfert de l’énergie libérée (W) sur des petites molécules phosphorées : ATP, ADP
  • Réalisation de fonctions grâce à l’énergie de ces petites molécules phosphorées
    o Par les cellules
  • Ex : Na +/K”• ATPase, etc.
    o Par les organes
  • Ex. : transport de gaz et sang, muscles etc.
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2
Q

Nécessité d’échanges

A
  • Alimentation : apport de glucides, lipides et protides
  • Respiration = ensemble des phénomènes concourant à assurer les échanges gazeux entre milieu ambiant et Cellule vivante (entre écosystème et biosystème)
    •Apport d’O2
    •Elimination CO2

Reins : élimination d’eau

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3
Q

Convection O

A

Tran sp ort d’un endroit à un autr e sous l’effet d’une force extérieure

Convection forcée : provoquée par une circulation artificielle d’ un fluide, gaz ou liquide
o Convection dans les voies aériennes
o Convection vasculaire

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4
Q

Diffusion O

A

PHénomène passif

Provoquée par un gradient de concentration
• Mouvement de la zone à haute concentration vers la zone à faible concentration
• Dans un gaz ou un liquide :
• Ex. :
- Diffusion alvéolo-capillaire : entre alvéoles et capillaires pulmonaires
- Diffusion tissulaire

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5
Q

Transport et échanges gazeux : succesion de phénomènes convectifs et diffusifs

A

Ventilation :
convection
Force motrice : muscles respiratoires

Circulation: convection
Force motrice : contraction cardiaque

capillaire pulmonaire : diffusion a travers la barroere alvéolo-capillaire

Capillaires tissulaires : diffusion

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6
Q

une pression

A

Force exercée par unité de surface
P = F/S
avec P : pression, F : force, 5 : surface

Exprimée en N/ m2 ou Pascal (Pa)
Exprimée également en mmHg
N'est pas une unité du système international
Unité couramment utilisée
1 mmHg= 0,133 kPa

Due à l’agitation moléculaire

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7
Q

Part de la pression totale

A

Pression totale : somme des pressions partielles de chaque gaz
Pt = somme Pp

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8
Q

formule pression partielle

A

Ppgaz = Fgaz x Pt
Fraction d’un gaz ou Concentration d’un gaz
o Liée au nombre de molécules du gaz
o A distinguer de la pression partielle du gaz

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9
Q

COMPOSITION DE L’AIR

air sec ambiant

A

Principalement composé d’azote (N2) et d’oxygène (02)
o F02 = 0,21 = 21%
o FN2 = 0,79 = 79%
o La fractiol’l’des autres gaz est négligeable
- Ex.· FC02 = 0
Pression totale= Pression barométrique= Pression atmosphérique
Pression barométrique au niveau de la mer:
Pb = 760 mmHg
o Pression barométrique de l’air sec ambiant :
Pb = PN2 + P02

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10
Q

Air inspiré

A

Réchauffé et saturé en vapeur d’eau
La vapeur d’eau est un gaz supplémentaire s’ajoutant à ceux de l’air ambiant
Dans ces conditions, la pression partielle de ce gaz dépend uniquement de la température
Dans le corps humain à 37°C, la pression partielle de vapeur d’eau dans l’air inspiré
est: PH20 = 47mmHg

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11
Q

pression partielle inspire en O2

A

= Pression partielle en 02 dans l’ air inspiré, donc réchauffé et saturé en vapeur d’eau
Pi02 = (Pb - 47) x Fi02
avec FiO2 la fractio d’O2 dans l’air inspiré avant qu’il soit saturé en vapeur d’eau
Application numérique :
Pi02 = (760 - 47) x 0,21 (en mmHg)
Pi0 2 = 150 mmHg

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12
Q

ARBRE RESPIRATOIRE

Zone de conduction

A 
Convection gazeuse
Dans:
o  Les voies aériennes supérieures
- Réchauffent et humidifient l' air
o   L'arbre bronchique
- Division dans l' ensemble des poumon
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13
Q

ARBRE RESPIRATOIRE

zone d’echanfes gazeux pulmonaire

A

Diffusion des gaz
02: de l’alveole vers le capillaire
C02 : du capillaore vers l’alvéole

Au niveau des alvéoles
o A travers la barrière alvéolo-capillaire
- Extrêmement fine
o Comprenant une barrière épithéliale et une barrière endothéliale

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14
Q

gaz en milieu liquide deux formes

A
  • dissoute = libre
    • seule cette fraction participe : a la pression partielle ; aux echanges gazeux diffusifs

-combinée
• a un transporteur
ou
• apres réaction chimique

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15
Q

contenue d’un gaz dans un liquide

A

= quantité totale de gaz présente : forme combinée + forme dissoute
exprime en volume

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16
Q

CONTENU EN GAZ DISSOUS = VOLUME DE GAZ DISSOUS

Calcul: loi de Henry

A

Vgaz= Sgaz X (Pgaz)/(Patm)

avec Vgaz le volume de gaz dissous dans le liquide, Sgaz le coefficient de solubilité du gaz , Pgaz la pression partielle du gaz et Patm la pression atmosphérique

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17
Q

Exemple:

02 dissous

A

Coefficient de solubilité :
S02 = 0,023 ml d’O2 / ml de sang à 37°C

Vo2 dans le sang :
Applicat ion de la loi de Henry :
Vo2 = So2 X Po 2/ Patm
Application numérique :
exemple de l’02 dissous au niveau d’on capillaire pulmonaire
Vo 2 = 0,023 x 100 / 760 (en ml d’02 /mL de sang)
VO2 = 0,003 mL O2 / mL de sang

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18
Q

transport de l’O2

diffusion alveolo-capillaire

A

Jusqu’à équilibre des P02 dans l’alvéole et dans le capillaire pulmonaire
o La P02 alvéolaire est différente de la P0 2 dans l’air inspiré

19
Q

Contenu en 02 du sang dans un capillaire pulmonaire

A

Contenu en 02 sous forme dissout
Déte rminé par la loi de Henry à partir de la P02

Contenu en 02 sous forme liée à l’hémoglobine
Déterminé par la courbe de Barcroft à partir de la PO2

20
Q

hémoglobine

localisation

A

Exclusivement dans les hématies= globules rouges ou érythrocytes

21
Q

hemoglobine structure

A

4 chaînes polypeptldigues identiques 2 à 2
Hétérotétramère formé de 2 dimères

4 groupements hèmes au centre
Constitués chacun :
-d’un noyau porphyrine 00
- d’un atome de fer sous forme ferreuse Fe2+
Fixation d’une molécule 02 possible sur Fe2+ de chaque hèmeOOO

22
Q

hémoglobine

diversité sous unité

A

Sous-unités a, ß y et delta
o Chaque sous unité est codée par un gène différent

Expression des sous-unités variable en fonction l’âge, à l’ origine de différentes Hb normales

Hb fœtale: Hb F: a2y2
~95% chez le nouveau -né
< 2% chez l’adulte : à l’état de traces.

Hb adulte:
HbA1 a2ß2 ~95%
- HbA2 a2delta2 : 2-3%

23
Q

hémoglobine Fonction majeure

A

Trans orteur de l’o2
o 1 molécule d’Hb peut lier 4 molécules d’02
o On parle de pigment respiratoire

24
Q

Courbe d’affinité de l’Hb pour 02

A

= Courbe de Barcroft
= Courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine
= Courbe de saturation de Hb par 02

25
Q

Courbe d’affinité de l’Hb pour 02

spe

A

Forme sigmoïde due au processus coopératif de fixation de l’02
o La fixation d’ 02 entraine une variation de l’affinité de l’Hb pour l’02 par passage:
- de la forme T (tendue) . de faible affinité pour l’02
- à la forme R ( relâché e), de haute àffinité pour l’02

Modèle des « timbres poste » : 1 fixation d’02 entraine la rupture des liaisons faibles qui facilite la fixation des autres molécules d’02

Fixation du 1er 02: correspond au détachement du 1er timbre, 2 côtés à détacher
Fixation des 02 suivant : correspond au détachement des autres timbres, 1 seul côté
à détacher ou aucun pour le dernier

26
Q

Différents ligands et différentes formes normales deHb

O2 et CO2

A

02
o Désoxyhémoglobine: Hb sous forme T
o Oxyhémoglobine : Hb02 sous forme R

C02
Carbaminohémoglobine : HbC0 2
C02 se lie préférentiellement à la forme T

27
Q

Différents ligands et différentes formes normales deHb

tous les ligand

A

H+ (= protons)

O2

CO2

CO

2,3 DPG0 : diphosphoglycérate ou bisphosphoglycérate

methemoglobine

28
Q

Différents ligands et différentes formes normales deHb
CO
méthémoglobine

A

CO (monoxyde de carbone) 0
Carboxyhémoglobine: HbCO
- Indisponible pour 02
En faible proportion à l’état normal : < 2%

Méthémoglobine (MetHb) : Hb à Fer ferrique Fe3+
Indisponible pour 02
En faible proportion à l’état normal : < 2%

29
Q

Pouvoir oxyphorique (PO) de l’Hb

A

PO théorique : 1 g d’Hb peut se combiner au maximum av ec 1,39 ml d’O2

En pratique : PO p lus faible : ~1,34 ml/ g
o HbCO et MetHb présentes en faibles % physiologiques et indisponibles pour 02

30
Q

Concentration en Hb ([Hb])

A

Femme: (Hb(= 14 g / 100 ml de sang= 14g / dl de sang

Homme : [Hb) = 16 g / 100 ml de sang= 16g / dl de sang

31
Q

Capacité en Oz

A

Quantité maximale d’O2 liée à Hb 000

Valeur pour PO = 1,39 ml 02 / g et [Hb] = 15 g / 100 ml de sang
Capacité en 0 2 = 1,39 x 15 (en ml 0 2 / 100 ml de sang)
Capacité en 02 = = 20,85 ml 02 / 100 ml de sang

32
Q

saturation en O2

A

Saturation en 02: pourtentage d’occupation des sites de fixation d’O2 sur Hb
Sa02 = 02 combiné à Hb /Capacité 02 x 100

Dépendante de la PO2, qui détermine le contenu en 02 combiné à Hb
Indépendante de la concentration en Hb

33
Q

Contenue en O2 combiné avec Hb

A

02 fixé à Hb = PO x (Hb) x (SaO2 / 100)
Dépendant de la PO2
Dépendant de la concentration en Hb

34
Q

contenue en O2 total

A

Contenu en 02 = 02 fixé à Hb + O2 dissous

o Ex . : dans le sang artériel normal, pour [Hb] = 15 g/.l,00 ml sang, PO2 artérielle normale :
PaO2 = 100 mmHgO = 13 kPa,
pH = 7,40, T = 37°, PCO2 = 40 mmHg

Contenu en 0 2 = 1,39 x 15 x 1 + 0,023 x 100 / 760 (en ml d’O2 / 100 ml de sa ng )
Contenu en 02 = 20,85 + 0,3 (en ml d’O2 / 100 ml de sang)
Contenu en 02 = 21,15 ml d’O2 / 100 ml de sang
Dans 1 l de sang: 211 ml dO2: 208 ml d’ HbO2 et 3 ml d’O2 dissous
02 transporte principalement sous forme liée à Hb: à 98,5%

35
Q

notion de P50

A

= PO2 pour laquelle SaO2 = 50%
= pression partielle d’O2 pour saturer a 50% Hb en O2
P50 augmente quand l’affinité de Hb pour O2 diminue

36
Q

modification affinite par ≠ facteur

A

Déplacement vers la droite de la courbe de saturation :
- Correspond à une élévation de P5O donc à une baisse de l’affinité de l’Hb pour 02
-Observé dans le cas d’une augmentation:
de C02 ou des ions H+ : effet Bohr (décrit en 1904) observé dans les tissus
-> L’augmentation des ions H+ entraine une baisse du pH: acidose
- de la température
- du 2,3 DPG

Principe :
Diminution d’affinité : favorable aux tissus
Augmentation d’affinité : favorable à l’hématose pulmonaire : fixation d’02 par Hb

37
Q

Application
affinité
exemple des tissus en activité métabolique
cas de l’activité sportive

A

o Augmentation de température, du C02 et des ions H+
Favorisent la libération de l’O2 par diminution de l’affinité de l’Hb pour O2
Permet une adaptation physiologique de la libération d’02 aux besoins locaux des tissu

38
Q

Applications
affinité
Exemple du 2,3 DPG:

A

Métabolite de la glycolyse anaérobie intra-érythrocytaire
Augmentation de concentration lors :
- d’une baisse de PO2, par insuffisance respiratoire chronique, vie en altitude etc.
- d’une baisse de Hb : anémie
Favorise la libération de l’O2 aux tissus par diminution de l’affinité de l’Hb pour 02
Par stabilisation de la forme désoxyHb

39
Q

Transport CO2
trois forme
Forme
dissoute

A

Dans le plasma et dans les hématies
Quantitativement: faible fraction du C02 total
5 à 10% du C02 total
Coefficient de solubilité : Sco2 = 0,58 ml de C0 2 / ml de sang à 37°C
20x plus soluble que l’02
qualitativement importante : forme permettant les echanges de CO2

40
Q

Transport CO2
trois forme
Forme combinée à des protéines

A

= compose carbaminés
CO2 + RNH2 R.NH.COOH
CO2 + Hb.NH2 Hb.NH.COOH
•5 a 30% du CO2 total

41
Q

Transport CO2
trois forme
forme bicarbonates HCO3-

A

quantitativement : CO2 transporte principalement sous forme de HCO3-
-60 a 90% du CO2 total
- Réaction catalysée dans les hématies par une enzyme : l’anhydrase carobnique
CO2 + HO2 H2CO3 HCO3- + H+

42
Q

Transport CO2

Echanges au niveau des tissus

A

Diffusion du C02 dissous vers le plasma et les hématies

Dans les hématies:
Formation de bicarbonates et protons grâce à l’anhydrase carbonique
Echange entre bicarbonates et chlorures : effet Hamburger
Passage de bicarbonates dans le plasma
Fixation de protons sur Hb, qui facilite:
la libération d’02 (effet Bohr)
la fixation de C02 (effet Haldane)

43
Q

Effet Haldane

Au niveau tissulaire

A

La désoxygénation de l’Hb augmente la capacité de transport du C02 par le sang, sans variation de la PC02

Mécanisme :
Production accrue de bicarbonates mettant en jeu l’effet Bohr: fixation WH+ sur Hb
Formation de carbamates sur l’Hb réduite: carbaminoHb

Quantitativement : 75% du C02 est immédiatement transformé en bicarbonates et carbamates du fait de la désaturation de l’Hb

44
Q

Effet Haldane

Au niveau pulmonaire

A

La fixation d’02 facilite la libération de C02 :
transfert de C02 facilité par l’oxygénation
o Les mécanismes sont les mêmes que dans les tissus mais en sens inverse
o Le CO2 libéré est rejete par le systeme respiratoire

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