transport gaz et systeme tampon Flashcards
diffusion ou
- Passage de l’O2 dans les capillaires pulmonaires en passant la barrière alvéolo-capillaire
- Passage des gaz, par exemple, des capillaires tissulaires aux tissus
convection ou
• Lors de la ventilation → force motrice des muscles respiratoires
• Lors de la circulation artérioveineuse → force motrice des contractions
cardiaques
AIR SEC
PB
PB ≈ P(N2) + P(O2) = 760 mmHg
AIR INSPIRE = réchauffé, saturé en vapeur d’eau
PH20
A 37°C, P(H2O) = 47 mmHg
PRESSION PARTIELLE INSPIREE EN O2
PI(O2) = (PB – 47 mmHg) x FI(O2) PI(O2) = 150 mmHg
Dans un liquide, un gaz peut présenter 2 formes différentes :
• Dissoute
• Combinée (après réaction chimique ou avec un transporteur)
Le contenu d’un gaz dans un liquide est la quantité totale de gaz présente, c’est-à- dire : contenu [Volume] = forme combinée + forme dissoute
ATTENTION : seule la fraction dissoute du gaz participe à la diffusion et à la pression partielle !
LOI DE HENRY
CALCULER LE CONTENU D’UN GAZ DANS UN LIQUIDE
Vgaz = Sgaz x Pgaz / Patm
CALCULER LE CONTENU D’UN GAZ DANS UN LIQUIDE
CALCUL POUR L’O2
S(O2) = 0,023 mL d’O2/mL de sang à 37°C
Donc :
V(O2) = 0,023 x 100/760 ≈ 0,003 mL d’O2/mL de sang
L’HEMOGLOBINE (Hb)
structure
- 4 chaînes polypeptidiques identiques 2 à 2 (2X2 dimères = 1 hétérotétramère) codées chacune par des gènes différents
- Avec 4 groupements hèmes au centre
qui sont constitués :
▪ d’un noyau porphyrine
▪ d’un atome de fer sous forme ferreuse ( Fe2+) qui fixe la molécule d’O2
2 formes :
→ T = faible affinité pour O2 = Désoxyhémoglobine → R = haute affinité pour O2 = Oxyhémoglobine
HB
foetal et adulte
→ Hb fœtal = HbF = α2γ2
→ Hb adulte = HbA1 (= α2β2) ou HbA2 (α2δ2)
Hb
QUELS LIGANDS ?
O2, CO2, H+, CO, 2,3-DPG
Hb
norme
- Homme = 16 g/100 mL de sang - Femme = 14 g/100 mL de sang
Hb pouvoir oxphorique
1g d’Hb peut se combiner au maximum avec 1,39 mL d’O2 (PO théorique)
PO pratique ≈ 1,34 mL/g
• Notion de saturation de l’Hb en O2 (= pourcentage
d’occupation)
SaO2 = O2 combine a Hb / capacite O2 x 100
dependante de PO2
independante de Hb
• Notion de contenu en O2 du sang
Contenu en O2 = O2 fixé à Hb + O2 dissous
= PO x [Hb] + V(O2) ≈ 208 mL + 3 mL
≈ 211 mL d’O2
• P50
= PO2 pour laquelle SaO2 = 50% P50 normale = 27 mmHg
• O2 combinéàHb
=PO x [Hb] x 𝑆𝑎𝑂2/100
= 1,39 x 10 x 0,975
= 14 mL d’O2/100 mL de sang
Transport de l’oxygène
L’O2 est transporté sous 2 formes différentes :
• Dissous (2%)
• Combiné (98%) à
des protéines (Hémoglobine)
P50 augmente
La P50 augmente quand l’affinité de l’hémoglobine pour l’O2 diminue. quand augmentation -CO2 -H+ (effet bohr) - T - 2,3DPG ou baisse - pH
diminution affinite favorable a
→ Une diminution de l’affinité est favorable aux tissus
augmentation affinité favorable a
l’hematose : fixation d’O2 par Hb
Transport du dioxyde de carbone
3 formes
- Dissoute (7%) dans le plasma et dans les hématies
- Combinée (23%) à des protéines comme l’hémoglobine
- Bicarbonates (70%)
CO2 dissoute
dans le plasma et dans les hématies
→ Fraction du CO2 total quantitativement faible mais qualitativement importante
→ S(CO2) = 0,58 mL CO2/mL sang (à 37°C) = 20 fois plus que l’O2 !!!
CO2 et bicarbonate
→ avec l’influence de l’anhydrase carbonique à chaque étape
CO2 +H2O H2CO3 HCO3- +H+
EFFET HALDANE +++
alveole sang
La fixation de l’O2 sur l’hémoglobine facilite une libération du CO2 du fait de la perte d’affinité de l’hémoglobine pour le CO2 quand la pression partielle en O2 augmente dans le sang.
EFFET HALDANE +++
tissus sang
On peut aussi dire, à l’inverse, que la désoxygénation de l’hémoglobine entraîne une hausse de la capacité de transport du CO2 dans le sang sans variation de la PCO2.
→ Le CO2 se lie à l’hémoglobine réduite et forme des carbamates.
OU
→ Le CO2 est transformé en bicarbonates (effet Bohr)
= 75% du CO2 immédiatement transformé en carbamate ou bicarbonate
EFFET BOHR +++
Alvéole-sang :
L’augmentation du pH initiée par la conversion du bicarbonate en CO2 augmente l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène.
L’hématose est plus efficace.
EFFET BOHR +++
Tissus-sang :
La baisse du pH dans l’hématie par l’intermédiaire de la transformation du CO2 en bicarbonate diminue l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène.
L’oxygène est donc plus facilement libéré et diffuse dans les tissus.
EFFET HAMBURGER
Alvéole-sang :
Le bicarbonate présent dans le plasma rentre dans l’hématie par un échangeur Cl-/HCO3-.
Tissus-sang :
Dans l’hématie, le bicarbonate produit sous la supervision de l’anhydrase carbonique est échangé contre des ions Cl- et sort de l’hématie.
source endogene acide
acide fixe
mineraux
issus du catabolisme protéique et lipidique (ex. : acides aminés soufrés)
= acide dont la base conjuguée n’est pas catabolisable
= doivent être éliminés sous forme acide par le rein
source endogene acide
acide fixe
organique
issus des produits intermédiaires et du métabolisme (ex. : acide lactique/lactate)
= base conjuguée catabolisable
= peuvent donner des acidoses transitoires
source endogene acide
acide volatils
= acide faible = 12 000 mmol/24h
- CO2 provenant du métabolisme cellulaire aérobie
tampon intracell
ferme
PHOSPHATES
PROT
HB
tampon extracell
ouvert
BICARBONATES
ferme
PROTEINES PLASMATIQUES
PHOSPHATES
H3PO4/H2PO4-/HPO42-
pKA = 2,12 et 7
→ issus de la matrice osseuse (non mobilisée mais mobilisable)
PROT
Ce sont des ampholytes, càd qu’elles se comportent comme des acides ou des bases selon le pH du milieu.
- Cependant pHmilieu > pHisoéletrique donc les protéines sont chargées globalement négativement.
= interagissent avec les acides faibles
- Du fait de l’existence de multiples protéines dans le milieu, l’effet de ces tampons s’additionne. L’effet tampon est donc quasiment linéaire sur une étendue importante du pH.
HB
- L’hémoglobine étant en quantité assez importantes dans le sang, elle a bon pouvoir tampon.
- La puissance de ce tampon est très importante et varie à l’inverse de son niveau d’oxygénation (donc elle est plus forte
sous forme HbH réduite). - Ce pouvoir tampon est dû au groupement imidazole de l’histidine (Hb très riche en histidine).
Il existe 2 tampons dépendant de la forme de l’Hb : • Oxygénée : HbO2H HbO2- + H+
→ sang artériel
→ pKA = 6,60
• Réduite:HbHHb- +H+
→ dans le sang veineux (+++ pouvoir tampon) → pKA = 7,83
BICARBONATES
C’est un système tampon ouvert :
- [PCO2] = volatil = régulée au niveau du poumon - [HCO3-] = contrôlée par le rein
- Régulation respiratoire du pH
baisse pH
-> chemorecepteur aortique et carotidiens (30% reponse)
augmentation PCO2
-> chemorecepteur centraux (SNC : 70% reponse)
—-> centre controle respiratoire bublaire
—–> augmentation debit ventilatoire (muscles)
COMMENT SE FAIT LA REGULATION RENALE DES IONS H+ ?
tampon
phosphate
• Phosphates = responsable de l’acidité titrable
En fonction du pH, différentes
formes
tampon sont utilisées.
→ Le pH urinaire varie donc entre 4,5 et 8.
COMMENT SE FAIT LA REGULATION RENALE DES IONS H+ ?
tampon
amoniaqude
Produit dans le tubule contourné proximal
= tamponne et élimine 2/3 des H+ dans l’urine
Ce tampon est régulé.
→ L’ammoniaque est produit par le rein à partir de la glutamine.
→ La synthèse d’ammoniaque permet une production de HCO3-.
CELLULE INTERCALAIRE DE TYPE A
Interviennent en cas d’acidose. Sécrètent des H+ avec :
→ excrétion urinaires des acides fixes
→ régénération des bicarbonates
En faisant passer les ions H+ dans la lumière du tube collecteur, ces ions se combinent avec NH3 et PO42- pour être ensuite excrétés sous la forme NH4+, phosphate ou H+.
CELLULE INTERCALAIRE DE TYPE B
Interviennent en cas d’alcalose.
→ Eliminent les bases par des échangeurs HCO3-/Cl- → Réabsorbent les ions H+
→ Excrètent les ions K+
