Transport gazeux sanguin

Question 1

Sous quelle forme est transporté l’O₂ dans le sang et donner leur contribution relative

Answer 1

98,5 % lié à l’hémoglobine

1,5 % dissoute dans le plasma

Question 2

L’hémoglobbine représente quelle proportion de l’erythrocyte ?

Quelles sont les deux composantes principales de l’hémoglobine ?

Answer 2

Il représente le tier du volume de l’érytrocyte

L’hème et la globbine

Question 3

Dequoi est composé le groupement hème ?

Answer 3

Une molécule de porphyrine qui lie en son centre un ion Fe2+.

Le Fe2+ possède six sites de liaisons, quatre sites servent à l’attacher à la molécule de porphyrine, un site est utilisé pour la liaison avec une partie de la globine et le dernier site lie l’O₂

Question 4

Dequoi est composé la molécule de globine?

Answer 4

Quatre chaînes polypeptidiques, deux chaines alpha et deux chaines beta

Question 5

Décrire la liaison entre chacun des éléments qui composent l’hémoglobine

Answer 5

Chaque molécule d’hémoglobine contient donc quatre groupements hèmes, chacun lié à un des quatre polypeptides de la molécule de globine et chacun étant capable de lier une molécule d’O2.

Question 6

Qu’est ce qui confère l’utilité à l’hémoglobbine ?

Answer 6

L’hémoglobine lie l’O2 de façon réversible

Question 7

À quelle lois obéit l’hémoglobine ?

Answer 7

Loi d’action de masse qui établit un équilibre dynamique entre les réatifs de départ et les produits formés

La réaction de l’Équation 1 est poussée vers la droite, favorisant la formation de HbO2, lorsque la PO₂ (O₂ dissous) est élevée; la réaction est poussée vers la gauche, lorsque la PO2 diminue.

Question 8

Comment exprimer la proportion de HBO₂ ? Comparer cette mesure dans le sang artériel vs le sang veineux

Answer 8

Avec le pourcentage de saturation de l’hémoglobine totale ([HbO₂/hémoglobine totale] /100)

Dans le sang artériel (PaO₂= 100 mm Hg) d’un animal sain, environ 97,5% des molécules d’hémoglobine sont oxygénées (SaO₂= 97,5%); alors que dans le sang veineux mélangé (PvO₂= 40 mm Hg), le pourcentage de saturation est d’environ 75% (SvO₂= 75%)

Question 9

Contrairement à la relation linéaire qui existe entre la PO2 et l’O2 dissous, la relation entre la PO2 et la saturation de l’hémoglobine (et le contenu en O2) n’est pas linéaire. Décriver cette relation et expliquer pourquoi

Answer 9

Relation sigmoide entre la PO₂ et la saturation en hémoglobine

Une molécule d’hémoglobine désoxygénée a une conformation ‘compacte’ et une affinité relativement faible pour l’O₂. La liaison d’une première molécule O₂ change laconformation de l’hémoglobine désoxygénée (forme plus ‘ouverte’) et augmente l’affinité des trois autres sites de liaison d’O₂ sur la même molécule; la liaison d’un deuxième O₂ augmente davantage l’affinité de deux sites restants pour l’O₂, et ainsi de suite

Question 10

Décrire les différentes zones de la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine

Quelle est l’avantage du plateau de cette courbe

Answer 10

La pente de la courbe est très forte etre 10 et 60 mmhg de PO₂ (zone de larguage)

Il y a un plateau entre 60 et 100 mmgh (zone de captage)

La région du plateau offre une marge de manœuvre intéressante d’unpoint de vue physiologique puisque même si laPO2artérielle chuteà 60 mm Hg, la SO2demeure à 90% . De plus, même si la PO₂ du sang veineux drainant les capillaires systémiques chute à 40 mm Hg, la SvO₂ demeure à 75%, indiquant que seulement 25% de l’O2 a été largué dans les tissus. L’O₂ restant (75%) sert de réservoir sanguin duquel les cellules peuvent puiser lorsque leur besoin en O₂ augmente

Question 11

Qu’est ce que P₅₀ ?

Answer 11

Une façon couramment utilisée pour exprimer l’affinité de l’hémoglobine pour l’O₂ c’est-à-dire la pression partielle en O₂ à laquelle l’hémoglobine est saturée à 50%

Question 12

Lors que la P₅₀ augmente, l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène ______?

Answer 12

diminue

Question 13

Qu’est ce que l’on peut dire au niveau de la P₅₀ si la courbe sigmoide de la SaO₂ est déplacé vers la droite ?

Answer 13

La P₅₀ augmente, l’affinité de l’Hb pour l’O₂ diminue

Question 14

Nommer les facteurs qui induisent un déplacement de la courbe de l’affinité en fonction de la PO₂ vers la droite (augmentation de la P₅₀ et diminution de l’affinité)

Answer 14

Une augmentation de la température corporelle, de la PCO₂, de l’acidité, de 2-3-DPG

Effet de bohr

Question 15

Pour une même pression partielle, le déplacement de la courbe induit des changements de saturation beaucoup plus prononcés dans quel région de la courbe ? celle ou la pente est élevée ou le plateau ? Qu’est ce que cela implique d’un point de vue physiologique?

Answer 15

Dans la région où la pente est élevé

Cela signifie que les changements de température, PCO₂ et pH qui déplace la courbe, affecte plus le largarge que le captage d’O₂

Question 16

Les facteurs comme l’augmentation de la température, de l’acidité et du CO₂ influencent d’autant plus l’affinité de pour l’oxygène dans quelle condition?

Answer 16

Lors d’une augmentation du métabolisme cellulaire (exercice), favorisant ainsi un largage tissulaire d’O2 encore plus élevé

Question 17

Qu’est ce que l’effet de Bohr ?

Answer 17

Une ­température élevée, ­PCO₂, pH et ­2,3-DPG modifient la conformation de l’hémoglobine, diminuent l’affinité de l’hémoglobine pour l’O₂ et favorisent ainsi le largage tissulaire de l’O₂.

Question 18

Quelles sont les 5 étapes du captage sanguins de l’O₂

Answer 18

1. Le sang arrivant des capillaires pulmonaires a une PvO₂ de 40 mmHg avec une SvO₂ = 75% alors que la PO₂ alvéolaire est de 105 mmHg
2. L’O₂ diffuse des alvéoles vers le plasma, puis du plasma vers l’intérieur des globules rouges.
3. La diffusion des O₂ faut agmenter la PO₂ dans les globules rouges, favorisant l’association des O₂ à l’hémoglobine
4. La majorité des O₂ dissout dans le sang ne reste pas sous forme dissout (se combine à l’hémoglobine), ce qui permet le maintient de la PaO₂ sous la PAO₂
5. La diffusion de l’O₂ et son association à l’hémoglobine continue jusqu’a saturation de l’hémoglobine (SO₂ = 97%) et l’équilibre des pressions et équilibre des pressions partielles

Question 19

Nommer les 5 étapes du largages de l’O₂ dans les capillaires

Answer 19

1. À cause de l’utilisation de l’O₂ par les mito, la PO₂ est des cellules est toujours inférieurs à celle de l’extérieur, l’O₂ diffuse continuellement vers l’intérieur de la cellule
2. La PO₂ dans l’interstice est donc toujours moindre que la PO₂ dans le sang artériel favorisant l’O₂ plamatiques dans les cellules
3. La diminution d’O₂ dans la plasma entraine une diffusion de l’O₂ de l’hémoglobine vers le plasma
4. La chute de la PO₂ dans les globules rouges favorise la dissociation de l’oxyhémoglobine en Hb et en O₂ libérant de l’O₂ qui peut diffuser hors des erythrocytes

Question 20

Quelle est le coefficient de dissociation SO₂ à l’entrée des capillaires vs à la sortie ?

Answer 20

97,5 % du côté artériel vs 75% du côté veineux

Question 21

Sous quelles formes est transporté le CO₂ dans le sang ? Et leur proportion relative ?

Answer 21

1. CO₂ dissout (beaucoup plus soluble que l’oxygène dans le sang) → 10%
2. Bicarbonates (HCO₃^- )→ 70%
3. Composés carbaminés (lié à la désoxyhémoglobine) → 20%

Question 23

Quelles sont les deux fonctions du transport du CO₂ sous forme d’ion bicarbonate (HCO₃^-) ?

Answer 23

1) Fournir un moyen additionnel de transporter le CO₂ des cellules vers les poumons
2) Produire un tampon (HCO₃^-) pouvant neutraliser les acides issus du métabilisme

Question 24

Quelle est la réaction de la conversion du CO₂ en HCO_3^-

Quelle sont les étapes lente et rapide selon l’endroit de la réaction

Answer 24

Première étape est lente dans le plasma, et rapide dans les GR grâce à l’enzyme anhydrase

Deuxième étape est très rapide sans enzyme dans les GR

Question 25

De quelle manière sont éliminés les produits de la réaction de transformation du CO₂ en HCO₃ ?

Answer 25

Les ions H+ sont tamponnés par l’hémoglobine dans les érythrocytes Les ions HCO₃^- quittent le globule rougepar un cotransporteur membranaire antiport par lequel la sortie d’un HCO3-est couplée àl’entrée d’un ion Cl-, un phénomène appeléle chloride shift. Permet à la cellule de rester electroneutre

Question 26

Qu'est ce qui différencie la liaison de CO₂ à l'Hb vs l'O₂

Answer 26

Le **CO₂** se lie de manière réversible aux terminaisons aminées **(NH2)** de la globine, et non aux **groupements hème** comme le font les **molécules d’O₂.**

Question 27

Comparer la courbe de dissociation du CO₂ à celle de l'oxygène ?

Answer 27

La courbe de CO₂ est pratiquement linéaire, alors que celle de l'oxygène est sigmoïde?

Question 28

Qu'est ce que l'effet Haldane

Answer 28

Une augmentation de PO₂ (i.e. de l’HbO2) induit une diminution de CO2 transporté pour une PCO2 donnée (moins d'affinité, déplacement de la courbe vers la droite) Une diminution de la PO₂ (i.e. de l’HbO2) induit une augmentation de CO₂ transporté pour une PCO₂ donnée (­affinité, déplacement de la courbe vers la gauche).

Question 29

Quelle est l'utilité de l'effet Haldane ?

Answer 29

L’effet Haldane permet au sang de capter plus de CO₂ au niveau tissulaire, où il y a une chute de la PO₂, donc moins de HbO₂ et plus de désoxyhémoglobine, et de larguer plus de CO₂ au niveau pulmonaire, où il y a une augmentation de la PO₂, donc plus de HbO₂ et moins de désoxyhémoglobine

Question 30

Nommer les étapes de captage sanguin du CO₂?

Answer 30

1) Le CO₂ diffuse des cellules vers le milieu interstitiel, puis dans le plasma → une partie du CO₂ demeure dissout, la PCO₂ plasmatique augmente et crée un gradient de diffusion vers l'intérieurs des GR 2) Une partie du CO₂ demeure dissout dans le GR, une partie se lie à la désoxyhémoglobine pour former la carbaminohémoglobine, la majorité du CO₂ est convertie en H2CO₃ par l’anhydrase carbonique puis en HCO3 et en H+. Ceci diminue le CO₂ dans le sang et favorise CO₂ des tissus vers le sang 3) La réaction catalysée par l’anhydrase carbonique n’atteigne pas l'équilibre et limite le transport du CO₂, les produits de la réaction

Question 31

Nommer les 3 étapes de largage sanguin du CO₂?

Answer 31

1) Le CO₂ dissout dans le plasma diffuse selon un gradient de pression partielle des capillaires vers les alvéoles et est expulsé par la ventilation. Cette baisse de CO₂ dans le plasma crée un gradient de diffusion des GR vers le plasma 2) La baisse de CO₂ dans les GR favorisent la combinaison de HCO₃- et de H+ en H₂CO₃ puis en CO₂ et en H₂O, le CO₂ former diffuse hors de l'érythrocyte vers le plasma, puis vers les alvéoles 3) À mesure que les H+ et HCO₃ sont utilisés pour former du CO₂ leur concentration diminue dans les erythrocytes donc les ions HCO₃^- sont transportés à l'intérieur des GR via le transporteur antiport contre un cl- tandis que les H+ se dissocient des Hb. L’augmentation de la PO2 dans les capillaires pulmonaires (40 ® 105 mm Hg), et par conséquent l’augmentation de HbO2 et la diminution de Hb, favorisent la dissociation du CO2 de l’HbCO2 et des ions H+ de l’HbH (effet Haldane), et donc le largage pulmonaire de CO2

Question 32

Quelle est la qté de CO₂ larguer par les poumons vs la quantité produit par les cellules via le métabolisme ?

Answer 32

La quantité de CO2 éliminée par les poumons correspond précisément à la quantité produite par les tissus, assurant ainsi le contrôle homéostatique de la PCO2 sanguine

Question 33

Comment le CO₂ peut-il influencer le pH sanguin?

Answer 33

Le CO2 produit par le métabolisme cellulaire se combine à l’eau pour former l’acide carbonique (H2CO3), qui lui est converti en H+ et HCO3- dans les globules rouges. Le CO2 peut donc potentiellement influencer l’équilibre acidobasique en augmentant la concentration d’ions H+ sanguin

Question 35

Quelle est l'origine d'une acidose ?

Answer 35

En cas d'**hypoventilation et de pathologies pulmonaires** empêchant l’élimination normale de CO2, la PCO2 artérielle augmente, entrainant une augmentation de la concentration d’ions H+ et une chute du pH

Question 36

Quelle est l'origine de l'alcalose respiratoire?

Answer 36

**L’hyperventilation** entraine une élimination excessive de CO2, une chute de la PaCO2 et des ions H+, et conséquemment une augmentation du pH sanguin

Question 38

Quel est le pourcentage de l'O₂ extrait du sang par des tissus au repos versus le pourcentage extrait lors d'un excercie physique

Answer 38

Les tissus extraient normalement environ **25%** du contenu artériel en O₂ chez un animal au repos (la SaO2 passant de 97,5% (à PaO2=100mm Hg) à une SVO2 de **75%** (PV O2= 40 mm Hg). Durant un exercice intense, les tissus peuvent extraire **70%** ou plus d’O₂ du sang artériel (la PVO₂ chutant à 20 mm Hg ou moins)

Question 39

Le volume d’O₂ qu’un cheval de course consomme par unité de temps, le VO₂, peut augmenter de 30 à 40 fois lors d’un exercice intense. Quels sont les mécanismes qui permettent de combler les besoins accrues en oxygène ?

Answer 39

1. **Augmentation de la ventilation**: L’animal possède une grande réserve de ventilation alvéolaire et cette dernière augmente de façon linéaire selon l’intensité de l’exercice 2. **Augmentation du débit cardiaque**: Elle permet à plus de sang (i.e. de gaz sanguins) d’être transporté par convection aux poumons et aux tissus 3. **Augmentation de l'hématocrite**: chez certaines espèces (cheval, chien). La contraction de la **rate** augmente la quantité d’érythrocytes en circulation et donc d’hémoglobine 4. **Augmentation de l’efficacité des muscles à extraire l’O₂ artériel:** haussant ainsi la différence artério-veineuse en O₂. L’O₂ artériel diffuse plus rapidement vers les tissus en raison d’un gradient de diffusion plus grand. La PO₂ dans les cellules et l’interstice chute en raison de l’augmentation de consommation d’O₂ par le métabolisme cellulaire élevé. De plus, la forte activité métabolique augmente la température et la PCO₂ et abaisse le pH dans les muscles; ces trois facteurs favorisent la dissociation de l’HbO₂ et le largage de l’O₂ dans les muscles. La PO₂ dans le sang veineux chute, augmentant ainsi la différence artério-veineuse en O_2.

Question 40

Outre une exercice physique intense, dans quelle autre situation, l'organisme peut-il avoir besoin des mécansimes qui permettent un transport accrue ?

Answer 40

Lors d'anémie, il y a une **chute de l’hématocrite**, l’organisme cherche à compenser la diminution de la capacité de transport des gaz sanguins par une **augmentation de la ventilation, du débit cardiaque et du transfert de l’O2 artériel** vers les tissus.