Transport sanguin des gaz respiratoires

Question 1

L’O2 est-il soluble dans le plasma, fluide circulant?

Answer 1

Non, il est peu soluble, donc les molécules d’O2 doivent être transportées.

Question 2

Quelles molécules permettent le transport de l’O2 dans le sang?

Answer 2

Des pigments respiratoires qui sont des métalloprotéines spécialisées pour permettre le stockage et transport de l’O2.

Question 3

De combien est-ce que la présence des métalloprotéines augmentent la capacité de charge du fluide circulant en O2?

Answer 3

50X

Question 4

Quel est l’intérêt des métalloprotéines?

Answer 4

1) Transport d’O2
2) Stockage d’O2
3) Maintenir gradient d’O2 de part et d’autre de la surface respiratoire
4) Faciliter la dissociation de l’O2 de transporteur dans le sang au niveau des tissus
5) Transporter plusieurs molécules d’O2 à la fois

Question 5

Donnez des exemples de 5 pigments respiratoires.

Answer 5

Hémoglobine
Myoglobine
Chlorocruorine
Hémocyanine
Hémérythrine

Question 6

Décrivez l’hémoglobine.

Answer 6

Molécule formée d’une protéine globine et de 4 hèmes (ion de fer et anneau porphyrique) dont les ions de fer donnent la coloration rouge au sang et qui sert de transporteur circulatoire chez plusieurs vertébrés.

Question 7

Décrivez la myoglobine.

Answer 7

Molécule formée d’une protéine globine et d’un seul hème qui sert de transporteur musculaire.

Question 8

Décrivez le chlorocruonine.

Answer 8

Pigment des annélides marins qui est similaire à l’hémoglobine mais dont l’anneau porphyrique est différent.

Question 9

Décrivez l’hémocyanine.

Answer 9

Pigment des arthropodes et des mollusques qui est similaire à l’hémoglobine mais dont l’ion métallique n’est pas le fer mais plutôt le cuivre.

Question 10

Décrivez l’hémérythrine.

Answer 10

Pigment de quelques invertébrés sans hème quoiqu’elle contient un fer lié à la globine (moins efficace).

Question 11

Quelles courbes d’équilibre de l’oxygène sont indicatrices de l’état respiratoire?

Answer 11

Une courbe qui représente le pourcentage de pigments respiratoires saturés en O2 en fonction de la pression partielle d’O2 (PO2).
Une courbe qui représente la concentration sanguine en O2 en fonction de PO2

Question 12

Que représente P50?

Answer 12

P50 représente la PO2 pour laquelle 50% des pigments sont saturés en O2, donc indirectement, l’affinité à l’O2 d’un pigment qui permet la comparaison.

Question 13

Quel facteur influence principalement la capacité de charge du fluide circulant en O2?

Answer 13

La quantité de pigments respiratoires dans le fluide circulant (hématocrite qui fluctue selon le relâchement de globules rouge par la rate).

Question 14

Décrivez la courbe d’équilibre de l’oxygène pour la saturation des pigments respiratoires avec la myoglobine.

Answer 14

Cette courbe est hyperbolique puisque la myoglobine ne contient qu’un seul hème. Ainsi, ce transporteur est rapidement saturé puisque chaque unité est chargée indépendamment.

Question 15

Décrivez la courbe d’équilibre de l’oxygène pour la saturation des pigments respiratoires avec l’hémoglobine.

Answer 15

Cette courbe est sigmoïde puisque l’hémoglobine contient 4 hèmes qui agissent ensemble et dont l’affinité est diminuée à cause de sa structure.

Question 16

Quelle est la différence entre l’état T et R de l’hémoglobine?

Answer 16

État T: état rigide de la molécule où elle a une faible affinité à l’O2, les liaisons se font grâce à des liens hydrogènes et des ponts salins.
État R: état relâché de la molécule où une première molécule d’O2 s’est liée à un hème et augmente l’affinité à l’O2 puisqu’il y a bris des ponts salins.

Question 17

L’hémoglobine peut-elle transporter à la fois de l’O2 et du CO2?

Answer 17

Non

Question 18

Quels 3 facteurs influencent l’affinité à l’O2 de l’hémoglobine?

Answer 18

1) Influence du pH sanguin (effet Bohr)
2) Influence de la température
3) Influence de substances organiques

Question 19

Comment est-ce que le pH sanguin influence l’affinité à l’O2 de l’hémoglobine?

Answer 19

Lorsque le pH est plus élevé (ex: 7,6), l’hémoglobine a une plus grande affinité pour l’O2. Ainsi, l’hémoglobine aura une plus grande affinité pour l’O2 au niveau des surfaces respiratoires, puisque le pH y est élevé, qu’au niveau des tissus puisque le pH y est plus bas (ex: 7,2). Ceci favorise la liaison de l’O2 au niveau des poumons et le relâchement au niveaux des tissus cibles.

Question 20

Comment est-ce que la température influence l’affinité à l’O2 de l’hémoglobine?

Answer 20

Plus la température est froide, plus l’hémoglobine a une grande affinité pour l’O2.

Question 21

Comment est-ce que les substances organiques influencent l’affinité à l’O2 de l’hémoglobine?

Answer 21

Des substances telles que le 2-3 DPG peuvent faire augmenter ou diminuer l’affinité de l’hémoglobine à l’O2. L’absence de 2-3 DPG augmente l’affinité de l’hémoglobine à l’O2 chez les mammifères et les crocodiliens.

Question 22

Quelles sont les 3 formes de transport sanguin du CO2?

Answer 22

1) Gaz dissous dans le plasma (10%)
2) Complexe avec l’hémoglobine (20%)
3) Ions de bicarbonate dans le plasma (70%)

Question 23

Comment appelle-t-on le complexe hémoglobine - CO2?

Answer 23

Carbhémoglobine (Hb.CO2)

Question 24

Comment se forment les ions de bicarbonate qui se trouvent dans le plasma?

Answer 24

L’anhydrase carbonique facilite la réaction suivante:

H2O + CO2 -> H2CO3 instable -> HCO3- + H+

Question 25

Quel est l’effet du CO2 dans le sang?

Answer 25

Il cause une baisse de pH

Question 26

Comment assure-t-on le relâchement de CO2 au niveau des poumons?

Answer 26

Le CO2 pulmonaire correspond au taux de CO2 de l’air, qui est plutôt bas. Puisque le CO2 pulmonaire est faible, il y a sortie des molécules de CO2 de la carbhémoglobine vers les alvéoles pulmonaires.

Question 27

À quelle partie de l’hémoglobine se lie le CO2?

Answer 27

Le CO2 se lie à l’extrémité amine de la protéine globine plutôt que l’ion de fer.

Question 28

Décrivez l’échange gazeux du CO2 au niveau des tissus.

Answer 28

Le CO2 passe des cellules du tissu au fluide interstitiel plutôt acide. Le gaz passe ensuite au capillaire de 4 manières: 1) CO2 dissous dans le plasma (++), 2) CO2 dans le fluide transformé en bicarbonate (+), 3) CO2 passant par érythrocytes et formant du bicarbonate (++++) et 4) CO2 forme carbhémoglobine (+++)

Question 29

Décrivez l’échange gazeux de l’O2 au niveau des tissus.

Answer 29

L’O2 dissous dans le plasma (+) et l’O2 lié à l’hémoglobine (++++) est relâché dans le liquide interstitiel puis diffuse dans les cellules du tissus.

Question 30

Décrivez l’échange gazeux du CO2 au niveau des poumons.

Answer 30

Le CO2 des capillaires passe aux alvéoles de 4 manières: 1) CO2 dissous dans le plasma (++), 2) CO2 dans le fluide transformé en bicarbonate (+), 3) CO2 passant par érythrocytes et formant du bicarbonate (++++) et 4) CO2 forme carbhémoglobine (+++)

Question 31

Décrivez l’échange gazeux de l’O2 au niveau des poumons.

Answer 31

L’O2 passe des alvéoles aux capillaires en étant dissous dans le plasma (+) et en se liant à de l’hémoglobine (++++)

Question 32

Comment peut-on déterminer le pH sanguin?

Answer 32

À l’aide de l’équation de Henderson-Hasselbalch (voir document 3 p.11).

Question 33

Qu’arrive-t-il lors de l’hyperventilation?

Answer 33

La ventilation alvéolaire est plus importante que les besoins, ce qui entraîne une diminution du PCO2 plasmatique afin de permettre de plus grands échanges. La concentration en ions bicarbonate diminue et le pH augmente dans le sang de façon à entrer en alcalose.

Question 34

Qu’arrive-t-il lors de l’hypoventilation?

Answer 34

La ventilation alvéolaire est inférieure aux besoins donc la PCO2 plasmatique augmente, la concentration en ions bicarbonate augmente et le pH sanguin diminue pour entrer en acidose.

Question 35

Comment est causée l’acidose?

Answer 35

La concentration en ions H+ est trop élevée.

Question 36

Comment est causée l’alcalose?

Answer 36

La concentration en ions H+ est trop faible.

Question 37

Quelles peuvent être les origines de l’acidose/alcalose?

Answer 37

Origine respiratoire: hyperventilation ou hypoventilation

Origine métabolique: Activités (ex: exercice physique qui produit acide lactique et vomir cause l’alcalose)

Question 38

Quelles informations sont incluses dans le diagramme de Davenport?

Answer 38

Il permet de déterminer la concentration en bicarbonate dans le sang selon le pH et la PCO2.