Circulation pulmonaire

Question 1

Quelles sont les 3 fonctions principales des poumons?

Answer 1

1. la ventilation pulmonaire qui déplace l’air et apporte l’oxygène à la barrière gaz/sang,
2. la circulation pulmonaire qui déplace le sang et ramasse l’oxygène des alvéoles pour l’amener au cœur gauche et le distribuer au reste du corps,
3. la diffusion pulmonaire qui requiert une bonne relation entre la ventilation et la circulation, c’est-à-dire le rapport ventilation/circulation, normalement de 0,8. En effet, il n’y a aucune diffusion si la ventilation est normale en l’absence de circulation ou si la circulation est normale en l’absence de ventilation.

Question 2

La circulation pulmonaire possède deux caractéristiques spéciales, quelles sont-elles?

Answer 2

1. D’abord, les poumons sont le seul organe qui reçoit tout le débit cardiaque, sauf la petite fraction de 1 à 2% qui
   représente la circulation bronchique. Tout le volume sanguin passe donc dans les poumons à chaque minute. Avec un débit cardiaque normal de 5 litres/minute, le débit sanguin pulmonaire est aussi de 5 litres/minute.
2. De plus, contrairement à la circulation systémique, l’artère pulmonaire transporte du sang désoxygéné (contrairement au sang oxygéné dans une artère
   systémique) et la veine pulmonaire du sang oxygéné (contrairement au sang désoxygéné dans une veine systémique). Le sang désoxygéné ne signifie pas absence d’oxygène mais simplement moins d’oxygène que le sang oxygéné.

Question 3

La circulation pulmonaire, allant du cœur droit vers le cœur gauche, est un système à ________ et à ________.

Answer 3

• basse pression
• basse résistance

Question 4

Quelles sont les pressions observées dans l’artère pulmonaire, pré-capillaire pulmonaire, capillaire pulmonaire, post-capillaire pulmonère, oreillette gauche?

Answer 4

• artère pulmonaire (sang désoxygéné) 15 mm Hg (25/8)
• pré-capillaire pulmonaire (ou artériole) 12 mm Hg
• capillaire pulmonaire 10 mm Hg (oxygénation du sang)
• post-capillaire pulmonaire (ou veinule) 8 mm Hg
• oreillette gauche 5 mm Hg

Question 5

Que représente l’échange qui se fait dans les capillaires pulmonaires?

Answer 5

Les capillaires pulmonaires, où se fait l’oxygénation du sang, représentent la transition entre le sang désoxygéné venant du ventricule droit et des artères pulmonaires et le sang oxygéné allant vers les veines pulmonaires et le ventricule gauche.

Question 6

Que représente la pression de 15 mm Hg dans l’artère pulmonaire?

Answer 6

La pression de 15 mm Hg dans l’artère pulmonaire est la pression moyenne des pressions systolique (25 mm Hg) et diastolique (8 mm Hg).

Donc la différence de pression est 10 mm Hg entre l’entrée (artère pulmonaire) et la sortie (oreillette gauche) de la circulation pulmonaire.

Cette différence ne représente que 10% de la différence dans la circulation systémique.

Question 7

Quelle est la pression artérielle moyenne de la circulation systémique?

Answer 7

Un système à haute pression avec une pression artérielle moyenne de 100 mm Hg (la moyenne entre la pression systolique de 120 mm Hg et la diastolique de 80 mm Hg) et une pression de 2 mm Hg dans l’oreillette droite.

La différence est donc de 98 mm Hg entre l’entrée et la sortie de la circulation systémique, soit dix fois plus grande que celle de 10 mm Hg dans la circulation pulmonaire.

Question 8

Qu’est-ce qui est critiquement important par rapport à l’état des alvéoles? Pourquoi?

Answer 8

Parce qu’il n’y a qu’une distance plus petite que 0,5 micron séparant l’air alvéolaire et le sang capillaire pulmonaire, l’importance de garder les alvéoles libres de liquide est critique ; si les alvéoles se remplissent de liquide, c’est l’asphyxie comme durant la noyade.

Question 9

Quelles sont les forces responsables des mouvements potentiels de liquide entre les capillaires pulmonaires et les alvéoles?

Answer 9

Comme au niveau de la circulation systémique, ce sont les forces de Starling (pression hydrostatique et pression
oncotique) qui sont responsables des mouvements potentiels de liquide entre les capillaires pulmonaires et les alvéoles.

Question 10

À l’état normal, comment est la basse pression hydrostatique vs la pression oncotique? Comment est alors influencé le liquide plasmatique par cette force (mouvement vers où)?

Answer 10

À l’état normal, la basse pression hydrostatique dans les capillaires pulmonaires (10 mm Hg) plus petite que la pression oncotique (25 mm Hg) garde les alvéoles sèches.

Parce que la circulation pulmonaire est un système à basse pression, la pression hydrostatique de 10 mm Hg dans les capillaires pulmonaires est plus basse que la pression hydrostatique de 25 mm Hg dans les capillaires systémiques.

Parce que cette pression hydrostatique est la force tendant à pousser le liquide hors des capillaires, le liquide plasmatique passerait dans les alvéoles si c’était la seule pression impliquée dans l’équilibre hydrique des poumons.

Question 11

De quoi est responsable la pression oncotique?

Answer 11

Ce n’est pas le cas à cause des protéines plasmatiques qui sont responsables de la pression oncotique.

Cette pression oncotique est la force tendant à tirer le liquide dans les capillaires pulmonaires.

Question 12

Quel est le mouvement résultant des pressions hydrostatique et oncotique dans les capillaires pulmonaires?

Answer 12

La résultante de 15 mm Hg entre les pressions hydrostatique et oncotique attire le liquide dans les capillaires pulmonaires.

Question 13

À l’état anormal, qu’est-ce qui arrive si la pression hydrostatique augmente?

Answer 13

À l’état anormal, le patient en insuffisance cardiaque congestive peut ressentir subitement une dyspnée intense et extrêmement inconfortable.

Si la pression hydrostatique augmente à cause d’une insuffisance ventriculaire gauche (myocarde endommagé par quelques infarctus du myocarde et une maladie cardiaque artériosclérotique), on observe une augmentation importante de la pression capillaire pulmonaire, laquelle entraîne un œdème interstitiel puis
alvéolaire dans la condition dramatique qu’est l’œdème aigu pulmonaire.

L’œdème alvéolaire est une condition beaucoup plus sérieuse que l’œdème interstitiel parce qu’il interfère avec les échanges gazeux pulmonaires et empêche donc l’oxygénation adéquate du sang.

Question 14

À l’état anormal, qu’arrive-t-il si il y a augmentation de la perméabilité capillaire pulmonaire?

Answer 14

Une augmentation de la perméabilité capillaire pulmonaire peut résulter d’une pneumonie ou de la lésion vasculaire pulmonaire observée dans le syndrome de détresse respiratoire aiguë (choc, polytraumatisme, brûlures importantes). Un liquide riche en protéines sort alors dans les alvéoles pulmonaires.

Question 15

La circulation pulmonaire est un système à ___________ et à ___________.

Answer 15

• basse résistance
• basse pression

Question 16

Quel pourcentage représente la résistance vasculaire de la résistance systémique? Pourquoi?

Answer 16

Parce qu’on a le même débit sanguin à travers les circulations systémique et pulmonaire (c’est le débit
cardiaque) et que la différence de pression entre l’entrée et la sortie de la circulation pulmonaire n’est que 10% de celle observée dans la circulation systémique, la résistance vasculaire pulmonaire est seulement 10% de la résistance systémique.

Question 17

La basse résistance de la résistance vasculaire pulmonaire résulte de quoi?

Answer 17

Cette basse résistance résulte d’une vasodilatation dans la circulation pulmonaire alors qu’une vasoconstriction est présente dans la circulation systémique.

Question 18

Vrai ou faux : Dans la circulation systémique, les pressions et les résistances sont toutes les deux beaucoup plus élevées que dans la circulation pulmonaire.

Answer 18

Vrai

Question 19

Pourquoi les pressions plus élevées sont nécessaires?

Answer 19

Les pressions plus élevées sont nécessaires à la distribution du sang à tous les organes du corps, surtout ceux, comme le cerveau, situés au-dessus du coeur.

Question 20

De quoi résultent les résistances plus élevées?

Answer 20

Les résistances plus élevées résultent de la contraction des muscles artériolaires, un phénomène qui régularise la distribution du débit sanguin aux divers organes du corps.

Question 21

À quoi permet la basse résistance?

Answer 21

La basse résistance permet au cœur droit, moins fort que le cœur gauche, de pomper le même débit cardiaque que le cœur gauche.

Question 22

Comment sont les parois du ventricule droit vs le ventricule gauche? Et celles de l’artère pulmonaire vs l’aorte et les artères?

Answer 22

Même si le cœur droit pompe la même quantité de sang que le cœur gauche, les parois du ventricule droit et de l’artère pulmonaire sont beaucoup moins épaisses et ont beaucoup moins de fibres musculaires lisses que les parois du ventricule gauche, de l’aorte et des artères.

Question 23

À quel pourcentage représente le travail du cœur droit vs le coeur gauche pour pomper le sang?

Answer 23

Le cœur gauche est quatre fois plus musclé et plus fort que le cœur droit.

Le travail requis par le ventricule droit pour pomper le sang dans la circulation pulmonaire est 10% ou moins du travail nécessaire au ventricule gauche pour envoyer le sang dans la circulation systémique.

Question 24

Lorsque le débit cardiaque augmente, comment est influencée la résistance?

Answer 24

Lorsque le débit cardiaque augmente de 5 à 25 litres/minute durant un exercice intense, la résistance diminue davantage dans la circulation pulmonaire.

Lorsqu’on considère la formule Volume = Pression/Résistance, un volume ou débit cardiaque augmentant cinq fois doit s’accompagner ou de la même augmentation de la pression ou d’une baisse de la résistance vasculaire à 1/5 de la valeur initiale avant l’exercice.

Parce que la hausse considérable de la pression entraînerait un œdème aigu pulmonaire, la résistance doit diminuer dans la circulation pulmonaire.

Question 25

Quelles sont les 2 conséquences de la vasodilatation suite à l’augmentation du débit cardiaque?

Answer 25

Cette vasodilatation a deux conséquences favorables :
d’abord diminuer le travail du cœur droit, beaucoup moins fort que le cœur gauche, et aussi augmenter la surface de
diffusion pour les échanges gazeux.

Question 26

Par quoi est augmentée la résistance vasculaire?

Answer 26

La résistance vasculaire pulmonaire est augmentée par la vasoconstriction hypoxique observée quand il y a diminution de la PO2 alvéolaire ou sanguine.

Question 27

Vrai ou faux : Il est impossible de localiser une vasoconstriction hypoxique.

Answer 27

Faux : La vasoconstriction hypoxique peut être localisée

—>elle maintient le rapport ventilation/perfusion ou circulation. Localement, le débit sanguin s’ajuste au débit aérien.

Question 28

Quand y a-t-il vasoconstriction précapillaire par rapport au débit aérien?

Answer 28

Il y a vasoconstriction précapillaire si le débit aérien est diminué (bronchoconstriction).

On observe alors la séquence suivante d’événements : bronchoconstriction —–> diminution du débit aérien —–> vasoconstriction —–> baisse du débit sanguin.

Question 29

Qu’est-ce qu’entraîne la chute de la PO2 alvéolaire?

Answer 29

La chute de la PO2 alvéolaire entraîne la libération de substances vasoconstrictrices par les cellules épithéliales alvéolaires devenant hypoxiques..

Question 30

Est-ce que la vasoconstriction en hypoxie est la même chose que la vasodilatation retrouvée dans la circulation systémique? Expliquer.

Answer 30

Cette vasoconstriction en présence d’une hypoxie est tout à fait différente de la vasodilatation retrouvée dans la circulation systémique.

Cette vasoconstriction va jusqu’à abolir presque complètement le débit sanguin local, ce qui permet de diriger le sang loin des régions hypoxiques mal ventilées, par exemple durant une obstruction bronchique, vers des
régions mieux ventilées.

Cette vasoconstriction pulmonaire hypoxique est donc le mécanisme physiologique le plus important pour contrôler le débit sanguin dans les poumons.

Question 31

Quand y a-t-il vasodilatation précapillaire par rapport au débit aérien?

Answer 31

Il y a vasodilatation précapillaire si le débit aérien est augmenté (bronchodilatation).

On a alors la séquence suivante d’événements : bronchodilatation —–> augmentation du débit aérien
—–> vasodilatation —–> hausse du débit sanguin.

Question 32

La vasoconstriction hypoxique peut être généralisée. Expliquer ce que cela veut dire.

Answer 32

On observe ce phénomène avec l’hypoxie à haute altitude ou dans certaines maladies pulmonaires comme la MPOC.

La pression plus élevée dans l’artère pulmonaire ou
hypertension pulmonaire résultant de la vasoconstriction précapillaire pulmonaire généralisée, augmente le travail du cœur droit qui s’hypertrophie (insuffisance cardiaque
droite).

Tandis que la vasoconstriction hypoxique est utile localement puisqu’elle permet d’adapter la perfusion à la ventilation, son rôle physiologique apparaît beaucoup moins évident lorsqu’elle intéresse tout le poumon, par exemple à haute altitude.

Question 33

Quel est le rapport normal de ventilation/perfusion? Que représente-t-il?

Answer 33

Le rapport normal est 0,8, soit le rapport existant entre la ventilation alvéolaire normale d’environ 4 litres/minute et la circulation capillaire pulmonaire normale de 5 litres/minute.

Question 34

Que cause la gravité par rapport à la ventilation alvéolaire et la circulation capillaire pulmonaire?

Answer 34

À cause de la gravité, la ventilation alvéolaire et la circulation capillaire pulmonaire sont toutes les deux plus grandes aux bases pulmonaires qu’aux sommets des poumons.

Question 35

Le débit sanguin s’ajuste au débit aérien. Qu’arrive-t-il lorsque le diamètre des artérioles s’adapte à celui des bronchioles (2 évènements)?

Answer 35

Le débit sanguin s’ajuste au débit aérien localement dans chaque région des poumons.

On obtient alors l’une des deux séquences suivantes en adaptant le diamètre des artérioles à celui des bronchioles (des muscles lisses encerclent les artérioles et les bronchioles et peuvent se contracter) :

1. bronchoconstriction —> baisse du débit aérien —> vasoconstriction —> baisse du débit sanguin
2. bronchodilatation —> hausse du débit aérien —> vasodilatation —> hausse du débit sanguin

Question 36

Le débit sanguin s’ajuste au débit aérien. Qu’arrive-t-il lorsque le diamètre des bronchioles s’adapte à celui des artérioles (2 évènements)?

Answer 36

Le débit aérien s’ajuste au débit sanguin localement dans chaque région des poumons.

On obtient alors l’une des deux séquences suivantes en adaptant le diamètre des bronchioles à celui des artérioles :

1. vasoconstriction —> baisse du débit sanguin —> bronchoconstriction —> baisse du débit aérien
2. vasodilatation —> hausse du débit sanguin —> bronchodilatation —> hausse du débit aérien.

Question 37

À l’état anormal, qu’est-ce qui se passe à l’adaptation de la ventilation à la perfusion ou circulation. Expliquer.

Answer 37

À l’état anormal, il y a mauvaise adaptation de la ventilation à la perfusion ou circulation, un phénomène observé dans plusieurs maladies pulmonaires dont la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC).

Puisque dans la diffusion, l’air alvéolaire doit être en contact avec le sang capillaire pulmonaire, la bonne quantité d’air doit être en contact avec la bonne quantité de sang ; en d’autres termes, la ventilation et la perfusion doivent être adaptées l’une à l’autre.

Sinon, il n’y a pas de diffusion avec une ventilation normale mais sans perfusion, ou avec une perfusion normale mais sans ventilation.

Question 38

Qu’est-ce qui représente l’espace mort physiologique? Quelle maladie est affectée par un état anormal de l’espace mort physiologique?

Answer 38

La ventilation gaspillée des régions non perfusées ou mal perfusées constitue l’espace mort physiologique, soit la somme des espaces morts anatomique et alvéolaire : c’est l’air ou la ventilation « gaspillée ».

• L’espace mort alvéolaire est normalement très petit mais peut atteindre des valeurs mortelles avec certaines maladies pulmonaires comme l’embolie pulmonaire.

Question 39

Qu’est-ce qui représente le shunt physiologique? Quelle maladie est affectée par un état anormal du shunt physiologique?

Answer 39

La perfusion gaspillée des régions non ventilées ou mal ventilées représente le shunt physiologique du cœur droit au cœur gauche : c’est le sang ou la circulation « gaspillée ».

On observe ce shunt physiologique lorsqu’il y a présence de liquide dans les alvéoles ou que les alvéoles ont été détruites par un étirement excessif.

—> Dans la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), certaines régions des poumons ont un espace mort physiologique tandis que d’autres ont un shunt physiologique. Le shunt physiologique peut aussi résulter de la présence d’un corps étranger dans les voies aériennes ou d’une atélectasie.

Question 40

Que se passerait-il si la maladie de l’embolie pulmonaire et celle de l’atélectasie étaient combinées?

Answer 40

Si on combine les deux anomalies, on pourrait théoriquement obtenir la situation suivante avec une ventilation totale normale et un débit sanguin total normal : toute la ventilation alvéolaire dans un poumon qui ne reçoit pas de sang (obstruction de la branche de l’artère pulmonaire), et toute la circulation pulmonaire dans l’autre poumon dont les alvéoles ne sont pas ventilées (obstruction de la bronche souche).

—> Il n’y aurait alors aucun échange gazeux.

Question 41

Quelles sont les fonctions métaboliques des poumons (3)?

Answer 41

• Échanges gazeux
• Synthèse du surfactant
• Modifier les substances circulant dans le sang

Question 42

Que permet la synthèse du surfactant?

Answer 42

La synthèse du surfactant, un phospholipide, permet de diminuer la tension de surface de la couche liquide très mince tapissant les alvéoles.

Question 43

Pourquoi/comment se sont les poumons qui modifie les substances circulant dans le sang?

Answer 43

Parce que les poumons sont le seul organe recevant tout le débit cardiaque ou toute la circulation (tout le sang passe dans les poumons à chaque minute), ils sont situés de façon unique pour modifier les substances circulant dans le sang.

Question 44

Quelles sont les deux modifications que les poumons effectue sur les substances circulant dans le sang?

Answer 44

• L’activation de l’angiotensine I en angiotensine II
• L’inactivation de nombreuses substances vasoactives

Question 45

Expliquer comment se fait l’activation de l’angiotensine I en angiotensine II. Qu’est-ce que cela permet?

Answer 45

L’activation de l’angiotensine I en angiotensine II est catalysée par l’enzyme de conversion de l’angiotensine (ECA) présente dans les cellules endothéliales des capillaires pulmonaires mais aussi dans de nombreux autres organes.

Elle permet la transformation d’une substance inactive, l’angiotensine I, en un vasoconstricteur puissant, l’angiotensine II, qui augmente par conséquent la tension artérielle.

Les médicaments inhibant cette enzyme de conversion de l’angiotensine (IECA) sont fort utiles dans le traitement de l’hypertension artérielle et de l’insuffisance cardiaque congestive.

Question 46

Nommer les substances vasoactives qui se font inactiver par les poumons (6). Sont-elles vasoconstrictrices ou vasodilatatrices?

Answer 46

• l’épinéphrine, la norépinéphrine et la sérotonine, des substances vasoconstrictrices ;
• la bradykinine (par l’enzyme convertissant l’angiotensine), l’histamine et certaines prostaglandines, des substances vasodilatatrices.

Question 47

Les poumons participent à quel maintient?

Answer 47

Les poumons participent donc au maintien de l’équilibre entre les substances vasoconstrictrices et vasodilatatrices et par conséquent au maintien de la tension artérielle normale.

• L’hypertension artérielle peut résulter d’un déséquilibre en faveur des substances vasoconstrictrices.