Cours 2 : La fonction respiratoire, ventilation, échanges et transport

Question 1

Volume courant (VT)

Answer 1

Quantité air inhalé ou expiré au cours d’une respiration calme, relaxée

Question 2

Volume de réserve inspiratoire (VRI)

Answer 2

Quantité d’air pouvant être inspirée avec un effort maximal en sus d’une inspiration courante

Question 3

Volume de réserve expiratoire (VRE)

Answer 3

Quantité d’air pouvant être expirée avec un effort maximal en sus d’une inspiration courante

Question 4

Volume résiduel (VR)

Answer 4

Quantité d’air restant dans les poumons après une expiration maximale ; maintien les alvéoles ouverts entre les respirations et se mélange avec l’air frais à l’inspiration suivante

Question 5

Capacité vitale (CV)

Answer 5

Quantité d’air pouvant être expirée avec un effort maximale après une inspiration maximale (VRE + VRI + VT)

Question 6

Capacité résiduelle fonctionnelle (CRF)

Answer 6

Quantité d’air restant dans les poumons après une expiration courante normale (VR + VRE)

Question 6

Capacité inspiratoire (CI)

Answer 6

Quantité maximale d’air pouvant être inspirée après une expiration courante normale (VT + VRI)

Question 7

Capacité pulmonaire totale (CPT)

Answer 7

Quantité maximale d’air que les poumons peuvent contenir (VR + CV)

Question 8

Qu’est-ce que le VEMS

Answer 8

Volume expiratoire maximale seconde

C’est le volume d’air mobilisé au cours de la 1ere seconde d’une expiration forcée suite à une inspiration forcée

environ 80% de la capacité vitale

Question 9

Qu’est-ce que la ventilation pulmonaire de repos

Answer 9

Volume d’air mobilisé en 1 minute par une respiration calme

FR X VT = Ventilation pulmonaire

Question 10

Quelle est la fréquence respiratoire de repos ?

Answer 10

12 à 16 respirations par min

Question 11

Qu’est-ce que la ventilation alvéolaire

Answer 11

Volume de gaz inspiré qui atteint les alvéoles par minute

Caractérise l’efficacité de la ventilation pulmonaire

Question 12

Qu’est-ce que l’espace mort anatomique

Answer 12

Zone de conduction qui ne participe pas aux échanges

Volume = 150 mL

Question 13

Pourquoi la ventilation alvéolaire est toujours plus petite que la ventilation pulmonaire?

Answer 13

Fr x Vt = Ventilation

Ventilation alvéolaire = FR x (vt- vema)

Question 14

Quels sont les facteurs qui influencent la ventilation alvéolaire

Answer 14

1) Fréquence respiratoire = Plus FR = - Valv
2) Capacité résiduelle fonctionnelle = si elle est grande = Valv pas bonne
3) Répartition de l’air inspiré = alvéoles non fonctionnelles

Question 15

Comment la fréquence respiratoire influence la ventilation alvéolaire

Answer 15

Plus la fréquence respiratoie augmente = plus le volume courant baisse

FR X (VT - VEMA) = Ventilation alvéolaire

Question 16

Comment la capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) influence la ventilation alvéolaire

Answer 16

CRF = Volume d’air dans les poumons à la fin d’une expiration normale

Plus la CRF est grande, moins la ventilation alvéolaire est efficace

Coefficient de ventilation alvéolaire = (VT -VEMA)/CRF X 100

À chaque inspiration, on renouvelle -12% de l’air alvéolaire

Question 17

Comment la capacité résiduelle fonctionnelle permet de déterminer le volume résiduel ?

Answer 17

VR = CRF- VRE

CRF = correspond au volume de relaxation thoraco-pulmonaire (Position de repos)

Question 18

Comment la répartition de l’air inspiré influence la ventilation alvéolaire?

Answer 18

Il y a des alvéoles qui ne participent pas aux échanges chez tout le monde (Alvéoles non perfusés)

Espace mort alvéolaire 10-15mL

Espace mort physiologique = Volume d’air qui ne participe pas aux échanges (150mL + 10-15mL = 160-165mL)

Question 19

Quelle est la définition d’échanges gazeux ?

Answer 19

Transfert des gaz de l’alvéole pulmonaire - capillaires pulmonaires

Versant ventilatoire = Air expiré est plus riche en CO2 (+4%)

Versant ventilatoire = Air inspiré plus riche en O2 (+4%)

Versant circulatoire = application du principe des gaz asservis dans un liquide (Sang) = Sang s’enrichit en O2 (+5mL) et s’appauvrit en CO2 (-5mL)

Question 20

Loi de Dalton

Answer 20

Fraction d’un gaz dans un mélange gazeux : le % de ce gaz dans un mélange

Ex : FiO2 = 21%

760mmHg * 21% = 160mmHg

Question 21

Loi de Henry

Answer 21

Concentration d’un gaz dans un liquide

Mécanisme des échanges = Transfert des gaz par diffusion passive en fonction d’un gradient de pression.

Zone de haute pression vers zone de basse pression

Question 22

Capacité de diffusion alvéolo-capillaire (DL) dépend du gaz et de la membrane alvéolo-capillaire

Answer 22

1) Le gaz : La solubilité du gaz (a) et le poids moléculaire (PM)

DL est proportionnelle à a et inversement proportionnelle a PM

2) La membrane (s/e)

s= surface
e = épaisseur

DL = (a/PM) x (s/e)

Question 23

Entre O2 et CO2, lequel est le plus soluble et lequel est le plus lourd (PM)

Answer 23

CO2 est plus soluble et est plus lourd

Question 24

L'échangeur pulmonaire doit être bien adapté aux échanges

Answer 24

Gradient pression convenable Dl favorable Dans les conditions normales, l'échangeur pulmonaire est presque parfait (Temps de contact entre sang et aire très court)

Question 25

Relation entre Po2 et Pco2 alvéolaire

Answer 25

Aug métabolisme = aug Pco2 Aug ventilation = aug Po2

Question 26

Qu'est-ce que l'hypoventilation

Answer 26

Augmentation du rapport de la production de CO2 sur la ventilation alvéolaire

Question 27

Qu'est-ce que l'hyperventilation

Answer 27

Diminution du rapport de la production de CO2 sur la ventilation pulmonaire

Question 28

Pression de O2 qui équilibre le sang avec une alvéole

Answer 28

105mmHg L'équilibre de diffusion entre O2 et CO2 est très rapide, bien avant la fin des capillaires Érythrocyte prends 0,75 sec pour passer à travaers les capillaires pulmonaires Équilibre entre O2 et CO2 prends 0,25 sec

Question 29

Quelles sont les formes de transport des gaz par le sang

Answer 29

1) Forme dissoute : Propriété de dissolution d'un gaz dans un liquide (soit le plasma) Plus la pression partielle grande = plus quantité gaz dissous 2) Forme combinée : Propriété chimique, combinaison réversible avec substances dans le sang

Question 30

Formes de transport de O2 (20ml sang artériel)

Answer 30

1) Forme dissoute artériel = 0,3mL Aspect quantitatif = faible Aspect fonctionnel : Rôle capital = forme intermédiaire entre O2 alvéolaire et O2 cellulaire 2) Forme dissoute veineux = 0,12mL 3) Forme combinée artériel = 19,7mL (20-0,3) Aspect quantitatif = (98,5%) Quantité transportée par hémoglobine = 1 Hb pour 4 O2 avec 4 fer

Question 31

Capacité de transport de O2 et saturation de O2

Answer 31

Quantité maximale d'O2 que peut fixer 1 Hb = 1,39mL O2 par g de Hb Capacité transport maximale théorique O2 = 20,8 ml Saturation O2 = réel/théorique x 100 19,7/20,8 x 100 = 95%

Question 32

Facteurs de transport de O2 (1 et 2)

Answer 32

1) Pression partielle en O2 : Plus Po2 est élevée = plus Hb capte O2 (Poumons Plus Po2 est faible = Hb libère O2 (Tissus) 2) Pco2, pH, température (Dans le sang) Plus Pco2 est élevée, moins pH est grand, plus température élevée = Diminution affinité Hb pour o2 = sang transporte moins d'O2 Effet BOHR = sang artériel plus o2 que sang veineux pour une Mm PO2 7mmHg de saturation O2 = presque complètement saturée

Question 33

Comment le co2, le pH et la température influencent l'association de o2 avec Hb

Answer 33

CO2 et H+ = modifient conformation de Hb Aug Températue = modifie configuration moléculaire

Question 34

Facteurs du transport des gaz au niveau des tissus

Answer 34

Gradient de pression = Pression partielle en O2 des tissus est plus fiable = sang artériel cède son O2 PCO2 aug, pH dim et T aug = baisse affinité Hb pour O2 = sang artériel cède O2

Question 35

Facteurs du transport des gaz au niveau des poumons

Answer 35

Gradient de pression = Pression partielle en O2 des alvéoles plus élevée = sang veineux capte O2 PCO2 dim, pH aug et T dim = aug affinité Hb pour O2 = sang veineux capte O2

Question 36

Facteurs de transport de O2 (3 et 4)

Answer 36

3) 2-3-DPG = produit de dégradation du glucose = se fixe sur Hb et diminue affinité O2 4) Oxyde de carbone = affinité très importante pour Hb = plus grande que celle de O2 Réaction irréversible 2 rôles néfastes : -Empêche la fixation de O2 SUR hB -O2 est cédé moins facilement = aug affinité O2 sur Hb (Paradoxalement)

Question 37

Formes de transport de CO2 (54mL veineux et 49mL artériel)

Answer 37

1) Forme dissoute : 3,5ml veineux et 3ml artériel Aspect quantitatif : 5% Aspect fonctionnel : Rôle capital = forme intermédiaire obligatoire entre globules rouges et alvéolaires 2) Forme combinée : 95% = 51ml de CO2 combiné veineux Sous forme de bicarbonate (Combinaison à de l'eau) Dans les globules rouges : Protéinates de K Composés carbaminés (Combinaison à protéines) Dans plasma : Protéines plasmatiques Dans globules rouges : Hémoglobine

Question 38

Facteurs du transport du CO2

Answer 38

1) Pression partielle en CO2 2) Pression partielle en O2, pH, température 3) Hémoglobine et protéines plasmatiques : Qté fixée dépend de leur concentration

Question 39

Si le sang : Aug PO2, Aug pH et Baisse T effet sur transport du CO2

Answer 39

Le sang transport moins de CO2

Question 40

Qu'est-ce que l'effet Haldane

Answer 40

Pour une même PCO2, le sang veineux transporte plus de CO2 que le sang artériel

Question 41

Transport du CO2 au niveau des poumons et des tissus

Answer 41

1) Niveau des poumons : Gradient de pression : PCO2 alvéolaire est plus faible = sang veineux cède du CO2 2) Niveau des tissus Gradient de pression : PCO2 est plus élevée = sang artériel capte CO2

Question 42

Les conséquences du transport

Answer 42

1) Échanges gazeux Hémato-tissulaires : Transfert par diffusion passive en fct gradient 2) Équilibre acido-basique : H+ étroitement régulée = Homéostasie : Aug H+ = Dim pH pH sanguin = 7,4 Acidose = moins de 7,4 Alcalose = plus de 7,4 3) Systèmes tampon du sang (Moins d'une seconde) Bicarbonates, Hb, protéines = si H+ aug = combinaison à tampon, si H+ dim = dissociation tampon et libération H+

Question 43

Les conséquences du transport sur action des poumons et des reins

Answer 43

Action des poumons (Quelques secondes) : Situation normale = respiration élimine la même quantité de CO2 que celle formée Si acidose = Ventilation Aug Si alcalose = Ventilation Dim Action des reins (Quelques minutes à quelques heures) Si acidose = Rein élimine H+ Si alcalose = Rein élimine Hco3-

Question 44

Régulation de la ventilation pulmonaire Origine de la régulation fonctionnelle selon 1 modèle général

Answer 44

1. Récepteurs = information 2. Voies afférentes = nerfs sensitifs 3. Centres nerveux = centre respiratoire 4. Voies efférentes = nerfs moteurs respiratoires 5. Effecteurs = muscles respiratoires

Question 45

Arc réflexe

Answer 45

Les centres nerveux : Alternance inspiration et expiration dépend de la stimulation cyclique des muscles inspiratoires par leurs nerfs moteurs issus de centres respiratoires sans le SNC

Question 46

Quels sont les 3 centres respiratoires (3 groupes de neurones ayant 1 même fonction)

Answer 46

1) Centre pneumotaxique 2) Cente apneustique 3) Centres bulbaires 1.Inspiratoire 2. Expiratoire

Question 47

Où se trouvent les centres inspiratoire et expiratoire

Answer 47

Dans le bulbe rachidien

Question 48

Centre pneumotaxique

Answer 48

Situé dans la partie supérieure du pont Inhibe le centre respiratoire Raccourci la période d'inspiration

Question 49

Centre apneustique

Answer 49

Situé dans la partie inférieure du pont Stimule continuellement le centre respiratoire Prolonge l'inspiration = cause apnée Inhibe le centre pneumotaxique

Question 50

Centres bulbaires

Answer 50

Groupe respiratoire dorsal (GRD) : Situé dans le bulbe rachidien. Régulation du rythme de base de la respiration. Reçoit des informations des chimiorécepteurs et des mécanorécepteurs pour ajuster la respiration Groupe respiratoire ventral (GRV) : Neurones situés sur la portion ventral du tronc Centre inspiratoire et expiratoire Participe à la régulation de l'expiration active Générateur rtyhme de base : Pré-botzinger

Question 51

Facteurs influant sur fréquence et amplitude respiratoire

Answer 51

Amplitude : -Déterminée par la fréquence des influx envoyés du centre respiratoire - Plus les influx sont fréquents, plus le nombre unités motrice = plus contraction muscles respiratoire intense Fréquence : -Dépend de la durée de l'action/rapidité de son inactivation

Question 52

Mise en jeu des mécanismes régulateurs

Answer 52

Mise en jeu centrale : Modification de l'activité des centres par information qu'Ils analysent Les CR sont sensibles à la composition de sang qui les perfuse -Contiennent des chémorécepteurs sensibles à 3 paramètres -PCO2 -pH -T

Question 53

Mise en jeu des mécanismes régulateurs Si PCO2 Aug, pH dim et T aug Si PCO2 dim, pH aug et T dim Si PCO2 Aug et pH dim

Answer 53

Si PCO2 Aug, pH dim et T aug : Aug activation CR = Aug ventilation pul Si PCO2 dim, pH aug et T dim : Dim activation CR = Dim ventiation pul Si PCO2 Aug et pH dim : Aug activation CR = Dim ventilation pul

Question 54

Mise en jeu réflexe des mécanismes régulateurs

Answer 54

Voie classique = Réponse d'un effecteur suite à la stimulation d'un récepteur

Question 55

Chémorécepteurs artériels

Answer 55

Aortiques et carotidiens = sensibles aux variations de composition du sang Glomus carotidien (Carotides internes D et G) : En relation avec les CR bulbaires par le nerf de Héring (IX) Glomus aortique (Crosse aortique ) : En relation avec les CR bulbaires par le nerf de Cyon (Nerf X) Envoient des influx excitateurs aux CR

Question 56

Sensibilité des chémorécepteurs artériels

Answer 56

Sensibles à la variation de 3 paramètres du sang 1) PaCo2 : Chémorécepteurs en périphérie peu sensible à la PaCO2 = Si PaCO2 Aug = Aug ventilation pulmonaire 2) PaO2 : Condition normale = peu effet sur ventilation Si PaO2 dim en bas de 60 mmHg = Aug importante de la ventilation pulmonaire 3) pH : H+ par impact sur chémorécepteurs centraux Si pH dim = Aug ventilation pulmonaire et CO2 éliminé = Aug rejet CO2 = Retour pH à la normale

Question 57

Barorécepteurs artériels

Answer 57

Aortiques et carotidiens : Action moins importante, inhibient les CR partiellement, à pression artérielle normale Si pression artérielle aug = Inhibition +++ = dim ventilation pulmonaire (Barorécepteurs plus activés émettent beaucoup d'iN) Si pression artérielle dim = levée de inhibition = Aug ventilation pulmonaire (Barorécepteurs moins activés émettent moins d'iN)

Question 58

Mécanorécepteurs : Plèvre viscérale et conduits pulmonaires

Answer 58

réflexe de hering breuer Activation des récepteurs 1- Lors de l’inspiration, les poumons se remplissent d'air, ce qui entraîne l’étirement des mécanorécepteurs pulmonaires situés dans la paroi des bronches et des bronchioles. Transmission de l’information 2 - Les mécanorécepteurs envoient un signal via le nerf vague (X) vers le bulbe rachidien, plus précisément vers le centre pneumotaxique et le groupe respiratoire dorsal. Réponse réflexe 3- Le centre respiratoire inhibe l’inspiration en réduisant l’activité des neurones inspiratoires. Cela provoque un déclenchement de l'expiration et empêche une trop grande distension pulmonaire. À mesure que les poumons se rétractent : -Moins en moins d'influx et éventuellement : Début inspiration -Considéré = mécanisme de protection pour éviter la distension pulmonaire excessive -Seuil d'activation très élevé

Question 59

Mécanorécepteurs de l'appareil locomoteur

Answer 59

Au niveau des articulations (Tendons) Sensibles aux déplacement des art. Stimulent les CR plus spécifiquement le CI Mvt art = Mécano = CR

Question 60

Métaborécepteurs dans les muscles périphériques et diaphragme

Answer 60

Apparition de métabolites = métabo = CR

Question 61

Comparaison de l'action de PCO2 et de PO2

Answer 61

Mise en jeu réflexe : Stimulus = PO2 Mise en jeu centrale : Stimulus = PCO2

Question 62

Quel est le plus puissant stimulus respiratoire

Answer 62

Augmentation de la PaCO2