Cours 8 - Système Respiratoire Flashcards
Qu’est-ce que la respiration ? Grâce à quels processus est-ce possible ?
Respiration = séquence complète de l’échange d’oxygène et de CO2 entre l’environnement externe d’un animal et les mitochondries à l’intérieur de ses cellules
Possible grâce à : Flux de masse - Diffusion simple - Hémoglobine
Quel principe explique la respiration des animaux ? Pourquoi le système respiratoire est nécessaire, mais pas chez tous les animaux ?
Concentration d’oxygène est + élevée à l’ext qu’à l’intérieur du corps = mouvement de l’air dans l’organisme
Animaux très petits n’ont pas de syst respiratoire car les distances de diffusion sont courtes
Les gros animaux plus complexes en ont besoins car les distances de diffusion sont très grandes
Quelles sont les 4 grandes étapes de la respiration ?
1- Ventilation pulmonaire : déplacement de l’air entre atmosphère et avléoles des poumons
2- Échanges gazeux alvéolaires: Échange gazeux entre alvéoles /sang
3- Transport des gas : acheminement via circulation sg des gas entre les poumons et les cellules des tissus
4- Échanges gazeux systémiques : Échange gazeux entre le sang et les cellules des tissus
Parmi les étapes de la respiration, desquels mécanismes relèvent-elles ?
Flux de masse : mouvement d’un fluide suite à un changement de pression
—> ventilation pulmonaire et transport des gaz
Diffusion simple: mouvement de haute concentration vers basse concentration
—>échange gazeux alvéolaires et échange gazeux systémiques
Hémoglobine : protéine sanguine qui fixe l’ooxygène du sg et libère dans les tissus
—>échange gazeux alvéolaires, transport des gaz et échange gazeux systémiques
Explique les processus derrières la ventilation pulmonaire ?
Ventilation pulmonaire = flux d’air extérieur dans les poumons grâce à un changement de pression dans les poumons, possible car les poumons sont spongieux
- Basé sur la loi de Boyle Mariotte : syst fermé à T˚ constante, le volume et la pression d’un gaz sont inversement lié —>si V augmente ; P diminue
- Inspiration : contraction diaphragme et muscles intercostaux = augmentation V –> diminution P —>entrer de l’air (dilatation des poumons)
- Expiration : relaxation des muscles respiratoires = diminution V —>augmentation P —>sortit de l’air
Décris l’anatomie du système respiratoire ?
Zone de conduction :
- Nez et fosse nasale ; nécessaire pour la diffusion car ils filtre, réchauffe et humidifie l’air entrant
- Pharynx ; croisement avec la nourriture
- Larynx ; bte vocale et contient l’épyglote qui sert de protection
- Trachée ; tube rigide sinon s’affaisse pendant inspiration - protection contre la P négative
Zone respiratoire : structures fonctionnelles
- Bronche ; gauche et droite
- Bronchiole et Bronchioles terminales
- Bronchioles respiratoires
- Conduit alvéolaire
- Alvéoles ; sac rempli d’air - parois fines de tissu épithéliale entouré de capillaires
Explique l’échange d’oxygène alvéolaire.
Il y a + d’oxygène dans les alvéoles que dans le sang dans les capillaires = diffusion dans le sang
MAIS ; qté d’oxygène dissoute dans le sang a une limite - animaux ont besoin de +++
SOLUTION ; hémoglobine qui lie et transporte O2 dans le sang
Décris les particularités de l’hémoglobine.
Chaque molécule de Hb = 4 chaînes qui possèdent chacune 1 atome de fer qui lie 1 molécule d’O2
Chaque Hb transporte donc 4 molécules d’oxygène
Elle sont contenues dans les globules rouges ce qui permet de contrôler l’environnement dans lequel elles sont
Explique le principe de la Pression partielle. Comment applique-t-on ce principe à l’échange d’oxygène alvéolaire ?
Chaque gaz d’un mélange a une P partielle ; somme de toute les Pp = P totale du mélange de gaz
Air dans poumons a une PO2 de 104 mmHg et non de 160 mmHg comme c’est le cas dans l’air car l’air entrant se mélange à l’air pauvre en O2 déjà là
- PO2 du sang vers les poumons = 40 mmHg donc les molécules d’O2 vont des alvéoles vers le sang selon la diffusion pour équilibrer les PO2
Par quoi est-ce que l’efficacité des échanges gazeux alvéolaires est affectée ? Décris les processus en question. Est-ce que ces processus sont reliés ?
Anatomie: grande surface respiratoire et membrane respiratoire fine = optimisation échanges
Physiologie : couplage ventilation-perfusion (mvmt air et sang)
Évolution des bronchioles:
- qd PCO2 est élevée ; bronchioles se dilatent pour rétablir oxygénation
- si PCO2 est faible ; bronchioles contractent pour dévié l’air inspiré vers les alvéoles qui ont un PCO2 plus élevé
Évolution des artérioles :
- si PO2 est haut ; vasodilatation des artérioles pour que O2 aille dans le sang
- Si PO2 est faible ; vasoconstriction des artérioles pour maintenir O2 dans les alvéoles
Non ils sont indépendant
Quelle est la fonction de l’hémoglobine ? Décris précisément
Hb se lie à une première molécule d’oxygène, ce qui facilite la liaison des suivante dans les capillaires pulmonaires
- coopérativité du à une modification de la forme de Hb
Hb-O2 transporté dans le sang vers les tissus - flux de masse accompli par le cœur qui bat
Hb-O2 arrive aux tissus ; O2 est attirée hors de Hb car elle suit le gradient de PO2 et diffuse dans les cellules des tissus
- possible car liaison entre Fer de Hb et O2 est faible et facile à rompre
Sous quelles formes est-ce que le CO2 se déplace dans la circulation sanguine ?
7% dissout dans le sang sous forme de CO2
93% dans les globules rouges ;
- 23% lié à Hb sur des sites différents de ceux pour l’O2
- 70% combiné avec H2O pour former de acide carbonique (H2CO3) catalysé par anhydrase carbonique
Devient HCO3-
Décris le trajet du CO2 à partir des tissus jusqu’à l’intérieur des érythrocytes. Quel effet cela a-t-il ? Quelle conclusion peut-on en tirer si la pression reste la même ?
1- Capillaires systémiques ; CO2 diffuse d’une cellule vers le plasma puis vers l’intérieur d’un érythrocytes
2- CO2 se lie à H2O pour former H2CO3 via anhydrase carbonique
H2CO3 se scinde en 1 ion HCO3- et ion hydrogène H+
3- 1 ion HCO3- sort de l’érythrocyte et un ion CL- entre simultanément dans celui-ci pour égaliser les charge
L’ion H+ se lie à l’hémoglobine
Augmentation H+ = effet Bohr qui réduit affinité entre Hb-O2
- si pH diminue ; Hb est moins saturée en O2 pour la même PO2
Décris le trajet du CO2 en direction des poumons - dans les capillaires pulmonaires. Quel effet ce processus a-t-il ?
1- l’ion HCO3- entre dans l’érythrocyte et l’ion Cl - en sort
—>la présence d’oxygène provoque la libération du H+ avec l’hémoglobine = + de H+ pour se lié avec le HCO3-
2- ion HCO3- se lie à l’ion H+ libéré par Hb pour former une molécule de H2CO3 qui se dissocie en CO2 et H2O grace à l’anhydrase carbonique
—> ce processus réduit les [c]de HCO3- dans le globule rouge en dessous des [c]plasmatique = diffusion du HCO3- dans les globules rouges
3- CO2 diffuse hors de l’érythrocyte pour entrer dans le plasma et dans les alvéoles
Effet inverse de l’effet Bohr : réduction de l’affinité entre Hb et H+
En lien avec le contrôle de la respiration ; quels sont les centres respiratoires et leur fonction et les structures qui le leur permettent ?
Centre respiratoire bulbaire et centre respiratoire du pont
- rôle : recevoir l’info des récepteurs sensoriels
Récepteurs :
- Chimiorécepteurs centraux ; dans le bulbe rachidien /détecte les variations de pH du liquide cérébro-spinal via les protons
- Chimiorécepteurs périphériques ; dans aorte et artères carotides /détecte augmentation du taux de CO2 et du nombre d’ions H+ et la baisse du taux en O2
Les informations sont perçues par le nerf vague ou le nerf glossopharyngien et transmises au centre bulbaire
