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La Diffusion alvéolo-capillaire
1- Définition 2- La loi de Fick, diffusion de l ’O2 et
du CO2
3- Exploration de la diffusion : le TCO
1- Définition de la diffusion
• Echanges gazeux entre l ’alvéole et le sang capillaire pulmonaire
• Passage d’un milieu gazeux à un milieu liquide
• Phénomène passif (chaque gaz suit son gradient de pression)
1- film liquidien
2- pneumocyte I
3- membranes basales fusionnées
4- cellule endothéliale
Alvéole
capillaire
diffusionDiffusion
Membrane alvéolo-capillaire
2- La loi de Fick
Gaz (D): solubilitéPM
Membrane : épaisseur (e)surface (s)
P1
P2
dQ / dt = (D . s . dP) / e
PO2 =100
PO2 =40
mmHg
PO2 =100PO2
=40
Diffusion de l ’ O2
O2
HbO2
O2
Hb
Qc
Transfert de l’O2 : de l’alvéole jusqu’à la combinaison avec l’hémoglobine (Hb)
PCO2
=40
PCO2 =45
Le CO2 diffuse 20 x plus vite que l ’O2
mmHg
PCO2
=40PCO2
=45
: diffusion à travers la membrane
: combinaison avec l’hémoglobine
CO
Capillaire
• hématie
Alvéole
• cellule épithéliale (pneumocyte )• cellule endothéliale
Hb + CO HbCO
3- Transfert du CO débit de CO qui traverse la membrane alvéolo-capillaire (pour une différence de pression de
1mmHg)
Mélange gazeux inspiré- CO 0.3%- He 14%- O2 18%
• Échantillon air alvéolaire• Analyse - CO - He
Volume
t
temps
Volume inspiré
Mesure du TCO par la méthode de l ’apnée
La circulation pulmonaire
Rappel : Anatomie fonctionnelle1- Circulation bronchique2- Caractéristiques hémodynamiques3- Modification des résistances
vasculaires4- Distribution du débit sanguin5- Exploration
Circulation pulmonaire
Anatomie fonctionnell
e
1- Circulation bronchique
• artères bronchiques : naissent de l’aorte
• irriguent les parois bronchiques • débit évalué à 2% du débit
cardiaque systémique. • sang veineux bronchique distal
drainé par les veines pulmonaires = shunt
2- Circulation pulmonaire Caractéristiques
hémodynamiques
Circulation pulmonaire : les artères pulmonaires
Par rapport à la circulation systémique, les parois des artères pulmonaires et de leurs branches sont sont fines et contiennent peu de muscle lisse
2-a Volume sanguin pulmonaire
• 450 mL = <10% du volume de sang total
• se répartit en :– artériel : 150 mL – capillaire qui participe aux échanges
gazeux : 100mL– veineux : 200mL
Volume sanguin pulmonaire
• lors de l’exercice : peut augmenter de 20 à 30 % en position assise ou debout
2-b Débit sanguin pulmonaire
• circulation pulmonaire circulation systémique : en série
• le débit pulmonaire est donc identique au débit systémique (5L/min)
2-c Les pressions pulmonaires
Particularité de la circulation pulmonaire
Vaisseaux alvéolaires : soumis à la pression alvéolaire
Vaisseaux extra-alvéolaires : maintenus ouverts grâce à la traction exercée par le parenchyme pulmonaire
VD
OGOD
VG Cap. Syst.Cap. pulm.
Art. pulmonaire Aorte
Veines cavesVeines Pulmonaires
VD
25/0
OG
5
OD
2
VG
120/0Cap. Syst.
Cap. pulm.
Art. pulmonaire
PAP = 15 (25 / 8)
Aorte
Psyst = 100 (120 / 80)
Veines cavesVeines Pulmonaires
Pcp 5 à 10
en mmHg
Les pressions pulmonaires
• Les résistances vasculaires pulmonaires (RVP) sont faibles et facilitent la répartition homogène du flux sanguin dans les capillaires et les échanges gazeux
• Une des RVP entraîne une du travail du VDrappel :P = Q x RP=pression, Q = débit, R=résistance
..
3- Modification des résistances vasculaires
3-a Lorsque la pression intra-vasculaire s’élève, les
résistances vasculaires vont diminuer
Donc : Qc P RVP ~normalisation P
Mécanismes :• recrutement des vaisseaux pulmonaires • distension des vaisseaux
.
recrutement distension+
3-b Vasomotricité
• Le muscle lisse artériel peut se contracter
• et provoquer une augmentation des résistances vasculaires
3-b Vasomotricité
• Vasoconstricteurs :- hypoxie- Endothéline- Angiotensine II- Sérotonine- Adrénaline (récepteurs alpha
adrénergiques)- Histamine- acidose
• Vasodilatateurs :- Prostacycline- NO- Peptide atrial natriurétique- Acétyl choline
3-b Vasomotricité
4- Distribution du débit sanguin
Hau
teu
r g
lob
ale
du
po
um
on
(c
m)
0
20 alvéole
OG
Différences régionales de distribution de la circulation pulmonaire
22.5 mmHg
15 mmHg
AP Gra
vit
é
-
+
5 mmHg
5- Exploration de la circulation pulmonaire
• Hémodynamique :– échographie-doppler– cathétérisme cardiaque droit +++
• Imagerie :– TDM avec injection, scanner spiralé– angiographie– scintigraphie
Embolie pulmonaire : thrombus à cheval sur la bifurcation du tronc de l'Artère Pulmonaire, s'étendant davantage dans l'A.P. droite.
Cathéter flotté de type Grandjean
Cathétérisme cardiaque droit
Mesure de POD, PVD, PAP
Cathéter
(v brachiale ou jugulaire)
OD
VDAP cap VP
OG
Capteur pression
Cathétérisme cardiaque
Les inégalités ventilation - perfusion
Les inégalités ventilation - perfusion
1- Définition2- Unité alvéolo-capillaire :
VA / Q optimalshuntespace mort
3- Poumon entier
Les inégalités ventilation - perfusion
1- Définition
• étude de l'adéquation de la ventilation et de la perfusion,
• qui est variable d'une région du poumon à l'autre
• L'inadaptation VA / Q est responsable de la plupart des anomalies des échanges gazeux dans les maladies pulmonaires
Modèle
Colorant en poudre (V)
V / Q
eau
(Q)
Les inégalités ventilation - perfusion
2- VA / Q et unité alvéolocapillaire
PO2 =100
mmHg
PO2 =100PO2
=40
Unité alvéolocapillaire optimaleVA/Q = 1
PO2 =150
PCO2
=40 PCO2
=40PCO2
=45
PO2 =40
mmHg
PO2 =40PO2
=40
Unité alvéolocapillaire : shuntVA/Q = 0
PCO2
=45
PCO2
=45PCO2
=45
shunt
PO2 =150
mmHg
Unité alvéolocapillaire : espace mortVA/Q = infini
PO2 =150
PCO2 =0
Effet shunt Effet espace mort
VA/Q = 1
VA/Q = 0
VA/Q =
40< PO2 <100
45> PCO2 >40
100< PO2
<150
40> PCO2 >0
mmHg
Unité alvéolocapillaire
Le poumon entier
base sommet
ventilation perfusion
3eme côte
VA / Q
1
Le poumon entier
PO2 en mmHg
La différence alvéolo-artérielle
PAO2 > PaO2 en raison des :
• shunt anatomique (sang veineux bronchique et sang veineux coronaire par les veines de Thébésius)
• inégalités VA / Q
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