C- Echanges gazeux

• Ils se produisent à 2 niveaux:

• au niveau pulmonaire (MAC): respiration externe

• au niveau tissulaire: respiration interne

• Leur but: Echanger O2 /CO2

• Les échanges gazeux sont influencés par:

- Gradient de pression partielle (∆∆∆∆Pp)

- Solubilité des gaz

- Surface d’échange

Diapo 16

Gradient de pression partielle (∆∆∆∆Pp)

V, p

• Mélange gazeux

Chaque gaz a sa pression

dans le mélange:

Pression Partielle (mmHg)

PpO2 = 40

PpO2 = 104∆∆∆∆PpO2 = 64

PpO2 = 104mmHg

PpCO2 = 40

PpCO2 = 45

∆∆∆∆PpCO2 = 5

PpCO2 = 40mmHg

• O2 et CO2 s écoulent

en suivant ∆∆∆∆Pp (+ -)

Diapo 17

Solubilité des gaz

Surface d’échange

• CO2 est 20 fois plus soluble dans l’eau que O2

• Plus 1 gaz est soluble dans l’eau, plus il diffuse vite

• L’ de la surface d’échange (MAC ou tissu/sg) favorise

les échanges gazeux

Ex: SE quand perfusion des tissus

Diapo 18

• Les échanges O2 / CO2 sont facilités par une

des surfaces d’échanges

La diffusion de O2 au niveau de

la MAC et au niveau des tissus .

PpO2 = 40

PpO2 = 104

∆∆∆∆PpO2 = 64

PpO2 = 104mmHg

O2 (1/4 O2 sang)

Consommation O2

(jusqu’au ¾ !)

O2

PpO2 3

∆∆∆∆PpO2 = 101

PpO2 = 104mmHg

PpO2 = 104

O2

• L’ de la consommation

d’O2 des tissus entraîne l’ de

la diffusion à la MAC.

Diapo 19

PpCO2= 90

PpCO2 = 40

∆∆∆∆PpCO2 = 50

PpCO2 = 40 mmHg

PpCO2 = 40

PpCO2 = 45

∆∆∆∆PpCO2 = 5

PpCO2 = 40mmHg

Conso O2 CO2

Rejet CO2

La diffusion de CO2 au

niveau de la MAC et au niveau

des tissus.

• L’ de la production de CO2

des tissus entraîne l’ de la

diffusion à la MAC.

Diapo 20

D- Transport des gaz

dans le sang

O2

Forme dissoute

1,5%Transport GR

98,5 %

• Cellules atypiques

durée de vie

limitée

Renouvellement

sous contrôle EPO

pas de noyau

métabolisme

anaérobie• capacité de déformation

importante

• contient Hémoglobine

peu d’organites

Les globules rouges

1- transport de l’O2

• Erythropoïétine

Diapo 21

Hb + O2 HbO2

TissuDesoxyHb OxyHb

L’hémoglobine

Globine (Prot) Hèmes

4 sous-unitésAtome de fer

fixe O21 molécule Hb

transporte

4 mol O2

Poumons

Diapo 22

• Association / Dissociation

De O2

Modification structurale de Hb

4• 14 à 18g/dl

• 12 à 16 g/dl

• Saturation de l’hémoglobine

• Hb saturée• Hb partiellement saturée

Diapo 23

• Saturation de l’hémoglobine

varie avec ppO2, T, pH, ppCO2

Diapo 24

Hb + O2 HbO2

Poumons

Tissu

• PPO2

• pH

• T°

Favorise la saturation de l’hémoglobine par l’oxygène

PPO2 pH T°

• PPCO2

ppCO2

Favorise la dissociation de l’hémoglobine et de l’oxygène

PPO2 pH T° ppCO2

Diapo 25

L’exercice décale la courbe de saturation de

Hb vers la droite (sauf pp O2 >100mmHg) .

Pourquoi ?

Quels intérêts ?

L’ex, T°

Dans les efforts qui pH

Favorise la dissociation

de Hb → facilite la mise à

dispo de O2 aux tissus

actifs

n’entrave pas le chargement de Hb dans les poumons!

Diapo 26

Les efforts qui induisent une de pH

les efforts sous-max menés

à épuisement

les efforts maximaux continus

ou intermittents

Energie apportée principalement

par le métabolisme Glycolytique

Acide lactique Lactate

H+pH

Diapo 27

2- Transport du CO2

CO2

Forme dissoute

7%Liée à Hb

23 %

Ions bicarbonates

HCO3-

Diapo 28

Diapo 28

Au niveau des tissus, lieu de production de CO2

tissu

Liq int

sang

GR

= CarbhémoG

NB: Pas de concurrence entre 02 et CO2 (pas le cas de CO)

ppO2 faible (effet Haldane)

Diapo 29

Transport associé à l’hémoglogine

Alvéole

LB

sang

GR

Au niveau des poumons, lieu d’extraction de CO2

ppO2 élevée (effet Haldane)Diapo 30

14Transport sous forme d’ions Bicarbonates

Au niveau des tissus, lieu de production de CO2

CO2 H20

Acide

carbonique

bicarbonate

La même réaction a lieu dans le plasma plus lentement

tissu

Liq int

sang

GR

Diapo 31

Phénomène

de Hamburger

15

Au niveau des poumons, lieu d’extraction de CO2

Diapo 32

E- Régulation de la ventilation

• Paramètres caractérisant la ventilation:

Ventilation minute (l/mn) = Vc x Fr

Vc: Volume courant

Fr: Fréquence respiratoire

•Au repos:

• Vc: 0,5 L

• Fr: 12-15 respiration/min

• Ventilation minute = 6 l.mn-1

Diapo 33

PPCO2art

PPO2 art

PpO2art

PpCO2art

Facteurs chimiques

Centres respiratoires (bulbe rachidien)

Diaphragme (force et fréquence de contraction)

Amplitude et fréquence respiratoire

Ventilation

pH pH

Régulation PpCO2 et PpO2 art, et pH

Diapo 34

Autres facteurs (voir TD)

PPCO2art , PPO2 art

pH

Chémorécepteurs centraux

(Bulbe rachidien)

Chémorécepteurs périphériques

(aorte et carotide)

Centres respiratoires

∆∆∆∆ pH∆∆∆∆ PpCO2 ∆∆∆∆ PpO2

Diapo 35

La ventilation s’adapte au cours de

L’exercice (voir TD2).

pH: paramètre homéostasique

Perturbations

cellulaires importantes

∆∆∆∆pH

Activité enzymatique

Forme des protéines

F- Rôle du Système respiratoire dans la régulation du pH

pH indice de l’acidité d’une solution

pH est déterminé par la concentration des H+

Ex: acide lactique• Les acides [H+]

+ [H+] élevée, plus pH petit, plus Sol ACIDE

+ [H+] faible, plus PH grand, plus Sol BASIQUE

Diapo 36A

Liquides extracellulaires Liquide

intraCSg Artériel Sg veineux Liquide

Interstitiel

pH = 7,4 pH = 7,35 pH = 7,35 pH = 7

Valeur régulée: pH artériel

Si pH artériel < 7,35 acidose

Si pH artériel > 7,45 alcalose

Valeurs de pH dans l’organisme

3 systèmes régulent le pH:

Systèmes tampons

Système respiratoire

Rein

Diapo 36B

En cas d’alcaloseEn cas d’acidose

Ventilation

Evacuation CO2

PpCO2 art

pH

CO2 + H20 H2CO3 H+ + HCO3-

H+

pH

Ventilation

Evacuation CO2

PpCO2 art

pH

CO2 + H20 H2CO3 H+ + HCO3-

H+

pH

CO2 + H20 H2CO3 H+ + HCO3-

Diapo 37

Diapo 34 et 35