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ELEMENTS DE ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

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ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE. Fonctions du Système respiratoire. Fonction POMPE Ventilatoire Fonction d’Echangeur Gazeux alvéoles – sang capillaire. Ventilation totale = Vent Alvéolaire + Vent espace mort. Espace Mort (Vd). Vd Anatomique Vd Alvéolaire. Vd Physiologique. V ’CO2 - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

ELEMENTS DEELEMENTS DE

PHYSIOLOGIE RESPIRATOIREPHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Page 2: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE
Page 3: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Fonctions du Système respiratoireFonctions du Système respiratoire

Fonction POMPE VentilatoireFonction POMPE Ventilatoire

Fonction d’Echangeur GazeuxFonction d’Echangeur Gazeux

alvéoles – sang capillaire alvéoles – sang capillaire

Page 4: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Ventilation totale = Vent Alvéolaire + Vent espace mortVentilation totale = Vent Alvéolaire + Vent espace mort

Page 5: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Vd Anatomique

Vd Alvéolaire

Vd Physiologique

Espace Mort (Vd)

Page 6: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

PaCO2

Production métabolique

(V ’CO2)

Ventilation Alvéolaire

(V ’A)

V ’CO2

PaCO2 //

V ’A

Page 7: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Vd Anatomique

Vd Alvéolaire

Vd Physiologique

V ’Alvéolaire et PaCO2

PaCO2= Production de Co2

Ventilation Alvéolaire

PaCO2 = V ’CO2

V ’Courante - V ’Espace Mort

Page 8: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

ELEMENTS de PHYSIOLOGIEELEMENTS de PHYSIOLOGIE VENTILATOIREVENTILATOIRE

Mécanique RespiratoireMécanique Respiratoire• le modèle: soufflet + moteurle modèle: soufflet + moteur

• le soufflet:le soufflet: spirométriespirométrie charge élastique: charge élastique:

compliancecompliance charge résistive: Rvacharge résistive: Rva

• le moteur:le moteur: relation force-longueurrelation force-longueur relation effort-Pgénéréerelation effort-Pgénérée

Rapport VRapport VAA / Q / Q• influence de Vinfluence de VAA/Q sur PaO2/Q sur PaO2

• Hétérogénéité de la distribution Hétérogénéité de la distribution régionale de Vrégionale de VAA et Q et Q

• Cause de l ’hétérogénéité de la Cause de l ’hétérogénéité de la distribution régionale de Vdistribution régionale de V

• Cause de l ’hétérogénéité de la Cause de l ’hétérogénéité de la distribution régionale de Qdistribution régionale de Q

Page 9: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Élément

Résistif

Élément

élastique

soufflet

moteur

Modèle Mécanique

Page 10: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Modèlisation du système respiratoireModèlisation du système respiratoire

Page 11: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Volume Résiduel

Volume Expiratoire de Réserve

Volume Courant

Volume Inspiratoire de Réserve

Capacité

Résiduelle Fonctionnelle

Capacité Vitale

Capacité Pulmonaire Totale

SPIROMETRIE

Page 12: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Rapport de TiffeneauRapport de Tiffeneau

Page 13: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Pres

Pel

Pmus

Equation de mouvement

Pmus = Pel + Pres

Notions de « charges » élastiques et résistives

Page 14: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

CHARGE ELASTIQUECHARGE ELASTIQUE

Courbe Pression-Volume statique du Courbe Pression-Volume statique du Système RespiratoireSystème Respiratoire

Notion de ComplianceNotion de Compliance• distensibilité du Système respiratoiredistensibilité du Système respiratoire• Volume pulmonaire aéréVolume pulmonaire aéré

Page 15: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

COURBE PRESSION - VOLUME COURBE PRESSION - VOLUME STATIQUESTATIQUE du Système Respiratoiredu Système Respiratoire

Pst

Volume

VR

CPT

CRF

VtiV

P C = V / P

Page 16: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

PA P B

+100 ml

CA=100 ml/cm H2O

+ 50 ml

CB = 50 ml/cm H2O

A est deux fois plus « distensible » que B

La Compliance mesure la « distensibilité »

Compliance : Compliance : V / V / P ml/cm H2OP ml/cm H2O

1 cm H2O 1 cm H2O

Page 17: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

1 cm H2O 1 cm H2O

+ 10 mL

Cs = 10 mL/ cm H2O

+ 1000 mL

Ce = 1000 mL/ cm H2O

souriséléphant

Le tissu pulmonaire de la souris n’est pas 100 fois

moins distensible que celui de l’éléphant

( en réalité la Compliance spécifique ml/cm H2O/g de tissu est la même )

C’est le volume pulmonaire de départ qui est très différent

La Compliance renseigne sur le volume pulmonaire aéré, disponible pour la ventilation.

Page 18: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

1 cm H2O 1 cm H2O

Poumons normaux SDRA sévère

+ 100 mL

C = 100 mL/ cm H2O

+ 50 mL

C = 50 mL/ cm H2O

Page 19: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

CHARGE RESISTIVECHARGE RESISTIVE

RRVAVA = = P / VP / V

• RRVAinsp VAinsp = Pova - Palv / Vinsp= Pova - Palv / Vinsp

• RRVAexpiVAexpi = Palv - Pova / Vexpi = Palv - Pova / Vexpi

RRVAVA = = . L . V . L . V

. D. D44

RVA dépend du volume PulmonaireRVA dépend du volume Pulmonaire

Pova

Palv

R

Page 20: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Le « Moteur » : diaphragmeLe « Moteur » : diaphragme

Relation longueur repos - forceRelation longueur repos - force

100%

130%100%

% de la force maximale

% de la longueur maximale

Page 21: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Le « Moteur » : diaphragmeLe « Moteur » : diaphragme

Relation effort – pression généréeRelation effort – pression générée

P1 = 2T / r1

P2 = 2T / r2P2 < P1

r1

r2Normal

BPCO distendu

Page 22: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Possibilité de réaliser une inspirationPossibilité de réaliser une inspiration

Charge mécanique respiratoire Performances neuromusculaires

Ch résistive

Ch élastique

Page 23: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Endurance musculaire respiratoire : Endurance musculaire respiratoire : déséquilibre énergétique favorabledéséquilibre énergétique favorable

Fourniture en O2 Besoins en O2

Page 24: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Equilibre Ventilatoire (sujet normal)

TaO2 mus.resp.

Besoins ventilatoires

Charge mécaniq.resp.

Capacité effecteur resp. neuro-musc.

Reserve

Ventilatoire

Page 25: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Equilibre Ventilatoire (sujet BPCO compensé)

TaO2 mus.resp.

Besoins ventilatoires

Charge mécaniq.resp.

Capacité effecteur resp. neuro-musc.

Reserve

Ventilatoire

(Diaphragme inefficace)

( PEPi )

Page 26: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Equilibre VentilatoireEquilibre Ventilatoire (sujet BPCO décompensé) (sujet BPCO décompensé)

TaO2 mus.resp.

Besoins ventilatoires

Charge mécaniq.resp.

Capacité effecteur resp. neuro-musc.

(Diaphragme inefficace)

( PEPi )

Page 27: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

ECHANGES GAZEUX ECHANGES GAZEUX

ET ET

RAPPORT VENTILATION / PERFUSIONRAPPORT VENTILATION / PERFUSION

Page 28: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

PAO2 = 100PACO2 = 40

PAH2O = 47 PAN2 = 573

Pv CO2 = 45

PvO2 = 40

Pcap CO2 = 40

Pcap O2 = 100

Pcap CO2

Pcap O2100

45

40

75 msec

Pi O2 = 160

Pi N2 = 600

P partielles en mmHg

Page 29: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Q = 5 L / min

V = 5 L / min

Notion de Rapport Ventilation / Perfusion

Page 30: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

V < 5 L / min

Q = 5 L / min

Notion de Rapport Ventilation / Perfusion

Page 31: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

V = 5 L / min

Q < 5 L / min

Notion de Rapport Ventilation / Perfusion

La couleur du liquide à la sortie de la chambre de mélange dépend du rapport Débit de colorant V / Débit de diluant Q

Page 32: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Notion de Rapport Ventilation / Perfusion

Unité Type D

Unité Type N

Unité Type S

La coloration du liquide à la sortie collective dépend :

•De la coloration à la sortie de chaque type d’unité (rapport V/Q régional)

•Du nombre respectif d’Unités D, N, et S

Page 33: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Rapport Ventilation / PerfusionRapport Ventilation / Perfusion

VA = 5 L / min

Pi O2 = 150 mm Hg

Q = 5 L / minPv O2 = 40 mmHg

PaO2 = 98 mm Hg

PA O2 = 100 mmHg

Le niveau de Pa O2 dépend du rapport VA / Q

VA / Q = 1

Page 34: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

VA = 0 L / min

Pi O2 = 150 mm Hg

Q = 5 L / minPv O2 = 40 mmHg

PaO2 = 40 mm Hg

PA O2 <100 mmHg

Unités pulmonaires à rapport VA / Q = 0

SHUNT

Page 35: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

VA < 5 L / min

Pi O2 = 150 mm Hg

Q = 5 L / minPv O2 = 40 mmHg

PaO2 < 98 mm Hg

Unités pulmonaires à rapport VA / Q < 1

Effet shunt

Page 36: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

V = 5 L / minPi O2 = 150 mm Hg

Q = 0 L / minPv O2 = 40 mmHg

PAO2 = 150 mm Hg

Unités à rapport VA / Q =

Vd alvéolaire

Page 37: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

V = 5 L / minPi O2 = 150 mm Hg

Q < 5 L / minPv O2 = 40 mmHg

PaO2 > 98 mm Hg

Unités pulmonaires à rapport VA / Q >1

Effet Espace mort

Page 38: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

VA

Base Sommet

Répartition Régionale du Volume InspiréVA

Page 39: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

- 2 cm H2O

0

- 10 cm H2O

0

0 cm H2O

Immédiatement avant le début de l ’Inspiration

Page 40: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Répartition Régionale du Volume Inspiré

Pression

Volume

Début Inspiration

Fin

Inspiration

Page 41: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Q

Base Sommet

Répartition Régionale du Débit SanguinQsg

Page 42: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

PA > Pa > Pv

Pa > PA > Pv

Pa > Pv > PA

VD

I

II

III

PAP

Répartition Régionale du Débit Sanguin

WEST

Page 43: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Répartition pulmonaire régionale du débit sanguin et du débit gazeux

Base Sommet

VA

Q

VA / Q

1

0

VA / Q

3ème côteZones à VA / Q <1 Zones à VA / Q 1 Zones à VA / Q > 1

Page 44: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

VA / Q = 1

VA / Q >1

VA / Q =

VA / Q <1

VA / Q = 0

Page 45: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

VA / QVA / Q = 1

VA / Q >1

VA / Q =

VA / Q <1

VA / Q = 0

Page 46: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

VA / QVA / Q = 1

VA / Q =

VA / Q = 0

Modèle à 3 compartiments

Page 47: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Rapport ventilation/perfusion global = 1Rapport ventilation/perfusion global = 1

30%

65%

5%

Page 48: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Effet « espace mort »Effet « espace mort »

Augmentation des zones à haut rapport VA /Q

> 30%

Page 49: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Effet « shunt »Effet « shunt »

Augmentation des zones à bas rapport VA /Q

> 5%

Page 50: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Effet de la PEPi (1)Effet de la PEPi (1)

Pst

Volume

VR

CPT

CRF

PEPi

L’inspiration a lieu sur la zone de mauvaise compliance du SR

Page 51: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Merci de votre AttentionMerci de votre Attention

Page 52: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Inhomogénéité de la distribution de la Inhomogénéité de la distribution de la PerfusionPerfusion

I

II

III

Page 53: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Inhomogénéité de la distribution de la VentilationInhomogénéité de la distribution de la Ventilation

V

Ppl

-10

-2

-13

-5

-2 -5 -10 -13

Page 54: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

VA / QQ

VA

Zones à VA / Q <1 Zones à VA / Q = 1 Zones à VA / Q > 1

VA /Q

1

Bases Sommet

> 1

< 1

Page 55: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

AnatomieAnatomie

Fosses nasales

Pharynx

Larynx

Trachée

Bronches souchesBronches

Page 56: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Espace Mort (Vd) [ 150 ml ]Espace Mort (Vd) [ 150 ml ]

Vd alvéolaire = volume de gaz contenu dans zones alvéolaires ne participant pas aux échanges gazeux

Page 57: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

V’Alvéolaire et PaCO2V’Alvéolaire et PaCO2

V’CO2

PaCO2 = ---------- . K

V’ Alv

Page 58: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

SPIROMETRIESPIROMETRIE

Page 59: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Ph

Co2

2-3 DPG

Ph

Co2

2-3 DPG

Page 60: ELEMENTS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE