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La Diffusion alvéolo- capillaire 1- Définition 2- La loi de Fick, diffusion de l ’O 2 et du CO 2 3- Exploration de la diffusion : le T CO

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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

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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)

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1- film liquidien

2- pneumocyte I

3- membranes basales fusionnées

4- cellule endothéliale

Alvéole

capillaire

diffusionDiffusion

Membrane alvéolo-capillaire

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2- La loi de Fick

Gaz (D): solubilitéPM

Membrane : épaisseur (e)surface (s)

P1

P2

dQ / dt = (D . s . dP) / e

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PO2 =100

PO2 =40

mmHg

PO2 =100PO2

=40

Diffusion de l ’ O2

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O2

HbO2

O2

Hb

Qc

Transfert de l’O2 : de l’alvéole jusqu’à la combinaison avec l’hémoglobine (Hb)

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PCO2

=40

PCO2 =45

Le CO2 diffuse 20 x plus vite que l ’O2

mmHg

PCO2

=40PCO2

=45

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: 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)

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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

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La circulation pulmonaire

Rappel : Anatomie fonctionnelle1- Circulation bronchique2- Caractéristiques hémodynamiques3- Modification des résistances

vasculaires4- Distribution du débit sanguin5- Exploration

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Circulation pulmonaire

Anatomie fonctionnell

e

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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

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2- Circulation pulmonaire Caractéristiques

hémodynamiques

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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

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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

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Volume sanguin pulmonaire

• lors de l’exercice : peut augmenter de 20 à 30 % en position assise ou debout

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2-b Débit sanguin pulmonaire

• circulation pulmonaire circulation systémique : en série

• le débit pulmonaire est donc identique au débit systémique (5L/min)

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2-c Les pressions pulmonaires

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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

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VD

OGOD

VG Cap. Syst.Cap. pulm.

Art. pulmonaire Aorte

Veines cavesVeines Pulmonaires

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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

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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

..

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3- Modification des résistances vasculaires

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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

.

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recrutement distension+

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3-b Vasomotricité

• Le muscle lisse artériel peut se contracter

• et provoquer une augmentation des résistances vasculaires

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3-b Vasomotricité

• Vasoconstricteurs :- hypoxie- Endothéline- Angiotensine II- Sérotonine- Adrénaline (récepteurs alpha

adrénergiques)- Histamine- acidose

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• Vasodilatateurs :- Prostacycline- NO- Peptide atrial natriurétique- Acétyl choline

3-b Vasomotricité

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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

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5- Exploration de la circulation pulmonaire

• Hémodynamique :– échographie-doppler– cathétérisme cardiaque droit +++

• Imagerie :– TDM avec injection, scanner spiralé– angiographie– scintigraphie

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Embolie pulmonaire : thrombus à cheval sur la bifurcation du tronc de l'Artère Pulmonaire, s'étendant davantage dans l'A.P. droite.

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Cathéter flotté de type Grandjean

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Cathétérisme cardiaque droit

Mesure de POD, PVD, PAP

Cathéter

(v brachiale ou jugulaire)

OD

VDAP cap VP

OG

Capteur pression

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Cathétérisme cardiaque

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Les inégalités ventilation - perfusion

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Les inégalités ventilation - perfusion

1- Définition2- Unité alvéolo-capillaire :

VA / Q optimalshuntespace mort

3- Poumon entier

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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

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Modèle

Colorant en poudre (V)

V / Q

eau

(Q)

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Les inégalités ventilation - perfusion

2- VA / Q et unité alvéolocapillaire

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PO2 =100

mmHg

PO2 =100PO2

=40

Unité alvéolocapillaire optimaleVA/Q = 1

PO2 =150

PCO2

=40 PCO2

=40PCO2

=45

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PO2 =40

mmHg

PO2 =40PO2

=40

Unité alvéolocapillaire : shuntVA/Q = 0

PCO2

=45

PCO2

=45PCO2

=45

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shunt

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PO2 =150

mmHg

Unité alvéolocapillaire : espace mortVA/Q = infini

PO2 =150

PCO2 =0

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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

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Le poumon entier

base sommet

ventilation perfusion

3eme côte

VA / Q

1

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Le poumon entier

PO2 en mmHg

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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