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LE SYSTÈME RESPIRATOIRE: Les échanges et le transport des gaz Collège de Maisonneuve Caroline Leduc 101-009-MA Automne 2010

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LE SYSTÈME RESPIRATOIRE:

Les échanges et le transport

des gaz

Collège de Maisonneuve

Caroline Leduc

101-009-MA

Automne 2010

Respiration externe2

Échanges gazeux entre les poumons et le sang

Trois facteurs influencent les échanges d’O2 et de

CO2 dans les alvéoles :

1. Les gradients de pression partielle et la solubilité

des gaz

2. La concordance entre la ventilation alvéolaire et la

perfusion sanguine alvéolaire

3. Les caractéristiques structurales de la membrane

alvéolo-capillaire

Respiration externe3

1. Les gradients de pression partielle et la

solubilité des gaz

L’équilibre s’établit très

rapidement : 0.25 sec

Le globule rouge passe

0.75 sec dans le capillaire

Respiration externe4

2. La concordance entre la ventilation alvéolaire et la

perfusion sanguine alvéolaire

Deux mécanismes régulateurs :

Si PO2basse dans alvéole = vasoconstriction

Si PO2élevée dans alvéole = vasodilatation

PO2agit sur les artérioles pulmonaires (effet inverse que dans le

reste du corps)

Si PCO2basse dans alvéole = bronchoconstriction

Si PCO2élevée dans alvéole = bronchodilatation

PCO2agit sur les bronchioles

Respiration externe5

Respiration externe6

3. Les caractéristiques structurales de la membrane

alvéolo-capillaire

Dans des poumons sains, la membrane est très mince entre

le sang et les alvéoles.

De plus, les gaz respiratoires passent à travers directement

par diffusion car ils sont liposolubles.

Plus l’aire de la membrane alvéolo-capillaire est étendue,

plus grande est la quantité de gaz qui peut diffuser en un

laps de temps donné.

Déséquilibres de la membrane7

L’œdème pulmonaire : envahissement des

alvéoles des poumons par du plasma

sanguin (partie liquidienne du sang) qui a

traversé la paroi des capillaires. Il s'agit

du principal symptôme de l'insuffisance de

fonctionnement de la partie gauche du

cœur (insuffisance cardiaque gauche). Il

peut aussi survenir suite à une pneumonie.

Lors d’un œdème, la membrane alvéolo-

capillaire s’épaissit (envahie par le

plasma). Les échanges gazeux sont alors

moins efficaces et les tissus commencent à

manquer d’oxygène.

Déséquilibres de la membrane8

L’emphysème pulmonaire :

cause des ruptures dans les

parois d’alvéoles adjacentes

ce qui diminue l’aire de la

membrane, donc diminue les

échanges gazeux.

Respiration interne9

Échanges gazeux entre les tissus et le sang

Sens inverse que poumons-sang

Respirations externe et interne10

Transport de l’O2 dans le sang11

Dissous dans le plasma (1,5%)

Lié à l’hémoglobine dans les érythrocytes (98,5%)

HHb + O2 HbO2 + H+

HHb: désoxyhémoglobine

HbO2: oxyhémoglobine

Voir p.15 du cahier

Transport de l’O2 dans le sang12

La vitesse de captation et de libération de l’O2 par

l’hémoglobine dépend de :

PO2 (augmente la vitesse d’association, effet coop)

PCO2 (augmente la vitesse de dissociation)

Température (augmente la vitesse de dissociation)

pH sang (plus pH bas et acide, plus la vitesse de

dissociation élevée)

Concentration de 2,3-DPG (produit dans les GR lors

utilisation du glucose, augmente la vitesse de dissociation)

Déséquilibre: l’hypoxie13

L’hypoxie : diminution de l’apport en oxygène aux tissus.

Symptômes

Quand la saturation de l’hémoglobine tombe sous la barre des 75%, la peau et les muqueuses deviennent cyanosées (bleuâtres).

Détresse respiratoire

Types

Anémies (manque de GR ou manque d’Hb dans GR)

Circulation ralentie ou bloquée (insuffisance, embolie, thrombus)

Histotoxique (poison empêche cellules d’utiliser O2, ex: cyanure)

Oxycarbonisme (intoxication au monoxyde de carbone, incendie)

L’hémoglobine a 200X plus d’affinité de liaison avec le CO qu’avec l’O2

Les symptômes : désorientation et céphalée lancinante (pas de cyanose)

Traitement : oxygène hyperbare ou oxygène à 100% pour déloger le CO

Transport du CO2 dans le sang14

Le gaz carbonique est transporté dans le plasma

sous trois formes :

Dissous dans le plasma (7 à 10%)

En complexe avec l’hémoglobine (un peu plus de 20%)

pas attaché à l’hème

lié au groupement amine des acides aminés de la globine

(donc pas de compétition avec l’O2 pour un site de liaison)

Sous forme d’ions bicarbonate HCO3- (70%)

Produit surtout dans les GR via anhydrase carbonique

L:es échanges des gaz dans le sang15

Tissus

L:es échanges des gaz dans le sang16

Poumons

CO2 et pH sanguin17

La transformation du CO2 en acide carbonique puis en ions hydrogène et bicarbonate:

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

Ions H+ : tamponnés par Hb ou autres protéines plasmatiques

Ions HCO3- : réserve alcaline pour le système tampon acide

carbonique-bicarbonate, très important pour l’équilibre du pH sanguin

Exemple: Si respiration lente et superficielle, CO2 s’accumule, + d’acide carbonique, pH diminue, les ions HCO3

- vont se lier aux ions H+ pour tamponner le pH