Echanges gazeux pulmonaires

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Questions and Answers

Quel est le pourcentage d'oxygène (O2) dans l'air atmosphérique?

  • 0.04%
  • 21% (correct)
  • 79%
  • 5%

Quel gaz est considéré comme un déchet de la combustion oxydative des nutriments?

  • He
  • O2
  • N2
  • CO2 (correct)

Qu'est-ce qui doit se produire avant que l'oxygène puisse être utilisé par les cellules?

  • L'oxygène doit être converti en CO2.
  • L'oxygène doit passer à travers les membranes alvéolaires. (correct)
  • L'oxygène doit se lier à l'hémoglobine.
  • L'oxygène doit être éliminé par les poumons.

Quelle est la valeur moyenne de la pression totale atmosphérique au niveau de la mer?

<p>760 mmHg (B)</p> Signup and view all the answers

Comment se définit la pression partielle d'un gaz dans un mélange?

<p>C'est la pression que ce gaz exercerait s'il occupait seul le volume. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le chemin que suit le CO2 pour être éliminé du corps?

<p>Des cellules vers les capillaires tissulaires, puis vers les alvéoles. (B)</p> Signup and view all the answers

Quels gaz constituent majoritairement l'air atmosphérique?

<p>N2 et O2 (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal de l'oxygène dans les cellules?

<p>Favoriser la combustion oxydative des nutriments. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la valeur approximative de la PO2 alvéolaire?

<p>105 mm Hg (C)</p> Signup and view all the answers

Comment le CO2 est-il éliminé des poumons?

<p>Par diffusion vers le gaz alvéolaire (D)</p> Signup and view all the answers

Quelles couches composent la membrane alvéolocapillaire?

<p>Surfactant et membrane basale des cellules épithéliales (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la pression partielle normale de CO2 dans les alvéoles?

<p>40 mm Hg (D)</p> Signup and view all the answers

Quel mécanisme permet l'échange de gaz dans les poumons?

<p>Diffusion par différence de pression partielle (B)</p> Signup and view all the answers

Comment se maintient la PO2 du sang artériel au cours du cycle respiratoire?

<p>Elle reste stable et invariable (B)</p> Signup and view all the answers

Quelles sont les conséquences d'une diminution de la pression partielle d'O2 dans les poumons?

<p>Diminution de la quantité d'O2 transférée au sang (D)</p> Signup and view all the answers

Quelles caractéristiques de la membrane alvéolocapillaire facilitent les échanges gazeux?

<p>Épaisseur très fine et grande surface (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le type de sang qui entre dans les capillaires pulmonaires par l'artère pulmonaire ?

<p>Sang veineux pauvre en oxygène (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la raison principale de la diffusion des gaz au niveau alvéolocapillaire ?

<p>L'épaisseur de la membrane est très faible (D)</p> Signup and view all the answers

Selon la loi de Fick, de quoi la diffusion d'un gaz est-elle inversement proportionnelle ?

<p>À l'épaisseur de la membrane (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle constante de diffusion est plus élevée entre le CO2 et l'O2 ?

<p>K du CO2 est supérieure à K de l'O2 (C)</p> Signup and view all the answers

Quel facteur n'a pas d'impact direct sur la capacité de diffusion d'un gaz ?

<p>Température ambiante (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est l'équation pour calculer la pression partielle d'un gaz?

<p>Pression partielle d'un gaz = pression totale x concentration fractionnelle du gaz dans le mélange (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le coefficient de diffusion du poumon exprimé en millilitres par minute par millimètre de mercure (ml/min/mmHg) ?

<p>DL (C)</p> Signup and view all the answers

Comment se comporte la diffusion du CO2 comparée à celle de l'O2 ?

<p>Elle a une faible différence de pression mais une diffusibilité importante (D)</p> Signup and view all the answers

Comment la pression partielle de l'oxygène (PO2) change-t-elle en altitude?

<p>La PO2 diminue en altitude en raison de la diminution de la Patm (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'effet de la loi de Henry sur la dissolution des gaz dans les liquides?

<p>Chaque gaz se dissout dans le liquide en proportion de sa pression partielle (C)</p> Signup and view all the answers

En combien de temps l'équilibre des pressions partielles est-il atteint lors des échanges gazeux ?

<p>0,3-0,4 seconde (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la pression partielle de la vapeur d'eau (PH2O) lorsque l'air atmosphérique est réchauffé à 37°C?

<p>47 mm Hg (A)</p> Signup and view all the answers

Dans quel sens un gaz diffuse-t-il par rapport aux pressions partielles?

<p>D'une zone de forte pression partielle vers une zone de faible pression partielle (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le calcul de la PO2 lorsque l'air est inspiré?

<p>PO2 = (Patm - PH2O) x 0,21 (D)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui réduit la pression partielle des composants de l'air inspiré?

<p>La saturation en vapeur d'eau (C)</p> Signup and view all the answers

En prenant un gaz dans le sang capillaire pulmonaire, quel rapport existe avec le gaz alvéolaire?

<p>La pression partielle du gaz dans le sang est toujours plus faible (D)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi est-il difficile de mesurer P2 lorsque le gaz analysé est l'O2?

<p>Parce que P2 est pratiquement nulle pour l'O2. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est l'équation utilisée pour calculer la capacité de diffusion du monoxyde de carbone (DLCO)?

<p>DLCO = V˚CO / PaCO (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le facteur correct pour convertir DLCO en DLO₂?

<p>1,23 (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle condition clinique peut être identifiée par une diminution de DLO₂?

<p>Œdème pulmonaire (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle modification peut entraîner une anomalie de la diffusion alvéolocapillaire?

<p>Un arrêt de la perfusion (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'impact de l'accumulation de liquide dans les alvéoles sur la diffusion gazeuse?

<p>Réduction de la capacité de diffusion (A)</p> Signup and view all the answers

Quel facteur parmi les suivants n'affecte pas les échanges alvéolocapillaires?

<p>La température ambiante (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle pathologie peut entraîner une modification de la surface fonctionnelle des poumons?

<p>L'emphysème (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la pression partielle artérielle en O₂ (PaO₂) dans un poumon normal?

<p>100 mmHg (B)</p> Signup and view all the answers

Quel facteur contribue à l'inégalité du rapport ventilation/perfusion?

<p>La structure élastique des poumons (B)</p> Signup and view all the answers

Quel rapport ventilation/perfusion (VA/Q) est considéré comme normal chez un sujet sain?

<p>1 (D)</p> Signup and view all the answers

Dans une obstruction bronchique, quel est le rapport VA/Q observé?

<p>0 (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la pression partielle de CO2 (PCO2) dans les cellules des tissus, lors du métabolisme oxydatif?

<p>46 mmHg (C)</p> Signup and view all the answers

Quel processus permet le transfert d'O2 entre le sang des capillaires systémiques et les cellules des tissus?

<p>Diffusion (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la valeur d'équilibre normale entre la pression partielle alvéolaire en O₂ (PAO₂) et la pression partielle artérielle en O₂ (PaO₂)?

<p>PaO₂ ≈ PAO₂ (A)</p> Signup and view all the answers

Quel type d'obstruction produit un rapport VA/Q infini?

<p>Obstruction vasculaire (C)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Pression partielle d'un gaz

La pression exercée par un seul gaz dans un mélange gazeux.

Diffusion des gaz

Le mouvement des gaz d'une zone de haute pression partielle vers une zone de basse pression partielle.

Echanges gazeux pulmonaires

L'échange d'oxygène et de dioxyde de carbone entre les poumons et le sang.

Barrière de diffusion pulmonaire

Les couches de tissu qui séparent les alvéoles pulmonaires des capillaires sanguins.

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Pression partielle d'oxygène (PO2)

La pression exercée par l'oxygène dans l'air ou le sang.

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Pression partielle de dioxyde de carbone (PCO2)

La pression exercée par le dioxyde de carbone dans l'air ou le sang.

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Transfert d'oxygène

Le déplacement de l'oxygène des poumons vers le sang et ensuite vers les tissus.

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Transfert de CO2

Le déplacement du dioxyde de carbone des tissus vers le sang puis vers les poumons.

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Loi de Dalton

La pression totale d'un mélange de gaz est égale à la somme des pressions partielles de chaque gaz.

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Pression partielle

La pression exercée par un seul gaz dans un mélange de gaz.

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Loi de Henry

La quantité d'un gaz qui se dissout dans un liquide est proportionnelle à sa pression partielle.

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PO2 alvéolaire

Pression partielle de l'oxygène dans les alvéoles pulmonaires.

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PCO2 alvéolaire

Pression partielle du dioxyde de carbone dans les alvéoles pulmonaires.

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Patm

Pression atmosphérique

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PO2= (Patm - PH2O) x Fgaz

Calcul de la pression partielle de l'oxygène,en tenant compte de la pression atmosphérique et de la pression partielle de la vapeur d'eau.

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Membrane alvéolocapillaire

Fine barrière qui sépare l'air dans les alvéoles du sang dans les capillaires pulmonaires, permettant les échanges gazeux.

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Épaisseur de la membrane alvéolocapillaire

Très fine, de 0,3 à 0,5 μm, composée de plusieurs couches de cellules et de tissus.

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Couches de la membrane alvéolocapillaire

Composée du film liquidien alvéolaire, de l'épithélium alvéolaire, de la membrane basale des cellules épithéliales, de l'espace interstitiel, de la membrane basale capillaire et de l'endothelium capillaire.

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Différences de PO2 et PCO2 dans les capillaires pulmonaires

Le sang arrive pauvre en oxygène (faible PO2) et riche en CO2 (haute PCO2), tandis que l'air alvéolaire est riche en oxygène (haute PO2) et pauvre en CO2 (faible PCO2).

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Efficacité des échanges alvéolocapillaires

La finesse de la membrane et les différences de pression partielle permettent des échanges gazeux rapides et efficaces.

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Sang veineux systémique : PO2 et PCO2

Le sang provenant des tissus et entrant dans les capillaires pulmonaires est pauvre en oxygène (PO2 = 40 mmHg) et riche en dioxyde de carbone (PCO2 = 46 mmHg).

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Différence de pression partielle

La différence de pression partielle entre l'oxygène et le dioxyde de carbone dans les alvéoles pulmonaires et le sang des capillaires entraîne la diffusion de l'oxygène vers le sang et du CO2 vers les alvéoles.

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Équilibre des pressions partielles

La diffusion se poursuit jusqu'à ce que les pressions partielles de l'oxygène et du dioxyde de carbone soient égales dans les alvéoles et le sang sortant des capillaires pulmonaires.

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Loi de Fick : surface de la membrane

La quantité de gaz qui diffuse à travers la membrane alvéolocapillaire est proportionnelle à la surface de la membrane.

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Loi de Fick : épaisseur de la membrane

La quantité de gaz qui diffuse à travers la membrane alvéolocapillaire est inversement proportionnelle à l'épaisseur de la membrane.

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Loi de Fick : gradient de pression

La quantité de gaz qui diffuse à travers la membrane alvéolocapillaire est proportionnelle au gradient de pression du gaz entre l'alvéole et le capillaire.

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Constante de diffusion : solubilité du gaz

La constante de diffusion d'un gaz est proportionnelle à sa solubilité dans la membrane alvéolocapillaire.

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Constante de diffusion : poids moléculaire

La constante de diffusion d'un gaz est inversement proportionnelle à la racine carrée de son poids moléculaire.

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DLCO

La capacité de diffusion du monoxyde de carbone (CO) dans le poumon, un indicateur de l'efficacité des échanges gazeux.

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DLO₂

La capacité de diffusion de l'oxygène (O2) dans le poumon, calculée à partir du DLCO.

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Pourquoi le CO est utilisé pour mesurer DL?

Le CO se lie rapidement à l'hémoglobine, réduisant sa pression dans le sang à presque zéro, ce qui simplifie le calcul du DLCO.

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Qu'est-ce qui perturbe les échanges gazeux ?

L'épaisseur de la membrane alvéolo-capillaire ou la surface de diffusion réduite affectent les échanges gazeux.

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Œdème pulmonaire

Accumulation de liquide dans les alvéoles et l'interstitium, augmentant l'épaisseur de la barrière alvéolo-capillaire.

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Emphysème

Destruction des tissus des alvéoles, réduisant la surface de diffusion des gaz.

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Ventilation alvéolaire

Le volume d'air frais qui atteint les alvéoles à chaque minute, crucial pour les échanges gazeux.

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Perfusion pulmonaire

Le volume de sang passant par les capillaires pulmonaires par minute, crucial pour les échanges gazeux.

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Rapport ventilation/perfusion

Relation entre la quantité d'air qui ventile les alvéoles et la quantité de sang qui les perfuse.

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Gradient alvéolo-capillaire normal en O₂

La différence de pression partielle en oxygène entre les alvéoles et les capillaires pulmonaires.

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Shunt anatomique

Du sang qui passe des artères vers les veines sans entrer en contact avec les alvéoles.

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Inégalité du rapport VA/Q

Différences dans le rapport ventilation/perfusion entre différentes zones du poumon.

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Compliance alvéolaire

Capacité des alvéoles à se dilater en réponse à une augmentation de pression.

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VA/Q = 0

Zone perfusée mais non ventilée.

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VA/Q = ∞

Zone ventilée mais non perfusée.

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Différences de PO2 et PCO2 dans les capillaires systémiques

La PO2 est plus basse et la PCO2 est plus élevée dans les cellules que dans le sang des capillaires systémiques.

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Study Notes

Echanges gazeux pulmonaires et systémiques

  • Objectifs d'apprentissage:
    • Décrire le principe de Fick appliqué à la diffusion des gaz.
    • Identifier les composants de la barrière de diffusion pulmonaire.
    • Décrire la cinétique du transfert de l'oxygène à travers la membrane alvéolo-capillaire.
    • Décrire les spécificités du transfert du dioxyde de carbone (CO2).
    • Définir le lien entre la méthode de mesure de la capacité de transfert pulmonaire et son intérêt clinique.

Introduction

  • L'oxygène doit traverser les membranes alvéolaires pour atteindre les capillaires pulmonaires, puis le sang, et les tissus.
  • Le dioxyde de carbone (CO2) suit un chemin inverse pour être éliminé.
  • Ce processus est essentiel à la production d'énergie dans les cellules.

I- Principes physiques

  • Notion de pression partielle: L'air atmosphérique est un mélange de gaz. Chaque gaz exerce une pression partielle. La pression totale est la somme des pressions partielles de chaque gaz.
  • Diffusion des gaz dans les liquides: Selon la loi de Henry, la quantité d'un gaz qui se dissout dans un liquide est proportionnelle à sa pression partielle. Un gaz se dissout plus facilement dans un liquide si sa pression partielle est plus élevée.

II- Pressions des gaz alvéolaires (PO2 et PCO2)

  • Introduction: L'air atmosphérique est réchauffé et saturé en eau à 37°C dans les voies respiratoires.
  • PO2 alvéolaire: L'humidification de l'air et le renouvellement partiel du gaz alvéolaire diminuent la PO2 alvéolaire, qui est d'environ 105mmHg.
  • PCO2 alvéolaire: La PCO2 alvéolaire est d'environ 40 mmHg, et elle reste relativement stable au cours du cycle respiratoire.

III- Echanges gazeux dans les capillaires pulmonaires

  • Membrane alvéolocapillaire: La membrane alvéolocapillaire est fine (0,3 à 0,5 µm) et constituée de couches de film liquidien alvéolaire, surfactant, épithélium alvéolaire, membranes basales des cellules épithéliales, espace interstitiel, et membrane basale capillaire, et l'endthélium capillaire.
  • Différences de PO2 et PCO2: Le sang veineux arrivant aux capillaires pulmonaires a une PO2 basse (40 mmHg) et une PCO2 élevée (46 mmHg). La différence de pression entre les gaz alvéolaires et le sang conduit à la diffusion de l'oxygène (O2) du poumon vers le sang et du dioxyde de carbone (CO2) du sang vers le poumon.

IV- Echanges gazeux dans les capillaires systémiques

  • Introduction: Le transfert d'O2 et de CO2 entre le sang des capillaires systémiques et les cellules des tissus se fait par simple diffusion due aux différences de pressions partielles.
  • Différences de PO2 et PCO2: Le sang artériel, issu des poumons, a une PO2 d'environ 100 mmHg et une PCO2 d'environ 40 mmHg. Au niveau des tissus, la PO2 diminue et la PCO2 augmente due à l'utilisation de l'oxygène et à la production de dioxyde de carbone par les cellules.

Conclusion

  • Les échanges alvéolo-capillaires sont essentiels à la respiration cellulaire, car ils garantissent le transport de l'oxygène et l'élimination du dioxyde de carbone.

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