Échanges gazeux PDF

**[Les échanges alvéolaires gazeux]** I. **[Généralités]** Les échanges gazeux ont lieu au niveau de **l'alvéole**. Les alvéoles sont regroupées en grappe aux extrémités des bronchioles terminales et représentent la plus grande partie du tissu pulmonaire. Chaque grappe d'alvéoles est entourée pa...

**[Les échanges alvéolaires gazeux]** I. **[Généralités]** Les échanges gazeux ont lieu au niveau de **l'alvéole**. Les alvéoles sont regroupées en grappe aux extrémités des bronchioles terminales et représentent la plus grande partie du tissu pulmonaire. Chaque grappe d'alvéoles est entourée par un réseau de capillaires (*cf figure*).  La plus grande partie de la surface des alvéoles est tapissée par **les pneumocytes de type 1**. La surface alvéolaire totale est d'environ **80 m^2^** (surface d'un demi-terrain de tennis). C'est [l'épaisseur minime] du cytoplasme des pneumocytes de type 1 qui les rend particulièrement adaptées aux échanges gazeux. Il y a aussi les pneumocytes de type 2 qui couvrent seulement 50 % de la surface alvéolaire et qui sont responsables de la sécrétion du surfactant. 1. [La membrane alvéolo-capillaire] L'espace qui sépare les pneumocytes, de la membrane cellulaire des cellules endothéliales des capillaires pulmonaires est [extrêmement réduit] et ne contient que quelques fibres élastiques et du collagène. C'est la **membrane alvéolo-capillaire** qui sépare cet espace alvéolaire de la lumière capillaire et qui mesure [moins d'un micron], c'est-à-dire nettement inférieur à l'épaisseur d'une feuille de papier. Les échanges gazeux s'effectuent par [diffusion simple], c'est la **loi de Fick** qui régit les échanges transmembranaires par diffusion simple (c'est donc un mécanisme [passif]). 2. [La loi de Fick] Cette loi de Fick nous dit que le débit du gaz (**V'**) qui traverse la membrane, est [proportionnel] : - à **D** (coefficient de diffusion du gaz à travers la membrane), lui-même dépendant des propriétés du gaz et de la membrane à traverser - à **S** (surface de la membrane) - à **ΔP** (gradient de pression du gaz de part et d'autre de la membrane à traverser) et [inversement proportionnel] : - à **e** (épaisseur de la membrane) Un gaz diffuse toujours d'un compartiment à pression partielle **élevée** vers un compartiment à pression partielle **plus** **faible**, jusqu'à atteindre un [équilibre]. C'est ce qui se passe également au niveau de l'alvéole, où on a une interface entre gaz et liquide. Les molécules gazeuses diffusent en fonction du gradient de pression partielle entre la phase gazeuse : [l'alvéole] et la phase liquide : le [sang capillaire], où ce gaz va se retrouver sous forme **dissoute**. 3\) [Diffusion alvéolaire] La pression partielle alvéolaire normale est ≈ **100 mmHg** et la pression partielle du sang veineux systémique qui arrive au poumon est ≈ **40 mmHg.** L'oxygène va donc se déplacer selon la différence de pression partielle ⬄ des alvéoles aux capillaires, en suivant le principe de diffusion simple. La diffusion va atteindre l'équilibre et la pression partielle du sang artériel va quitter le poumon (elle sera la même que dans les alvéoles ≈ 100 mmHg). A l'inverse, au niveau des capillaires pulmonaires, le sang veineux apportant le CO~2~ des cellules a une pression partielle de **46 mmHg**, alors que la P~CO2~ alvéolaire est = **40 mmHg.** Comme la P~CO2~ est plus élevée dans le plasma, le CO~2~ va donc des capillaires aux alvéoles. Quand le sang quitte les alvéoles, la P~CO2~ = 40 mmHg, elle est identique à celle des alvéoles. **[Remarque] : le CO~2~ diffuse 20 fois plus vite que l'O~2~.** En effet, le CO~2~ a une solubilité beaucoup plus grande que l'O~2~ et un poids moléculaire très proche, ce qui fait que sa vitesse de diffusion est plus rapide. Du fait des propriétés de la membrane alvéolo-capillaire, de sa grande surface et des coefficients de diffusion du CO~2~ et de l'O~2~: l'équilibre de la P~CO2~ et de la PO~2~ entre les 2 compartiments va survenir en seulement **¼ de seconde** soit environ 250 ms chez un sujet normal. Donc largement moins que le temps de transit du sang dans les capillaires pulmonaires ( ≈ 750 ms) chez un sujet normal au repos. **[2. Échanges alvéolaires gazeux]** Le prof décrit le tableau ci- dessous Ils sont **dépendants de plusieurs facteurs**, comme par exemple la **quantité d'oxygène** arrivant aux alvéoles, qui elle-même dépend de la [composition de l'air inspiré] (*si l'air est faible en O~2~ : répercussions sur la pression de l' O~2~  au niveau de l'alvéole et sur les échanges alvéolaires*) et de la [ventilation alvéolaire] (*fréquence, amplitude, résistance, compliance : cf cours précédents*). Si la **diffusion de l'O~2~*** *entre l'alvéole et le sang ne se fait pas correctement, on peut avoir des problèmes au niveau de la surface d'échange, mais aussi au niveau de la distance de diffusion qui elle-même dépend de l'épaisseur de la membrane **et/ou** de la quantité de liquide interstitiel. Enfin si l'alvéole n'est pas **perfusée** de façon adéquate (si absence ou ↘ de la perfusion) : les échanges ne peuvent pas se dérouler de manière correcte. *[Rq:] Nous allons aborder toutes ces notions spécifiques lors du cours sur l'insuffisance respiratoire.*