Échanges respiratoires

1er cycle – PCEM2 – MI2 – Physiologie – Échanges respiratoires
Année Universitaire 2007 - 2008
Objectifs
Echanges
respiratoires
Savoir que le poumon est un milieu physiologiquement
INHOMOGENE.
Comprendre pourquoi la DISTRIBUTION de la
VENTILATION se fait préférentiellement dans les
parties inférieures de poumon.
Etre capable de calculer le DEBIT CARDIAQUE.
Expliquer pourquoi les INEGALITES du RAPPORT VA/Q
sont causes d’altération des échanges respiratoires.
1.Ventilation alvéolaire : description
.
La ventilation
alvéolaire
VE = VT x F
.
VA = (VT – VD) x F
Observation : La ventilation alvéolaire est inférieure à la
ventilation globale car de l’air « se perd » dans les
espaces morts.
Question : Quelle est l’origine de ces espaces morts ?
Janvier 2008
P. PRÉFAUT
Faculté de Médecine Montpellier-Nîmes
1er cycle – PCEM2 – MI2 – Physiologie – Échanges respiratoires
1.Ventilation alvéolaire : description
.
Année Universitaire 2007 - 2008
.
VE
VE
1.1. Les espaces morts
VENTILES NON PERFUSES
9 VD anatomique ou série
9 VD alvéolaire ou parallèle
9 VD physiologique ou total
.
Qc
1.Ventilation alvéolaire : description
.
Qc
La zone bronchique en jaune
La zone alvéolaire en bleu
L’espace mort anatomique
L’espace mort alvéolaire
2.Distribution régionale de la ventilation
1.2. Retentissement fonctionnel VD
(VT x f)
A
B
VT
0,600 l
0,300 l
f
.
10 c/mn
20 c/mn
VE
6,000 l/mn
normoxie
normocapnie
VD
(VT-VD) x f
.
VA
VD/VT
6,000 l/mn
hypoxie
hypercapnie
0,150 l
0,150 l
4,500 l/mn
3,000 l/mn
0,25
0,50
2.1. : Méthode
9 Bolus
133Xe
inhalé au début inspiration normale
9 Thorax vertical
9 Gamma caméra
2.2. : Résultat
Distribution préférentielle parties inférieures poumon
2.3. : Interprétation
9 Gradient vertical de pression pleurale
9 Courbe volume - pression du poumon
Janvier 2008
P. PRÉFAUT
Faculté de Médecine Montpellier-Nîmes
1er cycle – PCEM2 – MI2 – Physiologie – Échanges respiratoires
- 2,5 hPa
.
VA
Hauteur (poumon)
.
.
.
.
.
.
.
- 10 hPa
100
.
.
80
B
60
PA - Ppl = PL
0 – (-2,5) = 2,5
A
.
0 – (-10) = 10
-10
0
Volume (%)
Distribution régionale de la ventilation
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40
20
10
20
30
40
Pression transpulmonaire (hPA)
50
100
150
.
VA par alvéole
Distribution de la ventilation
2.Distribution régionale de la ventilation
2.3. : Interprétation : Synthèse
9 Les différentes régions pulmonaires ne « circulent »
pas sur la même partie de la courbe pression-volume.
9 La pente « pression-volume » de la partie inférieure des
poumons est plus élevée que celle des parties
supérieures.
La perfusion
pulmonaire
9 Pour une même variation des pressions, la variation de
volume (A) des parties inférieures du poumon est
nettement supérieure à celle (B) des parties supérieures.
Janvier 2008
P. PRÉFAUT
Faculté de Médecine Montpellier-Nîmes
1er cycle – PCEM2 – MI2 – Physiologie – Échanges respiratoires
1. Rappel hémodynamique pulmonaire
Année Universitaire 2007 - 2008
1.2. Notion de débit cardiaque
1.1. Pressions
9 Pression motrice : cathétérisme cardiaque droit
Pmot = PAP – POG
9 Pression capillaire pulmonaire
colonne sanguine :
0 à + 30 cmH2O de haut en bas du poumon
FIO2
(O2 inspiré)
FEO2
(O2 expiré)
.
.
VO2 = (FIO2 – FEO2) VE
.
VE
.
O2 capté
.
Qc = VO2 / CaO2 – CvO2
O2 fixé
.
.
QO2 = (CaO2 – CvO2) Qc
.
QC
(O2 veineux)
CvO2
Principe de Fick :
O2 capté (poum) = O2 fixé (tiss)
.
.
Qc = VO2 / CaO2 – CvO2
2.Distribution régionale de la perfusion
pulmonaire
2.1. : Distribution régionale
2.1.1. Méthode
9 Bolus
133Xe
injecté sang veineux
9 Thorax vertical
9 Gamma caméra
2.1.2. Résultat
(O2 artériel)
CaO2
Distribution préférentielle perfusion pulmonaire
parties inférieures du poumon en « club de golf »
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P. PRÉFAUT
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1er cycle – PCEM2 – MI2 – Physiologie – Échanges respiratoires
Pression
Artérielle
Pression
Alvéolaire
Pression
Veineuse
(mmHg)
(mmHg)
(mmHg)
0
2
Hauteur Poumon
4
2
0
2
0
2
0
2
0
2
2
- 10 cmH2O
Zone 1
PA > PC > PV
6
8
10
.
18
20
22
.
24
Q par alvéole
2.Distribution régionale de la perfusion
pulmonaire
2.1.3. : Interprétation : synthèse
PA > PC > PV
Compression des vaisseaux intra-alvéolaires
9 Zone 1 :
PC > PA > PV
14
16
Zone 2
Modèle de starling
Zone 3
6
PC > PV > PA
2
8
Zone 4
10
2
PC > PA > PV
9 Zone 2 :
2
12
- 2,5 cmH2O
Année Universitaire 2007 - 2008
9 Zone 3 :
Pc > PV > PA
Dilatation, recrutement des vaisseaux intra-alvéolaires
Ì du débit au niveau des vaisseaux
extra-alvéolaires
9 Zone 4 :
.
.
1. Distribution régionale du rapport VA/Q
. .
VA/Q
1
3
.
VA
Hauteur (poumon)
Rapport
ventilation/perfusion
.
.
.
.
.
.
2
. .
VA/Q
50
.
Q
100
150
.
.
Q ou V par alvéole
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P. PRÉFAUT
Faculté de Médecine Montpellier-Nîmes
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2. Inégalités extrêmes
.
.
Année Universitaire 2007 - 2008
2. Inégalités extrêmes et pathologie
.
.
Shunt : VA/Q = 0
Espace mort : VA/Q =∞
(perfusé non ventilé)
(ventilé non perfusé)
9
Shunt :
Hypoxémie systématique
Pas d’hypercapnie (hyperventilation)
9 Espace mort
:
Au début : hypoxémie–hypercapnie compensée
par hyperventilation
Evolution : hypoxémie-hypercapnie systématique
.
.
3.Uniformisation du rapport VA/Q
9 Exercice musculaire
9 Position couchée
Janvier 2008
P. PRÉFAUT
Faculté de Médecine Montpellier-Nîmes