système respiratoire

LE SYSTÈME RESPIRATOIRE:
Les échanges et le transport
des gaz
101-009-MA
Automne 2010
Collège de Maisonneuve
Caroline Leduc
Respiration externe
2


Échanges gazeux entre les poumons et le sang
Trois facteurs influencent les échanges d’O2 et de
CO2 dans les alvéoles :
1.
2.
3.
Les gradients de pression partielle et la solubilité
des gaz
La concordance entre la ventilation alvéolaire et la
perfusion sanguine alvéolaire
Les caractéristiques structurales de la membrane
alvéolo-capillaire
Respiration externe
3
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 externe
4
2. La concordance entre la ventilation alvéolaire et la
perfusion sanguine alvéolaire
 Deux mécanismes régulateurs :
Si PO2 basse dans alvéole = vasoconstriction
 Si PO2 élevée dans alvéole = vasodilatation


PO2 agit sur les artérioles pulmonaires (effet inverse que dans le
reste du corps)
Si PCO2 basse dans alvéole = bronchoconstriction
 Si PCO2 élevée dans alvéole = bronchodilatation


PCO2 agit sur les bronchioles
Respiration externe
5
Respiration externe
6
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 membrane
7

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 alvéolocapillaire s’épaissit (envahie par le
plasma). Les échanges gazeux sont alors
moins efficaces et les tissus commencent à
manquer d’oxygène.
Déséquilibres de la membrane
8

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 interne
9


Échanges gazeux entre les tissus et le sang
Sens inverse que poumons-sang
Respirations externe et interne
10
Transport de l’O2 dans le sang
11


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 sang
12

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’hypoxie
13


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 sang
14

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 sang
15
Tissus
L:es échanges des gaz dans le sang
16
Poumons
CO2 et pH sanguin
17

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