[PDF] ECHANGES GAZEUX ET TRANSPORT DES GAZ

LES ECHANGES GAZEUX - FFESSM

- C’est l’étape primaire des échanges gazeux - C'est dans les alvéoles pulmonaires qu'on lieu les échanges respiratoires - Ces échanges se font par diffusion : processus physique qui veut que les molécules d’O2 passent d'un compartiment où elles sont hautement concentrées vers un compartiment de plus basse concentration

ECHANGES GAZEUX ALVEOLO-CAPPILLAIRE

Composition des gaz alvéolaires •Au cours d’un même cycle ventilatoire la composition du gaz alvéolaire varie, ceci est du au fait que la ventilation est un phénomène périodique et les échanges gazeux alvéolo-capillaires sont un phénomène continu

Les échanges alvéolo-capillaires

III-Mécanisme des échanges gazeux: la diffusion Les échanges gazeux se font a travers la membrane alvéolo-capillaire par simple processus de diffusion sous l’effet des différences de pression des gaz de part et d’autre de cette membrane Cette membrane alvéolo-capillaire a une épaisseur d’1 micron et composée de plusieurs couches :

Chapitre 8 : Echanges gazeux

Echanges gazeux alvéolo-capillaires – Généralités – Diffusion alvéolo-capillaire • Principes physiques • Diffusion de l’O 2 et du CO 2 – Efficacité des échanges gazeux alvéolo-capillaires • Facteurs déterminants l’efficacité des échanges gazeux • Poumon idéal vs poumon réel • Rapports ventilation/perfusion

GP Les échanges gazeux - Codep 89 "FFESSM"

des échanges gazeux, par la vasoconstriction (diminution de la circulation du sang aux extrémités du corps) qui provoque une diminution des surfaces d’échange et augmente le volume sanguin vers le cœur, les poumons Conséquences en plongée :

Les échanges gazeux chlorophylliens

On constate un parallélisme entre l’ouverture des stomates et l’évolution des échanges gazeux au cour des heures de la journée pour atteindre le maximum d’ouverture et d’échanges gazeux entre 10 h et midi Entre midi et 14 h l’ouverture des stomates diminue ainsi que le échanges gazeux pour réduire la transpiration

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Mécanisme des échanges gazeux respiratoires au niveau des poumons Activité 1 La finesse de la paroi des capillaires et des alvéoles pulmonaires, la grande surface d'échange et l'importante irrigation sanguine des parois des alvéoles pulmonaires, permettent les échanges entre le sang et l'air contenu dans les alvéoles pulmonaires

ECHANGES GAZEUX ET TRANSPORT DES GAZ

Transport des gaz • Dans un liquide, un gaz peut être présent sous 2 formes : – Dissoute – Combinée • Liée à un transporteur (hémoglobine) • Transformée après réaction chimique (bicarbonates) • Le volume de gaz dissous dans un liquide est déterminée par : – la pression partielle du gaz

فضاء التلاميذ والأساتذة والطلبة - Moutamadrisma

Mécanisme des échanges gazeux respiratoires au niveau des organes OBJECTIF Déduire le mécanisme des échanges gazeux respiratoires au niveau des organes Pour fonctionner les organes ont besoin d'énergie Pour cela ils doivent se Procurer des nutriments et du dioxygène en faisant des échanges avec le sang

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1

ECHANGES GAZEUX ET

TRANSPORT DES GAZ

Physiologie respiratoire

IFMK. Septembre 2012

Dr. M. VIPREY

2

DEFINITIONS

•4 étapes : -Ventilation pulmonaire : mouvements d'air entre l'atmosphère et l'alvéole (Convection) •Mécanique ventilatoire •Ventilation alvéolaire -Diffusion : passage des gaz de l'alvéole au capillaire pulmonaire (Diffusion) -Circulation sanguine : transport des gaz des capillaires pulmonaires aux capillaires tissulaires (Convection) -Diffusion : échanges des gaz entre le capillaire tissulaire et la cellule (Diffusion) cellule poumon

Ventilation Respiration

3 PLAN •Diffusion alvéolo-capillaire -Membrane alvéolo-capillaire -Principes physiques -Diffusion de l'O 2 -Diffusion du CO 2 •Transport des gaz : -Hémoglobine -Transport sanguin de l'O 2 -Saturation de l'Hb en O 2 et quantité d'O 2 combinée -Affinité de l'Hb pour l' O 2 -Transport sanguin du CO 2 •Interactions O 2 / CO 2 4

MEMBRANE ALVEOLO-CAPILLAIRE

•Diffusion de l'O 2 de l'alvéole au capillaire pulmonaire •Diffusion du CO 2 du capillaire pulmonaire à l'alvéole •2 étapes : -Diffusion à travers la membrane alvéolo -capillaire (MAC) -Diffusion et fixation dans le sang capillaire •Plasma •Hématies 5

MEMBRANE ALVEOLO-CAPILLAIRE

Surfactant

Film liquidien

Épithélium alvéolaire : Pneumocytes I et II

Membrane basale alvéolaire

Interstitium

Membrane basale capillaire

Cellule endothéliale

•0,2 à 1 µm •60 - 80 m² •Pathologie : fibrose pulmonaire fusionnés

Alvéole

Capillaire

6 PLAN •Diffusion alvéolo-capillaire -Membrane alvéolo-capillaire -Principes physiques -Diffusion de l'O 2 -Diffusion du CO 2 •Transport des gaz : -Hémoglobine -Transport sanguin de l'O 2 -Saturation de l'Hb en O 2 et quantité d'O 2 combinée -Affinité de l'Hb pour l' O 2 -Transport sanguin du CO 2 •Interactions O 2 / CO 2 7

PRINCIPES PHYSIQUES

Un gaz diffuse toujours de la zone de pression partielle la plus élevée vers la zone de pression partielle la plus basse, jusqu'à obtention de l'équilibre Dans un mélange gazeux, chaque gaz se comporte de façon indépendante A B A B B A 8

PRINCIPES PHYSIQUES

•Loi de Fick :

La quantité de gaz V

x diffusant à travers la MAC dépend de : -Différence de pression : ǻ 2 - P 1 -Temps de contact: dt -Constante de diffusion du gaz : D x -Surface d'échange : S -Épaisseur du tissu (inverse) : e V X = (P 2 - P 1 ).(D x .S / e). dt V X

ǻDL

x avec DL x = D x .S / e : coefficient de diffusion du gaz x 9

Diffusion alvéolo-capillaire

•Une artère pulmonaire contient du sang veineux (P v O 2 basse) Une veine pulmonaire contient du sang artériel (P a O 2

élevée)

•P A O 2 > P v O 2 passage de l'O 2 de l'alvéole vers le capillaire pulmonaire •P A CO 2 < P v CO 2 passage du CO 2 du capillaire pulmonaire à l'alvéole

AP : Sang veineux

VP : Sang artériel

10 PLAN •Diffusion alvéolo-capillaire -Membrane alvéolo-capillaire -Principes physiques -Diffusion de l'O 2 -Diffusion du CO 2 •Transport des gaz : -Hémoglobine -Transport sanguin de l'O 2 -Saturation de l'Hb en O 2 et quantité d'O 2 combinée -Affinité de l'Hb pour l' O 2 -Transport sanguin du CO 2 •Interactions O 2 / CO 2 11

DIFFUSION DE L'O

2 -V O 2 = DL O2 . (P A O 2 - P v O 2 -P A O 2 >> P v O 2 donc

ǻ : élevée

-Capacité de diffusion DL O2 basse -Diffusion de l'O 2 jusqu'à l'équilibre, soit P A O 2 P a O 2 P A O 2

Alvéole

P A CO 2 = 5 P A O 2 = 13 P a O 2 = 13 kPa P a CO 2 = 5 kPa P v O 2 = 5 kPa P v CO 2 = 8 kPa

AP : Sang veineux VP : Sang artériel

12

DIFFUSION DU CO

2 -V CO2 = DL CO2 . (P A CO 2 - P v CO 2 -P A

CO2 > P

v CO 2 .ǻ : basse -Capacité de diffusion DL CO2

élevée

(DL CO2 = 20 x DL O2 -Diffusion du CO 2 jusqu'à l'équilibre, soit P A CO 2 P a CO 2 P A CO 2

Alvéole

P A CO 2 = 5 P A O 2 = 13 P a O 2 = 13 kPa P a CO 2 = 5 kPa P v O 2 = 5 kPa P v CO 2 = 8 kPa

AP : Sang veineux VP : Sang artériel

13

Diffusion alvéolo-capillaire

•V X = (D.S / e) (P 2 - P 1 dt •Au repos : dt = 0,75 s •Exercice : dt = 0,25 s 14 PLAN •Diffusion alvéolo-capillaire -Membrane alvéolo-capillaire -Principes physiques -Diffusion de l'O 2 -Diffusion du CO 2 •Transport des gaz : -Hémoglobine -Transport sanguin de l'O 2 -Saturation de l'Hb en O 2 et quantité d'O 2 combinée -Affinité de l'Hb pour l' O 2 -Transport sanguin du CO 2 •Interactions O 2 / CO 2 15

DEFINITIONS

•4 étapes : -Ventilation pulmonaire : mouvements d'air entre l'atmosphère et l'alvéole (Convection) •Mécanique ventilatoire •Ventilation alvéolaire -Diffusion : passage des gaz de l'alvéole au capillaire pulmonaire (Diffusion) -Circulation sanguine : transport des gaz des capillaires pulmonaires aux capillaires tissulaires (Convection) -Diffusion : échanges des gaz entre le capillaire tissulaire et la cellule (Diffusion) cellule poumon

Ventilation Respiration

16

Transport des gaz

• Dans un liquide, un gaz peut être présent sous 2 formes : -Dissoute -Combinée •Liée à un transporteur (hémoglobine) •Transformée après réaction chimique (bicarbonates) Le volume de gaz dissous dans un liquide est déterminée par : -la pression partielle du gaz -son coefficient de solubilité S (S O2 =

0.003 ml / ml sang / mmHg)

-selon la loi de Henry : V gaz = S gaz x P gaz P atm 17

Transport des gaz

•Pression partielle : quantité de gaz sous forme dissoute •Concentration ou contenu : quantité totale de gaz •A l'équilibre, seules les pressions partielles s'équilibrent de part et d'autre de la membrane •Après adjonction d'Hb d'un côté de la membrane, les pressions partielles ne sont pas égales dans les 2 compartiments •Le gaz diffuse d'un compartiment à l'autre afin d'obtenir un état d'équilibre en terme de pressions partielles de part et d'autre de la membrane 18

HEMOGLOBINE

•Pigment respiratoire présent uniquement dans les hématies •Composition : -Tétramère : 4 sous-unités de globine •2 sous-ĮĮ 1 2 •2 sous-unités 1 2 -Globine = chaîne polypeptidique de conformation hélicoïdale - Chaque chaîne de globine est associée à un groupe hème (noyau porphyrique + 1 atome de fer) -L'atome de fer se lie à 1 molécule d'O 2 •Hb : molécule allostérique -modification structurale modification fonctionnellequotesdbs_dbs6.pdfusesText_11