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II. Mécanisme des échanges gazeux - Coggle Diagram
II. Mécanisme des échanges gazeux
Mise en évidence des échanges gazeux
Comparaison gaz inspiré - gaz expiré
Le
gaz inspiré
est l’air ambiant, le gaz expiré est le gaz rejeté par une personne, il peut être analysé
dans une poche de gaz et sa composition chimique est diff de l'air expiré.
Le
gaz expiré
présente des différences physiques avec l’air inspiré car il est saturé en vapeur d’eau et
chaud.
Comparaison sang artère pulmonaire – veine pulmonaire (= petite circulation = fonctionnelle)
Pour analyser le sang de la
veine pulmonaire
, il suffit de prendre du sang dans
la grande circulation
Pour analyser le sang de l’
artère pulmonaire
, on doit y accéder grâce à un
cathéter
Rappel sur la notion de Pression partielle
C’est un mécanisme de diffusion et d'échange des gazs selon un gradient de pression partielle
La pression atmosphérique
est la pression qu’exerce le mélange gazeux constituant l’atmosphère considérée (l’air) sur une surface quelconque au contact de cette atmosphère
Gaz se diffusant du milieu où leur pression partielle est forte vers un milieu où elle est plus faible
La PB est de 760 mmHg, soit 1 atm, soit 1013 hPa. Elle est exercée par la totalité des gaz qui constituent l'air.
La pression exercée par chacun des constituants de l’air, on parle de
pression partielle
.
Pour le calcul de la pression partielle, il suffit de multiplier la proportion de chaque gaz dans le mélange (= sa fraction) par la pression totale pour l’obtenir
Espace mort
: zone de conduction. Pas de surface d’échange, environ
150 ml
La pression partielle de l’O2 dans l’air ambiant est égale à l’air inspiré. PIO2 = 760 (PB) x 0,21 (fraction dans air) = 160 mmHg
Effet Shunt
: ventilation quasi ou totalement exclu car bouchon et donc obstruction bronchique qui bloque l'arrivée d'air mais circulation pulmonaire normale.
Voir exo
Milieux en présence
Gaz alvéolaire
un gaz saturé en vapeur d’eau et chaud
Air expiré
contient une plus grande fraction O2 que l'air alvéolaire car il contient l'air de l'espace mort.
L’air expiré est un mélange d’air à la fois que l’on inspire enrichi en O2 et d’air que l’on expire ayant moins d’O2. L'air ambiant = 21% d'O2
Air alvéolaire : l'O2 est saturé à 100% de vapeur d'eau.
PAO2 = F x (Pa - Ppartielle) = 100 mmHg
PACO2 = FCO2 x (Pa - Ppartielle) = 40 mmHg
Ppartielle= (Pa - Pression exercée par la vapeur d'eau) × F
Voir exo
Sang capillaire pulmonaire
Des gaz qui exercent des pressions partielles dans les capillaires : Dans le sang capillaire :
PAO2 = 40mmHg et PCO2 = 46 mmHg
La membrane alvéolo-capillaire
C’est le
lieu d’échange gazeux
. Selon l’endroit où l’on se trouve, la barrière alvéolo-capillaire est plus
ou moins épaisse (micron ou inférieur au micron).
L'O2 va devoir traverser les pneumocytes, le TC, pour atteindre les globules rouges
Très étendue (court de tennis)
Deux types de pneumocytes :
Fusiformes, Globuleux
Échange d'O2
Le mécanisme d’échange gazeux est un
mécanisme de diffusion
selon un
gradient de pression partielle
. Gaz se déplaçant du compartiment où leur Ppartielle est la plus élevée vers le compartiment où elle est la plus faible, jusqu'à équilibre de ces Ppartielles
Le débit de diffusion est
proportionnel
à la
solubilité du gaz dans les liquides
, à la
surface de la membrane d'échange
,à
l’épaisseur de la surface d’échange
,
au gradient de pression
et au
poids moléculaire du gaz
Schéma à connaitre
Si la surface d’échange diminue (genre emphysème) les échanges vont diminuer, le P va donc avoir une baisse de la pression partielle en O2 au niveau du sang artérielle=
hypoxémie
(c’est quand PAO2 < 80 mmHg)
On a une diffusion de l’O2 du compartiment alvéolaire jusqu’au capillaire (du fait de la pression partielle) jusqu’à atteindre un équilibre entre les 2 pressions
. Grande différence de pression (60 mmHg) entre le sang qui arrive dans les capillaires pulmonaires et l’air alvéolaire Dans la veine pulmonaire, la pression partielle en O2 est donc
plus basse
que dans l’artère pulmonaire.
Échange de CO2
Mécanisme inversé pour les échanges de CO2
On a une diffusion du CO2 depuis le compartiment
capillaire vers l’alvéolaire jusqu’à l’équilibre.
+ de P° vers le -
La pression partielle en CO2 est plus élevée dans l'artère pulmonaire que dans la veine pulmonaire car du fait de la diffusion vers l’alvéole la pression partielle se rééquilibre jusqu’à 40 mm.Hg.
Hypercapnie
= Augmentation anormale de la pression partielle de CO2 dans le sang
Diffusibilité importante
Échanges de N2
Pas d’échange d’azote entre les compartiments car on a une égalité des pressions partielles
Pathologie où la Mb Alvéol. est altérée
Emphysème
: Surface d'échange réduite : --> hypoxémie --> hypercapnie
Fibrose pulmonaire
: problème d’épaisseur de la membrane alvéolo capillaire