1
Q
Nommez les modes de transport de l’oxygène dans le sang
A
- Dissoute
- Combinée à l’hémoglobine
2
Q
Quelle est la constante de solubilité de l’oxygène dans le plasma à 37oC?
A
- 0.003 ml d’O2/mm Hg/100 ml de sang.
- Il existe donc une relation directe entre la PaO2 et la quantité dissoute.
- Par exemple, lorsque la PaO2 est de 100 mm Hg, il y a 0.3 ml d’O2 dissous /100 ml de sang.
3
Q
Composition de l’hémoglobine
A
Hème et globine
4
Q
Composition de l’hème
A
- Groupe porphyrine
- Fer
5
Q
La concentration normale de l’hémoglobine dans le sang est de
A
15 g/100 ml de sang.
6
Q
Chaque molécule d’hémoglobine peut se combiner à combien de molcéules d’oxygène?
A
4 molécules d’oxygène
7
Q
L’affinitédel’O2 pour l’hémoglobine est proportionnelle à quoi?
A
- proportionnelle au nombre de molécules d’O2 déjà présentes sur l’hémoglobine.
- Le % des sites de transport de l’O2 qui sont occupés est défini comme le % de saturation de l’hémoglobine (en O2).
8
Q
Un gramme d’hémoglobine a la capacité de transporter combien de ml d’oxygène?
A
1.34 ml d’O2 (lorsque saturé à 100%).
9
Q
Relation de la PaO2 et la saturation (SaO2)
A
- Il existe une relation directe mais non linéaire entre la PaO2 et la saturation (SaO2).
- Cette relation est définie par la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine.
10
Q
Un déplacement vers la droite de la courbe de dissociation de l’hémoglobine signifie que, pour une PaO2 donnée, la saturation de l’hémoglobine est plus ____? Quelles sont les causes possibles?
A
Plus basse
Causes :
- Concentration d’ions H+ augmente.
- PaCO2 augmente.
- Température augmente (hyperthermie).
- 2-3 DPG augmente (compétition avec O2 pour fixation sur hémoglobine).
- Anémie.
- Hyperthyroïdie.
- Hypoxémie associée à la maladie pulmonaire obstructive chronique. L’altitude.
- L’insuffisance cardiaque.
- L’exercice exténuant chez le sujet normal.
11
Q
Un déplacement de la courbe de dissociation de l’hémoglobine vers la gauche tend à diminuer ou augmenter la libération de l’oxygène aux tissus? Et un déplacement vers la droite?
A
Un déplacement de la courbe vers la gauche tend à diminuer la libération de l’oxygène aux tissus alors qu’un déplacement vers la droite tend à augmenter la libération vers les tissus.
12
Q
Définir : Contenu artériel en O2 (CaO2)
A
- C’est le volume d’O2 présent dans le sang artériel.
- Somme de l’O2 dissous et de l’O2 lié à l’hémoglobine
13
Q
Formules pour calculer le contenu artériel en O2
A
- O2 dissous = PaO2 (mm Hg) X 0.003.
- O2 lié=Hb X (1.34mlO2/gHb) X (%Sat).
14
Q
Différence de contenu artério-veineux (Ca-V. O2)
A
La différence de contenu en O2 entre le sang artériel et le sang veineux est d’environ 5 ml/100 ml de sang.
15
Q
Définir : Équation de Fick
A
Décrit la relation entre le débit cardiaque (Q. ), la différence de contenu artério-veineux (Ca-vO2) et la consommation d’oxygène (V. O2).
Q. x (Ca-vO2) = V. O2.
16
Q
L’oxygène au niveau tissulaire est utilisé principalement pour
A
l’oxydation de l’acide pyruvique dans le cycle de Krebs (au niveau de la mitochondrie) pour produire des molécules d’ATP qui contiennent des liens à haute énergie essentiels au fonctionnement global de l’organisme.
17
Q
Au repos, un individu consome combien d’O2 et produit combien de CO2?
A
Au repos un individu normal consomme 250 mlO2/min et produit 200 mlCO2/min.
18
Q
Définir : Quotient respiratoire
A
Le ratio V. CO2/V. O2 est appelé le Quotient Respiratoire (QR) et est d’environ 0.8.
où V = production
19
Q
Principale porte d’entrée de l’O2 et porte de sortie du CO2
A
Le poumon
20
Q
Le système de régulation entre la production tissulaire et l’élimination du CO2 réside principalement dans ___?
A
dans les changements de ventilation.
21
Q
Relation entre VCO2, PaCO2 et VA
A
Cette équation démontre que si la production de CO2 augmente, le seul moyen pour maintenir la PaCO2 constante est d’augmenter la ventilation.
22
Q
Comment calculer la ventilation minute
A
Se calcule en mesurant le volume courant i.e. le volume de chaque
respiration par la fréquence respiratoire (par minute).
V. E = V T x F r
23
Q
Lacunes de la ventilation minute (VE)
A
- La V. E ne donne cependant pas une idée exacte de la ventilation qui se rend aux alvéoles et qui participe aux échanges gazeux.
- Pour évaluer si la ventilation est adéquate, il est préférable de mesurer la PaCO2. (la PaCO2 est inversement proportionnelle à la ventilation alvéolaire).
- La V. E comprend la ventilation alvéolaire (V. A) et la ventilation de l’espace-mort (VD).
- Chez un individu normal, une respiration normale a un volume de 500 cc. Environ 150 cc ne participent pas aux échanges gazeux et constituent le volume d’espace-mort.
- V. E comprend donc a de ventilation perdue et b de ventilation alvéolaire efficace.
24
Q
CO2 est transporté dans le sang sous 4 formes. Nommez les
A
- CO2 dissous.
- Acide carbonique (H2CO3).
- Ion bicarbonate (HCO3-).
- Composés carbamino.
25
La quantité de CO2 dissous dans le sang est proportionnelle à
à la pression partielle du gaz (PaCO2) et à son coefficient de solubilité.
26
Décrire : Quantité d'acide carbonique (H2CO3) dans le sang
* Le CO2 dissous peut se combiner avec l'eau pour former de l'acide carbonique.
CO2 + H2O -----\> H2CO3 -----\> HCO3- + H-
* il existe en très petite quantité dans l'organisme.
* Il y a 0.006 ml de H2CO3 /100 ml de plasma.
* Il y a 340 fois plus de CO2 sous forme dissoute que sous forme de H2CO3 (principe de la porte tournante).
27
Transport du CO2 sous forme d'ion bicarbonate (HCO3-)
* compte pour 80% du transport du CO2 dans l'organisme.
* Ceci est rendu possible par 2 mécanismes : l'anhydrase carbonique et le "transfert des chlorures".
28
Expliquez l'action de l'anhydrase carbonique (a.c.) dans la formation de l'ion bicarbonate (HCO3-)
L'anhydrase carbonique (a.c.) est une enzyme qui se retrouve dans les globules rouges et qui active la réaction.
29
La concentration normale de HCO3- dans le plasma est de
de 24 mEq/L soit 53.3 ml CO2/100 ml
30
Expliquez le «transfer des chlorures»
* Quand le CO2 diffuse des tissus, il s'accumule dans le plasma.
* De là, il diffuse dans le globule rouge où il est rapidement transformé en H2CO3 sous l'influence de A.C. et rapidement par la suite en ions H+ et HCO3- .
* L'ion H+ ne peut pas s'accumuler dans la cellule et va se lier rapidement à l'hémoglobine.
* Simultanément, l'ion bicarbonate est transporté de l'intérieur du globule rouge vers le plasma.
* L'arrivée d'un ion HCO3- dans le plasma crée un gradient électrostatique entre le liquide intracellulaire et le plasma.
* Ceci entraîne un mouvement des ions chlorure du plasma vers l'intérieur du globule rouge. Il y a alors électroneutralité dans la cellule.
31
Expliquez comment le CO2 est transporté sous forme de composés carbamino
***Groupement carbamino***
* Une petite quantité de CO2 est transportée dans le plasma liée à des protéines. CO2 réagit alors avec un **groupement amino** situé sur la protéine.
* Une protéine qui transporte du CO2 est appelée un **groupement carbamino**.
* Seulement 2 % du CO2 est ainsi transporté.
***Groupement carbamino-hémoglobine**.*
* CO2 peut aussi se combiner avec la protéine globine de **l'hémoglobine** pour former un **groupement carbamino-hémoglobine**.
* Cette liaison entre le CO2 et l'hémoglobine s'effectue à des sites différents de l’oxygène qui se fixe sur la portion hème de l'hémoglobine.
* 10% du CO2 est transporté sous forme de groupement carbamino- hémoglobine.
32
Affinité du CO2 et O2 avec l'hémoglobine
* L'hémoglobine peut donc transporter à la fois de l'oxygène et du CO2.
* Cependant, l'affinité de l'hémoglobine pour le CO2 est inversement proportionnelle à la quantité d'oxygène présente.
* L'hémoglobine désaturée (sans O2) transporte plus de CO2 pour une pression partielle donnée (effet Haldane).
* De façon inverse, l'hémoglobine qui transporte du CO2 a moins d'affinité pour l'oxygène (effet Bohr).
33
Entre le CO2 et O2, lequel est le plus dissout dans le sang
Le volume de CO2 dissout est plus élevé que le volume d’oxygène dissout.
34
Forme priviligié de transport du CO2
Ion bicarbonate (HCO3-)
35
Entre le volume du CO2 et O2 transporté par le sang artériel, lequel est le plus élevé?
Le volume de CO2 transporté par le sang artériel (48 ml/100 ml) est beaucoup plus élevé que le volume d’oxygène (20 ml/100 ml).
36
La concentration d'ions H+ dans l'organisme est de
40 nanomoles/L ou 40 X 10-9 mole/L.
37
pH normal de l'organisme
7.4
38
L'éart de pH compatible et concentration H+
* 6.9 - 7.7
* La [H+] compatible avec la vie varie donc de 20 à 130 nMol/L.
39
Expliquez : Règle du pouce pour la relation pH-[H+]
entre un pH de 7.28 et 7.45,un changement de pH de 0.01 correspond à un changement de [H+] de 1 nMol/L. À un pH de 7.28, [H+] = 52 nMol/L. À un pH de 7.45, [H+] = 35 nMol/L.
40
Différence entre acide fort et faible
On dit qu'un acide est fort lorsqu'il se dissocie complètement en solution alors qu'un acide faible se dissocie incomplètement. HCl est un acide fort; H2CO3 est un acide faible.
41
Définition : Base
une substance capable d'absorber un ion H+ en solution.
42
Définir : Solution tampon
* une solution dans laquelle le pH tend à être stable.
* généralement composée d'un acide faible et d'un sel de sa base conjuguée.
* Lorsqu'un acide fort est ajouté à une solution tampon, il réagit avec le sel de la base conjuguée.
43
Système tampon le plus utilisé dans l'évaluation de l'équilibre acido-basique
le système bicarbonate
44
Énumérez les systèmes tampons
**Extracellulaire**
* système bicarbonate
* protéines plasmatiques (albumine, globuline)
* phosphates inorganiques (H2PO4...)
**Intracellulaire**
* système bicarbonate
* hémoglobine
* oxyhémoglobine
* phosphates inorganiques
* phosphates organiques
45
L'efficacité d'un système tampon dépend de 3 facteurs :
* la quantité de tampons disponibles,
* le pK du système tampon,
* le mode de fonctionnement du tampon (système ouvert ou fermé)
46
Définir : pK d'un acide faible
Le pK d'un acide faible est le pH auquel 50% de l'acide est dissocié et 50% est non dissocié.
47
Particularité d'un système tampon lorsqu'il est à son pK
Parce qu'un acide fort est tamponné par la portion dissociée de la partie tampon (ex:NaHCO3) et que les bases fortes sont tamponnées par la portion non dissociée (ex: H2CO3), il s'ensuit qu'une base ou un acide peuvent être tamponnés également lorsque le système tampon est à son pK.
48
Au pH de l'organisme de 7.4, le système est plus apte à tamponer les acides ou les bases?
Au pH de l'organisme de 7.4 , 95% du système bicarbonate est sous forme dissociée ce qui rend le système plus apte à tamponner les acides que les bases.
49
Expliquez pourquoi il n'y a pas d'accumulation d'acide faible dans le système
* Le système bicarbonate est un système ouvert parce qu'il communique avec le poumon.
* Il n'y a donc pas d'accumulation d'acide faible dans le système.
* H2CO3 se transforme en CO2 qui peut être éliminé par le poumon.
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-
50
**À RETENIR** : Le système bicarbonate est un système tampon efficace parce qu’il :
* est présent en grande quantité,
* est dissocié à 95 % au pH normal,
* communique avec l’extérieur via le CO2 dans le poumon
51
Définir : Constante de dissociation de l'acide carbonique (Kc)
la concentration des produits de dissociation (côté droit de l'équation) divisée par la concentration de l'acide non dissocié (côté gauche de l'équation)
52
Équation de Henderson-Hasselbalch
53
Forme modifiée de l'équation de Henderson Hasselbalch
En pratique, il est difficile de mesurer [H2CO3]. Comme il existe une relation étroite entre le CO2 dissous et [H2CO3], on peut substituer la concentration de CO2 dissous à [H2CO3]. On obtient alors la forme modifiée de l'équation de Henderson Hasselbalch.
54
Principaux organes responsables de l'excrétion de l'acide
Rein et poumon
55
Est-ce que le poumon ou le rein peut assurer l'homéostasie de l'acide?
Non, ces deux organes sont indispensables et le poumon ne peut assurer seul l'homéostase de l'acide.
56
Différencier les acides excrétés par les poumons et par les reins
* Le poumon excrète des acides "**volatiles**". L'acide carbonique est le seul acide excrété par le poumon dans des conditions normales.
* Les reins excrètent des acides "**fixes**" comme l'acide sulfurique et l'acide phosphorique. Les acides "fixes" ne peuvent pas être convertis en gaz et doivent donc être excrétés sous forme liquide dans l'urine
57
Si on se réfère à l'équation de Henderson-Hasselbalch, le pH sera modifié s'il y a un changement dans le rapport
58
Si le rapport [HCO3-]/[PaCO2] augmente, qu'est-ce uqi arrive au pH et au [H+]?
pH augmente, [H+] diminue
59
Si le rapport [HCO3]/[PaCO2] diminue, qu'est-ce uqi arrive au pH et au [H+]?
le pH diminue i.e. que la [H+] augmente.
60
Lorsqu'une modification du rapport [HCO3-]/[PaCO2] résulte d'un changement de la [PaCO2], on parle de quel genre de problème?
un problème respiratoire.
61
Lorsqu'une modification du rapport [HCO3-]/[PaCO2] résulte d'un changement de la [HCO3-], on parle de quel genre de problème?
Problème métabolique
62
Lors d'un acidose, le rapport [HCO3-]/[PaCO2] change comment? Et pour l'alcalose?
63
Une augmention de [H+] dans le sang est définie comme une
acidémie
64
Une diminution de [H+] dans le sang est définie comme une
Alcalémie
65
Rôle du poumon et du rein dans le contrôle de l
* Le poumon est responsable de la manipulation du CO2. Lorsque la production augmente, les centres respiratoires centraux stimulent la respiration.
* La ventilation alvéolaire augmente et la PaCO2 est maintenue normale.
* Si [HCO3-] augmente ou diminue, la ventilation alvéolaire sera modifiée entraînant un changement de PaCO2 qui verra à corriger le rapport [HCO3]/PaCO2.
* La réponse ventilatoire est généralement rapide et survient dans les instants qui suivent les modifications
66
Valeurs normales de :
* pH
* PaCO2
* [HCO3]
* PaO2
* pH = 7.4
* PaCO2 = 40 mm hG
* [HCO3] = 24 mEq/L
* PaO2 = 100 - (âge/3)
67
Nommez les contrôles de la respiration
* contrôle autonome
* un contrôle central (cortical)
68
Expliquez comment le contrôle de la respiration fonctionne
* Notre **respiration autonome** est maintenue grâce à des circuits intégrés qui répondent à des stimuli chimiques (pH, pCO2, O2), ou à des réflexes (irritants).
* Des **chémorécepteurs périphériques et centraux** sont responsables de la réponse ventilatoire au pH, pCO2 et O2
* Le **centre médullaire** assure la rythmicité, le **centre apneustique** commande l'inspiration et le **centre pneumotaxique** freine cette inspiration. Les trois sont modulés par le pH (pCO2) et des réflexes venant du nerf vague (récepteur de la toux), de l'étirement, et récepteur J.
69
Réponse ventilatoire à l’hypercapnie (la pression partielle de CO2 dans le sang artériel devient trop importante)
70
Réponse ventilatoire à l’hypoxémie (diminution de la quantité d'oxygène transportée dans le sang)
PNEUMO E1
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