Physiologie respiratoire

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1 Physiologie respiratoire Structure et fonctions de l appareil respiratoire Mécanique ventilatoire Équilibre et mouvement du système thoraco-pulmonaire Propriétés statiques Propriétés dynamiques Travail ventilatoire Expiration forcée Transport des gaz respiratoires Ventilation alvéolaire Diffusion alvéolo-capillaire Perfusion pulmonaire Rapports Ventilation-Perfusion Transport sanguin Régulation de la ventilation

2 Diffusion ou transfert alvéolo-capillaire 1. Introduction: Lieu des échanges gazeux 2. Équations de transfert 3. Passage de l oxygène et du gaz carbonique 4. Limitation du transfert des gaz. Rôle de la diffusion et de la perfusion 5. Mesure de la capacité de diffusion 6. Signification de la capacité de diffusion

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4 Image kindly provided by Walter Weber

5 Image kindly provided by Walter Weber

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7 Hlastala MP and berger AJ. Physiology of Respiration. New Tork: Oxford University Press, 2001

8 Hlastala MP and berger AJ. Physiology of Respiration. New Tork: Oxford University Press, 2001

9 Hlastala MP and berger AJ. Physiology of Respiration. New Tork: Oxford University Press, 2001

10 Hlastala MP and berger AJ. Physiology of Respiration. New Tork: Oxford University Press, 2001

11 Diffusion ou transfert alvéolo-capillaire 1. Introduction: Lieu des échanges gazeux 2. Équations de transfert 3. Passage de l oxygène et du gaz carbonique 4. Limitation du transfert des gaz. Rôle de la diffusion et de la perfusion 5. Mesure de la capacité de diffusion 6. Signification de la capacité de diffusion

12 Levitsky MG. Pulmonary Physiology. New York: Mc Graw Hill, 2003 S P2 P1 e Vx Dx S ( P1 P 2) dt e D: coefficient de diffusion S αx V&x (k ) ( P1 P 2) PMx e α: coefficient de solubilité PM: Poids moléculaire S αx V&x (k ) ( P1 P 2) PMx e V&x Dmx ( P1 P 2) Dm: capacité de diffusion

13 Dm x α PM k x x S e Dm y α PM y k y S e ( P V& A C) P Dm DmO 2? Dm α PM k S e Dm α O 2 O 2 k O 2 PM S e

14 Diffusion ou transfert alvéolo-capillaire 1. Introduction: Lieu des échanges gazeux 2. Équations de transfert 3. Passage de l oxygène et du gaz carbonique 4. Limitation du transfert des gaz. Rôle de la diffusion et de la perfusion 5. Mesure de la capacité de diffusion 6. Signification de la capacité de diffusion

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16 Adapté de Dejours P. Physiologie de la respiration. Paris: lammarion, 1982

17 Gautier H, Vincent J, and Zaoui D. Physiologie. Paris: Editions Vigot rères, 1972

18 Gautier H, Vincent J, and Zaoui D. Physiologie. Paris: Editions Vigot rères, 1972

19 Diffusion ou transfert alvéolo-capillaire 1. Introduction: Lieu des échanges gazeux 2. Équations de transfert 3. Passage de l oxygène et du gaz carbonique 4. Limitation du transfert des gaz. Rôle de la diffusion et de la perfusion 5. Mesure de la capacité de diffusion 6. Signification de la capacité de diffusion

20 Adapté de : West JB. Physiologie respiratoire. Notions essentielles. Paris: Arnette, 1993

21 Diffusion ou transfert alvéolo-capillaire 1. Introduction: Lieu des échanges gazeux 2. Équations de transfert 3. Passage de l oxygène et du gaz carbonique 4. Limitation du transfert des gaz. Rôle de la diffusion et de la perfusion 5. Mesure de la capacité de diffusion 6. Signification de la capacité de diffusion

22 1. Pourquoi mesurer la capacité de diffusion? 2. Quel gaz utiliser? Dm x α PM k x x S e Dm y α PM y k y S e ( P V& A C) P Dm DmO 2? Dm α PM k S e Dm α O 2 O 2 k O 2 PM S e

23 Dm V& ( PA PC) Dm : Capacité de transfert membranaire D L V& P DL : A Capacité de transfert pulmonaire

24 1. Méthode en état stable O 2 N 2 V & e V & i e & & & V Vi i Ve e A D L V& A V& i i V& A e e

25 D L 1. Méthode en apnée V& A AHe 0 A 0 10 s Volume inspiré, Vi: CV 750 ml 750 ml A t AHe t O 2 : 18% He: 10% : 0.3% N 2 : QS

26 A L P T dt dv V & A b L A A 47 P T dt V d ) ( ( ) A b L A A 47 P T dt d V ) ( A b L A A V dt 47 P T d ) ( Intégration par rapport au temps: 2 1 ) ( ln C V t 47 P T C A b L A ln C C A A t 0:

27 2 1 ) ( ln C V t 47 P T C A b L A ln C C A A t 0: Au temps t: A b L A At V t 47 P T ) ( ln ln 0 t 47 P V T b A A At L ) ( ln 0

28 T L ln At A0 ( P b VA 47) t At : Dans le sac de recueil de gaz alvéolaire Vi i VA, A0? VA A0 A0 Vi i VA Vi i VA He AHe0 AHe0 Vi i VA He Or: AHe0 AHet Puisque l hélium ne diffuse pas D où VA Vi i AHet He

29 Diffusion ou transfert alvéolo-capillaire 1. Introduction: Lieu des échanges gazeux 2. Équations de transfert 3. Passage de l oxygène et du gaz carbonique 4. Limitation du transfert des gaz. Rôle de la diffusion et de la perfusion 5. Mesure de la capacité de diffusion 6. Signification de la capacité de diffusion

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31 V & DL A ( P 0) V& Dm ( PA Pc ) V & DE ( Pc 0) Or: ( PA 0) ( PA Pc ) ( Pc 0) D où: 1 DL 1 Dm + 1 DE DL : ml.min -1.torr -1 DE est le débit de qui se combine à l hémoglobine du sang capillaire pour 1 unité de pression. (dépend de la vitesse de réaction, de la concentration en Hb et du volume de sang) 1 DL 1 Dm + 1 θ : θ Vc Vc : Conductance spécifique érythrocytaire pour le Volume capillaire

32 1 DL 1 Dm 1 + θ Vc θ : Caractérise la vitesse de réaction de Hb avec le, donc dépend de la pression capillaire en O 2 1 DL α Dm θα Vc DL β Dm θβ Vc