Physiologie respiratoire III & IV. 28 janvier 2009

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1 Physiologie respiratoire III & IV 28 janvier 2009

2 Objectifs et plan Objectifs Comprendre la compression dynamique des bronches Connaître le rôle de la plèvre dans la mécanique ventilatoire Connaître le rôle des muscles respiratoires Savoir décrire le cycle ventilatoire et ses composantes Plan I. Interaction broncho-pulmonaire II. Physiologie thoracique et pleurale III. Le cycle ventilatoire

3 I. Interaction broncho-pulmonaire A petit volume on ne peut générer de haut débit A haut volume, si perte de la force de traction radiaire calibre et faible débit

4 I. Interaction broncho-pulmonaire Compression dynamique des bronches Expiration forcée haut volume P A = VA distales VA proximales Point d égale pression Perte de charge

5 I. Interaction broncho-pulmonaire Compression dynamique des bronches Expiration forcée bas volume Expiration calme bas volume Débits distaux indépendants de l effort Destruction tissu de soutien P rétraction élastique Collapsus PVA

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7 II. Physiologie thoracique et pleurale Rôle de la plèvre Liquide pleural: 0,3 ml/kg (20 ml): o semblable au plasma o des frottements lors de la respiration Pression pleurale plus basse que Patm: o force de traction élastique de la cage thoracique o aspiration par système lymphatique

8 II. Physiologie thoracique et pleurale Subordination poumons / mouvements de la cage thoracique

9 II. Physiologie thoracique et pleurale

10 II. Physiologie thoracique et pleurale Rôle des muscles inspiratoires - diaphragme Partie musculaire: o costal fin o crural épais Partie tendineuse horizontale 3 axes vasculaires: o indépendants o anastomosés o nombreux capillaires Innervation phrénique (C3-C4-C5) Fibres musculaires: o 55% type I oxydatif o 20% type IIa mixte o 30% type IIb glycolytique Résistance fatigue = endurance ++

11 II. Physiologie thoracique et pleurale Rôle des muscles inspiratoires - diaphragme Augmentation du volume thoracique dans les 3 axes: o assure 75% du volume courant (VC) o 2/3 de la capacité vitale (CV) +

12 II. Physiologie thoracique et pleurale Rôle des muscles inspiratoires accessoires Élévation thorax: o Muscles inspiratoires accessoires: sterno-cléïdo- mastoïdien scalènes Augmentation volume thorax: o Intercostaux externes

13 II. Physiologie thoracique et pleurale Rôle des muscles expiratoires Lors de l expiration active: o intercostaux internes o paroi abdominale: grands droits obliques transverses

14 A l inspiration, il faut lutter contre: o Élasticité thoraco-pulmonaire (65%) tension de surface élasticité parenchyme o Écoulement de l air dans les VA (28%) o Frottement tissus (7%) III. Le cycle ventilatoire force des muscles inspiratoires (3-5% de la dépense énergétique totale) A l expiration, 2 composantes: o Écoulement de l air dans les VA o Inertie du thorax-poumon force de rétraction élastique du thorax

15 III. Cycle ventilatoire Espace mort avec air riche en O2, pauvre en CO2 Air atm Fin inspiration 2/3 atteint l alvéole Air pauvre en O2, riche en CO2 Début inspiration

16 Physiologie respiratoire IV 28 janvier 2009

17 Objectifs et plan Objectifs Connaître l espace mort et son importance dans le cycle ventilatoire Connaître l unité fonctionnelle respiratoire Savoir décrire la courbe pression-volume Connaître les composantes de la compliance Plan I. Espace mort et ventilation II. Anatomie fonctionnelle du parenchyme pulmonaire III. La compliance

18 I. Cycle ventilatoire et espace mort Mesure de l espace mort V globale = V alvéoles + V bronches V T = V A + V D VA VD P Par définition: Qté de CO2 air expiré = Qté de CO2 (alvéoles + bronches) P E. V T = P A. V A + P I. V D = P A. (V T - V D ) + P I. V D Avec P I = ~ 0 (0,04% dans l air) P A. V D = (P A - P E ). V T V D / V T = (P A - P E ) / P A (équation de Bohr)

19 I. Cycle ventilatoire et espace mort V D = V T. (P A CO2 - P E CO2) P A CO2 P dans l air expiré Les mesures donnent: V T = 500 ml, P dans l alvéole ~ P a P E CO2 = 28 mmhg, P A CO2 = 40 mmhg Pourquoi P E CO2 est-elle plus basse que P A CO2? Calculer l espace mort: V D = 0,5. (40-28)/40 = 0,15 L

20 I. Cycle ventilatoire et espace mort Importance du V D dans le cycle ventilatoire La ventilation minute: V = f R. V T Échanges gazeux V A : o la ventilation alvéolaire: V A = f R. (V T -V D ) A ventilation minute identique, que peut-on faire améliorer les échanges gazeux? V (L/mn) f R V T 0,5 0,33 0,75 V A (L/mn) 4,2 3,3 4,8 Quelle est la conséquence de respirer à travers un long tube?

21 II. Anatomie fonctionnelle du parenchyme anatomique L unité respiratoire fonctionnelle Lobule (ex-lobule secondaire de Miller) Limité par travées conjonctives 2-5 bronchioles terminales Acinus (ex-lobule primaire de Miller) Centré par une bronchiole terminale 2-5 bronchioles respiratoires

22 II. Anatomie fonctionnelle du parenchyme Surface totale alvéolaire: 143 ± 4m² 300 x 10 6 alvéoles Diamètre d une alvéole: 250 ± 10μm Surface en contact avec capillaires ~ 75 m 2 Membrane alvéolocapillaire: 0,3-0,5 µm

23 III. La compliance pulmonaire Définition Compliance Propriété d un tissu à se distendre ou se déformer facilement Elastance Tendance du tissu à s opposer à l étirement ou sa déformation, et à reprendre sa forme initiale après arrêt de l étirement Compliance = 1/Elastance

24 III. La compliance pulmonaire Au repos respiratoire: P = V/C Relation Pression / Volume Mesure P transpulm = P Alvéole - P Plèvre = P Bouche - P Oesophage Volumes mesurés par spirographie Courbe pendant expiration lente Débit nul C = V / P

25 III. La compliance pulmonaire Résultat CPT 3 Volume (% CPT) CRF VR V = 1,8 L P = 6,5 cm H 2 O 2 1 Volume (L) V/ P = 1,8 / 6,5 = 0,28 L/cm H 2 O 0 veine = 0,04 P transpulm (cmh2o) artère = 0,002 L/cm H2O