LES COMPARTIMENTS DE 1 L ORGANISME PHYSIOLOGIE
Individu standard unisexe Valeurs d un individu standard unisexe : (à connaître par cœur +) Taille : 1, 60 m Poids : 70 kg Surface corporelle : 1, 73 m²
Les compartiments de l organisme Milieu hydrique intérieur = Milieu extracellulaire ensemble du plasma et du liquide interstitiel qui circule autour des différents organes Milieu hydrique cellulaire (ex : cellules cérébrales, cellules musculaires ) Milieu hydrique extérieur liquide dans les intestins et les reins Milieu aérien extérieur air dans les poumons /!\ PAS accès au milieu hydrique cellulaire
La pression hydrostatique C est quoi ça?? Pression résultant de la gravité, des muscles notamment le cœur et des forces élastiques des tissus. Elle s exerce sur les liquides et les gaz de l organisme. Passage de liquide et gaz : de l intérieur du vaisseau sanguin vers le milieu interstitiel.
Conséquence de la pression hydrostatique Capillaire sanguin Milieu interstitiel Pression hydrostatique
Volumes de distribution En utilisant des traceurs, il est possible de mesurer : Volume extracellulaire Volume d eau totale Volume pulmonaire Volume plasmatique
Le traceur : séquestré ou éliminé Le traceur utilisé peut être soit : - Séquestré dans le volume de distribution - Eliminé régulièrement du volume de distribution
Traceur séquestré
Traceur éliminé régulièrement
Traceur régulièrement éliminé Pour calculer le volume de distribution, on utilise la uniquement droite d élimination. Le volume de distribution est systématiquement sous-estimé CAR elle néglige la partie du traceur éliminée pendant la phase initiale.
Traceurs et volumes de distribution Volumes mesurés Volume d eau totale Volume plasmatique Volume extracellulaire Volume pulmonaire Traceurs 2 H 2 O (= deutérium) 3 H 2 O (= tritium) 125 I-albumine 51 Cr-EDTA Inuline Hélium
Mesure du Volume d eau totale Traceur séquestré Equilibre de concentration du traceur est obtenu rapidement Le renouvellement permanent des molécules d eau (apports et élimination) ne fausse pas les mesures
Volume d eau totale Varie en fonction de l âge et du sexe 60% du poids corporel de l homme adulte 50% du poids corporel de la femme adulte 75% du poids corporel du nourrisson NB : La femme a plus de tissus adipeux que l homme.
Volume d eau extracellulaire lié aux émonctoires, en particulier les reins se mesure grâce au traceur 51 Cr-EDTA EDTA = molécule exogène régulièrement éliminée par les reins
Volume d eau extracellulaire Volume extracellulaire représente 1/3 du volume d eau totale 2/3 restants correspondent au volume cellulaire NB : Volume cellulaire = volume d eau totale - volume extracellulaire
Le sang et sa composition Dans le tube sec, le surnageant est le sérum NB : Plasma = sérum + éléments de coagulation Dans le tube avec un anticoagulant, le surnageant est le plasma
Hématocrite mesuré dans un tube contenant un anticoagulant
Mesure du Volume plasmatique le traceur utilisé est la 125 I-albumine Albumine = protéine plasmatique, rendue détectable grâce à un couplage avec un isotope d iode Le renouvellement de l albumine par le foie est lent par rapport au temps nécessaire pour obtenir l équilibre de concentration du traceur => renouvellement de l albumine ne fausse pas la mesure du volume plasmatique
Calcul du volume sanguin
Calcul du volume plasmatique & Clairance plasmatique Volume plasmatique = 50 ml/kg de poids corporel Clairance plasmatique = volume de plasma totalement épuré d une substance par unité de temps = DEBIT
Clairance plasmatique rénale = Débit de filtration glomérulaire (DFG) = Volume de plasma épuré par les reins par unité de temps = 120 ml/min = 172,8 L/jour ( 173 L/jour) Les reins filtrent le plasma environ 50 fois par jour et en réabsorbent la majeure partie.
Mesure de la clairance plasmatique rénale Méthode 1 Traceur utilisé = EDTA (exclusivement éliminé par les reins) Volume de plasma totalement épuré d EDTA par unité de temps Clairance rénale = qté de traceur injecté aire sous la courbe d élimination
Mesure de la clairance plasmatique rénale Méthode 2 Traceur utilisé = créatinine (exclusivement éliminé par les reins) Créatinine = molécule endogène (proportionnelle à la masse musculaire) NB : débit de créatinine urinaire est constant
Concentration plasmatique en créatinine & Débit de Filtration Glomérulaire Varie en sens inverse Relation exponentielle Variations de concentration plasmatique en créatinine dépendent du DFG
Insuffisance rénale = Diminution du débit de filtration glomérulaire (DFG) Diminue avec l âge de manière linéaire Si maladie -> diminution rapide du DFG
Clairance plasmatique d un mdc = le volume de plasma épuré du médicament par unité de temps = un DEBIT Posologie d un mdc -> déterminé par le Volume de distribution Demi-vie d un mdc Fréquence d administration
Clairance sanguine de l oxygène = Volume de sang totalement épuré d O 2 par un organe et par unité de temps = DEBIT = 1 mesure de la consommation d O 2 par les tissus En conditions basales Clairance de l oxygène (cm 3 /min/100g de tissu) Cœur 7 Cerveau 3,2 Reins 5,5 Intestin et appareil digestif 3 Muscle et peau 0,15 Poumons -39 (Apport d O2 au sang) Poumons = clairance sanguine de l oxygène NEGATIVE
2 ème partie du cours
Débit cardiaque Débit sanguin = 5L/min Circulation générale = haute pression Circulation pulmonaire = basse pression
Mesure du débit cardiaque par dilution
Mesure du débit cardiaque par dilution * Forte concentration en traceur => débit cardiaque faible. * Faible concentration en traceur => fort débit cardiaque. La concentration du traceur au site de mesure est inversement proportionnelle au débit cardiaque.
Insuffisance cardiaque Insuffisance cardiaque = baisse du débit cardiaque entraînant une incapacité du cœur à distribuer une quantité d oxygène suffisante aux tissus périphériques. Dyspnée = symptôme principal de l insuffisance cardiaque = sensation d essoufflement
Débit sanguin de chaque organe Organes vitaux (cerveau, poumons, reins) -> débit sanguin constant. Autres organes -> débit qui varie selon l activité.
Volumes et débits aériens pulmonaires /!\ Ventilation Respiration Variation du volume de la cage thoracique = Variation du volume d air dans les alvéoles
Relation pression-volume & Loi de Laplace Loi de Laplace Pression intra-alvéolaire = (2 x tension de surface) / rayon + le rayon est petit, + la pression doit être importante pour ouvrir les alvéoles La pression nécessaire pour ouvrir les alvéoles est inversement proportionnelle au rayon alvéolaire.
Relation pression-volume Relation sigmoïde entre la pression exercée et le volume pulmonaire. Donc, une faible variation de pression -> une forte augmentation de volume. Loi de Laplace NE prédit PAS la relation pression-volume pulmonaire
Le surfactant Surfactant = substance tensio-active qui contrôle la tension superficielle des parois de l alvéole. = lipoprotéine. La prématurité chez les nouveau-nés -> absence ou déficit de surfactant.
Mesure des paramètres ventilatoires Spiromètre > cloche mobile qui plonge dans des colonnes d eau + stylo > mesurer les volumes et mouvement d air
Les volumes pulmonaires Volume courant : volume mobilisé à chaque inspiration ou expiration. Volume de réserve inspiratoire/expiratoire : volume mobilisé, en plus du volume courant, lors d une inspiration profonde ou d une expiration profonde. Capacité vitale : capacité d expansion des alvéoles. Volume pulmonaire total : volume d air total à l intérieur des alvéoles, des bronches et de la trachée. Volume résiduel : volume des bronches et bronchioles. Il s agit du volume d air qui n est pas en contact avec le sang. -> Pour les échanges gazeux, c est un espace mort.
Les volumes pulmonaires Capacité vitale = Volume courant + Volume de réserve inspiratoire + Volume de réserve expiratoire Volume pulmonaire total = Capacité vitale + Volume d air dans les espaces morts (bronches, bronchioles)
Mesure du volume pulmonaire total Traceur utilisé : Hélium Rappel : n = Concentration x Volume n = [hélium fermé ] x Vol spiromètre = [hélium ouvert ] x Vol spiromètre + poumons Et volume pulmonaire = Vol spiromètre + poumons - Vol spiromètre
Insuffisance respiratoire Insuffisance respiratoire = diminution des échanges gazeux entre le sang et l air alvéolaire, secondaire à une maladie pulmonaire. Principal symptôme de l insuffisance respiratoire : = la dyspnée = même symptôme principal que l insuffisance cardiaque
Mesure des paramètres respiratoires Connaître la quantité de gaz consommé ou produit -> on élimine le CO 2 grâce à de la chaux sodée. Mesure de la consommation d O 2 : En piégeant le CO 2, le volume d air diminue proportionnellement à la consommation d oxygène. Mesure de la production de CO 2 : En comparant les variations de volume avant et après avoir piéger le CO 2, on mesure la production de CO 2.
Puissance musculaire et consommation d O 2 Capacité aérobie = consommation maximale d O 2 (VO 2 max). Elle est obtenue à l effort.
Effet de l entraînement sur la VO 2 max Augmentation de la VO 2 max.
Organes et leurs caractéristiques
Débits sanguins et aériens Les débits sont très modulables : aérien x15 sanguin x5
Absorption digestive & élimination rénale Le débit, le temps de contact et la surface d échange = différents entre l intestin et le rein.
Malabsorption intestinale & insuffisance rénale Malabsorption intestinale : * accélération du transit (diarrhée), * réduction chirurgicale de la surface. Insuffisance rénale : * diminution du débit de filtration glomérulaire (perte de néphrons), diminution de la surface d échange plasma/ultrafiltrat. La composition du plasma est alors compromise.
FIN