Transcript physio respiratoire 4Par Amalgame le 06/04/2012 à

Transport des gaz
Transport de l ’O2
• Deux formes de transport : dissous, combiné
à l ’Hb
• Définitions : pouvoir oxyphorique, capacité,
saturation et contenu en O2
• La courbe de dissociation
– affinité ; notion de P50
– facteurs modifiant l ’affinité ; effet Bohr
– cas particulier : l ’anémie
• DAV, VO2 et Qc
Transport de l ’oxygène :
deux formes de transport
L'O2 est transporté dans le sang sous 2 formes :
1- L'O2 dissous :
- Pour chaque mmHg de PO2, il y a 0,003 ml d'O2 de
dissous pour 100 ml de sang
- O2 dissous = P x 0.003 (loi de Henry)
- 1 L de sang à 1 PO2 de 100 mmHg contient 3mL d’O2
2- L'O2 combiné à hémoglobine :
(H)Hb + O2  HbO2 (+H)
L’hémoglobine est formée :
- de quatre monomères = 2 chaînes α + 2 chaînes ß
- d ’un groupe hème au creux de chaque chaîne :
un noyau porphyrique et un atome de fer ferreux
Molécule
allostérique
La fixation de la première
molécule d’O2 facilite la fixation
des suivantes
La 4ème se fixe 200 X vite que la
1ère
Hémoglobine
• 1g d'Hb peut se combiner à 1,34 ml d'O2
• quantité maximum (capacité) d'O2 qui peut se
combiner à l'Hb par L de sang (ml O2 /L sang) :
concentration d'Hb (g/L) x 1,34 (ml O2/g Hb)
exp : 1 L de sang (avec Hb = 150 g/L) peut
fixer 201 mL O2
définitions
Saturation SaO2 (%) :
(O2 combiné avec l'Hb/ capacité en O2) x 100
définitions
Concentration (ou contenu) en O2 :
fixé sur Hb
dissous
(1,34.Hb.SaO2/100) + (0,003 PO2)
en mL O2/100mL sang
Hb en g/100mL
exp : (1.34x15x0.97) + (0.003x98)
=
19.5
+ 0.3
= 19.8 mL /100mL = 198 ml/L sang
~200ml/L
Courbe de dissociation de l’Hb
Saturation de Hb (%)
Contenu en O2 (ml/L)
PO2
pCO2 = 40mmHg
pH = 7.40
T° = 37 °
97
Contenu en O2 (ml/L)
_
200 _
HbO2
Saturation de Hb (%)
_
PO2
Contenu en O2 (ml/L)
Saturation de Hb (%)
Hb F
Hb A
50
27
PO2
P 50
HbF / HbA
• HbF : meilleure affinité pour l’O2 que
HbA (P50 plus basse ; courbe de
dissociation déplacée vers la gauche)
Facteurs modifiant l’affinité de l’Hb pour l’O2
Effet Bohr
• Changement d’affinité de l’O2 dû aux
variations de pH
– L’acidose augmente la P50, donc diminue
l’affinité de Hb pour O2
• Lors de la libération d’O2, l’Hb réduite
capte les H+
2,3 diphosphoglycérate (2,3 DPG)
• Contenu dans les globules rouges
• Son augmentation déplace la courbe de
dissociation vers la droite
• Exemple : en altitude, l’hypoxie provoque une
augmentation de son contenu, donc une
diminution de l’affinité pour O2 donc une
libération accrue d’O2 aux tissus
Effet Bohr
Saturation de Hb (%)
Contenu en O2 (ml/L)
200
Poumon
DAV
150
Tissu
_
v
a
PO2
Transport du CO2
• Les trois formes de transport du CO2
– CO2 dissous
– bicarbonates
– formes carbaminées
• la courbe de dissociation ; l ’effet Haldane
Transport du CO2
a- Le CO2 dissous
• suit la loi de Henry
• coefficient de solubilité du CO2 > celui de l’O2 (près
de 30 fois)
• CO2 dissous # 5 % du CO2 total dans le sang
veineux
Transport du CO2
b- Les bicarbonates
CO2 + H2O <=> H2CO3 <=> HCO3- + H+
anhydrase carbonique
•
forme de transport du CO2 la plus importante (90% du CO2
sang veineux)
•
rôle essentiel de l’anhydrase carbonique des hématies dans le
transport du CO2 par le sang
La quasi-totalité des bicarbonates du sang provient de la synthèse
globulaire
Transport du CO2
C- Formes carbaminées (carbamates)
• Combinaison du C avec les groupes aminés terminaux
des protéines
• Exp : La carbamino-hémoglobine = HbCO2
HbNH2 + CO2 <=> HbNHCOOH
• 5% du CO2 transporté dans le sang veineux
• La liaison est facilitée par la forme réduite de Hb
(effet Haldane)
GLOBULE ROUGE
TISSUS
HbNHCOOH
CO2 dissous
CO2
CO2
dissous
+ H2O
AC
HCO3+ H+
HCO3Effet Hamburger
ClO2
H2CO3
ClH.Hb
O2
AC= anhydrase
carbonique
Courbe de dissociation
Art
v
CO2
carbaminé
CO2 sous
forme HCO3-
CO2
dissous
0
20
40
60
80
PCO2
conclusion : le transport du CO2
• est indissociable de l’équilibre acidobasique
• Hb, outre son rôle dans le transport de O2,
a un rôle important dans le transport du
CO2 et le maintien du pH
Equilibre acido-basique
• Rappels
• systèmes tampons ; tampon ouvert /
fermé ; rôle de la ventilation
Equilibre acido-basique
Rappels
Production de
• 10-15 000 mMol de CO2 / jour (acides
volatiles)
CO2 + H2O  H2CO3  HCO3- + H+
• 60 mMol d’acides non volatiles par jour
(H2SO4,H2PO4 …)
Equilibre acido-basique
Le pH du liquide extracellulaire est
régulé à une valeur proche de 7.40
7.38<pH< 7.42
• Acidose ou alcalose = danger
• Vie possible # 6.8<pH< 7.8
• remarque : pH intracellulaire # 7.0
Rappels
• pH = -log [H+]
• système tampon = acide conjugué +
base conjuguée ; atténue les variation
de pH
• pH = pKA + log (base c.) / (acide c.)
• pH = 6.10 + log (HCO3-) / (CO2d)
Les systèmes tampons
T issu
S y stèm e ta m p o n
L iq u id e E xtra ce llu la ire
H C O 3 / H 2C O 3
P h o sp h a te s in o rg a n iq ue s
P ro té in e s
L iq u id e ce llu la ire
H C O 3 / H 2C O 3
P h o sp h a te s o rg a n iq ue s et
P ro té in e s
18
60
H é m atie s
T issu o s se u x
H é m o g lo b in e
C a rb o na te de c a lc iu m
30
?
-
-
P o u v o ir ta m p o n
+
(m m ol H /L/U pH )
55
0 ,5
7
Hb : rôle dans le maintien du pH du GR
Passage dans les tissus :
HCO3- + H+
H2CO3
H2O + CO2
ac
HbO2- + H+
HbH + O2
Hb : rôle dans le maintien du pH du GR
Passage dans le poumon :
HCO3- + H+
H2CO3
H2O + CO2
volatile
HbO2- + H+
HbH + O2
Système tampon ouvert / fermé
• Système tampon fermé : sa masse (base +
acide conjugué) est fixe
• Système tampon ouvert : exp : HCO3-/CO2
CO2 + H2O <=> H2CO3 <=> HCO3- + H+
contrôlé par la ventilation
contrôlé par le rein
Rôle de la ventilation
addition de HCl : 10 mMol/L
 système fermé :
[HCO3-]pl = 14mMol/L, CO2d = 11.2
pH = 6.10 + log(14/11.2) = 6.2
 CO2 éliminé par la ventilation (PCO2= 40mmHg)
pH = 6.10 + log(14/1.2) = 7.17
 Hyperventilation (PCO2= 27.5mmHg)
pH = 6.10 + log(14/0.83) = 7.33