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 Diffusion alvéolo-capillaire alvéolo-capillaire Perfusion pulmonaire Rapports Ventilation-Perfusion Transport sanguin Régulation de la ventilation Diffusion ou transfert alvéolo-capillaire 1. 2. 3. 4. Introduction: Lieu des échanges gazeux Équations de transfert Passage de l’oxygène et du gaz carbonique 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 http://www.european-lung-foundation.org/uploads/Document/WEB_CHEMIN_123_1136538698.jpg Image kindly provided by Walter Weber http://www.european-lung-foundation.org/uploads/Document/WEB_CHEMIN_121_1136538785.jpg Image kindly provided by Walter Weber Hlastala MP and berger AJ. Physiology of Respiration. New Tork: Oxford University Press, 2001 Hlastala MP and berger AJ. Physiology of Respiration. New Tork: Oxford University Press, 2001 Hlastala MP and berger AJ. Physiology of Respiration. New Tork: Oxford University Press, 2001 Hlastala MP and berger AJ. Physiology of Respiration. New Tork: Oxford University Press, 2001 Diffusion ou transfert alvéolo-capillaire 1. 2. 3. 4. Introduction: Lieu des échanges gazeux Équations de transfert Passage de l’oxygène et du gaz carbonique 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 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 Dmx = αx S ×k × e PMx V&CO = DmCO ( PACO − PC CO ) Dmy = αy PMy ×k × S e DmO 2 = ? DmCO = DmO 2 = αCO PMCO αO ×k× S ×k × e PMO 2 2 S e Diffusion ou transfert alvéolo-capillaire 1. 2. 3. 4. Introduction: Lieu des échanges gazeux Équations de transfert Passage de l’oxygène et du gaz carbonique 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 Adapté de Dejours P. Physiologie de la respiration. Paris: Flammarion, 1982 Gautier H, Vincent J, and Zaoui D. Physiologie. Paris: Editions Vigot Frères, 1972 Gautier H, Vincent J, and Zaoui D. Physiologie. Paris: Editions Vigot Frères, 1972 Diffusion ou transfert alvéolo-capillaire 1. 2. 3. 4. Introduction: Lieu des échanges gazeux Équations de transfert Passage de l’oxygène et du gaz carbonique 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 Adapté de : West JB. Physiologie respiratoire. Notions essentielles. Paris: Arnette, 1993 Diffusion ou transfert alvéolo-capillaire 1. 2. 3. 4. Introduction: Lieu des échanges gazeux Équations de transfert Passage de l’oxygène et du gaz carbonique 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 1. Pourquoi mesurer la capacité de diffusion ? 2. Quel gaz utiliser ? Dmx = αx S ×k × e PMx V&CO = DmCO ( PACO − PC CO ) Dmy = αy PMy ×k × S e DmO 2 = ? DmCO = DmO 2 = αCO S ×k× e PMCO αO 2 PMO 2 ×k × S e V&CO DmCO = ( PACO − PC CO ) DmCO : Capacité de transfert membranaire V&CO DLCO = PACO DLCO : Capacité de transfert pulmonaire 1. Méthode en état stable O2 N2 CO V&e V&i V&CO = V&i × FiCO − V&e × FeCO V&CO V&i × FiCO − V&e × FeCO DLCO = = FACO FACO FeCO FACO 10 s 1. Méthode en apnée V&CO DLCO = FACO FAHe0 FACO0 750 ml Volume inspiré, Vi: CV 750 ml FACOt FAHet O2: 18% He: 10% CO: 0.3% N2: QS dVCO & VCO = = TLCO × PACO dt d (VA × FACO ) = TLCO × ( Pb − 47 ) × FACO dt VA × dFACO = TLCO × ( Pb − 47 ) × FACO dt dFACO TLCO × ( Pb − 47 ) × dt = FACO VA Intégration par rapport au temps: ln FACO + C1 = A t= 0: TLCO × ( Pb − 47 ) × t + C2 VA ln FACO 0 = C 2 − C1 TLCO × ( Pb − 47 ) × t + C2 ln FACO + C1 = VA A t= 0: ln FACO 0 = C 2 − C1 Au temps t: ln FACOt − ln FACO 0 = TLCO × ( Pb − 47 ) × t VA FACOt VA × TLCO = ln FACO 0 ( Pb − 47 ) × t FACOt VA × TLCO = ln FACO 0 ( Pb − 47 ) × t FACOt : Dans le sac de recueil de gaz alvéolaire VA, FACO 0 ? Vi × FiCO Vi × FiCO = VA × FACO 0 ⇒ FACO 0 = VA Vi × FiHe Vi × FiHe = VA × FAHe 0 ⇒ FAHe 0 = VA Or: FAHe 0 = FAHet D’où Puisque l’hélium ne diffuse pas Vi × FiHe VA = FAHet Diffusion ou transfert alvéolo-capillaire 1. 2. 3. 4. Introduction: Lieu des échanges gazeux Équations de transfert Passage de l’oxygène et du gaz carbonique 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 V&CO = ( PACO − 0) DLCO Or: D’où: V&CO = ( PACO − Pc CO ) DmCO V&CO = ( Pc CO − 0) DECO ( PACO − 0) = ( PACO − Pc CO ) − ( Pc CO − 0) 1 1 1 = + DLCO DmCO DECO DLCO : ml.min-1.torr-1 DECO est le débit de CO 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 1 1 = + DLCO DmCO θ × Vc θ: Vc : Conductance spécifique érythrocytaire pour le CO Volume capillaire 1 1 1 = + DLCO DmCO θ × Vc θ: Caractérise la vitesse de réaction de Hb avec le CO, donc dépend de la pression capillaire en O2 1 1 1 = + DLCOα DmCO θα × Vc 1 1 1 = + DLCOβ DmCO θβ × Vc