la ventilation alvéolaire

Faculté de Médecine Saint-Antoine Physiologie Respiratoire PCEM 2
PCEM2
PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE
Professeur Laurent BAUD
LA VENTILATION
Mise à jour: Janvier 2003
Université Pierre et Marie Curie - 1-1 –sur 19

Faculté de Médecine Saint-Antoine Physiologie Respiratoire PCEM 2
PLAN GENERAL DES COURS SUR LA RESPIRATION
1. INTRODUCTION
2. LA VENTILATION
2.1. Mécanique ventilatoire
2.2. Propriétés statiques (élastiques) du poumon dans le thorax
2.2.1. La compliance
2.2.2. La tension superficielle
2.2.3. Le surfactant
2.2.4. Différences régionales de ventilation
2.2.5. Propriétés élastiques de la paroi thoracique
2.3. Propriétés dynamiques du poumon: résistance des voies aériennes
2.3.1. Ecoulement de l'air dans les voies aériennes
2.3.2. Pressions au cours du cycle respiratoire
2.3.3. Principaux sites de résistance des voies aériennes
2.3.4. Facteurs déterminant la résistance des voies aériennes
2.3.5. Compression dynamique des voies aériennes
2.3.6. Analyse de la courbe débit-volume
3. LES ECHANGES GAZEUX ALVEOLO-CAPILLAIRES
3.1. L'air alvéolaire et l'espace mort
3.2. La ventilation alvéolaire
3.3. La ventilation alvéolaire et la pression partielle des gaz alvéolaires
3.3.1. Le CO2
3.3.2. L'O2
3.3.3. Le quotient respiratoire
3.3.4. L'équation des gaz alvéolaires
3.4. La diffusion alvéolo-capillaire
3.4.1. Lois de la diffusion
3.4.2. Limites de la diffusion
3.4.3. Mesure de la capacité de diffusion
3.4.4. Vitesses de réaction avec l'hémoglobine
3.4.5. Diffusion du CO2
3.4.6. Rapports ventilation / perfusion
3.4.7. Le gradient Alvéolo-artériel pour l'oxygène
4. TRANSPORT DES GAZ DANS LE SANG
4.1. Formes de transport de l'oxygène dans le sang
4.1.1. Oxygène dissous
4.1.2. Oxygène lié à l'hémoglobine
4.2. Formes de transport du gaz carbonique dans le sang
4.2.1. CO2 dissous
4.2.2. HCO3-
4.2.3. Composés carbaminés
4.3. L'équilibre acido-basique
5. CONTROLE DE LA VENTILATION
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5.1. Centres respiratoires et genèse du rythme respiratoire
5.2. Contôle par les mécanorécepteurs
5.2.1. Récepteurs laryngotrachéaux
5.2.2. Récepteurs bronchiques intrapulmonaires
5.2.3. Récepteurs alvéolaires
5.3. Contrôle par les chémorécepteurs
5.3.1. Chémorécepteurs centraux
5.3.2. Chémorécepteurs périphériques
5.3.3. Réponses ventilatoires au CO2
5.3.4. Réponses ventilatoires à l'O2
5.3.5. Réponses ventilatoires au pH
5.4. Contrôle par le cortex
5.5. Contrôles ventilatoires normaux et pathologiques
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1 INTRODUCTION ....................................................................................................................................... 5
2 LA VENTILATION .................................................................................................................................... 5
2.1 MECANIQUE VENTILATOIRE.................................................................................................................. 5
2.2 PROPRIETES STATIQUES (ELASTIQUES) DU POUMON DANS LE THORAX ................................................. 7
2.2.1. La compliance. .................................................................................................................................... 7
2.2.2. La tension superficielle........................................................................................................................ 8
2.2.3. Rôle du surfactant................................................................................................................................ 9
2.2.4. Différences régionales de ventilation. ............................................................................................... 11
2.2.5. Propriétés élastiques de la paroi thoracique..................................................................................... 12
2.3 PROPRIETES DYNAMIQUES DU POUMON: RESISTANCE DES VOIES AERIENNES...................................... 14
2.3.1. Ecoulement de l'air dans les voies aériennes. ................................................................................... 14
2.3.2. Pressions au cours du cycle respiratoire........................................................................................... 15
2.3.3. Principaux sites de résistance des voies aériennes............................................................................ 15
2.3.4. Facteurs déterminant la résistance des voies aériennes.................................................................... 16
2.3.5. Compression dynamique des voies aériennes.................................................................................... 17
2.3.6. Analyse de la courbe débit-volume.................................................................................................... 18
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1 INTRODUCTION
La fonction principale du poumon est de permettre des échanges gazeux, c'est-à-dire à
l'oxygène de l'air atmosphérique de pénétrer dans le sang veineux et au gaz carbonique
d'en sortir. En plus de cette fonction hématosique, le poumon exerce des fonctions
d'épuration (élimination des particules pénétrant dans l'arbre aérien) et des fonctions
métaboliques (rôle particulier joué par les cellules endothéliales).
La fonction hématosique est assurée d'abord par des échanges de gaz entre l'air ambiant et
les alvéoles (ventilation), puis par le passage de ces gaz à travers la membrane alvéolo-
capillaire (diffusion), enfin par le transport de ces gaz dans le sang (circulation). Ces 3
étapes vont être analysées successivement.
2 LA VENTILATION
2.1 Mécanique ventilatoire.
La ventilation est à l'origine d'échanges gazeux entre les alvéoles et l'air ambiant; elle
implique qu'il existe un gradient de pression entre les alvéoles et l'atmosphère.
-La pression atmosphérique ou barométrique (PB) est prise comme référence et
considérée comme = 0 cm H2O.
-La pression alvéolaire (PA) est, en l'absence de mouvement d'air, égale à la pression
atmosphérique alors que la pression intra-pleurale (PPl) qui s'exerce autour du poumon
est d'environ - 5 cm H2O. Lors de l'inspiration, l'ensemble poumon/paroi thoraco-
abdominale s'agrandit. Cette augmentation de volume (V) est associée à une diminution
de pression P puisque le produit P x V est constant (Loi de Boyle). La pression alvéolaire
diminue donc, et un gradient de pression s'établit entre l'atmosphère et les alvéoles,
permettant à l'air d'entrer dans le poumon. A la fin de l'inspiration, la pression alvéolaire
s'équilibre avec la pression barométrique, interrompant l'entrée d'air dans le poumon.
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