ED4 Physio

TD4 – 20 mars 2007
PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE
I – Un sujet a une sténose de la trachée immédiatement sous-glottique (trachée
extrathoracique soumise à la pression barométrique, en opposition à la trachée
intrathoracique soumise à la pression intra-thoracique). Expliquer pourquoi le débit
inspiratoire forcé peut-être inférieur au débit expiratoire forcé.
Ptrachée <0 à l'inspiration >> possibilité d'un collapsus (ou diminution de Ptrachée)
 augmentation de la résistance
diminution du débit inspiratoire (Q = PA – Ptrachée / R )
 Pi <0 chez un sujet normal (la trachée est solide)
l'expiration lutte contre la sténose (Ptrachée est suffisante)
II – Un sujet au cours d’un accident de la voie publique a une fracture de côte qui lui perfore
le poumon. Expliquer les raisons qui peuvent être à l’origine d’une détresse respiratoire.
pneumothorax : la plèvre, qui transmet l'action des muscles aux poumons, ne peut plus
transmettre l'action des muscles respiratoires. Le poumon est rétracté : Ppl = PB.
PA varie de -2 à +2. Il faut PA – PB <0.
=> il faut recréer une Ppl <0 artificiellement.
III – Un sujet jeune a une crise d’asthme, brutale qui cède rapidement après l’administration
d’un médicament bronchodilatateur. Expliquer la notion d’obstruction bronchique, de débit
expiratoire forcé et de résistance des voies aériennes. Commenter l’effet thérapeutique d’un
Béta2-mimétique.
Asthme : obstruction bronchique
plusieurs causes :
1-broncho-constriction = contraction des muscles lisses
2- oedème de la muqueuse + hypersécrétion de mucus épais => obstruction des voies aériennes
=> augmentation des résistances (R est lié au diamètre) => Q diminue.
PA – PB = Q x R => Q = PA – PB / R
Diminution du VEMS (volume expiré maximum par seconde) à cause de l'augmentation de R.
diminution du diamètre :
broncho-constriction
inflammation
collapsus expiratoire
Collapsus expiratoire :
début d'expiration : les muscles ne sont pas encore relâchés
fin d'expiration : muscles complètement relâchés => rétractation du poumon
compression des bronchioles jusqu'à fermeture totale : collapsus
syndrome obstructif : défaut à l'expiration / obstruction à l'expulsion vers
syndrome restrictif : défaut = volume diminué
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L'obstruction des voies aériennes cause une diminution du débit expiratoire forcé et une
augmentation de la résistance. La broncho-dilatation permet de relâcher les muscles lisses
bronchiques => augmentation du calibre bronchique (anti inflammatoire pour l'oedème) =>
diminution des résistances => augmentation du débit.
IV – En partant de l’ensemble de la commande ventilatoire et des éléments structurant
l’effecteur thoraco-pulmonaire, citer les principales atteintes qui pourraient expliquer une
diminution du volume pulmonaire (syndrome restrictif)
Syndrome restrictif : diminution du volume pulmonaire
du centre vers les effecteurs :
1 - problème de commande (défaut du contrôle ventilatoire central, ex : rupture du nerf phrénique)
2 - défaut de transmission de la commande (ex : paralysie nerf phrénique)
3 - défaut de fonctionnement des muscles ventilatoires (myopathie)
4 - défaut de fonctionnement de la cage thoracique (déformation de la paroi thoracique :
cyphoscoliose)
5 - défaut de fonctionnement de la plèvre (pneumothorax, pleurésie)
6 - défaut de fonctionnement du parenchyme pulmonaire (pneumopathie, fibrose)
V – Un sujet est ventilé artificiellement par une machine sur laquelle on peut régler le
volume courant (VT) insufflé à chaque cycle et la fréquence respiratoire (fr). En supposant
que son volume mort anatomique est fixe (150mL). Comparer la ventilation alvéolaire dans
les deux conditions suivantes :
o VT = 1 L fr = 12 (par min)
o VT = 0,5 L fr = 24 (par min)
Calcul de la ventilation alvéolaire :
VT = VD + VA
volume courant
(VT)
fréquence respiratoire
(fr)
Ventilation globale
VE = VT x fr
ventilation alvéolaire
VA = (VT - espace mort) x fr
VT = 1 L
VT = 0,5 L
fr = 12 (par min)
fr = 24 (par min)
12 L par min
12 L par min
VA = (1000 - 150) x 12 = 10,2 L
VA = (500 - 150) x 24 = 8,4 L
La VE (ventilation globale) est identique dans les deux cas mais la ventilation alvéolaire (ventilation
efficace) est différente. Seule la ventilation alvéolaire est efficace pour les échanges gazeux.
VI – sur un échantillon de sang artériel d’un sujet dont la concentration en hémoglobine est
de 12g/dl, on trouve une saturation de l’hémoglobine en O2 de 97% pour une pression
partielle en O2 de 95 mm Hg. Quel est le CaO2 : contenu en O2 de cet échantillon ?
> diffusion alvéolo-capillaire
Rappel : pression partielle = fraction inspirée x PB
PB = somme des pressions partielles + PH20 (avec PH20 = 47 mm Hg)
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contenu en O2 =
O2 dissous
α . PO2
+
= (0,003 x 95)
= 0,28
O2 combiné à l’Hb
[Hb]. PO. Saturation
+ (12 x 1,34 x 0,97)
+ 15,6 (Part majoritaire)
~
15,9 mL O2 /
100mL de sang
VII – chez ce même sujet après une hémorragie, la concentration en hémoglobine est de
7g/dl. Que deviennent, la pression partielle en O2 et le contenu en O2 de cet échantillon ?
Saturation en oxygène :
Contenu total en O2 - O2 dissous
(Contenu en O2 - O2 dissous) x PO2 (à 150 mm Hg)
Dépend uniquement de PO2 de
l’échantillon mais Indépendant de Hb
15,9 - 0,28
15,9 - 0,28 x PO2 (à 150 mm Hg)
Contenu en oxygène :
O2 dissous
α . PO2
+
= (0,003 x 95)
= 0,28
O2 combiné à l’Hb
[Hb]. PO. Saturation
+ (7 x 1,34 x 0,97)
+ 9,1
~
9,4 mL O2 /
100mL de sang
VIII – On fait respirer à ce sujet un gaz contenant de l’O2 pur.
a- Quelle est la pression inspirée d’O2 si la pression barométrique est de 760 mm Hg?
O2 pur = humidifié => avec PH20 = 47 mm Hg
Fraction inspirée = 100%
=> PiO2 = (PB - PH20 ) x Fi = (760 – 47) x 1 = 713 mm Hg
b- La pression alvéolaire est de 650 mmHg. Quelles sont les pressions partielles en O2, les
saturations et les contenus en O2 dans le sang artériel dans les 2 cas précédents ?
pression alvéolaire : 650 mmHg => pas de PH20
=> pression partielle PaO2 = 650 mm Hg (FiO2 = 100%)
PaO2 = 650 mm Hg > 150 mm Hg => saturation = 1
Contenu en oxygène :
[Hb] = 12 => ContenuO2 = (0,003 x 650) + (12 x 1,34 x 1) = (1,95 + 16,1) = 18 mL O2 / 100mL de sang
[Hb] = 7 => ContenuO2 = (0,003 x 650) + (7 x 1,34 x 1) = (1,95 + 9,38) = 11,3 mL O2 / 100mL de sang
c- Pensez vous que l’inhalation d’O2 pur est le meilleur moyen d’améliorer l’oxygénation des tissus
périphériques chez ce sujet qui a perdu 5 g/dl d’hémoglobine?
Perte de 5g d’Hb => ContenuO2 diminue de 6,5 mL O2 / 100mL de sang.
Mise sous FiO2 à 100% => gain de 1,9 mL O2 / 100mL de sang.
Il faut rétablir une [Hb] proche de la normale car le transport d’O2 par Hb c’est plus de 90% de l’O2
transporté.
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