Diffusion alvéolo

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
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Image kindly provided by Walter Weber
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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