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3 LES FORMES DE TRANSPORT SANGUIN DES GAZ RESPIRATOIRES

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Academic year: 2022

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(1)

3 LES FORMES DE TRANSPORT SANGUIN DES GAZ RESPIRATOIRES

FICHE SYNTHESE

• Cas du dioxygène

Le O₂ est transporté par le sang sous 2 formes :

– 2% sous ………..dans le plasma : forme importante sur le plan fonctionnel car c’est elle qui diffuse.

– 98% sous ……….

Hb + 4 O

2

↔ Hb(O

2

)

4

………

La molécule d’hémoglobine est constituée par :

- ………..comprenant 4 chaînes polypeptidiques

- ………, comprenant chacun un ion Fe²⁺ qui se lie de manière réversible au dioxygène.

Réaliser un schéma légendé de la molécule d’hémoglobine.

(2)

3 LES FORMES DE TRANSPORT SANGUIN DES GAZ RESPIRATOIRES

FICHE SYNTHESE

• Cas du dioxygène

Le O₂ est transporté par le sang sous 2 formes :

– 2% sous forme dissoute dans le plasma : forme importante sur le plan fonctionnel car c’est elle qui diffuse.

– 98% sous forme combinée à l’hémoglobine

Hb + 4 O

2

↔ Hb(O

2

)

4

oxyhémoglobine

La molécule d’hémoglobine est constituée par : - Globine comprenant 4 chaînes polypeptidiques

- 4 hèmes, comprenant chacun un ion Fe²⁺ qui se lie de manière réversible au dioxygène.

Réaliser un schéma légendé de la molécule d’hémoglobine.

(3)

MOTS CLES

• Hème (ion Fe²⁺)

• Globine = 4 chaînes polypeptidiques

(4)

La globine (sur les fonctions amines (-NH₂) libres)

Autant que de fonctions amines libres, soit bien plus que 4.

Hb-NH₂ + CO₂ ↔ Hb-NH-COOH

Hémoglobine dioxyde de carbone carbaminohémoglobine ou carbhémoglobine

Acide carbonique ↔ ion hydrogénocarbonate + proton

(5)

La globine (sur les fonctions amines (-NH₂) libres)

Autant que de fonctions amines libres, soit bien plus que 4.

Hb-NH₂ + CO₂ ↔ Hb-NH-COOH

Hémoglobine dioxyde de carbone carbaminohémoglobine ou carbhémoglobine

Acide carbonique ↔ ion hydrogénocarbonate + proton

(6)

FICHE SYNTHESE

Transport du CO₂ :

 10% sous forme dissoute dans le plasma : forme importante sur le plan fonctionnel car c’est elle qui diffuse.

 90% sous 2 formes combinées :

 7O% du CO

2

se lie à une molécule d’eau (= hydratation du CO

2

) et forme des ions hydrogénocarbonates

CO

2

+ H

2

O acide carbonique

acide carbonique ion hydrogénocarbonate + proton

 20 % du CO

2

se fixe sur les groupements -NH

2

libres des protéines du plasma ou sur la globine de la molécule d’hémoglobine et forme de composés carbaminés

Protéines plasmatiques + CO₂ composés carbaminés plasmatiques (albumine) (carbaminoalbumine)

Hémoglobine + CO₂ carbaminohémoglobine ou carbhémoglobine

(7)

2 La fixation du dioxygène sur l’hémoglobine : la courbe de saturation

121 121 121 121 121 121 121 121 121 0 10 30 50 70 90 95 98 99 Désoxyhémoglobine : molécule d’Hb dépourvue de dioxygène .

Oxyhémoglobine : molécule d’Hb chargée de dioxygène.

La quantité d’Hb chargée en dioxygène rapportée à la quantité d’Hb totale

(8)

Courbe de saturation de l’hémoglobine en

dioxygène en fonction de la pression partielle

en dioxygène

Conclure :

- À faible pression partielle en O₂ , la fixation de O₂ sur Hb se fait difficilement : l’Hb possède une faible affinité pour O₂.

- À forte pression partielle en O₂, l’Hb est saturée en O₂ et ne peut en fixer davantage.

(9)

La tendance de l’Hb à s’associer avec le dioxygène.

x x

x x

x

x PO₂ ≈ 4 kPa, le pourcentage de saturation est d’environ 60%.

Le dioxygène se dissocie facilement de l’Hb, ce qui permet de le distribuer aux tissus.

(10)

FICHE SYNTHESE

Saturation de l’hémoglobine par le dioxygène :

• Courbe de saturation est une ………  que le % de saturation de l’Hb en O

2

augmente en fonction de la PO

2

, mais cette augmentation n’est pas proportionnelle à la PO

2

.

• Car pour des valeurs de PO

2

comprises entre 2 et 8 kPa la variation du

% de saturation est importante (20 – 90 = 70% de variation) alors que pour des PO

2

comprises entre 8 et 14 kPa la variation du % de

saturation est faible (90 – 100 = 10% de variation)

(11)

FICHE SYNTHESE

Saturation de l’hémoglobine par le dioxygène :

• Courbe de saturation est une sigmoïde  que le % de saturation de l’Hb en O

2

augmente en fonction de la PO

2

, mais cette augmentation n’est pas proportionnelle à la PO

2

.

• Car pour des valeurs de PO

2

comprises entre 2 et 8 kPa la variation du

% de saturation est importante (20 – 90 = 70% de variation) alors que pour des PO

2

comprises entre 8 et 14 kPa la variation du % de

saturation est faible (90 – 100 = 10% de variation)

(12)

5 Facteurs de variations de l’affinité de l’hémoglobine pour le

dioxygène

(13)

Doc 9 – influence de la température

Hyperthermie : augmentation de la t°

corporelle au dessus de 37,2°C.

Hypothermie : baisse de la t°

corporelle au dessous de 37,2°C.

Les 2 termes désignent un même paramètre physiologique, mais sa valeur varie en sens opposé.

PO₂ tissulaire ≈ 4 kPa

80 % 60 % 40 %

L’augmentation de la t° déplace la courbe vers la droite : pour une même PO₂, le % de saturation de l’Hb en dioxygène diminue si la t° augmente.

(14)
(15)

Doc 10 – influence du pH et de la pression partielle en CO₂

pH = 7,4

(16)

Alcalose : augmentation du pH plasmatique au-dessus de 7,4

Acidose : baisse du pH plasmatique en- dessous de 7,4

Les 2 termes désignent les variations opposées d’un même paramètre physiologique.

PCO₂ = 5,3 kPa

Hypocapnie : baisse de la PCO₂ du sang hématosé

Hypercapnie : augmentation de la PCO₂ du sang hématosé

Les 2 termes désignent les variations opposées d’un même paramètre physiologique.

Graphique 1 : La baisse du pH sanguin déplace la courbe vers la droite : pour une même PO₂, le % de saturation de l’Hb en dioxygène diminue si acidose et augmente si alcalose.

Graphique 2: L’augmentation de la PCO₂ déplace la courbe vers la droite : pour une même PO₂, le % de saturation de l’Hb en dioxygène diminue si hypercapnie et augmente si hypocapnie.

L’acidose et hypercapnie diminue l’affinité de l’Hb pour le dioxygène . L’activité cellulaire entraîne une baisse du pH (acidose), une augmentation de la PCO₂, ce qui facilite la

dissociation Hb /O₂ et augmente l’apport O₂ aux cellules.

(17)

Le métabolisme cellulaire produit de

l’énergie, partiellement dégagée sous forme de chaleur.

Le métabolisme cellulaire au cours de la contraction musculaire libère de l’acide lactique (lactate) qui acidifie le milieu.

La respiration cellulaire produit du CO₂.

L’affinité de l’Hb pour le dioxygène diminue donc l’oxyhémoglobine libère plus de dioxygène utilisé par les cellules (mitochondries) pour la synthèse d’ATP nécessaire à la contraction musculaire.

(18)

TRANSPOSITION DE CES EXPERIENCES AUX ECHANGES GAZEUX PULMONAIRES ET TISSULAIRES.

• Au niveau des tissus : effet Bohr

Le métabolisme entraîne : t° ↗, PCO₂↗ et le pH↘ ce qui favorise la dissociation de l’oxyhémoglobine.

Ce phénomène est amplifié par l’exercice physique.

• Au niveau des poumons : effet Haldane

La t°↘,PCO₂ ↘ et le pH↗ ce qui favorise la fixation

du dioxygène sur l’Hb

(19)

FICHE DE SYNTHESE

La température, le pH et la pression partielle en CO₂ influence l’affinité de l’hémoglobine pour le dioxygène.

• Au niveau des poumons (sang hématosé) : PO

2

élevée, PCO

2

faible, t° basse et une augmentation du pH sanguin

favorisent la saturation de l’Hb en O

2

donc la formation d’oxyhémoglobine.

• Au niveau des tissus (sang non hématosé) : PO

2

faible, PCO

2

élevée, t° élevée et diminution du pH sanguin favorisent la

dissociation de l’oxyhémoglobine donc la libération du O

2

qui diffuse dans les cellules. Ce phénomène est amplifié par

l’exercice physique.

(20)

6 Le monoxyde de carbone

Hypoxie : diminution de l’apport de dioxygène aux tissus.

Céphalées : maux de tête.

Tachycardie : accélération du rythme cardiaque.

Dyspnée : difficulté respiratoire Myalgie : douleur musculaire

Oxygénothérapie : traitement par inhalation de dioxygène à une

pression supérieure à celle de l’air.

(21)

Le CO a une forte affinité pour l’Hb, il se fixe sur les ions Fe²⁺, et empêche ainsi la fixation du dioxygène.

Cigarettes, tabac.

Le CO produit par la consommation de cigarette entre en

compétition avec le dioxygène et empêche sa fixation sur l’Hb.

Cela conduit à une hypoxémie, et donc à une hypoxie, et par

conséquent, à des difficultés respiratoires lors de l’effort.

(22)

FICHE DE SYNTHESE

• Le monoxyde de carbone = ……….. se fixe de manière irréversible (à pression

atmosphérique) sur l’ion ferreux (Fe⁺²) de

l’hème à la place du dioxygène. Il se forme de la carboxyhémoglobine qui est un composé stable :

• Hb + 4 CO Hb(CO) 4

………

(23)

FICHE DE SYNTHESE

• Le monoxyde de carbone = CO se fixe de manière irréversible (à pression

atmosphérique) sur l’ion ferreux (Fe⁺²) de

l’hème à la place du dioxygène. Il se forme de la carboxyhémoglobine qui est un composé stable :

• Hb + 4 CO Hb(CO) 4

carboxyhémoglobine

Références

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Mots clés : transport, gaz respiratoires (O 2 et CO 2 ), sang, plasma, hématie, hémoglobine, gradient de concentration, pression partielle, coopération positive, affinité,

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