Régulation de la ventilation

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 alvéolo-capillaire Perfusion pulmonaire

Rapports Ventilation-Perfusion Transport sanguin

Régulation de la ventilation

Diffusion alvéolo-capillaire

Diffusion ou transfert alvéolo-capillaire

1. Introduction: Lieu des échanges gazeux 2. Équations de transfert

3. Passage de l’oxygène et du gaz carbonique

4. 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. Introduction: Lieu des échanges gazeux 2. Équations de transfert

3. Passage de l’oxygène et du gaz carbonique

4. 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

P1

P2

S

e

) (

)

( P

P

e S k PM

V

x x

x

= × α × × −

&

) (

)

( P

P

e S k PM

V

x x

x

= × α × × −

&

) ( P

P

Dm

V &

=

× −

dt P

e P D S

V

=

× × (

−

) ×

D:coefficient de diffusion

Levitsky MG. Pulmonary Physiology. New York: Mc Graw Hill, 2003

α: coefficient de solubilité PM: Poids moléculaire

Dm: capacité de diffusion

e k S Dm PM

y y

y

= α × ×

e k S Dm PM

x x

x

= α × ×

CO CO

C ACO

CO

Dm

P P

V =

− )

(

&

?

2

= Dm

e k S Dm PM

CO CO

CO

= α × ×

e k S Dm PM

O O

O

= × ×

2 2 2

α

Diffusion ou transfert alvéolo-capillaire

1. Introduction: Lieu des échanges gazeux 2. Équations de transfert

3. Passage de l’oxygène et du gaz carbonique

4. 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. Introduction: Lieu des échanges gazeux 2. Équations de transfert

3. Passage de l’oxygène et du gaz carbonique

4. 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. Introduction: Lieu des échanges gazeux 2. Équations de transfert

3. Passage de l’oxygène et du gaz carbonique

4. 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 ?

e k S Dm PM

y y

y

= α × ×

e k S Dm PM

x x

x

= α × ×

CO CO

C ACO

CO

Dm

P P

V =

− )

(

&

?

2

= Dm

e k S Dm PM

CO CO

CO

= α × ×

e k S Dm PM

O O

O

= × ×

2 2 2

α

) (

CO

CO

P P

Dm V

= & −

:

Dm

ACO CO LCO

P

D V &

= D

1. Méthode en état stable

O₂

N₂ CO

FeCO

FACO

e V &

i V &

eCO e

iCO i

CO

V F V F

V & = & × − & ×

ACO

eCO e

iCO i

ACO CO

LCO

F

F V

F V

F

D V × − ×

=

= & & &

1. Méthode en apnée

O₂: 18%

FACO₀

10 s

N₂: QS CO: 0.3%

ACO CO LCO

F

D V &

=

He: 10%

FACO_t FAHe_t FAHe₀

750 ml

750 ml

Volume

inspiré, Vi: CV

ACO LCO

CO

CO

T P

dt

V & = dV = ×

ACO b

LCO ACO

A

T P 47 F

dt F V

d × = × − ×

)

(

(

ACO b

LCO ACO

A

T P 47 F

dt dF

V × = × − ×

) (

A b LCO

ACO ACO

V

dt 47

P T

F

dF = × ( − ) ×

Intégration par rapport au temps:

2 1

)

ln ( C

V

t 47

P C T

F

A b LCO

ACO

+ = × − × +

1 2

ln F

= C − C

A t= 0:

2

1

( )

ln C

V

t 47

P C T

F

A b LCO

ACO

+ = × − × +

1 2

ln F

= C − C

A t= 0:

Au temps t:

A b LCO

ACO

ACOt

V

t 47

P F T

F × − ×

=

− ( )

ln

ln

t 47

P

V F

T F

b

A ACO

ACOt

LCO

= × − ×

) ln (

0

t 47

P

V F

T F

b

A ACO

ACOt

LCO

= × − ×

) ln (

0

:

F ACOt

?

0

, ACO

A F V

VA Fi F Vi

F VA

Fi

Vi

×

×

=

×

VA Fi F Vi

F VA

Fi

Vi

×

=

×

=

×

AHet

AHe

F

F

=

AHet He

F

Fi VA Vi ×

=

Puisque l’hélium ne diffuse pas Or:

D’où

Diffusion ou transfert alvéolo-capillaire

1. Introduction: Lieu des échanges gazeux 2. Équations de transfert

3. Passage de l’oxygène et du gaz carbonique

4. 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

) 0

( −

=

CO

CO

P

DL V &

)

(

CO

CO

P P c

Dm

V & = −

) 0

( −

=

CO

CO

P c DE

V &

) 0 (

) (

) 0

( P

− = P

− P c

− P c

−

Or:

:

DL

CO CO

CO

DE

1 Dm

1 DL

1 = +

D’où:

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)

Conductance spécifique érythrocytaire pour le CO

θ : Vc

1 Dm

1 DL

1

CO

CO

= + ×

θ ^{Vc :}

Vc 1 Dm

1 DL

1

CO

CO

= + ×

θ

Caractérise la vitesse de réaction de Hb avec le CO, donc dépend de la pression capillaire en O₂

θ :

Vc 1 Dm

1 DL

1

CO

CO

= + ×

α

α

θ Vc

1 Dm

1 DL

1

CO

CO

= + ×

β

β

θ