4. la respiration. 4.1. anatomie. 4.2. mécanique ventilatoire. 4.3. alimentation en o 2. 4.3.1....
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titre
Chapitre 2
Lesfonctions nutritives
4ème partie
plan
PLAN 4. La respiration.
4.1. Anatomie.
4.2. Mécanique ventilatoire.
4.3. Alimentation en O2.
4.3.1. Concentrations sanguines.
4.3.2. L’hémoglobine.
4.4. Elimination du CO2.
4.4.1. Les formes de transport.
4.4.2. Concentrations sanguines.
4.5. Echanges gazeux.
4.6. Respiration en plongée.
4.1
4. La respiration. 4.1. Anatomie.
Le système respiratoire est composé de trois parties:* Les voies aériennes supérieures (fosses nasales, pharynx, larynx)* Les voies inférieures (trachée, bronches, bronchioles).* Les poumons (alvéoles).
pharynx
larynx
trachée
bronches
cœur
diaphragme
Carrefour des voies respiratoires et digestives.
Siège des cordes vocales
Trajet de l’air vers les alvéoles
PLAN
4.1Les alvéoles sont des sacs situés à la terminaison des bronchioles et possédant une paroi très fine. Elles
sont tapissées de capillaires.
Air
Air
AirCellule
alvéolaire
4. La respiration. 4.1. Anatomie.
PLAN
4.2.1pression: force exercée sur une surface paroi (en Pa).
4. La respiration. 4.2. Mécanique ventilatoire. 4.2.1. Notions de physique.
Pression d’un gaz: force exercée sur la paroi du récipient qui le contient.
Pression partielle: pression que le gaz exercerait s’il était seul.
Ptotale = S Ppartielles
Cas des gaz dissous: il existe un équilibre entre la quantité de gaz dissout dans le solvant et la pression qu’il exerce à la surface du liquide.
PLAN
4.2.2 Les poumons fonctionnent comme des soufflets.
4. La respiration. 4.2. Mécanique ventilatoire. 4.2.2. Rôle des poumons.
Les muscles inspiratoires (Scalènes, intercostaux internes qui soulèvent la cage thoracique et le
diaphragme) augmentent le volume pulmonaire et créent une dépression.
Les muscles expiratoires (intercostaux externes qui abaissent la cage thoracique et les abdominaux qui
poussent les viscères vers le haut) diminuent le volume pulmonaire et créent une surpression.
PLAN
4.2.2 Les conditions environnementales peuvent
conduire un individu à modifier son volume d’inspiration/expiration.
4. La respiration. 4.2. Mécanique ventilatoire. 4.2.2. Rôle des poumons.
Volume courant
Une inspiration maximale utilise le volume de réserve inspiratoire
Une expiration maximale utilise le volume de réserve expiratoire
Le volume restant est le volume résiduel
Le spiromètre permet également la mesure du rythme respiratoire
PLAN
4.3.1
25% d’O2 en plus dans les artères
4. La respiration. 4.3. Alimentation en O2. 4.3.1. Concentrations sanguines.
sang aorte sang veineux
O2 total transportéen mLO2.(L de sang)-1 203 155
PO2 en kPa 13,33 5,33O2 dissout 3 1,2
O2 combiné HbO2
200 153,8
capacité totale 206 206
% saturation 100 65
C et P ne sont pas proportionnelles.
O2 est peu soluble
99% d’O2 est combiné
Le sang artériel est presque au max
La capacité est une caractéristique du sang, pas de l’endroit où il se
trouve !
PLAN
4.3.2
4. La respiration. 4.3. Alimentation en O2. 4.3.2. L’hémoglobine.
Hème
His F8
His E7
Fixation de O2 entre le Fe2+ et l’His
On a déjà vu l’hémoglobine en biochimie.PLAN
4.3.2
4. La respiration. 4.3. Alimentation en O2. 4.3.2. L’hémoglobine.
La courbe de saturation est une sigmoïde.
0 2 4 6 8 10 12 140
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
PO2 (en kPa)
% de saturation
Le taux de saturation dépend de la pression en O2.
Entre le sang veineux et le sang artériel, l’hémoglobine
perd 40% de saturation.Elle libère O2 dans les tissus et capte O2 dans les alvéoles.
Le comportement de l’hémoglobine change avec le
pH.C’est l’effet Bohr.
pH 7,2
pH 7,4
Cet effet aura son importance au cours des échanges gazeux !
PO2 veineuse
PO2 artérielle
PLAN
4.4.1 Le CO2 se trouve dans le sang sous 3 formes.
4. La respiration. 4.4. Elimination du CO2. 4.4.1. Les formes de transport.
* CO2 dissout.
* CO2 combiné à H2O. CO2 + H2O --------> HCO3- + H+
* CO2 combiné à Hb-NH2 CO2 + HB-NH2 --------> Hb-NH-COO- + H+
La fixation du CO2 produit des H+ et modifie le pH du sang.On a vu que le pH
modifie le comportement de l’hémoglobine.
Composé carbaminé
Anhydrase carbonique
PLAN
4.4.2Le CO2 se trouve dans le sang sous 3 formes.
4. La respiration. 4.4. Elimination du CO2. 4.4.2. Concentrations sanguines.
CO2 dissout HCO3- carbamine S
sang total 1,2 19,7 1,2 22,1 mmol.L-1 sang
artère plasma 1,2 24 0,2 25,5 mmol.L-1 plasma
GR 1,2 14,4 2,4 18 mmol.L-1 GR
sang 1,4 21,5 1,5 24,4 mmol.L-1 sang
veine plasma 1,4 26 0,2 27,6 mmol.L-1 plasma
GR 1,4 16 3,1 20,4 mmol.L-1 GR
PLAN
4.6
4. La respiration. 4.6. Respiration en plongée.
Les pressions partielles des différents gaz varient au cours de la plongée.
Pi(kPa)
120
100
80
15
10
5
t de plongée (en mn)0 10 20 30 40 50 60
N2
O2
CO2
6,6
signal de remontée
PLAN
4.6
4. La respiration. 4.6. Respiration en plongée.
Cas de l’hyperventilation
Pi(kPa)
120
100
80
15
10
5
t de plongée (en mn)0 10 20 30 40 50 60hyperventilation
signal de remontée
signal de remontée
N2
O2
CO2
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