La Diffusion alvéolo-capillaire

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1 La Diffusion alvéolo-capillaire
1- Définition 2- La loi de Fick, diffusion de l ’O2 et du CO2 3- Exploration de la diffusion : le TCO

2 1- Définition de la diffusion
Echanges gazeux entre l ’alvéole et le sang capillaire pulmonaire Passage d’un milieu gazeux à un milieu liquide Phénomène passif (chaque gaz suit son gradient de pression)

3 diffusion Membrane alvéolo-capillaire 1- film liquidien
2- pneumocyte I 3- membranes basales fusionnées 4- cellule endothéliale Alvéole capillaire

4 2- La loi de Fick P1 P2 Membrane : épaisseur (e) surface (s) Gaz (D):
solubilité PM P2 dQ / dt = (D . s . dP) / e

5 mmHg PO2 =100 PO2 =40 PO2 =40 PO2 =100 Diffusion de l ’ O2

6 Transfert de l’O2 : de l’alvéole jusqu’à la combinaison avec l’hémoglobine (Hb)
HbO2 Qc

7 Le CO2 diffuse 20 x plus vite que l ’O2
mmHg PCO2 =40 PCO2 =45 PCO2 =40 PCO2 =45 Le CO2 diffuse 20 x plus vite que l ’O2

8 3- Transfert du CO débit de CO qui traverse la membrane alvéolo-capillaire (pour une différence de pression de 1mmHg) CO Alvéole • cellule épithéliale (pneumocyte ) • cellule endothéliale  : diffusion à travers la membrane Capillaire Hb + CO  HbCO   : combinaison avec l’hémoglobine • hématie

9 Mesure du TCO par la méthode de l ’apnée
Mélange gazeux inspiré CO 0.3% He 14% O2 18% Volume t Volume inspiré temps • Échantillon air alvéolaire • Analyse - CO - He

10 La circulation pulmonaire
Rappel : Anatomie fonctionnelle 1- Circulation bronchique 2- Caractéristiques hémodynamiques 3- Modification des résistances vasculaires 4- Distribution du débit sanguin 5- Exploration

11 Circulation pulmonaire Anatomie fonctionnelle

12 1- Circulation bronchique
artères bronchiques : naissent de l’aorte irriguent les parois bronchiques débit évalué à 2% du débit cardiaque systémique. sang veineux bronchique distal drainé par les veines pulmonaires = shunt

13 2- Circulation pulmonaire Caractéristiques hémodynamiques

14 Circulation pulmonaire : les artères pulmonaires
Par rapport à la circulation systémique, les parois des artères pulmonaires et de leurs branches sont sont fines et contiennent peu de muscle lisse

15 2-a Volume sanguin pulmonaire
450 mL = <10% du volume de sang total se répartit en : artériel : 150 mL capillaire qui participe aux échanges gazeux : 100mL veineux : 200mL

16 Volume sanguin pulmonaire
lors de l’exercice : peut augmenter de 20 à 30 % en position assise ou debout

17 2-b Débit sanguin pulmonaire
circulation pulmonaire  circulation systémique : en série le débit pulmonaire est donc identique au débit systémique (5L/min)

18 2-c Les pressions pulmonaires

19 Particularité de la circulation pulmonaire
Vaisseaux alvéolaires : soumis à la pression alvéolaire Vaisseaux extra-alvéolaires : maintenus ouverts grâce à la traction exercée par le parenchyme pulmonaire

20 Art. pulmonaire Aorte Cap. pulm. Cap. Syst. VD VG OD OG Veines Pulmonaires Veines caves

21 Pcp  5 à 10 Aorte Art. pulmonaire Psyst = 100 (120 / 80)
PAP = 15 (25 / 8) Pcp  5 à 10 Cap. pulm. VD 25/0 VG 120/0 Cap. Syst. OD 2 OG 5 Veines Pulmonaires Veines caves en mmHg

22 Les pressions pulmonaires
Les résistances vasculaires pulmonaires (RVP) sont faibles et facilitent la répartition homogène du flux sanguin dans les capillaires et les échanges gazeux Une  des RVP entraîne une  du travail du VD rappel : P = Q x R P=pression, Q = débit, R=résistance . .

23 3- Modification des résistances vasculaires

24 3-a Lorsque la pression intra-vasculaire s’élève, les résistances vasculaires vont diminuer
. Donc :  Qc   P   RVP ~normalisation P Mécanismes : recrutement des vaisseaux pulmonaires distension des vaisseaux

25 recrutement distension +

26 3-b Vasomotricité Le muscle lisse artériel peut se contracter
et provoquer une augmentation des résistances vasculaires

27 3-b Vasomotricité Vasoconstricteurs : hypoxie Endothéline
Angiotensine II Sérotonine Adrénaline (récepteurs alpha adrénergiques) Histamine acidose

28 3-b Vasomotricité Vasodilatateurs : Prostacycline NO
Peptide atrial natriurétique Acétyl choline

29 4- Distribution du débit sanguin
Hauteur globale du poumon (cm) 20 alvéole OG Différences régionales de distribution de la circulation pulmonaire 22.5 mmHg 15 mmHg AP Gravité - + 5 mmHg

30 5- Exploration de la circulation pulmonaire
Hémodynamique : échographie-doppler cathétérisme cardiaque droit +++ Imagerie : TDM avec injection, scanner spiralé angiographie scintigraphie

31 Embolie pulmonaire : thrombus à cheval sur la bifurcation du tronc de l'Artère Pulmonaire, s'étendant davantage dans l'A.P. droite.

32 Cathéter flotté de type Grandjean

33 Cathétérisme cardiaque droit
Mesure de POD, PVD, PAP VD OG Cathéter (v brachiale ou jugulaire) AP cap VP OD Capteur pression

34 Cathétérisme cardiaque

35 Les inégalités ventilation - perfusion

36 Les inégalités ventilation - perfusion
1- Définition 2- Unité alvéolo-capillaire : VA / Q optimal shunt espace mort 3- Poumon entier

37 Les inégalités ventilation - perfusion 1- Définition
étude de l'adéquation de la ventilation et de la perfusion, qui est variable d'une région du poumon à l'autre L'inadaptation VA / Q est responsable de la plupart des anomalies des échanges gazeux dans les maladies pulmonaires

38 Modèle Colorant en poudre (V) V / Q eau (Q)

39 Les inégalités ventilation - perfusion 2- VA / Q et unité alvéolocapillaire

40 Unité alvéolocapillaire optimale VA/Q = 1
PO2 =150 mmHg PO2 =100 PCO2 =40 PCO2 =45 PCO2 =40 PO2 =40 PO2 =100

41 Unité alvéolocapillaire : shunt VA/Q = 0
mmHg PCO2 =45 PO2 =40 PCO2 =45 PCO2 =45 PO2 =40 PO2 =40

42 shunt

43 Unité alvéolocapillaire : espace mort VA/Q = infini
PO2 =150 mmHg PO2 =150 PCO2 =0

44 Unité alvéolocapillaire
VA/Q = 0 Effet shunt VA/Q = 1 Effet espace mort VA/Q =  40< PO2 <100 45> PCO2 >40 100< PO2 <150 40> PCO2 >0 mmHg

45 Le poumon entier ventilation perfusion VA / Q 1 3eme côte base sommet

46 Le poumon entier PO2 en mmHg

47 La différence alvéolo-artérielle
PAO2 > PaO2 en raison des : shunt anatomique (sang veineux bronchique et sang veineux coronaire par les veines de Thébésius) inégalités VA / Q