QCM : Physiologie respiratoire fondamentale — 31 questions

Explication

La respiration fournit suffisamment d’oxygène aux cellules et rejette le dioxyde de carbone issu du métabolisme cellulaire. La distribution des nutriments relève principalement de la fonction circulatoire et digestive, pas de la définition générale de la respiration.

Explication

La respiration suit une succession allant de la ventilation jusqu’à la respiration cellulaire, en passant par les échanges pulmonaires, le transport sanguin et les échanges avec les tissus. Le transport sanguin intervient après les échanges gazeux pulmonaires, ce qui invalide les séquences qui inversent ces étapes.

Explication

La pression artérielle en dioxyde de carbone participe particulièrement au contrôle de l’équilibre acido-basique, tandis que le système respiratoire contribue aussi au maintien d’une oxygénation suffisante et d’un pH stable. La pression artérielle en oxygène renseigne surtout sur l’oxygénation sanguine, et non principalement sur l’équilibre acido-basique.

Explication

L’hypoxémie correspond à une diminution de la pression artérielle en oxygène, alors que l’hypoxie correspond à un déficit d’oxygène au niveau des tissus. La confusion fréquente consiste à attribuer l’hypoxie au sang artériel et l’hypoxémie aux tissus, ce qui inverse les deux notions.

Explication

La ventilation minute est le produit du volume courant et de la fréquence respiratoire, soit $V_E = V_T \times F_R$. La soustraction du volume mort intervient dans le calcul de la ventilation alvéolaire, qui ne correspond pas à tout l’air mobilisé.

Explication

L’espace mort anatomique est constitué par l’air présent dans les voies de conduction, où aucun échange gazeux ne se produit. Les alvéoles fonctionnelles, contrairement à ces voies, participent aux échanges entre l’air et le sang.

Explication

La ventilation alvéolaire est calculée en retirant le volume mort du volume courant puis en multipliant le résultat par la fréquence respiratoire. L’addition du volume mort surestime la quantité d’air atteignant les zones d’échange.

Explication

À volume courant initial identique, le doublement du volume courant porte la ventilation alvéolaire à environ 10,2 L/min, contre 8,4 L/min lorsque seule la fréquence respiratoire double. L’air de l’espace mort ne participe pas aux échanges et son augmentation ne peut donc pas produire cette hausse.

Explication

La pression totale d’un mélange gazeux est la somme des pressions partielles de ses différents constituants, soit $P_{tot} = \sum P_{gaz}$. La multiplication d’une fraction par la pression totale sert à calculer une pression partielle, et non la pression totale.

Explication

La pression partielle est obtenue en multipliant la fraction du gaz par la pression totale du mélange. Une division par la fraction augmenterait artificiellement la pression et ne correspond pas à la relation physique donnée.

Explication

À 37 °C, la vapeur d’eau exerce une pression de 47 mmHg et la pression inspirée d’oxygène humidifié est d’environ 150 mmHg. La valeur proche de 160 mmHg correspond à l’oxygène de l’air ambiant avant humidification, tandis que 47 mmHg désigne la vapeur d’eau elle-même.

Explication

L’oxygène diffuse selon son gradient de pression, des alvéoles où sa pression est plus élevée vers le sang où elle est plus faible. Le dioxyde de carbone suit le gradient inverse et passe du sang veineux vers les alvéoles, ce qui ne constitue pas la cause du déplacement de l’oxygène.

Explication

En position debout ou assise, ventilation et perfusion sont plus importantes aux bases, mais le gradient de perfusion est plus marqué. L’idée d’une diminution vers les bases inverse le gradient physiologique observé dans le poumon.

Explication

La perfusion augmente davantage vers les bases que la ventilation, ce qui rend le rapport ventilation-perfusion élevé au sommet et faible aux bases. Un rapport faible au sommet ne correspond donc pas à la répartition régionale normale.

Explication

Un effet shunt survient lorsqu’une zone pulmonaire est perfusée sans ventilation correspondante, de sorte que le rapport V/Q tend vers zéro. La ventilation sans perfusion décrit plutôt un effet espace mort.

Explication

Dans un shunt important, le sang traverse une zone perfusée mais non ventilée et quitte donc le poumon sans échanges gazeux adéquats. L’augmentation de la ventilation alvéolaire ne constitue pas le mécanisme causal décrit ici.

Explication

Au sommet, la ventilation est relativement supérieure à la perfusion, tandis qu’aux bases la perfusion devient relativement supérieure à la ventilation. Cette distinction explique les variations régionales du rapport V/Q.

Explication

Les rapports V/Q varient entre les régions pulmonaires, mais leur bilan à l’échelle du poumon permet globalement des échanges gazeux satisfaisants. Dire que le rapport est homogène nie précisément cette hétérogénéité régionale.

Explication

Le sang qui traverse une zone perfusée mais non ventilée ne réalise pas les échanges gazeux, ce qui favorise l’hypoxémie et l’hypercapnie. Une zone ventilée mais peu ou pas perfusée correspond plutôt à un effet espace mort.

Explication

Dans l’embolie pulmonaire, l’obstruction artérielle supprime la perfusion d’une région qui reste ventilée, ce qui crée un espace mort. Une obstruction bronchique produit au contraire une zone perfusée mais insuffisamment ventilée, caractéristique d’un effet shunt.

Explication

Les valeurs artérielles normales sont proches de 100 mmHg pour la $PO2$ et de 40 mmHg pour la $PCO2$. Les valeurs de 40 mmHg pour la $PO2$ et de 45 mmHg pour la $PCO2$ caractérisent plutôt le sang veineux au repos.

Explication

Le quotient respiratoire se calcule par $R = \frac{VCO2}{VO2}$, soit $\frac{200}{250}=0{,}8$. La valeur de 1,25 inverse le rapport entre la production de $CO2$ et la consommation d'$O2$.

Explication

La VO2max désigne la consommation maximale d'oxygène atteinte au pic de l'effort, alors que la VMA désigne la vitesse atteinte à cette VO2max. Les deux notions ne correspondent donc ni à une pression gazeuse ni à une pression artérielle.

Explication

L'épreuve repose sur un effort progressivement intensifié sur bicyclette, avec mesure continue de la VO2 et de la VCO2 au moyen d'un masque et de capteurs. Une mesure limitée à la capacité vitale ne permet pas d'évaluer directement la réponse métabolique à l'effort.

Explication

Au repos, le sang veineux est appauvri en oxygène et enrichi en dioxyde de carbone, avec environ 40 et 45 mmHg. L'air expiré conserve davantage d'oxygène et contient moins de dioxyde de carbone, avec environ 120 et 30 mmHg.

Explication

À production de $CO2$ constante, une diminution de $VA$ doit être compensée par une augmentation de $PaCO2$ dans cette relation. La baisse de ventilation ne supprime donc pas le lien entre ventilation alvéolaire et pression artérielle de $CO2$.

Explication

Une ventilation alvéolaire insuffisante élimine moins de dioxyde de carbone et réduit l'apport ventilatoire d'oxygène, entraînant hypercapnie et hypoxémie. À l'inverse, une ventilation excessive abaisse la pression artérielle de dioxyde de carbone et provoque une hypocapnie.

Explication

La pression alvéolaire en oxygène est obtenue en soustrayant de la pression inspirée en oxygène le terme lié à la $PaCO2$ et au quotient respiratoire. La pression inspirée se déduit elle-même du produit de la fraction inspirée en oxygène par la pression atmosphérique.

Explication

La DLCO repose sur l'inhalation d'une faible quantité de monoxyde de carbone, une apnée, puis l'analyse du CO restant dans l'air expiré. Cette méthode évalue le transfert alvéolo-capillaire, contrairement à la spirométrie, qui renseigne principalement sur les volumes et les débits ventilatoires.

Explication

La capacité de diffusion est proportionnelle à la surface disponible pour les échanges et inversement proportionnelle à l'épaisseur de la membrane. Une grande surface favorise donc le transfert, tandis qu'une membrane épaissie le ralentit.

Explication

Une DLCO basse peut résulter d'une atteinte de la membrane, d'une perfusion capillaire réduite ou d'une quantité insuffisante d'hémoglobine. Une polyglobulie et une augmentation du volume sanguin capillaire tendent au contraire à augmenter la DLCO.