Fiche de révision : Respiration et transport des gaz

📋 Plan du Cours

1. Mécanismes de la respiration externe
2. Ventilation et perfusion alvéolaires
3. Échanges gazeux dans les tissus
4. Composition et fonctions du sang
5. Hémoglobine et transport de l’oxygène
6. Affinité hémoglobine-oxygène
7. Transport du dioxyde de carbone

📖 1. Mécanismes de la respiration externe

🔑 Notions clés & Définitions

• Respiration externe : Échanges gazeux entre les poumons et le sang, au cours desquels le sang désoxygéné est réoxygéné puis renvoyé dans la circulation systémique.

★ À maîtriser

📌 Dans les capillaires pulmonaires, l’oxygène diffuse des alvéoles vers le sang parce que sa pression partielle est de 104 mmHg dans les alvéoles contre 40 mmHg dans le sang veineux, tandis que le dioxyde de carbone diffuse du sang vers les alvéoles parce que sa pression partielle est de 45 mmHg dans le sang contre 40 mmHg dans les alvéoles.

Compléments

• Les échanges gazeux pulmonaires s’effectuent généralement en 0,25 seconde, soit environ un tiers du temps de passage d’un globule rouge dans le capillaire.

• Le dioxyde de carbone peut être échangé en quantité équivalente à l’oxygène malgré un gradient de pression plus faible, car sa solubilité dans le plasma et le liquide alvéolaire est supérieure à celle de l’oxygène de plus de 20 fois.

📖 2. Ventilation et perfusion alvéolaires

★ À maîtriser

• Chez un poumon sain, la membrane alvéolo-capillaire mesure 0,5 à 1 µm d’épaisseur, ce qui permet des échanges rapides.

📌 Une alvéole doit être à la fois ventilée et perfusée pour réoxygéner efficacement le sang.

Compléments

📌 Une surface d’échange alvéolaire plus grande permet la diffusion d’une plus grande quantité de gaz.

• Lorsque la ventilation d’une zone diminue, sa pression partielle en CO₂ augmente, ce qui entraîne une dilatation des bronchioles afin d’améliorer la ventilation et l’élimination du CO₂.

💡 Astuce mémo

Mauvaise ventilation → CO₂ augmente → bronchioles se dilatent

📖 3. Échanges gazeux dans les tissus

🔑 Notions clés & Définitions

• Respiration interne : Échanges gazeux entre les capillaires sanguins et les tissus des différents organes par simple diffusion selon des gradients de pression.

📝 Points essentiels

📌 Dans les tissus, l’oxygène diffuse du sang artériel, où sa pression partielle est de 104 mmHg, vers les tissus, où elle est de 40 mmHg, tandis que le dioxyde de carbone diffuse des tissus, où sa pression partielle est d’environ 45 mmHg, vers le sang artériel, où elle est de 40 mmHg.

💡 Astuce mémo

Poumons : le sang prend O₂ ; tissus : le sang donne O₂

📖 4. Composition et fonctions du sang

★ À maîtriser

• Le sang est un tissu conjonctif liquide représentant environ 8 % de la masse corporelle et ayant un volume d’environ 5 L chez un individu.

• Après centrifugation, le sang se répartit en:

  • environ 55 % de plasma
  • moins de 1 % de couche leucocytaire
  • environ 45 % d’érythrocytes

• Le sang transporte l’oxygène, les nutriments, les déchets cellulaires et les hormones vers les organes cibles.

Compléments

• Le sang contribue à l’homéostasie en maintenant un pH compris entre 7,35 et 7,45 au repos et une température d’environ 38 °C.

💡 Astuce mémo

55–1–45 : plasma, couche leucocytaire, érythrocytes

📖 5. Hémoglobine et transport de l’oxygène

🔑 Notions clés & Définitions

• Hémoglobine : Protéine des érythrocytes constituée de quatre chaînes polypeptidiques et de quatre groupements hème contenant chacun un atome de fer.

★ À maîtriser

• Un globule rouge est constitué à 97 % d’hémoglobine, et une molécule d’hémoglobine peut transporter quatre molécules d’oxygène grâce à ses quatre atomes de fer.

📌 L’oxyhémoglobine correspond à l’hémoglobine liée à l’oxygène, tandis que la désoxyhémoglobine correspond à l’hémoglobine non liée à l’oxygène.

Compléments

• L’oxygène est transporté majoritairement par l’hémoglobine et en très faible quantité sous forme dissoute dans le plasma.

💡 Astuce mémo

L’hémoglobine porte quatre hèmes, chacun accrochant une molécule d’O₂

📖 6. Affinité hémoglobine-oxygène

🔑 Notions clés & Définitions

• Saturation de l’hémoglobine : Pourcentage de sites de l’hémoglobine fixant l’oxygène par rapport à la quantité maximale qu’elle pourrait fixer.

★ À maîtriser

📌 Lorsque la pression partielle en O₂ augmente, l’affinité de l’hémoglobine pour l’O₂ et sa saturation augmentent également.

• La relation entre la PO₂ et la saturation n’est pas linéaire : au-delà de 60 mmHg, la saturation reste proche de 90 % ou davantage, tandis qu’en dessous de 60 mmHg une faible baisse de PO₂ entraîne une désaturation importante.

• Les facteurs qui diminuent l’affinité de l’hémoglobine pour l’O₂ sont:

  • la diminution du pH
  • l’augmentation de la température
  • l’augmentation de la PCO₂
  • l’augmentation du 2,3-DPG

Compléments

• Le 2,3-DPG est augmenté lors d’une hypoxie chronique, comme en altitude, et favorise la dissociation de l’oxygène et de l’hémoglobine.

💡 Astuce mémo

pH, température ou CO₂ augmentent → affinité diminue → O₂ est libéré

📖 7. Transport du dioxyde de carbone

📝 Points essentiels

• Le CO₂ est transporté sous trois formes:
  • environ 7 % dissous dans le plasma
  • environ 70 % converti en ions bicarbonate HCO₃⁻ par les globules rouges
  • lié à l’hémoglobine

💡 Astuce mémo

Dissous, bicarbonate, lié à l’Hb : les trois formes du CO₂

📊 Tableaux de synthèse

Respiration externe et interne