POP Respiration CM2

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Dernière actualisation : 20 mars 2024

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Comment est composé le sang ?

Comment est composé le plasma ?

Pourquoi l’O2 dissout ne peut suffire aux besoins physiologiques ?

Comment le reste de l'O2 est alors pris en charge ?

C'est quoi l'hème ?

Comment est pris en charge l'O2 par l'hémoglobine ?

Comment est mesurée l'affinité de l’Hb pour l’O2 ?

Comment change l'hémoglobine lors de son oxygénation

Comment le CO2 est il transporté dans le plasma ?

Quel est le bilan du transport de CO2 ?

Quel est l'effet de la ventilation sur la composition du sang ?

C'est quoi l'Effet Bohr ?

C'est quoi l'effet Haldane ?

Comment conclure sur les modes de transport d'O2 et de CO2 ?

C'est quoi la myoglobine ?

C'est quoi les hémocyanines ?

C'est quoi les Hc hexamériques ?

C'est quoi les Cluster d’Hc décamériques ?

1) La prise en charge du CO2 se fait sous la forme d’ion bicarbonate dans le plasma, transport majoritaire = 90%.

2) Le gaz carbonique peut se fixer sur des protéines sur leur fonction amine on peut parler de composés carbaminés (c'est le carbaminé principal dans le globule rouge)

⇒ hémoglobine + CO2 = Carbhémoglobine (HbCO2)

3) Le CO2 peut se dissoudre très facilement dans le plasma

Dans le plasma la réaction chimique est spontanée (sans Enzyme) et lente. Il y a des ions bicarbonate dans le plasma donc la réaction va se faire spontanément.

On peut retrouver le CO2 dans les GR et on va y retrouver de l'anhydrase carbonique. C’est donc dans les GR que la réaction va pouvoir se faire. Quand le CO2 va arriver dans le cytoplasme des GR il y a de l'anhydrase carbonique donc ça va produire de l’acide et des ions bicarbonates en grande quantité.

agencés en anneaux creux.

Plus le nombre de décamères augmente, plus le cluster

prend la forme d’un cylindre haut (Chez les annélides et

certains mollusques comme les patelles)

(Figure d, décamères chez une patelle)

C’est le deuxième type de pigment respiratoire le plus répandu.

On ne les rencontre que chez des invertébrés

Elles sont très volumineuses et sont donc extracellulaires, donc en suspension dans l’hémolymphe

Ces protéines correspondent à des polymères. Chaque monomère faisant 75 kDa.

Deux ions cuivre sont directement liés aux acides aminés de chaque chaîne polypeptidique (et chaque paire d’ions lie une molécule d’O2).

A l’état oxygéné : couleur bleue du liquide (incolore sous forme désoxygénée)

il existe deux groupes différents, les Hc hexamériques et les Cluster d’Hc décamériques.

Grâce à la Loi de Henry, on constate que :

Volume 02 dissout = 0,025 x 100/760 = 0,0032 ml /ml plasma

Donc 3 ml O2 pour un litre de plasma

Dans un métabolisme au repos, le débit cardiaque est de 5 L/min. On a 3 mL d’O2 / litre de plasma.

Or la consommation d’O2 par l’organisme chez un adulte au repos (70 kg) = 250 ml/min

On a 15 ml d’O2 dissous propulsé par le cœur / min

Si on se projette chez quelqu’un qui fait un effort intense, le débit cardiaque augmente et peut atteindre 30 L /min :

➜ soit 3 x 30 = 90 mL d’O2 dissous délivré / min

Or les besoins peuvent atteindre les 3000 mL/min

Il se retrouve après diffusion dans le sang au niveau du plasma où il est dissout pour passer dans les GR. Il va pouvoir être transporté sous forme dissoute dans le cytoplasme. Il va se lier à l’hémoglobine pour donner de la carbhémoglobine et pourra donner des ions bicarbonates.

On peut se dire que cet ion bicarbonate dans le cytoplasme des GR n’est pas piégé. Il est échangé au niveau de la MP des hématies contre des ions chlorure. Il se retrouvera au niveau des poumons et pourra être expiré dans l’air alvéolaire.

Les ions H+ vont acidifier le milieu, dans les GR, l’hémoglobine va pouvoir fixer ces ions H+ et tamponner le pH du cytoplasme (pH plus neutre).

C’est surtout vrai pour l’Hb qui n’a pas lié l’O2 (hémoglobine réduite) dans les sites où il y a une forte PCO2. ➜ Il y aura alors dissociation de l’O2 pour arriver aux cellules.

Réactions coordonnées pour permettre la prise en charge des 2 gaz en fonction des pressions partielles.

Il s’agit d’éléments figurés qui sont en suspension dans le plasma (liquide).

Éléments figurés = cellules + plaquettes (qui sont des fragments de cellules).

→ On retrouve des GR, GB en suspension dans ce plasma

-Lorsqu’on centrifuge, les éléments figurés vont sédimenter. Les GR vont occuper 45% du volume total.

On l’appelle hématocrite = volume hématies x 100 = 45%

-Dans les éléments figurés ➜ les hématies représentent 99% de l’hématocrite

Couche leucocytaire : Au-dessus, vont sédimenter les autres cellules, soit les GB et les plaquettes (ces derniers occupent une place réduite).

-Plasma = 55%, liquide jaunâtre car contient des protéines avec de l’eau

Le plasma = sang - éléments figurés.

influence le pH sanguin (pH du plasma). Quand elle est faible (ça va dépendre des conditions physiologiques) elle sera plus ou moins efficace.

hypoventilation : on expulse peu de CO2 et donc la PCO2 augmente ⇒ hypercapnie (on accumule du CO2 dans l’organisme) Acidification du sang = acidose respiratoire.

hyperventilation : la PCO2 diminue ⇒ hypocapnie = élévation du pH sanguin = alcalose respiratoire

Elle peut influencer très rapidement le pH sanguin

Plus on produit de CO2 plus le sang est acide.

L'Hémoglobine, 4 molécules d'O2 peuvent se fixer sur une hb.

L’hémoglobine (Hb) adulte majoritaire est l’Hb A (L’Hémoglobine correspond à

1 protéine (64,5 Kda) + 4 hèmes)

Forme biconcave des hématies (pas de noyaux)

280 millions de molécules d’hémoglobine (Hb) par hématie

L’hémoglobine correspond à 96% de la masse sèche des hématies (pas de noyaux donc beaucoup de place)

Les protéines sont destinées à y rester. Elles sont résidentes. Elles ne sont pas échangées. Elles vont permettre de développer une pression osmotique (albumine, globulines dont immunoglobulines circulantes, protéines de la coagulation et transporteurs des lipides, du fer etc …) Elles sont présentes en concentration stable.

Concentrations variables :

Électrolytes (Na+, K+, Cl-, HCO3-, Ca2+, Mg2+ ….)

Gaz (O2, CO2)

Nutriments / déchets

Molécules signales (hormones, facteurs de croissance, cytokines …)

On passe d'une hémoglobine désoxygénée (réduite : désoxyhémoglobine) : l’hémoglobine qui ne porte pas l’O2. → Couleur violette

à une Oxyhémoglobine : l'hémoglobine qui transporte l’O2.

Elle a une couleur rouge vif ⇒ sang artériel

P50 est la PO2 pour laquelle l’Hb est saturée à 50%

plus la P50 est faible plus elle est forte (plus elles sont proches de l’axe des ordonnées plus elle est forte)

Une valeur de P50 faible signifie que :

-La saturation 100% est atteinte pour des valeurs de PO2 plus basses

-Mais avec une telle affinité, l’Hb se dissocie donc moins facilement de l’O2.

A l’inverse, une P50 élevée signifie une dissociation facile.

Chez l’humain, c’est 27 mmHg pour que l’hémoglobine soit saturée à 50%. (pour Hb A)

peuvent encore se lier entre elles (Chez certains arthropodes)

(exemple Figure c : 4 hexamères chez une tarentule

pigment respiratoire

= un groupe prosthétique (molécule organique non protéique)

= Cation Fe2+ complexé à une porphyrine (pigment à structure cyclique impliqué dans le transport du dioxygène)

L’O2 se fixe sur l’ion ferreux

Si les 4 ions ferreux ont fixé de l’O2, on parle d’hémoglobine saturée à 100% , Hb(02)4

Pour une même PCO2, la PO2 influence la fixation du CO2 sur l’Hb.

La désoxyhémoglobine (Hb désoxygénée) est plus affine pour le CO2, et inversement

Favorise la prise en charge du CO2 au niveau des tissus

Inversement l’augmentation de la PO2 au niveau pulmonaire favorise la prise en charge de l’O2 et la libération du CO2

Protéine monomérique pourvue d’un hème qui permet le stockage de l’O2 dans le muscle.

En effet, son affinité est plus importante que celle de l’Hb pour l’O2.

Elle est présente en quantité (variable dans les muscles squelettiques) importante dans les fibres rouges aérobies en possédant une grande quantité, c’est elle qui confère la couleur rouge à ces fibres (type I) et dans le cœur.

Moins présente dans les fibres blanches.

Elle capture l’O2 à proximité de la membrane (PO2 élevée) et peut le libérer au niveau des mitochondries (PO2 plus basse puisque dans la mitochondrie on consomme l’O2).

Les fibres musculaires blanches utilisent moins l’O2 et le métabolisme passe alors par l’acide lactique via la fermentation.

Quand l’O2 diffuse dans l’air alvéolaire vers le sang, le sang arrive dans les capillaires pulmonaires, et la prise en charge par l’hémoglobine est progressive.

Quand le sang repart, la saturation de l'hémoglobine est en moyenne à 100%.

➜ C’est vraiment progressif.

De l’O2 se fixe sur un premier puis sur un 2ème site…

Seul l’O2 dissous participe à la pression partielle du gaz dans le liquide. L’O2 étant massivement pris en charge par l’Hb, la différence de Pp est d’autant plus grande entre l'air alvéolaire et le plasma. Ceci facilite la diffusion.

quand on augmente la température et la PCO2 et qu’on fait une diminution de pH (acidité augmente : production d’ion bicarbonate et protons), on influence la saturation et l'activité de l’Hb pour l’O2. Cela arrive quand on fait de l’exercice physique (sport), cela permet aux muscles d’avoir une dissociation de l'hémoglobine avec l’O2.

La courbe se déplace vers la droite : baisse d’affinité. Le % de saturation Hb est donc plus faible pour une même valeur de PO2.

Une affinité forte permet une prise en charge de l’O2 mais quand l'affinité diminue → la dissociation est plus facile donc ces 3 paramètres permettent une dissociation plus facile de l’O2.

Seulement deux modes de transport pour l’O2 :

-dissous (1,5% en artériel et 3% en veineux)

-combiné à l'Hb (98,5% en artériel et 97% en veineux)

Trois modes pour le CO2:

-dissous (5% en artériel)

-combiné à l'Hb (5% en artériel et 30% en veineux)

-autre (90% en artériel et 65% en veineux, ions bicarbonate HCO3-)

Correct!

Incorrect

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