1 Systèmes respiratoire et rénal E. COLLIN Laboratoire de biologie.
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Systèmes respiratoire et rénal
E. COLLIN
Laboratoire de biologie
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Système respiratoire
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Anatomie et physiologie de la respiration
Voies aériennes supérieuresFosses nasales
Pharynx
Larynx
Trachée
Bronches souches pénétrant chacune dans un poumon
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Les poumons
Poumon droit : 3 lobes
Poumon gauche : 2 lobes
Bronchioles débouchant dans
Alvéoles (~500 millions): très vascularisées, échange gazeux
Conduit alvéolaire
alvéole
Veine pulmonaire Artère pulmonaire
acinus
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Vascularisation des poumons
Circulation pulmonaire
Placée entre le cœur droit et le cœur gaucheAccompagne les voies aériennes jusqu’aux canaux alvéolairesReçoit 100 % du débit cardiaqueCirculation fonctionnelle assurant les échanges gazeuxAutres fonctions :
Rôle métaboliqueFiltre circulatoire
Artère pulmonaire
Veine pulmonaire
O 2CO 2
Apport en O2 à la cellule
Élimination du CO2
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Vascularisation des poumons
Circulation bronchique
Fonction nutritive : oxygénation des structures pulmonaires
Assurée par les vaisseaux bronchique qui suivent les bronches
1% du débit cardiaque
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Circulation bronchique
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Structures intervenant dans les mouvements respiratoires
Cage thoracique : compartiment osseux non rigide
Muscles inspirateurs (diaphragme, muscles intercostaux, muscles scalènes)
Muscles expirateurs
Plèvre : membrane séreuse des poumons (feuillet pariétal et viscéral, liquide intra-pleural)
Anatomie et physiologie de la respiration
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Anatomie et physiologie de la respiration
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Notions d’activité respiratoire
Hyperpnée et hypopnée : amplitude de la respiration
Tachypnée, bradypnée et apnée qualifient sa fréquence
Hypo et hyperventilation définissent exclusivement le rejet de CO2
Dyspnée : traduit la sensation de gêne respiratoire
Orthopnée : forte dyspnée (position droite du thorax)
ou de la pCO2
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Rôle des poumons
Assurer l’oxygénation du sang
Participer à la défense de l’organisme
Participer à la sécrétion d’hormones
Filtrer le sang
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Étapes de la respiration
Ventilation :Arrivée d’air dans les poumons et sortie d’air des poumons
Étape alvéolaire :Échange des gaz entre les alvéoles et le sang par diffusion
Étape sanguine :Transport des gaz par le système circulatoire
Étape tissulaire :Échange des gaz entre le sang des capillaires tissulaires et les cellules
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ventilation
Les échanges gazeux entre les alvéoles et l’air ambiant se font grâce à une différence de pression entre ces 2 systèmes :
Inspiration : pression alvéoles < pression airo Contraction diaphragmeo Soulèvement cage thoracique
Expiration : pression alvéoles > pression airo Rétrécissement cage thoracique et poumonso Contraction muscles intercostaux internes
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Rôle important du surfactant (complexe de protéines et lipides)
Sécrétée par les cellules alvéolaires
Recouvre surface interne des alvéoles
Augmente l’extensibilité pulmonaire
Enfants prématurés et maladie des
membranes hyalines
ventilation
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Étape alvéolaire
Au niveau des alvéoles
vésicules aux parois mince entourées par un réseau de
capillaires pulmonaires très dense
Diffusion O2 des alvéoles vers le sang et CO2 en sens
inverse
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Étape alvéolaire
Conditions nécessaires à un bon échange alvéolo-capillaire
Intégrité de la membrane alvéolo-capillaire
Bon rapport ventilation-perfusion si déséquilibre mauvaise oxygénation du sang
Fibrose pulmonaireEmphysème pulmonaire
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Étape sanguine
OXYGENE
transporté pas les hématies grâce à l’hémoglobine dans les différents organes
Hb + O2 HbO2 (oxyHb) = peu stable
GAZ CARBONIQUE
Déchet rejeté par les cellules, évacué dans les alvéolesTransporté sous 3 formes :
65 % sous forme HCO3-
30 % lié à l’hémoglobine5 % sous forme dissoute
Libération O2 quand pO2
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Contrôle de la respiration
Respiration = automatique, cyclique et adaptée
Mécanismes à l’origine de cet automatisme ?
Comment et par quoi sont-ils influencés?
Système nerveux central
Oxygène (O2)
Gaz carbonique (CO2)
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Contrôle de la respiration
Le système nerveux central (SNC) contrôle la contraction des muscles inspirateurs
Toute diminution de la pO2 (< 60 mmHg)
stimulation des centres respiratoires du SNC
augmentation de la ventilation
retour vers la normale de la pO2
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Contrôle de la respiration
Toute diminution de la pCO2 artérielle
diminution de la ventilation
retour vers la normale de la pCO2
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Anoxie et hypoxie
Anoxie = diminution importante de la quantité d’oxygène apportée aux tissus
Hypoxie = quand cette diminution est faible
4 catégories en fonction de leur étiologie
Anoxie hypoxémique
Anoxie anémique
Anoxie ischémique
Anoxie cytotoxique
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Anoxie hypoxémique
La pO2 artérielle est diminuée
Quand ?
pO2 atmosphérique basse (haute altitude)
Activité respiratoire (paralysie des muscles respiratoires)
Alvéoles mal ventilées (obstruction par un corps étranger)
Échange alvéolo-capillaire insuffisant (pneumopathie)
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Anoxie anémique
Capacité de fixation de l’O2 réduite
Quand ?
Déficit en GR
Déficit en hémoglobine
Hémoglobine anormale
Inefficacité de l’hémoglobine (intoxication au monoxyde de carbone)
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Anoxie ischémique
Défaut d’apport de sang aux tissus
Quand ?
Forte de la pression sanguine (insuffisance cardiaque)
Obstruction des vaisseaux
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Anoxie cytotoxique
Les cellules ne peuvent pas utiliser l’O2 apporté par les vaisseaux
Quand ?
Intoxications (ex : acide cyanhydrique)
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Système rénal
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l’appareil urinaire
2 reins : sécrètent l’urine
2 uretères : conduits excréteurs d’urine à la suite du calice et du bassinet
Vessie : réservoir
Urètre : conduit excréteur externe
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Fonctions du rein
Maintient de la composition du milieu intérieur (homéostasie), des équilibres hydro-électrolytiques et phosphocalciques
Excrétion des produits de dégradations (urée, créatinine) et du substances étrangères (médicaments)
Fonction endocrine à travers 3 hormones :Rénine régulation pression artérielleEPO synthèse des globules rouges1,25 hydroxylase régulation métabolisme calcique
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Le rein
Parenchyme rénal : constitué de néphrons (unité fonctionnelle du rein)
Cortex : contient des pelotons vasculaires (corpuscules de Malpighi)
Filtration du sang
Médulla : constituée des pyramides deMalpighi
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NEPHRON
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Le corpuscule
4 à 6 capillaires
Capsule de Bowman
Pôle vasculaire
Pôle urinaire
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Le tube du néphron
Tube contourné proximal
Anse henlé :Branche descendante
Branche ascendante
Tube distal
Tube collecteur de Bellini
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Vascularisation des néphrons
Artère rénale artérioles afférentes capillaires
glomérulaires artériole efférente réseau autour
du réseau tubulaire du néphron (vasa recta) réseaux
Veineux Veine rénale veine cave inférieure
Capillaires et tubules en contact permanent
Réabsorption et sécretion
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Formation de l’urine
Filtration glomérulaire
Réabsorption tubulaire
Sécretion tubulaire
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37
Filtration glomérulaire
Production d’urine primitive par filtration du plasma : retient les globules rouges, globules blancs, plaquettes et les grosses protéines
Taux de filtration glomérulaire
Urine primitive = eau, petites protéines, glucose, sodium, chlore, urée, bicarbonates
créatinine = témoin du bon fonctionnement de cette filtration
Insuffisance rénale
glomérulopathie
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Réabsorption tubulaire
99 % de l’urine primitive est réabsorbée le long des tubules dont 80 % dans le tube contourné proximal
Réabsorption totale des substances utiles (glc,
protéines), partielle d’eau et d’électrolytes
La quantité de chaque substance réabsorbée dépend de son taux
sanguin au même instant
En cas de glycémie
(diabète) on pourra retrouver du glc dans les
urines glycosurie
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39
Sécretion tubulaire
Production de l’urine définitive
Sécretion d’ions (K+, H+) et substances toxiques ou
étrangères (déchets, médicaments…)
Vol urine excrétée / jour = 1,5L
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40
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ClairanceVolume de plasma totalement épuré d’une substance par unité de temps (en ml/min)
Ex : Clairance de la créatinine reflète la vitesse max à laquelle le plasma peut être épuré car cette substance n’est ni réabsorbée, ni secrétée dans le tubule
Exploration de la fonction rénale
U x V
PCl =
U = concentration de la substance dans l’urine
V = débit (vol / tps recueil urines)
P = concentration de la substance dans le sang
Tests de la fonction glomérulaire
Cl (créat) = TFG
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42
Protéinurie
Très peu de protéines dans les urines à l’état normal (< 0,15 g/24h) car les grosses protéines (albumine) na passent pas et les petites sont réabsorbées dans les tubules
Tests de la fonction glomérulaire
Ces dosages se font sur des urines
de 24h
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L’analyse d’urine
Partie intégrante de l’examen clinique
Aspect macroscopique (volume et couleur)
Aspect microscopique
Bandelettes réactives pour rechercher : Glc, corps cétoniques, présence de sang, pH, protéines, nitrites, leucocytes