Respiration - Gaz sanguins

Fonctions : transport d’O2 (lié à l’Hb) et de CO2 (lié à Hb et sous forme de HCO3-), équilibre acide-base.

Question: Pourquoi l’Hb est-elle intracellulaire plutôt que dissoute dans le plasma ?

Réponse : (a) Sa masse molaire n’étant pas particulièrement élevée, elle pourrait filer dans l’interstitium ou être perdue dans l’urine ;

(b) Permet de mettre de tasser beaucoup d’Hb dans le GR (=95% du poids sec) sans augmenter la P oncotique du plasma (minimisant ainsi la nécessité d’une P capillaire hydrostatique élevée).

Hème = protoporphyrine (4 anneaux pyrrol) + Fe2+ (structure 2D). Liaison faible et réversible de O2 avec Fe2+, sans changement de valence (oxygénation ⇒ HbO2; deoxygénation ⇒ Hb).

Globines : > 140 aa, structure 3D. Adulte: HbA α2β2 = 2α (141 aa) + 2β (146 aa), dont 3-5% HbA1c = α2-(β-NH-glucose)2, glycosylé. Autre Hb = HbA2 (α2δ2). Notez que la synthèse des différentes chaînes de globine varient chez le fétus-nourrisson (Fig. 1-2) Foetus: HbF (foetale: α2γ2).

Ne pas confondre oxygénation (Hb → HbO2) avec oxydation.

Les réactions redox (réduction/oxydation) sont des réactions chimiques avec des transferts d’électrons : l’oxydation implique une perte d’électrons, la réduction un gain d’électrons.

Par exemple, une oxydation de Hb-Fe2+ ⇒ Hb-Fe3+ (= MetHb = methémoglobine : normalement ~1% de Hb total). MetHb ne peut pas transporter O2 et doit être réduite en Hb-Fe2+ grâce à la méthémoglobine réductase.

Beaucoup de livres de médecine confondent Hb réduite et Hb déoxygénée. L’Hb normale est toujours réduite, mais elle peut être oxygénée (HbO2).

(a) de l’hème : troubles de la synthèse de l’hème ⇒

de la globine : soit par defaut de production de la chaine alpha ou beta --> thalassemies alpha ou beta (majeures ou mineures, selon lfamplitude de deficience);

soit par substitution d'un aa par un autre aa (ex : HbS : instable si PO2 « --> anemie falciforme, avec obstruction des capillaires --> douleurs abdominales, articulaires ; problemes renaux).

Dosage d’HbO2 et d’Hb possible grâce aux différents spectres d’absorption.

HbO2 est rouge plus vif, car dans les ondes rouges HbO2 absorbe plus de bleu et moins de rouge que Hb.

Certains appareils analysent au moins 4 (souvent 6, 8 ou 12) longueurs d’onde et permettent donc de déterminer non seulement HbO2 et Hb, mais aussi HbCO (carboxy-Hb) et MetHb (qui ont des spectres distincts de Hb et HbO2), alors que la pulse-oxymétrie (au doigt ou à l’oreille) n’analyse que 2 longueurs d’onde et ne mesure donc que HbO2 et Hb.

Cette différence est à connaître pour estimer la saturation de Hb en oxygène.

par spectrophotométrie (réaction avec du cyanure formant de la cyanhémoglobine, HbCN).

Valeurs normales :

• nouveau-né 200 g/L,
• à 1 an 115 g/L,

puis ↑ avec âge à

• 160 g/L chez ♂ (anémie si < 130) et
• 140 g/L chez ♀ (anémie si < 120).

Pression partielle d’un gaz dans une phase gazeuse = P si ce gaz occupait à lui seul tout le volume.

Pgaz = Fgaz • Ptotale (où F = fraction du gaz = nombre de molécules du gaz / nombre total de molécules en phase sèche).

Dans les poumons, l’air est saturé d’eau, donc Pgaz = Fgaz • (Pbarométrique - PH2O). Il faut soustraire PH2O, car à température ambiante/corporelle ce n’est pas un gaz parfait (si on comprime de la vapeur d’eau, PH2O = constante (47 mmHg = 6.3 kPa, à 37 0C), indépendamment du volume, les molécules d’eau sous forme de vapeur passant dans la phase liquide lorsqu’on diminue le volume à disposition.

Notez que les pressions de gaz sont exprimées en mmHg (mm de mercure, appelé aussi Torr) ou en Pa (Pascal). La littérature américaine, beaucoup de livres et de logiciels d’enseignement utilisent encore les mmHg, mais la tendance moderne est aux Pascals (1 mmHg = 133 Pa ; 100 mmHg = 13.3 kPa)

Pression partielle dans une phase liquide: Un gaz peut-il exercer une pression dans une phase liquide ? Réponse = oui, la P équivaut à la pression de la phase gazeuse avec laquelle le gaz est en équilibre