Les échanges gazeux

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Si on enlève du CO2 de l’hémoglobine cela va favoriser la captation de l’O2.

Au niveau des poumons, l’activité pulmonaire enlève le CO2 du sang et favorise la fixation de l’O2.

Au niveau des organes (qui produisent du CO2 dans le sang), les concentrations du CO2 augmentent et larguent du 02.

La courbe de saturation de l’hémoglobine est une sigmoïde :

Un point A correspond aux conditions en termes de concentration d’O2 que l’on rencontre au niveau des poumons. C’est une saturation à 100% des hémoglobines à la sortie des poumons.

Concrètement à la sortie des poumons, tous les transporteurs sont pleins au repos.

Un point B correspond aux conditions que l’on rencontre au niveau des tissus (organes). L’hémoglobine a tendance à relâcher l’O2. C’est donc favorable à l’oxygénation des tissus.

En situation normale, au niveau des organes l’hémoglobine n’est pas dé saturée à 100%, il va rester de l’O2 fixé (il va donc y avoir des réserves).

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Contrôle de l’hg

- Si on augmente la quantité de proton (H+), automatiquement les protons (H+) vont obliger l’hémoglobine à relâcher de l’O2.

Normalement les H+ sont produits par les organes. Donc, au niveau des organes il y a une concentration importante des protons, ça va provoquer la libération de l’O2 et donc l’oxygénation des organes. Chaque organe, via les protons favorise sa propre oxygénation.

A l’inverse, au niveau des poumons (alvéoles pulmonaires), il va y avoir peu de protons donc l’hémoglobine va fixer l’O2.

En terme de protons, les conditions pulmonaires sont favorable à la fixation des O2, les conditions tissulaires sont favorables à la libération des O2.

- C’est le même raisonnement avec la température; plus la température augmente plus l’hémoglobine libère l’O2. La température des organes est plus importante que la température pulmonaire. Plus l’organe va travailler et plus il va dégager de la température.

La température va favoriser la libération de l’O2 au niveau des organes et la chute des températures au niveau des poumons favorise la fixation de l’O2 sur l’hémoglobine

- Le CO2 se comporte de la même manière ; il est produit par les organes et favorise la libération de l’O2. A l’inverse, au niveau des poumons, les quantités de CO2 chutent fortement, et cette fois-ci cela va être favorable sur la fixation de l’O2 sur l’hémoglobine.

Le CO2 favorise l’oxygénation dans les organes et permet l’oxygénation dans les poumons.

Une protéine ainsi régulée est une protéine allostérique.

[Le monoxyde de carbone se fixe de manière très solide quasi irréversible sur le fer de l’hème.]

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Transport du co2

Au max 5% de CO2 va être transporté en masse dissoute. Seul le CO2 dissous informe les chémorécepteurs. La grosse majorité du CO2 est transportée et le principal transport est l’albumine.

C’est une protéine majeure du sang (en quantité c’est la plus importante), cette protéine va transporter de manière non spécifique le CO2. Le CO2 va se fixer sur l’hémoglobine (en quantité faible) et permettre la régulation de celle-ci. Dans les globules rouges, il y a une enzyme : l’anhydrase carbonique.

H2O +CO2 ⬄ H2 + CO3 ⬄ H+HCO3

A partir d’eau et de CO2 elle est capable de faire un proton. Classiquement, les cellules produisent des protons, donc dès qu’il y a un travail cellulaire il y a production des protons.

Les H+ c’est le Ph (ph = -log [h+]). Le Ph doit rester constant donc la concentration en H+ doit rester constante aussi. Le bicarbonate va être synthétisé et produit par le rein, l’anhydrase va convertir le en CO2 en H2O et les excès de CO2 vont être éliminés via les poumons. Il y a rarement excès d’eau. S’il y a excès d’eau, on l’élimine via les urines.

Dans tous les globules rouges, on trouve une protéine qui est une enzyme : l’anhydrase carbonique (elle est capable de manière réversible – dans les deux sens – à partir de CO2 et d’eau de synthétiser de l’acide carbonique H2CO3) elle va dissocier H + et HCO3- (c’est ce qu’on appelle des bicarbonates). L’enzyme peut générer de l’eau et du CO2 à partir des protons et du bicarbonate.

Pour pouvoir faire la réaction, si j’augmente les H+, j’ai besoin de plus de bicarbonate et donc le rein va se mettre à synthétiser à relâcher dans le sang des bicarbonates. Globalement, il libère suffisamment de bicarbonate par rapport à l’excès d’H+. L’enzyme va se mettre à travailler de la droite vers la gauche et transformer les H° et bicarbonate en acide carbonique puis en CO2 et en H2O. Donc, les quantités d’eau vont monter. Le trio : rein, poumons et anhydrase carbonique sont les éléments majeurs de la régulation du PH. Quand on fait un exercice, les H+ vont avoir tendance à monter. Il est conseillé, après un exercice, de faire un apport en bicarbonate (le plus facile est de boire des eaux gazeuses). Pour que ce soit vraiment efficace, il faut que cet apport en eau se fasse dans les 30minutes qui suivent un exercice (1,5 litre). Du coup, on va augmenter de manière nette la récupération.