Respiration
1. Les poumons inspirent de l'air (21 % oxygène + 79 % azote)
2. Le sang a uniquement besoin d'oxygène
3. Question : l'air des poumons est-il injecté tel quel dans le sang ou les poumons effectuent-t-ils un certain tri entre l'oxygène et l'azote ? Si oui, quelle est dans les 79 % d'azote la proportion estimée qui est rejetée directement par les poumons ?
Les poumons n'"injectent" pas l'air dans le sang.
Il y a des capillaires (petits vaisseaux sanguins) accolés à des alvéoles remplies d'air. Entre l'air et le sang, il y a moins de 5 microns de séparation :
- cellule épithéliale alvéolaire ultra-aplatie, donc deux membranes biologiques à traverser
- cellule endothéliale du capillaire également ultra-aplatie, donc encore deux membranes biologiques à traverser
- entre les deux cellules, une lame basale résultant de la fusion de la lame basale de l'endothélium et de celle de l'épithélium alvéolaire.
Grosso modo, on peut dire qu'entre l'air et le sang il y a une barrière formée de l'accolement de 4 membranes biologiques (rien ne peut se faufiler entre les cellules épithéliales et endothéliales).
Plusieurs conséquences:
- rien de solide ne peut passer, ni macromolécules ni cellules vivantes étrangères (barrière air sang)
- Les membranes biologiques étant lipidiques, le passage est impossible pour les substances hydrophiles, ce qui limite (très imparfaitement) la fuite d'eau. mais le passage par diffusion à travers les membranes est possible pour les gaz : l'oxygène comme l'azote traversent librement la barrière air sang. Et aussi pour les substances volatiles (=légères) hydrophobes : solvants organiques, éthanol. avec les conséquences pratiques qu'on connait
Le truc, c'est que l'organisme n'a rien à faire de N2. Aucune réactivité chimique accessible avec cette molécule, c'est d'ailleurs un gaz qu'on qualifie d'inerte. Aucun danger.
Le plasma est saturé en N2 en permanence. Au niveau des poumons, le N2 s'échappe autant qu'il ne rentre (équilibre dynamique). Donc en fait il y a autant d'azote dans l'air expiré que dans l'air inspiré. Idem avec tous les gaz. C'est pour celà qu'on peut négliger les gaz autres que l'oxygène et le CO2.
Le danger, c'est la décompression. A plus forte pression, la concentration de saturation d'un gaz dans un liquide est relevée (grosso modo, la concentration d'un gaz dans un liquide ayant une interface avec lui est donnée par C = a * P). Donc en respirant de l'air atmosphérique en bouteille à 30m de profondeur (air qui sera délivré par la bouteille à une pression de 4 atmosphères), la concentration en Azote augmente (x4) dans le sang. Si on remonte trop vite, le seuil de saturation s'effondre et le sang se débarasse de l'azote en plein dans les vaisseaux : des bulles se forment. Ca provoque un accident circulatoire.
Les gazs ne sont pas injectés mais diffusent librement à travers les parois capillaires et alvéolaires:Cette diffusion ne dépend que des pressions partiellles des différents gazs de part et d'autre de la membrane
L'air qui arrive au poumon est pauvre en oxygène et riche en CO2 par rapport à l'air extérieur:il y a donc passage d'oxygène vers le sang et de CO2 dans les poumons.
L'organisme ne consommant et ne "créant"pas de diazote,les pressions sont donc équilibrés et il n'a ya donc pas de transfert de N2;
Application:Augmente la pression de l'air inspiré (exemple un plongeur en scaphandre qui respire de l'air comprimé),la pression de l'air dans le poumons est donc plus forte ,donc celle de N2 (loi de Dalton ?plus sûr)donc la pression partielle de N2 dans le sang est plus forte donc la quantité de N2 dissous dans le sang et dans les tissus est elle aussi plus forte (loi de Henry?)
Lorque le plongeur remonte à la surface,la pression dans les poumons redescend à la pression atmosphérique donc la pression de N2 au niveay sanguin aussi(toujours Henry)
La quantité de N2 pouvant être dissous dans le sang redevient à la normale (Henry:La quantité de gaz dissous dans un liquide est égale à la pression partielle qu'exerce ce gaz sur ce liquide).
Si le plongeur n'a pas effectué de paliers de décompression à la remontée pour permettre à cet excès de N2 d'être chassé via les poumons,Il va se passer exactement la même chose que lorsque tu ouvres une bouteille de perrier:Baisse rapide de la pression=>dégazage brutale=>formation de bulles dans le sang et les tissus
Ce phénomène explqie une grande partie des accidents de plongée
Edit:Mouarf complétement grillé par le modo
Messkalyne : Messages identiques en plan, tapés en même temps! Les grands esprits se rencontrent à ce que je vois!
Oui et ya un grand esprit un peu plus lent que l'autr on dirait Neutrino
Merci pour vos réponses claires et rapides. J'espère que cette course ne vous aura pas trop essouflés. J'avais envie d'écrire "époumonés" mais Vaugelas m'aurait certainement rappelé à l'ordre pour utilisation incorrecte d'un verbe pronominal.
Fistos
