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Les gaz du sang
 

La mesure se fait par prélèvement de sang artériel dans l'artére radiale (au poignet) . Cet examen a mauvaise réputation parce qu'il peut être douloureux mais la prise de sang est indolore si elle est correctement faite (une aiguille très fine et une grande habitude du préleveur). Le sang est introduit dans une machine d'analyse automatique. Le résultat est immédiat.
A
Analyseur
Alvéole
Echanges air - sang
Que mesure-t-on ?

La quantité d' oxygène et de gaz carbonique contenu dans le sang artériel et son pH (taux d'acidité) ce qui permet d'apprécier le résultat global de l'efficacité des échanges pulmonaires (épuration en gaz carbonique enrichissement en oxygène).

Un peu de physiologie

Le maintient d'un taux d'acidité normal du sang est un élément fondamental du fonctionnement de tous les organes qui sont très sensibles aux variations et surtout à l'augmentation de l'acidité (le foie et le cerveau en particulier). De nombreux mécanismes biologiques participent au maintien de cet équilibre. Le poumon est le système essentiel de régulation instantané (le rein participe à la régulation au long cours).

pH neutre = 7
pH acide < 7 (acide chlorhydrique = pH1)
pH basique >7 (soude = pH 10)


La pO2 (pression partielle d'oxygéne) doit être supérieure à 75 mm Hg (millimètres de mercure) .
La pCO2 (pression partielle de gaz carbonique) doit être inférieure à 40 mm Hg .
Le pH (acidité du sang) est de 7,40.

L'acidité du sang augmente et le pH baisse si la quantité de gaz carbonique augmente, donc si l'épuration pulmonaire fonctionne mal.

Chez le sujet normal:

Au repos la pO2 est supérieure à 75 mm Hg et la pCO2 inférieure à 40mmHg

A l'effort l'hyperventilation (accélération de la respiration) permet de faire entrer plus d'air dans les poumons et donc d'apporter plus d'oxygéne aux muscles dont la consommation a augmenté. La pO2 passe de 75 à 100-120.

L'augmentation de l'activité musculaire entraîne une augmentation de production de déchet et donc de gaz carbonique, l'hyperventilation permet une augmentation de l'épuration et donc le taux de gaz carbonique dans le sang reste constant et la pCO2 reste inférieure à 40.

Le gaz carbonique diffusant 20 fois mieux que l'oxygéne à travers la membrane alvéolaire, l'hyperventilation entraîne une diminution plus ou moins importante de la pCO2.

Le pH reste constant autour de 7,40

Le poumon et le coeur par augmentation de sa fréquence et donc du débit de sang dans la circulation pulmonaire permettent une adaptation parfaite, immédiate et continue de l'apport d'oxygéne et d'élimination de gaz carbonique aux besoins de l'organisme.
Que se passe-t-il quand tout ne marche pas bien ?  

Si la surface d'échange diminue le transfert d'oxygéne de l'air au sang diminue et la pO2 baisse = hypoxie


D'abord à l'effort, le poumon ne peux plus faire face à l'augmentation de la demande en oxygène de l'organisme, apparaît une dyspnée d'effort (essoufflement à l'effort), au repos, ce qui reste de poumon fonctionnel suffit a maintenir une pO2 normale.


L'aggravation des lésions pulmonaires provoque une dyspnée pour des efforts de moins en moins important (nous classons les dyspnées de 1 à 5 )
La pCO2 reste longtemps normale = normocapnie parce que le gaz carbonique diffusant 20 fois mieux que l'oxygéne à travers la membrane alvéolaire, l'épuration est plus facile

L'emphyséme pulmonaire panlobulaire correspond à cette situation, les parties air et sang de l'alvéole sont détruites en même temps, il n'y a donc pas de "shunt", l'équilibre dépend de la quantité de poumon fonctionnel restante.

Si l'alvéole n'est plus aérée par obstruction de la bronche et que le sang continue à circuler dans la paroi, c il ressort du poumon non enrichi en oxygéne (effet shunt) la pO2 baisse = hypoxie et non épuré du gaz carbonique la pCO2 augmente = hypercapnie

C'est l'exemple de La BPCO maladie obstructive diffuse au stade IV, évolué.
on retrouve une pO2 basse et une pcO2 élevée = Hypoxie + Hypercapnie l'acidité du sang tends à augmenter et donc le pH à baisser.


pO2 basse + dyspnée d'effort = insuffisance respiratoire
pO2 basse + pCO2 élevée + pH abaissé = insuffisance respiratoire décompensée


Quand la pO2 est très abaissée (< 55 ) une oxygénothérapie est nécessaire.
Quand la pCO2 est très élevée l'hospitalisation s'impose avec dans certains cas un séjour en service de réanimation pour un traitement par ventilation assistée.

Conclusions

La gazométrie artérielle permet, associée à la spirométrie une approche de la physiologie respiratoire du patient. C'est un examen essentiel du diagnostic et de la surveillance de l'insuffisance respiratoire au stade chronique ou aigu.

Dr G.Bonnaud - Polyclinique de Courlancy - Reims - ©2007
mise à jour 10/2009