Professeur Jean-Louis PEPIN

Transcription

1 Physiologie cardiovasculaire Chapitre 2 : Réseau vasculaire et écoulement du sang La pression artérielle Professeur Jean-Louis PEPIN MED@TICE PCEM1 - Année 2006/2007 Faculté de Médecine de Grenoble - Tous droits réservés.

2 Réseau vasculaire et écoulement du sang Notions de Pression, Débit, Résistances Vitesse et débit de perfusion Propriétés rhéologiques du sang Appliquer des lois connues de physique à la compréhension du réseau vasculaire D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

3 Organisation générale du système cardiovasculaire Système basse pression Retour veineux Circulation pulmonaire Ventricule droit Système haute pression Réseaux artériel Circulation systémique Ventricule gauche Réseau vasculaire D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

4 Organisation générale du système cardiovasculaire Pression sanguine moyenne Pression sanguine moyenne 2-4 mm Hg veines caves 100 mm Hg aorte Différence de pression artério-veineuse D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

5 Application de la loi d ohm de l électricité à la circulation sanguine Δ P = Q & x R P Pression Q flux sanguin R Résistance écoulement Circulation régionale : Q débit régional d organe, R résistance à la perfusion de l organe D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

6 Application de la loi d ohm de l électricité à la circulation sanguine Δ P = Q & x R P Pression Q flux sanguin total R Résistance écoulement Circulation totale : Qc débit cardiaque, RPT résistances périphériques totales D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

7 Application de la loi d ohm de l électricité à la circulation sanguine Δ P = Q & x R P Pression Q flux sanguin total R Résistance écoulement Résistance périphérique en fonction du nombre et du type de vaisseaux D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

8 Phases d activité du cœur Quatre phases mécaniques de l activité des ventricules Phase d éjection Transformer le débit pulsé du sang en débit continu D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

9 Transformer le débit discontinu pulsé du sang en débit continu Effet Windkessel : 1-La paroi de l aorte et des gros vaisseaux se distend pendant la phase d éjection 2-Après fermeture des valves aortique la paroi vasculaire se rétracte et permet de restituer une énergie qui génère un flux y compris pendant la diastole 3-La propriété correspondante des artères est l élasticité ou compliance qui s exprime par la relation ΔV / ΔPm D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

10 Vitesse d écoulement, débit sanguin et surface de section Différencier vitesse et débit de perfusion La vitesse de perfusion étant le déplacement des particules sanguines par unité de distance Le débit de perfusion étant le volume de sang perfusé par unité de temps

11 Vitesse d écoulement, débit sanguin et surface de section Différencier vitesse et débit de perfusion Section (A) 2 cm² 10 cm² 1 cm² Q & = 10ml / s Vitesse (υ) 5 cm/s 1 cm/s 10 cm/s υ = Q & / A

12 Vitesse d écoulement, débit sanguin et surface de section Vitesse de perfusion D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

13 Vitesse d écoulement, débit sanguin et surface de section Différencier vitesse et débit de perfusion La vitesse de perfusion dépend donc de la section totale du secteur vasculaire La vitesse de perfusion conditionne la qualité des échanges entre le plasma et les tissus périphériques

14 Application de la loi de Poiseuille au réseau vasculaire Relation Pression Débit

15 Application de la loi de Poiseuille au réseau vasculaire Relation Pression Débit

16 Résistance vasculaire Dans un vaisseau selon la loi de Poiseuille la résistance va dépendre du diamètre r, de la longueur (l) et de la viscosité du sang (h) R = Pi Po Q& = 8 π ηl. r 4 Importance prépondérante du diamètre (4)

17 Résistance vasculaire Les résistances instantanée vasculaires dépendent essentiellement du diamètre vasculaire

18 Régime d écoulement : laminaire Les résistances effectives vasculaires sont faibles et la vitesse de chaque particule de sang est homogène et basse

19 Régime d écoulement : Turbulent Les résistances effectives vasculaires sont élevées et la vitesse de chaque particule de sang est hétérogène et rapide Ce type de régime ce met en place sur les sténoses athéromateuses

20 Propriétés rhéologiques sanguines La viscosité d un fluide newtonien (eau, gaz parfaits) est déterminée par la différence de pression pour un flux et une section donnée Si l écoulement est laminaire, la loi de Poiseuille s applique R = Pi Po Q& = 8 π ηl. r 4 Pour garder un débit constant et pour un calibre vasculaire donné, si La viscosité augmente il faut générer une différence de pression plus importante

21 Propriétés rhéologiques sanguines La viscosité sanguine ne répond pas aux mêmes caractéristiques Composition du sang est hétérogène Cellules (Erythrocytes) Plasma (Protéines) Hématocrite : Rapport du volume des globules rouges sur le volume sanguin total (%)

22 Propriétés rhéologiques sanguines Viscosité et hématocrite Viscosité relative Tube de verre Vx Hématocrite % Viscosité liée au nombre de cellules Endothelium a des propriétés biologiques qui réduisent la viscosité

23 Propriétés rhéologiques sanguines La viscosité sanguine varie également en fonction structure des Globules Rouges Des conditions physiologiques (acidose) ou pathologiques peuvent affecter les globules rouges

24 Propriétés rhéologiques sanguines La viscosité relative du sang dans des petits capillaires diminue avec la diminution du calibre Viscosité relative ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Section (mm) Taille diminue moins de GR

25 La pression artérielle PCEM1 - Année 2006/2007 Faculté de Médecine de Grenoble - Tous droits réservés.

26 La pression artérielle Pression sanguine = Pression artérielle systémique Phase d éjection Augmentation du débit et de la pression D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

27 La pression artérielle Pression artérielle systémique : aorte et artère fémorale Maximum Minimum La pression systolique est plus élevée dans les grandes artères comme la fémorale du fait d une compliance moindre par rapport à l aorte D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

28 La pression artérielle Maximum Pression artérielle systémique : Valeurs normales Minimum Pression artérielle systolique : mmhg Pression artérielle diastolique : mmhg Trop basse : Hypotension Trop élévée : Hypertension D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

29 La pression artérielle Pression artérielle systémique : Valeurs normales La pression artérielle augmente avec l age surtout pour ce qui concerne la systolique (augmentation de la rigidité artérielle)

30 La pression artérielle Pression artérielle systémique : Pression artérielle moyenne Quand F1 = F2 + F3 Alors que la pression systolique était plus élevée dans l artère fémorale que dans l aorte, la pression artérielle moyenne y est plus basse Correspond au degré de perfusion périphérique D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

31 La pression artérielle Pression artérielle systémique : Pression différentielle ou Pression pulsée Pression différentielle ou Pression pulsée : P syst-pdiast Dépends du volume d éjection systolique et de la compliance vasculaire (ΔV/ΔP) A volume d éjection systolique constant, si la compliance vasculaire diminue (vieillissement) alors Psyst Augmente plus que P diast et la différentielle augmente Un moyen de caractériser vieillissement artériel Un facteur de risque reconnu prédictif de maladies cardiovasculaires D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

32 La pression artérielle Pression artérielle systémique : Pression pulsée Sujet âgé : Pression Pulsée plus élevée et perte de l amplification La pression systolique est plus élevée dans les grandes artères comme la fémorale du fait d une compliance moindre par rapport à l aorte Sujet jeune : Pression Pulsée plus faible et bonne amplification

33 La pression artérielle Pression artérielle systémique : Les méthodes de mesure Invasive, pression artérielle sanglante : Mise en place d un cathéter intra vasculaire Non invasive, mesurée indirectement : Méthode de Riva-Rocci D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

34 La pression artérielle Pression artérielle systémique : Les méthodes de mesure Méthode de Riva-Rocci Basée sur la courbe de pression artérielle au niveau des artères périphériques Supprimée par un brassard gonflé au dessus de la Psyst puis rétablie au dégonflage D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

35 La pression artérielle Pression artérielle systémique : Les méthodes de mesure Méthode de Riva-Rocci «Garrot» autour de l artère humérale Gonflage-dégonflage Lecture de la pression correspondante D après Atlas de poche de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

36 Pression artérielle systémique : Les méthodes de mesure Méthode de Riva-Rocci «Garrot» autour de l artère humérale Pression systolique : réapparition du bruit et du pouls radial Méthode auscultatoire : stéthoscope au pli du coude Gonflage au-delà de la systolique puis dégonflage Lecture des pressions correspondantes Pression diastolique : bruit s atténue rapidement et devient sourd D après Atlas de physiologie Silbernagl-Despopoulos Flammarion

37 Réseau vasculaire et écoulement du sang La pression artérielle Loi fondamentales de la physique s appliquent pour la compréhension de la physiologie de ce réseau Appréhender des grandeurs essentielles physiologie cardiovasculaire Facteurs de risque cardiovasculaire

38 L'ensemble de ce document relève des législations française et internationale sur le droit d'auteur et la propriété intellectuelle. Tous les droits de reproduction de tout ou partie sont réservés pour les textes ainsi que pour l'ensemble des documents iconographiques, photographiques, vidéos et sonores. Ce document est interdit à la vente ou à la location. Sa diffusion, duplication, mise à disposition du public (sous quelque forme ou support que ce soit), mise en réseau, partielles ou totales, sont strictement réservées à l université Joseph Fourier de Grenoble. L utilisation de ce document est strictement réservée à l usage privé des étudiants inscrits à l UFR de médecine de l université Joseph Fourier de Grenoble, et non destinée à une utilisation collective, gratuite ou payante. Ce document a été réalisé par la Cellule TICE Médecine de la Faculté de Médecine de Grenoble / Université Joseph Fourier Grenoble 1. PCEM1 - Année universitaire 2006/2007 Faculté de Médecine de Grenoble - Tous droits réservés.