RT = La résistance totale à l'entrée de l'artère parent est donc :

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1 Physiologie Cardiaque 2 Les circulations pulmonaires (cœur droit) et systémique (cœur gauche) sont disposés en "série". La conséquence est qu'il est nécessaire que les débits du cœur droit et gauche soient égaux en moyenne. Rappels: è Sur les pressions : Il faut prendre en compte la différence de pression dans les compartiments de la circulation artérielle et veineuse. NB : 760 mmhg est égale à une pression de 0 1 mmhg = 1,36 cmh 20 è Sur les résistances : Ø Dans un circuit en série, la somme des résistances est RT = R1 + R2 + R3 Ø Dans un circuit en parallèle, la somme des résistances est = + + donc : " RT = La résistance totale à l'entrée de l'artère parent est donc : RT = Rp + RT = 1 + = R1 1 R2 1 R3 è Sur les organes : La plupart des organes sont disposés en parallèle par rapport au cœur sur le circuit vasculaire sauf le foie qui est placé en série sur la circulation veineuse et qui reçoit également du sang artériel. Dans la circulation les différents compartiments vasculaires (artères, capillaires, veines) sont placés en série. è Sur la notion de pression transmurale (PTM) : Ce qui commande la pression soumise sur un vaisseau est la différence entre la pression intérieure et extérieure, c'est la pression transmurale. PTM = Pint- Pext. Cette capacité à se déformer dépend du type de vaisseaux, de facteurs physiologiques et pathologiques. Relation structure- fonction des vaisseaux : Il faut noter la relation entre structure et fonction vasculaire pour chaque type de vaisseau. Hugo Loriot- - Pommelet 1

2 Ø Aorte : Paroi riche en élastine, amortissement de l onde de pression à réservoir de pression pour la circulation systémique Ø Petites artères résistives et artérioles : Paroi riche en muscle lisse permettant la vasoconstriction causant une chute de pression. Rôle de régulation de la distribution sanguine aux tissus en aval selon leurs besoins. Ø Capillaires : Echange entre secteur vasculaire et compartiment interstitiel, paroi = endothélium + MB Ø Veinules : Vaisseaux résistifs post- capillaires à paroi riche en muscle lisse permettant la modulation des échanges capillaires Ø Veines systémiques : Circulation basse pression avec faible résistance et forte capacitance (réservoir de sang). Pression artérielle : è Pression artérielle différentielle ou amplitude de pouls : La pression dans les artères varie, elle augmente pendant la systole et atteint une valeur maximale : la pression artérielle systolique. Elle diminue graduellement pendant la diastole jusqu'à atteindre une valeur minimale : la pression artérielle diastolique. La pression artérielle moyenne est plus proche de la pression artérielle diastolique que de la pression artérielle systolique. L'amplitude du pouls ou pression artérielle différentielle = (PAS- PAD). Tous les facteurs qui modifient la PAS ou la PAD, changent l'amplitude du pouls Amplitude de pouls artériel : Le caractère élastique des parois artérielles permet aux grandes artères de servir de "réservoir de pression" L élastance est la capacité d un corps élastique de revenir à ses dimensions initiales après une déformation. E = ΔP/ΔV = 1/Compliance Le caractère élastant ou compliant de l artère (ou de la veine) dépend de son contenu : Ø Fibres d élastine: compliance Ø Fibres de collagène: élastance Ø Cellules musculaires lisses On a donc 2 conséquences: Ø La pression artérielle diastolique ne revient pas à 0 Ø Le débit sanguin est continu dans les capillaires L énergie de la contraction ventriculaire est emmagasinée par l aorte en systole et est restituée en diastole et sert à maintenir un gradient de pression entre l aorte et les organes Le profil de la PA change en allant de l aorte aux artères périphériques. De l aorte aux grandes artères de distribution, la PAS alors que la PAD mais la PAM ne que très peu car on a une de l élastance ( Compliance) et une réflexion de l onde de pouls au niveau des bifurcations des artères Dans les artères plus périphériques, la PAM, on a également PAS et PAD, ainsi l onde de pression est amortie et la résistance des plus petites artères à l écoulement du sang entraîne une chute de la pression Dans les capillaires, les variations de pression sont quasi- absentes au cours du cycle cardiaque. Ceci est du à l'effet de la grande compliance de ces vaisseaux. Conséquence: les valeurs de PAS et PAD varient selon le site où elle est mesurée L amplitude du pouls dépend du volume d éjection systolique (Vs), elle augmente avec l âge (surtout après 60 ans) car de la compliance de la paroi artérielle (sclérose). Une du Vs, proportionnellement l amplitude du pouls (ΔP) ainsi que la PAM. Une de la compliance l amplitude du pouls (ΔP) mais ne modifie pas la PAM. La PAM augmente aussi avec l âge mais pour une raison différente : La modification du contrôle à long terme de la pression artérielle. Valeurs normales : - Sujet jeune : mmhg - Sujet âgé : 60 mmhg Hugo Loriot- - Pommelet 2

3 è Pression artérielle moyenne (PAM) : PAM = PAD+1/3 x (PAS- PAD) PAM est plus proche de la PAD car la diastole représente 2/3 de la durée du cycle cardiaque. NB : PAM (PAS- PAD)/2 à FC normal mais à l effort, elle s en rapproche. Le niveau de PAM et l'amplitude du pouls répondent à des déterminants différents, l'amplitude du pouls (Pdifférentielle = PAS - PAD) est : Ø Directement proportionnelle au volume d éjection systolique Ø Inversement proportionnelle à la compliance artérielle La PAM est proportionnelle à (Débit cardiaque x Résistances périphériques), la PAM est donc la force motrice du débit sanguin dans la circulation systémique. Les facteurs qui modifient la résistance des vaisseaux périphériques, agissent sur la PAM Le débit sanguin des organes est contrôlé par des variations de la résistance alvéolaire. è Mesure de la pression artérielle : La PAM s'élève (un peu) à l'activité et diminue avec le sommeil. La PA est + élevée chez l homme que chez la femme. Valeurs physiologiques: Ø PAS: 90 à 120 Ø PAD: 60 à 80 Ø PAM: varie avec l âge (70 chez le nourrisson; 100 chez l adulte âgé) Ø Q = 5,5 L/min (repos) La pression dans la circulation systémique est déterminée par: Ø Le débit cardiaque, Ø Les résistances périphériques PAM = Q R è Hémodynamique : Pression, Débit, Résistance ΔP = Q R Les facteurs qui déterminent la résistance sont décrits par la loi de Poiseuille: Ø l: longueur Ø η : la viscosité du sang Ø r: rayon R dépend essentiellement du diamètre des vaisseaux ( 1/r4), une du rayon par un facteur 2 entraîne une de R par un facteur 16 à Viscosité η Unité de mesure: Poise (Po). 1 Po = 1 Pa s = 1 N s/m 2 Si η x2 alors : R x2 La viscosité du sang est environ 3 fois celle de l eau, elle dépend du volume relatif de cellules par rapport au plasma : Hématocrite ( : 40 % ; : 38 %). Une augmentation de l Ht de 40% à 60% double la η. Il existe plusieurs particularités : - t entraîne une η - importante du débit sanguin: adhérence entre les GR: η η dépend de l Ht, la t et du débit sanguin Hugo Loriot- - Pommelet 3

4 à Artérioles : Dans le système vasculaire, la plus grande résistance se situe au niveau des artérioles, on a donc une chute de pression importante entre l entrée et la sortie des artérioles et un amortissement du signal de pression. Elles ont pour rôle une répartition du débit entre différents territoires tissulaires et organes, la participation à la régulation de la pression artérielle et la protection des capillaires d une pression trop importante. L de la pression de perfusion à l entrée d une artère, augmente le débit mais cette relation n est pas linéaire car l de la pression artérielle la PTM rayon Résistance. La relation entre pression et Débit est modifiée par le contrôle actif du tonus artériel: l activité du système nerveux sympathique. à Mesure du débit cardiaque : Il est de l ordre de 4 à 5 l/min au repos chez l adulte. Ø Index cardiaque (IC) : quantité de sang éjecté en une minute par mètre de surface corporelle o Intérêt : comparer les Q chez des gens de morphologie différentes. o Valeur physiologique : 2,5 et 4 l.min - 1.m - 2 de surface corporelle Ø Réserve cardiaque : différence entre le débit cardiaque de repos et le débit cardiaque maximal (peut atteindre 25 l/min) Méthode de Fick : Q = VO2 / (CaO2 CvO2) Ø La V. O2 = prélèvement d'o2 par minute, mesuré en analysant l air inspiré et expiré Ø CaO2 = contenu en O2 du sang artériel par litre Ø CvO2 = contenu en O2 du sans veineux mêlé par litre (artère pulmonaire) Pression Veineuse : La pression veineuse centrale (PVC) est la pression dans l OD et les grosses veines intrathoraciques, c est donc la pression en aval des veines systémiques. La pression motrice de la circulation systémique est donc: PAM PVC. Cette chute de pression est proportionnelle à la résistance vasculaire systémique qui est donnée par R = ΔP/Q La ΔP pour toute la circulation systémique est (PAM- PVC) La résistance vasculaire systémique est donc = (PAM- PVC)/Q en mmhg/(ml/min) ou mmhg.min/ml Les veines comprennent 60 à 80 % du sang de l organisme. Compliance et capacitance : La compliance veineuse (ΔV/ΔP) est nettement supérieure à celle des artères. Elle diminue lorsque le tonus vasculaire augmente par stimulation du système nerveux sympathique. La Capacitance veineuse est la relation entre contenant (veines) et contenu (sang): elle détermine le volume sanguin efficace è Pression veineuse centrale : Elle fluctue aux alentours de 0 mmhg (0 à 4 cmh2o) en fonction des mouvements thoraciques. La PVC dépend de l'équilibre entre le retour veineux (sang qui arrive) et le débit ventriculaire (sang qui repart). Une retour veineux PVC Le retour veineux si: Ø des résistances périphériques (ou systémiques) Ø du volume sanguin total Ø de la capacitance (= du tonus des parois veineuses) La PVC si en aval, la capacité du cœur à vider l'oreillette : Ø contractilité cardiaque Ø FC Ø postcharge ventriculaire ( Ra) En plus des facteurs précédents, la PVC lors de : Ø Expiration forcée (manœuvre de Valsalva) Ø Transfert du sang des veines des membres inférieurs vers celles du thorax (passage de la position debout au décubitus, ou microgravité) Hugo Loriot- - Pommelet 4

5 à Pompe thoracique : - Inspiration : L'abaissement du diaphragme augmente la pression abdominale. Le sang est chassé vers le cœur car les valvules des veines périphériques empêchent le retour du sang en amont. La pression pleurale devient négative et dilate les veines intrathoraciques à Aspiration du sang veineux abdominal - Expiration : On a une P thorax et donc une P abdo à Diminution du retour veineux Les grandes veines ont une faible résistance lorsque leur PTM est positive. Néanmoins, la paroi veineuse compliante peut se collaber (PTM 0), alors: R. La résistance veineuse n est donc pas négligeable et contribue à P veineuse périphérique. à Contraction musculaire : Les muscles compriment les veines en se contractant, le sang est poussé en direction du cœur. La "pompe musculaire" n'est efficace qu'en marchant à Autres facteurs : La pression veineuse post- capillaire ( 15 mmhg) favorise le retour veineux. Celle- ci augmente lorsque la R artérielle diminue (vasodilatation artérielle) La contraction ventriculaire durant la systole augmente le volume atrial. Il en résulte une P atriale ( PVC) qui favorise le retour veineux par "aspiration". En diastole: l ouverture des valves AV et le vidange atrial entraîne également une P qui favorise le retour veineux L incompétence des valves veineuses entraîne une Volume et P veineuse périphérique et l apparition de varices. De plus, l élévation de la P capillaire en amont favorise l apparition d œdèmes è Pression Veineuse Périphérique : à Position allongée : Son niveau dépend : - Du retour veineux au cœur en amont - De la PVC et des résistances veineuses thoraciques en aval à Position debout : Son niveau dépend avant tout de la gravité, des effets précédents, mais également de : Ø Effet du poids de la colonne de sang: Pression hydrostatique Ø La PVP est négative au niveau de la tête Ø Les veines intracrâniennes ne s affaissent pas car enfermées dans la boîte crânienne non déformable PVP au niveau des pieds, en position immobile : 88 mmhg (1,20 m) à Conséquences: Le volume sanguin augmente dans les veines de la moitié inférieure du corps, la pression capillaire augmente parallèlement à la pression veineuse périphérique, l'eau filtre du sang vers les tissus et le stockage veineux et la filtration aboutissent à une diminution du volume sanguin efficace (circulant) è Mécanisme d adaptation : L adaptation de la capacitance (V/P) est marquée dans la circulation veineuse et permet de conserver la même pression transmurale de remplissage même si le volume de sang change. Le mécanisme d adaptation de la capacitance est local par adaptation passive des fibres musculaires lisses des parois des vaisseaux à une modification de leur étirement. On a une régulation active par le Système Nerveux Sympathique (Σ) En position debout, la PVP au niveau des veines de la cheville peut diminuer à 20 mmhg après l activation du SNS, la mise en jeu de la pompe musculaire ou la mise en jeu de la pompe thoracique Hugo Loriot- - Pommelet 5