L2 UE13 Physiologie 1. La Circulation. Pr Jean-Jacques Jacques MERCADIER

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1 Faculté de Médecine M Paris Diderot Année e L2 UE13 Physiologie 1 La Circulation Pr Jean-Jacques Jacques MERCADIER

2 1. Fonction de la circulation Transport des gaz et des nutriments

3 Respiration chez les pluricellulaires Echanges chez les êtres pluricellulaires Diffusion simple inadaptée Nombreuses solutions Chez mammifères Système fermé : circulation Circulation : pseudo-milieu extérieur => transports des gaz Réseaux capillaires : échanges par diffusion Poumons = interface milieu externe/sang

4 Respiration : modalités de circulation des gaz Poumons CO 2 O 2 Convection (ventilation) CO 2 Diffusion alvéolo capillaire CD O 2 CG Convection (circulation) CO 2 cellules O 2 Diffusion tissulaire

5 Rôle de la circulation = transport gaz et nutriments Activité Musculaire Transport O 2 et CO 2 Ventilation Muscle Squelettique Système Circulatoire Système Respiratoire QCO 2 QO 2 FC VES FR VC

6 2. Organisation de la circulation Une pompe et des tuyaux En fait 2 pompes et 2 systèmes de tuyaux le tout en série 2 circulations : - Grande = circulation systémique (pressions élevées) - Petite = circulation pulmonaire (pressions basses)

7 Tête, Cou Membres supérieurs Poumons Bronches Coronaires Foie Rate Mésentère Tubules Glomérules Tronc, Pelvis Membres inférieurs Michel Dauzat Dauzat et al.

8 VP OG VG Ao Coeur Gauche Poumons Circulation Systémique Coeur Droit AP VD OD VCI VCS

9 Relation entre la Pression Artérielle rielle et le Débit D Cardiaque (1 ère (1 re définition du Débit D Cardiaque) U = R x I PA = RV x Q c Q c = PA / RV (1) Le débit d est le même en tout point du circuit donc

10 3. Le coeur Pompe pulsatile (et pas à débit continu) : - Phase de remplissage (relaxation puis remplissage passif) survient pendant la diastole - Phase de vidange (= éjection par contraction) survient pendant la systole

11 Le coeur = la pompe du système cardiovasculaire Veine cave supérieure Oreillette droite Veine cave inférieure Ventricule droit Aorte Artère re pulmonaire gauche Veines pulmonaires gauches Oreillette gauche Ventricule gauche

12 Activation Cardiaque Contraction des oreillettes Contraction des ventricules

13 Conduction de la dépolarisation d du noeud sinusal aux myocytes ventriculaires

14 Volume Télédiastolique Systole Auriculaire Volume Télédiastolique Diastasis Le Cycle Cardiaque Contraction Isovolumique Volume Télésystolique Remplissage Rapide Volume Télésystolique Ejection Ventriculaire Relaxation Isovolumique

15 Physiologie Contraction Relaxation Distension Aortique Pressions Ventriculaire Volume Ventriculaire Diastasis Bruits du Coeur Clinique B4 B1 Systole B2 B3 Diastole B4 B1

16 R P T q s Artère B1 a z c x v Ventricule y diastasis Oreillette Volume Télédiastolique B4 B2 B3 B1 Systole Diastole Contraction Isovolumique

17 R P T q s Artère a z c x v Ventricule y diastasis Oreillette Volume Télésystolique B4 B2 B3 B1 Systole Diastole Ejection Ventriculaire

18 R P T q s Artère a z c x v Ventricule y diastasis Oreillette Volume Télésystolique B2 B4 B2 B3 B1 Systole Diastole Relaxation Isovolumique

19 R P T q s Artère a z c x v Ventricule y diastasis Oreillette B3 B4 B1 B2 B3 Systole Diastole Remplissage Rapide

20 R P T q s Artère a z c x v Ventricule y diastasis Oreillette B4 B1 B2 B3 Systole Diastole Diastasis

21 R P T q s Artère a z c x v Ventricule y diastasis Oreillette B4 Volume Télédiastolique B4 B1 B2 B3 Systole Diastole Systole Auriculaire

22 Fonctionnement des valvules mitrale et aortique

23 Les pressions cardiaques Cavités Droites 8 4 Cavités Gauches

24 Les volumes cardiaques Télé- Diastole Télé- Systole temps B2 Relaxation Remplissage = pré- charge B1 Contraction Ejection = post-charge B2

25 Les volumes cardiaques Volume Télédiastolique ~ 120 ml ~ 80 ml/m 2 Volume d'ejection Systolique 70 ml ~ 45 ml/m 2 Fraction d'ejection = VES / VTD ~ 60% Volume Télésystolique ~ 50 ml ~ 35 ml/m 2

26 Débit Cardiaque (2) Volume d'ejection Systolique x Fréquence Cardiaque 70 ml x 70 batt/min ~ 5 ± 1 L/min Index Cardiaque Débit Cardiaque / Surface Corporelle 3,3 ± 0,3 L/min/m 2

27 Le Débit D Cardiaque 1) PA = RVS x Q c Q c = PA / RVS 2) Q c = VES x FC 3) Q c = VO 2 / DAVO 2

28 CaO 2 =20ml/100ml VP OG VG Ao Coeur Gauche VO 2 =200mL/min Circulation Pulmonaire DAVO 2 =4mL/100mL Circulation Systémique Coeur Droit AP VD OD CvO 2 =16ml/100ml VCI VCS

29 Mesure du Débit D Cardiaque (Méthode de Fick) VO 2 =200mL/min Cv0 2 =16mL/100mL Ca0 2 =20mL/100mL = 160 ml/l DAVO 2 = 4 ml/100ml = 40 ml/l 40 ml/l x Q (L/min) = 200 ml/min DAVO 2 x Q (L/min) = VO 2 Q = VO 2 /DAVO 2 = 200/40 = 5 L/min = 200 ml/l

30 Myocarde: 250 ml/min (5%) Muscles Squelettiques: 850 ml/min (16%) Cerveau: 750 ml/min (15%) Peau: 450 ml/min (8%) Rein: 1200 ml/min (22%) Circulation HépatoH pato-splanchnique: 1500 ml/min (28%) Répartition du débitd cardiaque (au repos) : ml/min 50% Reste: 350 ml/min (6%)

31 4. La circulation systémique - Artères de gros calibre peu de cml, grande compliance - Artères de petit calibre beaucoup de cml, faible compliance - Pression artérielle et sa mesure

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33 Compliance/Rigidité Pression (mmhg) 30 ΔP 10 ΔV1 ΔV2 Volume (ml) R = ΔP P / ΔV V = 1 / C

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35 temps Michel Dauzat Dauzat et al.

36 Michel Dauzat 0 Ventricule gauche Aorte distance (m) A B 0.1 A B 0.2 A B 0.3 A "Distance d'éjection" B 0.99 A B temps (s) Dauzat et al.

37 Le fluide s écoule vers une pression moindre Débit Q Pi Po ΔP = Pi - Po R = ΔP Q

38 Dauzat et al.

39 Dauzat et al.

40 Rigidité aortique et onde de réflection Artères compliantes (jeune) : Vitesse de propagation (8 m/sec) Systole Diastole

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43 Rigidité aortique et onde de réflection Artères compliantes (jeune) : Vitesse de propagation (8 m/sec) Systole Diastole Systole Artères rigides (vieux) : Vitesse de propagation (12 m/sec)

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46 5. Mesure de la pression artérielle - Non invasive : le sphygmomanomètre - Invasive : PAS PAD PA

47 Mesure non invasive de la pression artérielle Sphygmomanometer Riva Rocci 1894

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49 Pressions artérielles rielles Définition de la PA moyenne Pression (mmhg( mmhg) Formule de Burton : PA = PAD + (PAS PAD)/ Suface A Surface B = Surface A Temps