Faculté de Médecine M Paris Diderot Année e 2011 2012 L2 UE13 Physiologie 1 La Circulation Pr Jean-Jacques Jacques MERCADIER
1. Fonction de la circulation Transport des gaz et des nutriments
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
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
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
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)
Tête, Cou Membres supérieurs Poumons Bronches Coronaires Foie Rate Mésentère Tubules Glomérules Tronc, Pelvis Membres inférieurs Michel Dauzat Dauzat et al.
VP OG VG Ao Coeur Gauche Poumons Circulation Systémique Coeur Droit AP VD OD VCI VCS
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
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
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
Activation Cardiaque Contraction des oreillettes Contraction des ventricules
Conduction de la dépolarisation d du noeud sinusal aux myocytes ventriculaires
Volume Télédiastolique Systole Auriculaire Volume Télédiastolique Diastasis Le Cycle Cardiaque Contraction Isovolumique Volume Télésystolique Remplissage Rapide Volume Télésystolique Ejection Ventriculaire Relaxation Isovolumique
Physiologie Contraction Relaxation Distension Aortique Pressions Ventriculaire Volume Ventriculaire Diastasis Bruits du Coeur Clinique B4 B1 Systole B2 B3 Diastole B4 B1
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
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
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
R P T q s Artère a z c x v Ventricule y diastasis Oreillette B3 B4 B1 B2 B3 Systole Diastole Remplissage Rapide
R P T q s Artère a z c x v Ventricule y diastasis Oreillette B4 B1 B2 B3 Systole Diastole Diastasis
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
Fonctionnement des valvules mitrale et aortique
Les pressions cardiaques 120 90 2 6 70 8 20 12 0 3 Cavités Droites 8 4 Cavités Gauches
Les volumes cardiaques Télé- Diastole Télé- Systole temps B2 Relaxation Remplissage = pré- charge B1 Contraction Ejection = post-charge B2
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
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
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
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
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
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) : 5 350 ml/min 50% Reste: 350 ml/min (6%)
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
Compliance/Rigidité Pression (mmhg) 30 ΔP 10 ΔV1 ΔV2 Volume (ml) R = ΔP P / ΔV V = 1 / C
temps Michel Dauzat Dauzat et al.
Michel Dauzat 0 Ventricule gauche Aorte distance (m) 1 0.0 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.
Le fluide s écoule vers une pression moindre Débit Q Pi Po ΔP = Pi - Po R = ΔP Q
Dauzat et al.
Dauzat et al.
Rigidité aortique et onde de réflection Artères compliantes (jeune) : Vitesse de propagation (8 m/sec) Systole Diastole
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)
5. Mesure de la pression artérielle - Non invasive : le sphygmomanomètre - Invasive : PAS PAD PA
Mesure non invasive de la pression artérielle Sphygmomanometer Riva Rocci 1894
Pressions artérielles rielles Définition de la PA moyenne Pression (mmhg( mmhg) 120 120 Formule de Burton : PA = PAD + (PAS PAD)/3 90 70 90 70 Suface A Surface B = Surface A Temps