Cœur et Vaisseaux

Claire Vinelclaire.vinel@inser

m.fr

U.E 24: Adaptations physiologiques À l’exercice

LE COEUR

CM1

LE CŒUR

A Anatomie1: Situation et organisation fonctionnelle

Cavité pleurale Médiastin Cavité pleurale

- forme conique- à l’intérieur du médiastin

-Organe creux et musculaire.-Pompe du système circulatoire

LE CŒUR

A Anatomie1: Situation et organisation fonctionnelle

LE CŒUR

A Anatomie2: Constitution

Péricarde fibreuxPéricarde séreuxpariétal

Cavité péricardique

Péricarde séreuxviscéral (épicarde)

MyocardeEndocarde

Cavité du coeur

LE CŒUR

A Anatomie2: Constitution

Faisceau de tissu musculaire cardiaque Circulation cardiaque

LE CŒUR

A Anatomie3: Trajet du sang dans le coeur

Oreillette gauche

Ventricule gauche

Oreillette droite

Ventricule droit Septum

inter-ventriculaire

LE CŒUR

A Anatomie3: Trajet du sang dans le coeur

LE CŒUR

A Anatomie3: Trajet du sang dans le coeur

Valves auriculo-ventriculaires

Valve Triscupide

Valve Mitrale(bicuspide)

LE CŒUR

A Anatomie3: Trajet du sang dans le coeur

Valves sigmoides

LE CŒUR

B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE1: Excitation-phénomènes électriques

a) Automatisme cardiaque

Mise en évidence Le tissu nodal ou cadionecteur

-tissu musculaire intercalé dans le myocarde,amas(=nœuds) et faisceaux de cellulesautoexcitables Influx Nerveux (IN)

Dépolarisation cellules contractiles

Contraction des Oreillettes vers les ventricules

LE CŒUR

B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE1: Excitation-phénomènes électriques

a) Automatisme cardiaque

Mise en évidence

Le tissu nodal

Mode de fonctionnement

LE CŒUR

B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE1: Excitation-phénomènes électriques

a) Automatisme cardiaque

LE CŒUR

B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE1: Excitation-phénomènes électriques

a) Automatisme cardiaque

LE CŒUR

B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE1: Excitation-phénomènes électriques

b) Contrôle nerveux de l’automatismeSystème Nerveux Autonome

SN para sympathique

SN (ortho) sympathique

Nerf X (vague) Acétylcholine

Nerfs cardiaques Adrénaline/Noradrénaline

Action: Freinatrice tonique permanente

Action: Accélératrice intermittente

-

+

LE CŒUR

B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE1: Excitation-phénomènes électriques

c) L’électrocardiogramme

Nœud sino-auriculaire

Dépolarisationauriculaire

Dépolarisationventriculaire

Repolarisationventriculaire

T

Nœud auriculo-ventriculaire

Complexe QRS

P

Q

S

R

Voltage

Temps

Ligneisoélectrique

LE CŒUR

B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE1: Excitation-phénomènes électriques

c) L’électrocardiogramme

Vidéo

B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE2: la révolution cardiaque

LE CŒUR

-Définition:Ensemble des phénomènes identiques qui se produisent régulièrement de façon cyclique pendant un battement cardiaque

Une phase de systole: contraction, éjection

Une phase de diastole: remplissage

B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE2: la révolution cardiaque

LE CŒUR

LE CŒUR

B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE3: débit cardiaque a)Définition

Volume de sang éjecté par chaque ventricule en 1 minute DC (ml ou l/min) = FC (batt/min) x VES ou Vs (ml ou l/batt)

70 à 90 ml/battb) Variations physiologiques

Entre les individus :L’âgeLe sexe

Chez un même individu :Augmentation chez la femme enceinteAugmentation avec l’émotion, l’anxiétéAugmentation avec la température ambianteAugmentation en période post-prandialeAugmentation avec l’exercice physique

-Volume télédiastolique (VTD) volume de sang dans le ventricule à la fin de la diastole

-Volume télésystolique (VTS) volume de sang restant dans le Ventricule à la fin de la systole ventriculaire

b) Facteurs du débit cardiaque: DC(ml/min)=FC(batt/min) x VES(ml/batt)

1/ VES= VTD – VTS : Volume de sang éjecté du ventricule lors de la systole ventriculaire (70 à 90 ml/batt)

LE CŒUR

LE CŒUR

Fraction d’éjection FE=VES/VTD x 100

b) Facteurs du débit cardiaque: DC(ml/min)=FC(batt/min) x VES(ml/batt)

Etirement du myocarde: Influence remplissage (VTD)

Force de contraction du Myocarde influence VTS

b) Facteurs du débit cardiaque: DC(ml/min)=FC(batt/min) x VES(ml/batt)

LE CŒUR

2/ Fréquence cardiaque FC: 60 à 80 batt/min

L’âge, le sexeL’entraînementL’émotion, l’anxiété, la T ambiante, l’exercice

-FC maximale théorique = 220 – âge (an)

-Tachycardie: FC > 100 bpm-Bradycardie: FC < 50 bpm

Variations physiologiques

LE CŒUR

B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE3: débit cardiaque a) Définition b) Facteurs du DC

c) Régulation du DC: nerveuse et hormonale

FC et VES

c) Régulation du DC: nerveuse

LE CŒUR

SN para sympathique

FC: Action chronotrope

négative

Contraction: action inotrope négative

Diminution le DC

SN (ortho) sympathique

FC: Action chronotrope positive

Contraction: action inotrope positive

Augmente le DC

c) Régulation du DC: hormonale

LE CŒUR

les hormones

Catécholamines libérées par les glandes médullosurrénales- Miment effets du SN (ortho) sympathique

Système neuro-adrénergique- Action chronotrope positive- Action inotrope positive

T3, T4 et glucagon: action inotrope positive

Propriétés physico-chimiques du sang K+/Ca++:

Hyperkaliémie/hypocalcémie depression activité cardiaque

LES VAISSEAUX

CM2

LES VAISSEAUX

A/ Caractères généraux de la circulation1: Organisation de la circulation

Système composé de > Grande circulation (générale ou systémique)

> Petite circulation ( pulmonaire)

Système clos, ramifié dans lequel circule le sang.

a. hépatiquev. hépatique

a.mésentériquev. porte

a.rénale

v. rénale

LES VAISSEAUX

A/ Caractères généraux de la circulation1: Organisation de la circulation

a- Ramifications vasculaires

Branches de + en + fines

Surface d’échange augmente

Section aorte: 4,5cm²Section capillaires: 4500 cm²

LES VAISSEAUX

A/ Caractères généraux de la circulation1: Organisation de la circulation

a- Ramifications vasculairesb- Vitesse d’écoulement (cm/sec)

+ surface de section importante + vitesse faible

LES VAISSEAUX

A/ Caractères généraux de la circulation1: Organisation de la circulation

a- Ramifications vasculairesb- Vitesse d’écoulement (cm/sec)c- Capacité vasculaire

- Contenu du sang ≠ selon les composantes du système vasculaire.

Système artériel: distribution du sang à tous les organes

Système veineux: réserve

LES VAISSEAUX

A/ Caractères généraux de la circulation2: Hémodynamique de la circulation

a- Relation débit-pression-résistance

Débit sanguin: Volume de sang qui s’écoule dans un vaisseau selon un temps donné (ml/min).

Pression sanguine Résistance vasculaire

Force exercée par le sang sur la paroi des vaisseaux

Force s’opposant à l’écoulement du sang

Débit= Pentrée - Psortie = P

R R

Diff de pression

Résistance à l’écoulement

LES VAISSEAUX

A/ Caractères généraux de la circulation2: Hémodynamique de la circulation

b- Résistances vasculaires

Résistance +++: artérioles, capillaires

LES VAISSEAUX

A/ Caractères généraux de la circulation2: Hémodynamique de la circulation

b- Notion de vasomotricitéRayon varie selon Pression exercée sur la paroi par le sang et la Tension vasculaire: T= P x r (loi de Laplace)

Gros vaisseaux (artères/veines):

- très peu de fibres musculaires

Petits vaisseaux (artérioles, petites veines):

- beaucoup de fibres musculaires

Vasomotricité passive Vasomotricité active

LES VAISSEAUX

B/ Physiologie artérielle

3 groupes:

Diamètre

Fibres élastiques

Fibres musculaires

a.élastiques(conductrices)

a.musculaires(distributrices)

artérioles

+++ + +

+++ + +

++++ ++

LES VAISSEAUXB/ Physiologie artérielle

1- Structure et propriétés des artèresa) Composition de la paroi

3 couches

collagène

LES VAISSEAUXB/ Physiologie artérielle

1- Structure et propriétés des artèresb) Propriétés de la paroi des artères (4) (selon composition média)

-Distensibilité

-Elasticité

-Contractilité

-Vasomotricité

Déformation d’un vaisseau sous l’effet de la pression exercée par le sang la quantité de sang contenu

Paroi d’un vaisseau reprend sa position initiale lorsque la pression qui le déformait a cessé d’agir

Régularisent l’écoulement du sang qui sort de façon intermittente du coeur

LES VAISSEAUXB/ Physiologie artérielle

1- Structure et propriétés des artèresb) Propriétés de la paroi des artères (4) (dépende de compostition média)

-Distensibilité

-Elasticité

-Contractilité

-Vasomotricité

Régularisent l’écoulement du sang qui sort de façon intermittente du coeur

Fibres musculaires lisses de la média sous influcence de: Modifications du Rayon, Résistance, Débit sanguin.

En relation avec la contractilité des f. musculaires lisses

Régularisation du débit sanguin (vasoconstriction, vasodilatation)

-Vasomotricité

LES VAISSEAUX

Mécanismes locaux: ex à l’exo: relâchement fibres muscu vasodilatation

Mécanismes généraux: 3 territoires

Cutané et AbdominaleMusculaire

SNSympathique

Vcons

HormonesAdrénaline

VconsVdil

Système Rénine- angiotensine VconsVcons

Vcons

LES VAISSEAUXB/ Physiologie artérielle

2- La Pression Sanguine Artérielle (PSA)a) Définition

Pression exercée par le sang sur les parois des artères (cmHg) ex: 12/8 cmHg

PSA maxPression artérielle systolique

PSA minPression artérielle diastolique

Variations physiologiques

-Age-Sexe-Ethnie

-Emotion, anxiété, stress l’exercice, repas-Température

LES VAISSEAUXB/ Physiologie artérielle

2- La Pression Sanguine Artérielle (PSA)b) Facteurs régulant la PSA

Débit cardiaque Quand DC ↑ : PSA ↑Quand DC ↓ : PSA ↓

DC = 0 (arrêt cardiaque) : PSA = 0

Résistance périphérique (dépend de la viscosité et rayon du vaisseau)

Influence peu R Vcons (r ): Résistance Débit sanguin PSA

LES VAISSEAUXB/ Physiologie artérielle

2- La Pression Sanguine Artérielle (PSA)b) Facteurs régulant la PSA

Volémie volume de sang contenu dans les vaisseaux

Si volémie ↑ : ↑ PSA

Si volémie ↓ : ↓ PSA, dans le cas où tous les autres facteurs sont constants

LES VAISSEAUXB/ Physiologie artérielle

2- La Pression Sanguine Artérielle (PSA)c) Régulation de la PSA

Court termeQq secondes

Moyen termeQq minutes

Long termeQq heures

Cibles DC et RP RP et Volémie Volémie

OriginesSN

Baro-réflexe artérielRein Rein+ hormones

LES VAISSEAUXC/ Physiologie des capillaires

Lieu d’échanges entre le plasma et le milieu interstitiel

1- Organisation du réseau capillaire

- Les plus petits vaisseaux mais les plus nombreux.- Se regroupent en réseau lits capillaires.- 2 types de vaisseaux: métartériole et capillaires vrais (fenestré, continu)

LES VAISSEAUXC/ Physiologie des capillaires

2- Propriétés des capillaires

Propriétés physiquesElastiquesDistensiblesNon contractiles (sauf métartérioles et sphincter)

LES VAISSEAUXC/ Physiologie des capillaires

2- Propriétés des capillaires

Rôles dans les échanges

Adaptés aux échanges Mécanismes Régulations

LES VAISSEAUXC/ Physiologie des capillaires

2- Propriétés des capillaires

Rôles dans les échanges

Paroi fine (1µm)

Vitesse du sang faible

Surface d’échange +++

Adaptés aux échanges Mécanismes Régulations

LES VAISSEAUXC/ Physiologie des capillaires

2- Propriétés des capillaires

Rôles dans les échanges

Adaptés aux échanges Mécanismes Régulations

Diffusion simple

Échanges passifsSelon le gradient de concentration

Ultrafiltration

Echanges actifs2 forces antagonistes

l’eau et les électrolytes sortent du capillaire

→ Pression hydrostatique

Force de filtration Force de réabsorptionl’eau et les électrolytes entrent dans

capillaire → Pression osmotique

LES VAISSEAUXC/ Physiologie des capillaires

2- Propriétés des capillaires

Rôles dans les échanges

Adaptés aux échanges Mécanismes Régulation

- Au repos, la plupart des capillaires sont « fermés ».- En activité, la plupart des capillaires sont « ouverts », surface d’échange

Régulation générale

Système neuro-adrénergique(SNS + glande médullosurrénale)

Régulation locale

Action des métabolites conséquente à l’activité de l’organe

Légère vasodilatation

Exo: K+, ADP, acide lactique

pH, T° corporelle, PO2, PCO2

LES VAISSEAUXD/ Physiologie veineuse

Contiennent environ 2/3 du sang totale= réserve1- Structures et propriétés des veine

a) Composition de la paroi des veines

Intima Média (mince) Adventice

- grande lumière- paroi fine

Système anti-reflux

LES VAISSEAUXD/ Physiologie veineuse

1- Structures et propriétés des veineb)Propriétés de la paroi des veines

- Faiblement élastiques

- Très distensibles

- Contractiles

2- Rôles du système veineuxa) Réservoir sanguin

Comparées aux artères les veines sont:- + nombreuses

- + grosses

- + distensibles

LES VAISSEAUXD/ Physiologie veineuse

2- Rôles du système veineuxb) Retour veineux

Les veines assurent le retour du sang au cœur → système de valves → sens unidirectionnel du sang veineuxFacteurs principaux

(Cardiaques)

Facteur propulsif

Circulation veineuse assurée par un gradient de pression

Facteur aspiratif

Lors de la phase d’éjection,

l’OD est très étirée → dépression intracardiaque va aspirer le sang dans le cœur.

LES VAISSEAUXD/ Physiologie veineuse

2- Rôles du système veineuxb) Retour veineux

Facteurs Secondaires

Aspiration thoracique(ou pompe respiratoire)

Pompe musculaire Force de pesanteur