Biophysique Cardiaque

Study Notes

Le cœur est composé de deux pompes (ventricules) qui compensent la baisse de pression entre le système veineux (précharge) et le système artériel (postcharge).
La précharge est de 1 kPa à l'arrivée dans les ventricules.
La postcharge varie selon le ventricule :
- Systémique : 13 kPa au niveau de l'aorte (sang oxygéné)
- Pulmonaire : 2,6 kPa au niveau des artères pulmonaires (sang désoxygéné)
Le système pulsatile est amorti par l'élasticité des vaisseaux.

Les courbes pression-temps montrent la pression du ventricule gauche par rapport au temps au cours d'un cycle cardiaque.
La pression maximale du ventricule gauche est juste avant l'ouverture de la valve aortique (OE).
La phase de contraction isovolumétrique, marquée par la fermeture de la valve d'admission et l'ouverture de la valve d'éjection, est juste avant le pic de pression.
La phase de relaxation isovolumétrique succède immédiatement à la phase de contraction isovolumétrique, marquée par la fermeture des valves.
La phase de remplissage ventriculaire est marquée par l'ouverture de la valve d'admission.

Les courbes volume-temps montrent le volume du ventricule gauche par rapport au temps au cours d'un cycle cardiaque.
VTD (volume télédiastolique) : volume ventriculaire juste avant la contraction.
VTS (volume télésystolique) : volume ventriculaire juste après la contraction.

La courbe pression-volume illustre la relation entre la pression et le volume du ventricule gauche pendant un cycle cardiaque.
Les étapes du cycle cardiaque sont représentées sur la courbe.
L'aire sous la courbe représente le travail effectué par le ventricule.

Auscultation: identification des bruits cardiaques "TOUM" et "TA" correspondant aux fermetures des valves auriculaires et ventriculaires.
Cathétérisme: mesure des pressions intracardiaques à l'aide de sondes manométriques.
Echocardiographie/IRM: Mesure des volumes cardiaques (VTD et VTS) par des images synchronisées.

Le cœur effectue un travail mécanique pour compenser la perte de charge entre le retour veineux et le système artériel.
Calcul du travail mécanique : WM = ∫PdV, où P est la pression et V est le volume.
La surface de la boucle pression-volume est directement proportionnelle au travail mécanique du cœur.

Contractilité: capacité du ventricule à se contracter efficacement. Elle est représentée sur la partie "ascendante" de la courbe pression-volume.
Compliance: capacité du ventricule à se dilater et à se remplir. Elle détermine la forme de la partie "descendante" sur la courbe pression-volume.
Précharge: pression du retour veineux qui affecte le volume initial du ventricule.
Postcharge: résistance à l'éjection du ventricule.

L'insuffisance ventriculaire gauche (IGV) est due à une diminution de la contractilité ou de la compliance.
Des facteurs comme l'hypertension artérielle peuvent mener à une diminution de la compliance.

La fréquence cardiaque affecte le débit cardiaque.
Une augmentation de la FC augmentera la consommation d'énergie et diminuera le rendement du travail du cœur.