CHAP7 P2 PHYSIOSystème cardiovasculaire: Le Sang

• Le système cardiovasculaire comprend le sang, le cœur et les vaisseaux sanguins.
• Le sang assure les échanges cellulaires.
• Le cœur est une pompe qui propulse le sang dans un circuit fermé de vaisseaux sanguins.

Composition et rôles du sang

• La volémie, ou volume sanguin total, est d'environ 5 à 6 litres chez les hommes et 4 à 5 litres chez les femmes.
• Le pH sanguin varie entre 7,35 et 7,45 et sa température est d'environ 38°C dans des conditions physiologiques normales.
• La centrifugation du sang révèle 3 couches distinctes.
• La couche du fond du tube est constituée de globules rouges (érythrocytes ou hématies).
• Le rôle des globules rouges est de transporter l'oxygène dans le sang grâce à l'hémoglobine.
• Les globules rouges sont des cellules anucléées, pauvres en organites, produisant de l'énergie de manière anaérobie, ayant une durée de vie limitée à 120 jours et étant détruites dans la rate.
• La quantité de globules rouges (5m/µl de sang) est un paramètre homéostasique régulé par l'érythropoïétine (EPO).
• L'EPO est sécrétée par les cellules rénales en réponse à l'hypoxie, stimulant la formation de globules rouges dans la moelle osseuse.
• L'hématocrite, ou quantité de globules rouges dans un échantillon de sang, est d'environ 45% chez l'homme et 42% chez la femme, variant selon l'âge et le sexe.
• L'hématocrite augmente avec l'altitude et l'entraînement.
• Certaines substances dopantes comme l'EPO ou les transfusions sanguines augmentent également l'hématocrite.
• Une fine couche blanchâtre représentant moins de 1% de l'échantillon est composée de globules blancs (leucocytes) et de plaquettes.
• Les globules blancs font partie du système immunitaire tandis que les plaquettes (thrombocytes) sont impliquées dans la coagulation.
• Un échantillon de sang contient de 4000 à 10000 leucocytes et 0,15 à 0,3 x 109 plaquettes.
• Le plasma constitue la couche supérieure de l'échantillon de sang, représentant 55% du volume total.
• Le plasma est une couche acellulaire.
• Chez un sujet de 70 kg, le volume plasmatique est d'environ 3 litres.
• Le plasma contient principalement de l'eau (93% du poids plasmatique).
• Le plasma constitue l'un des trois compartiments liquidiens de l'organisme, avec le compartiment intracellulaire et le compartiment extracellulaire interstitiel.
• Le plasma contient des ions(électrolytes), principalement des ions sodium, chlorure et bicarbonate.
• Les ions maintiennent l'homéostasie du pH et de l'osmolarité.
• Le plasma transporte des molécules de gaz (O2, CO2), des nutriments (glucose, acides aminés, lipides, vitamines), des dérivés du métabolisme (urée, créatinine) et des hormones.
• Le plasma contient de grosses protéines telles que le fibrinogène, l'albumine et les globulines.
• Le fibrinogène intervient dans la coagulation, les globulines (γ-globulines) participent à la défense immunitaire et l'albumine régule le pH.
• L'exercice physique entraîne une diminution du volume plasmatique due à la redistribution des fluides vers les muscles actifs.
• Au cours d'efforts modérés et prolongés, on peut observer un déficit du volume plasmatique.
• Une perte d'eau associée à la régulation de la température contribue également à cette diminution, car la température centrale doit rester stable.
• L'élévation de la température durant l'exercice est liée à la production d'ATP.
• La déshydratation réduit les performances maximales.
• La variation du volume plasmatique dépend de l'hydratation, de l'intensité de l'exercice et des conditions environnementales.

Le cœur : structure et fonction

• Le cœur est un organe d'environ 300g, situé au centre de la cage thoracique et protégé par le péricarde.
• Le cœur est composé de deux pompes distinctes : le cœur droit et le cœur gauche.
• Chaque "cœur" est constitué d'une oreillette supérieure et d'un ventricule inférieur.
• Les oreillettes reçoivent le sang de la circulation, tandis que les ventricules éjectent le sang hors du cœur.
• Le cœur droit reçoit le sang pauvre en oxygène des veines caves et l'envoie vers le circuit pulmonaire.
• Le cœur gauche reçoit le sang oxygéné des veines pulmonaires et l'envoie vers la circulation systémique via l'aorte.
• Les cavités cardiaques (oreillettes et ventricules) sont séparées par des valves auriculo-ventriculaires : la valve tricuspide à droite et la valve mitrale à gauche.
• Les valves auriculo-ventriculaires empêchent le reflux sanguin des ventricules vers les oreillettes.
• Des valves semi-lunaires (aortique et pulmonaire) empêchent le reflux sanguin dans les ventricules.
• L'endocarde est l'épithélium qui tapisse les cavités, le myocarde est la couche musculaire contractile et le septum sépare les deux ventricules.

Le myocarde

• Le myocarde est le muscle cardiaque strié.
• L'épaisseur du myocarde est plus importante au niveau du ventricule gauche.
• Le myocarde est alimenté et drainé par la circulation coronarienne (artères et veines coronaires).
• Les fibres musculaires cardiaques ont des caractéristiques communes avec les fibres musculaires striées squelettiques, mais présentent des spécificités liées à leur fonction.
• La contraction est assurée par les sarcomères et la libération de calcium du réticulum sarcoplasmique.
• La production d'ATP est quasi exclusivement aérobie, nécessitant une forte irrigation sanguine, de nombreuses mitochondries et des gouttelettes lipidiques.
• Les cellules musculaires cardiaques sont courtes, ramifiées et reliées par des disques intercalaires contenant desmosomes et jonctions ouvertes qui renforcent l'adhésion et permettent la communication intercellulaire.
• La contraction est initiée par une stimulation électrique.
• Les fibres squelettiques sont connectées à un motoneurone.
• Le cœur dispose d'un système cardionecteur intégré qui génère son activité électrique de manière automatique et rythmée.