Physiologie cardiovasculaire - Cours - Université de Genéve PDF

Physiologie cardiovasculaire 1ère année de médecine Prof. Philippe Bijlenga, Prof. Haran Burri, Prof. Christophe Montessuit Département de Pathologie et Immunologie Département de Neurosciences Cliniques...

Physiologie cardiovasculaire 1ère année de médecine Prof. Philippe Bijlenga, Prof. Haran Burri, Prof. Christophe Montessuit Département de Pathologie et Immunologie Département de Neurosciences Cliniques Département de Médecine Interne des Spécialités  Lecture COURS + DIAPOSITIVES PHYSIOLOGIE Système cardiovasculaire Texte écrit par les Profs Baertschi, De Sousa, Kwak et Montessuit (Edition 2020) Chapitres 1-4 et 6-8: en entier Chapitre 5: uniquement partie marquée en bleue Vue d’ensemble du système cardiovasculaire  Objectifs du cours - Comprendre quel sont les éléments du système - Comprendre ce qui détermine: - Le débit cardiaque - Le débit de perfusion - La relation entre débit, pression et résistance - La résistance périphérique totale - La résistance locale ou d’organe - La relation débit et vitesse - La capacité à adapter le débit aux besoins rapidement - Comprendre les besoins spécifiques de certains organes  Système cardiovasculaire et lymphatique Assure les échanges pour maintenir diffusion l’homéostasie physico-chimique du corps Trois principaux organes: 1. le sang 2. le coeur 3. les vaisseaux Trois systèmes: 1. La circulation systémique 2. La circulation pulmonaire 3. Le réseau lymphatique diffusion  Le sang Hématocrite = pourcentage de volume de sang occupé par les érythrocytes 45% chez l’homme 42% chez la femme Marieb & Hoehn: Anatomie et physiologie humaines, 2015  Cellules du sang >99% 5’000’000/mm3 7’000/mm3 250’000/mm3 50-70% 1-4% 0.1% 2-8% 20-40% transport protection contre infections caillots d’oxygène sanguins Vander: Physiologie humaine, 2013  Pression oncotique Composition du plasma Vander, Sherman, Luciano: Physiologie humaine, 2007  Le sang Liquide complexe qui transporte: - Cellules globules rouges, globules blancs, plaquettes - Substances du métabolisme nutriments, catabolites - Substances de la communication intercellulaire hormones - Substances de la défense immunitaire anticorps - Substances de la coagulation - Chaleur - Energie mécanique Le coeur – deux pompes à deux temps Vander: Physiologie humaine, 2013 Les vaisseaux sanguins – 5 groupes fonctionels Artère élastique Grande veine Vaisseaux Vaisseaux distributifs capacitifs Artère Veine de musculaire taille moyenne Vaisseaux Veinule musculaire Artériole résistifs Capillaire Veinule post-capillaire Vaisseaux Vaisseaux échangeurs collecteurs Structure fondamentale des vaisseaux sanguins Lame élastique interne Endothélium Média Intima Adventice Structure fondamentale des vaisseaux sanguins Vaisseaux Vaisseaux Vaisseaux Vaisseaux Vaisseaux distributeurs résistifs échangeurs collecteurs capacitifs Crash Course: Cardiovascular System, 2002 Principales fonctions des cellules endothéliales - Bordure physique des vaisseaux sanguin et du cœur, sur lequels les cellules sanguines n’adhèrent normalement pas - Sécrètent des substances qui régulent l’agrégation plaquettaire et la coagulation - Contrôle la perméabilité de la paroi aux échanges de nutriments, dérivés du métabolisme et liquide - Sécretion des agents paracrines qui agissent sur les CML (vasoconstricteurs, vasodilatateurs) - Maintien de la matrice extracellulaire Contribuent à sa formation et à son entretien de les CML - Interviennent dans l’angiogenèse (croissance de nouveau capillaires) Vander: Physiologie humaine, 2013 Le débit cardiaque Le débit de perfusion systémique Le débit de perfusion d’organe  Distribution du débit cardiaque au repos et lors de l’exercice Maintenir un débit de Marieb & Hoehn: Anatomie et physiologie humaines, 2015 perfusion cérébral constant Débit cardiaque = (volume d’éjection ventr.) x (fréquence card.)  Profil des pressions du système vasculaire Vander: Physiologie humaine, 2013  Profil des pressions du système vasculaire Pam sys Pam pulm PVpulm PVC Débit perf (Q) = différence de pression (DP) / résistance (R) Pa-v (DP) = (débit cardiaque) x (résistance totale du système) Vander: Physiologie humaine, 2013  Rôle de la media musculaire: Au niveau des vaisseaux de petit diamètre Sphincters ouverts - le sang passe à travers des capillaires vrais Marieb & Hoehn: Anatomie et physiologie humaines, 2015  Rôle de la media musculaire: Au niveau des vaisseaux de petit diamètre Sphincters fermés – la dérivation formée par la métartériole et le canal de passage permet au sang de contourner les capillaires vrais Marieb & Hoehn: Anatomie et physiologie humaines, 2015 Hémodynamique et débit local R = 8 L h / p r4 Loi de Poiseuille Résistance périphérique totale = somme des résistances locales Système en série versus Système en parallèle Rsys = 1/(1/Rbas du corps+1/Rrein +1/Rdig +1/Rtronc +1/Rcoeur +1/Rbras +1/Rtête) Rdig = Rport+1/(1/Rsplen+1/Rmésent) Résistances en séries => ∑ R Rrein = Rglomérule+Rperitubulaire Résistances en parallèle => ∑ C Conductance = 1/R Cbas du corps = Cpelvic + Cjambes 1/Rbas du corps = (1/Rpelvic+1/Rjambes) Berne & Levy, Physiology, 1998 La diffusion des molécules prend du temps et à besoin d’une grande surface d’échange mais… R = 8 L h / p r4 1/R = 1/R1+1/R2+…+1/Rn Faire le plein Livrer  La vitesse du sang Débit = (surface de section) x (vitesse) Netter’s Atlas of Human Physiology, 2002  La vitesse du sang Marieb & Hoehn: Anatomie et physiologie humaines, 2015 5000 cm2 2.5 cm2 40 cm/sec 0.02 cm/sec Débit = (surface de section) x (vitesse) cm3/sec cm2 cm/sec Pour permettre de varier le débit rapidement il faut un réservoir  Fraction du débit cardiaque les différent organes reçoivent Masse Perf/masse Organe à 2% 50 débit constant 0.4% 83 Sensible à l’ischémie 40% 8 Organe à débit variable 3% 22 Thermorégulation 0.4% 366 Épuration du sang 6% 31 48% 1.7 7,7 ml/min/100gr  Redistribution du sang dans l’arbre vasculaire Principes de base: - Le débit cérébral est maintenu constant - Le débit cardiaque détermine la perfusion systémique Débit cardiaque = (volume d’éjection ventr.) x (fréquence card.) - La pression de perfusion moyenne ou systémique est déterminée par le débit et la résistance périphérique PAM= Débit cardiaque x Résistance périphérique - La pression et les résistances locales ajustent le débit aux besoins locaux Débitorgane = Pression de perfusion / résistance de l’organe - Les échanges dépendent de la densité capillaire où la vitesse de transit du sang doit rester faible Débit = (surface de section) x (vitesse) cm3/sec cm2 cm/sec