Circulation artérielle PDF

UE 2 – Physiologie C. COURTEIX Circulation artérielle Système à haute pression I- La circulation sanguine A partir du cœur il y a deux circulations : la circulation pulmonaire et la circul...

UE 2 – Physiologie C. COURTEIX Circulation artérielle Système à haute pression I- La circulation sanguine A partir du cœur il y a deux circulations : la circulation pulmonaire et la circulation systémique. A) Circulation pulmonaire Dans la circulation pulmonaire, les artères pulmonaires transportent le sang riche en CO2, ou sang désoxygéné, à partir du ventricule droit vers les poumons. Le sang une fois oxygéné revient par les veines pulmonaires vers l’atria gauche. B) Circulation systémique La circulation systémique (ou grande circulation) apporte le sang oxygéné depuis le ventricule gauche en passant par l’aorte puis les artères, artérioles et capillaires vers tous les organes de l’organisme excepté les poumons. Puis le sang désoxygéné en raison de son passage dans les cellules revient à l’atria droit par les veines caves. Remarque : - Les artères sont les vaisseaux qui partent du cœur et les veines sont les vaisseaux qui reviennent au cœur. - Une artère contient le plus souvent du sang oxygéné mais pas toujours. Dans le cas des artères pulmonaires c’est du sang désoxygéné qui est transporté. C) Différents vaisseaux Le sang circule à travers différents vaisseaux qui se divisent en 3 grandes catégories : les artères, les capillaires et les veines. Les 2 fonctions principales de ces vaisseaux sont d’apporter les nutriments et l’oxygène aux différentes cellules de l’organisme et d’éliminer les déchets. Les artères se subdivisent en : - Artères élastiques (comme l’aorte) qui sont des réservoirs de pression - Artères musculaires ou distributrices qui sont riches en myocytes - Artérioles qui sont les vaisseaux résistifs et dont les myocytes régulent le diamètre donc la résistance vasculaire et ainsi la pression artérielle. Cours rédigé par Elise PLASSE page 1 sur 5 UE 2 – Physiologie C. COURTEIX Les capillaires sont à proximité des cellules et permettent les échanges de nutriments, de déchets, d’oxygène et de CO2 par l’intermédiaire du liquide interstitiel. Les veines se subdivisent en : - Veinules qui sont formés par la réunion des capillaires - Veines II- La pression artérielle (= PA) Le sang va donc circuler dans ces différents vaisseaux et exercer différentes pressions. La pression sanguine est la force générée par le cœur et exercée par le sang sur la paroi des vaisseaux. Elle s’exprime en mmHg et correspond à la pression artérielle quand elle est mesurée dans les larges artères. Cette pression dépend donc des résistances périphériques et du débit cardiaque. Plus on s’éloigne du cœur plus elle diminue. PA (pression artérielle) = RPT (résistance périphérique total) X DC (débit cardiaque) On définit la pression artérielle comme la pression hydrostatique au niveau des capillaires qui va permettre les échanges avec les cellules environnantes et la pression veineuse. Le sang circule toujours de la pression la plus forte vers la pression la plus faible. Concernant la pression artérielle vous remarquerez que l’on a des variations cycliques. En effet la pression ne sera pas la même lorsque le cœur est en systole ou lorsqu’il est en diastole. A) Valeur de PA Lorsque le médecin mesure la pression artérielle que l’on appelle communément la tension, il annonce par exemple une tension de 12/8. Le premier chiffre correspond à la pression systolique qui est comprise entre 110 et 140 mmHg. Le deuxième chiffre correspond à la pression diastolique qui est comprise en 60 et 90 mmHg. Le médecin annonce les valeurs de pression artérielle (ou de tension) en cmHg et non pas en mmHg. On dit donc 12/8 au lieu de 120/80. Cours rédigé par Elise PLASSE page 2 sur 5 UE 2 – Physiologie C. COURTEIX La pression systolique augmente avec l’âge tandis que la pression diastolique évolue peu. B) Pression systolique et diastolique La pression systolique est la pression générer par le ventricule pendant l’éjection systolique du sang. Elle est en moyenne de 120 mmHg. La pression diastolique est la pression qui persiste dans les artères quand les valves artérielles sont fermées et que le ventricule est en diastole. A partir des valeurs de pression systolique et diastolique on peut définir différents paramètres dont l’onde de pression pulsée et la pression artérielle moyenne (PAM). C) Onde de pression pulsée L’onde de pression pulsée est la différence entre la pression systolique et la pression diastolique. On l’appelle aussi onde de pouls. Cela correspond à l’onde que l’on sent quand on prend le pouls. Exemple : DP = 120 - 80 = 40 mmHg D) Pression artérielle moyenne (= PAM) La pression artérielle moyenne est une relation plus complexe que la moyenne des pression systolique et diastolique. En effet, la pression diastolique compte deux fois plus dans la moyenne que la pression systolique. 1 2 1 𝑃𝐴𝑀 = 𝑃𝐷 + (𝑃𝑆 − 𝑃𝐷) = 𝑃𝐷 + 𝑃𝑆 3 3 3 Exemple : 𝑃𝐴𝑀 = 80 + (120 − 80) = 80 + 120 = 93 Cours rédigé par Elise PLASSE page 3 sur 5 UE 2 – Physiologie C. COURTEIX E) Hypertension artérielle (= HTA) Lorsque la pression systolique et/ou diastolique dépasse certaines valeurs on va parler d’hypertension artérielle. Dans le tableau ci-dessous on trouve en fonction de la pression systolique et/ou de la pression diastolique les valeurs normales et les valeurs définissant une hypertension de grade 1, 2 ou 3. F) Principe de mesure de la PA Pour mesurer la pression artérielle on utilise un tensiomètre composé d’un brassard (en bleu), d’un monomètre, d’une poire de gonflage (en noir) et juste en dessous de la poire de gonflage on trouve une vis de décompression. On applique également le stéthoscope au niveau de l’artère brachiale pour écouter les bruits de Korotkoff. Pour mesurer une pression artérielle on va gonfler le brassard à l’aide de la poire jusqu’à une valeur par exemple de 200 mmHg que l’on lira sur le manomètre. La pression exercée par le brassard sur l’artère va empêcher le sang de passer dans l’artère, on entend aucun bruit. Puis à l’aide de la vis de décompression que l’on va dévisser lentement, on va laisser sortir l’air du brassard progressivement et donc la pression exercée sur l’artère va diminuer progressivement. A un moment donné, la pression du brassard sera inférieure à la pression systolique mais elle restera supérieure à la pression diastolique donc le sang va passer de manière intermittente juste au moment de la pression systolique. Le fait que l’artère soit encore comprimée par le brassard et que le sang passe Cours rédigé par Elise PLASSE page 4 sur 5 UE 2 – Physiologie C. COURTEIX de manière intermittente, on va passer d’un régime laminaire à un régime turbulant comme on le voit sur le schéma. C’est ce régime turbulant qui va générer du bruit que l’on appelle les bruits de Korotkoff. Au moment où on commence à entendre ces bruits cela correspond à la pression systolique que l’on peut lire sur le manomètre. On continue de diminuer la pression dans le brassard jusqu’à ce que l’on entende plus de bruits. Cela correspond au moment où la pression du brassard devient inferieure à la pression diastolique. A ce moment-là, le sang peut circuler à nouveau de manière permanente. Il retrouve donc un régime laminaire qui ne génère pas de bruits. Donc quand on entend plus les bruits de Korotkoff c’est que l’on atteint la valeur de la pression diastolique que l’on lit sur le manomètre. Cours rédigé par Elise PLASSE page 5 sur 5 UE 2 - Physiologie C. COURTEIX La pression artérielle en fonction du cycle cardiaque Le cœur a un débit pulsatile : éjecte le sang dans les artères uniquement pendant la systole. Au niveau des artères et des vaisseaux sanguins en général, on a tout le temps une pression sanguine ce qui signifie qu’il y a un écoulement permanent du sang, même si l’on a des variations de la pression entre la systole et la diastole. On va donc transformer un débit pulsatile au niveau du cœur en débit continu au niveau des vaisseaux permettant une irrigation permanente des différents tissus de l’organisme NB : il n’est par exemple pas concevable que le cerveau soit irrigué de manière discontinue. Le passage d’un débit pulsatile à continu s’effectue grâce aux artères élastiques dont le diamètre est supérieur à 1cm. Ces artères ont une paroi à 3 tuniques d’externe en interne : - L’adventice, la tunique externe : constitué d’un tissu conjonctif riche en fibres élastiques et fibres de collagènes - La média, la tunique moyenne : constituée de tissu musculaire et de fibres élastiques - L’intima, la tunique interne : épithélium simple pavimenteux (endothélium + membrane basale + tissu conjonctif + limitante élastique interne). On trouve les fibres élastiques en grande quantité dans l’adventice et dans la média de ces grosses artères ; ce sont ces fibres qui vont avoir un rôle important dans la transformation des débits. Les artères élastiques sont en réalité des réservoirs de pression. Lors de la systole ventriculaire (en 1 sur le schéma ci-dessous), le sang est éjecté depuis le ventricule dans les grosses artères élastiques. Grâce à leurs fibres élastiques elles vont s’élargir et absorber une partie de la pression, tandis que le reste de la pression sera transmise aux artères qui suivent. On est en pression systolique à environ 120mmHg. En 2 et 3 pendant la diastole ventriculaire, puis en 4 au début de la systole ventriculaire (quand la pression du ventricule n’est pas encore assez importante pour ouvrir les valves artérielles), il n’y a pas de sang qui arrive dans les artères. Cependant lors de ces 3 phases, les artères élastiques vont revenir progressivement à leur position de repos. En relâchant progressivement la pression, le sang contenu dans ces artères élastiques va continuer de s’écouler vers les artères musculaires à une pression d’environ 80mmHg. On pourrait comparer ce phénomène à l’air qu’on laisse s’échapper lorsque l’on dégonfle un ballon de baudruche. Cours rédigé par William GALLOIS page 1 sur 2 UE 2 - Physiologie D’après le cours et les schémas du Pr C. COURTEIX Aspect fonctionnel des artères Rappel : le cœur fonctionne comme une pompe qui éjecte pour le cœur dans un système à haute pression. Nous nous intéresserons dans ce chapitre aux artères à haute pression, dont les diamètres varient de 25mm (pour l’aorte) à 40µm (pour les artérioles). La structure des parois des artères leur confère différentes propriétés fonctionnelles. I- La grande circulation Lors d’un battement, le cœur pompe le sang vers deux systèmes fermés : - Systémique = grande circulation (en vert sur le schéma) - Petite circulation = circulation pulmonaire (en orange sur le schéma) Le système haute pression de la grande circulation comprend tout l’arbre artériel, et le VG en systole. Il comprend des vaisseaux dont le calibre varie de 25 mm à 40 µm, et les artères possèdent des parois épaisses. L’aorte est branchée directement sur le VG, et oppose peu de résistance à l’éjection systolique. La zone de résistance se situe plus en aval, au niveau des artérioles. Le sang revient à l’OD par un système à basse pression à la circulation, qui oppose une faible résistance. Le sang est conduit par le système veineux, dont les veines possèdent des parois minces, ainsi que le cœur droit. Entre ces deux systèmes vasculaires, on retrouve le lit capillaire périphérique, qui constitue une zone d’échanges systémiques. Les vaisseaux de la circulation pulmonaire constituent un système à basse pression. Résumé : Haute pression Basse pression - veines - arbre artériel Organes - VG en systole - cœur droit - vaisseaux pulmonaires - grande circulation  partie Grande circulation  partie Circulation artérielle veineuse - circulation pulmonaire Cours rédigé par Clara GAZAGNAIRE page 1 sur 11 UE 2 - Physiologie D’après le cours et les schémas du Pr C. COURTEIX II- Artères du système à haute pression Coller schéma La paroi des artères est constituée de trois tuniques : - L’adventice : couche la plus externe, formée de tissu conjonctif riche en collagène - Média : couche moyenne, composée de cellules musculaires lisses (= CML) - Intima : couche la plus interne, aussi appelée endothélium, formant la limitante élastique interne Dans le système à haute pression, les grosses artères sont de types élastiques, et musculo- élastiques. Elles contiennent donc beaucoup d’élastine, surtout au niveau de la média où elle forme la limitante élastique externe. Cette média contient aussi des CML. Ces grosse artères se dilatent et se resserrent passivement selon le volume sanguin éjecté. Elles opposent une faible résistance au débit sanguin, et ont un rôle hydraulique essentiel, grâce à leur élasticité et leurs propriétés d’amortissement. Les petites et moyennes artères sont de type musculaire. Elles permettent d’adapter le débit sanguin selon le besoin des organes. Elles ont une fonction distributrice. Les artérioles ont une média encore plus riche en CML, douée de propriétés vasomotrices qui permet de réguler le débit sanguin qui arrive aux capillaires, ainsi que de réguler la PA, grâce à l’innervation par le système nerveux sympathique de l’adventice (libération de noradrénaline). Après les artérioles, l’écoulement du sang se fait dans les capillaires, reliant les artérioles aux veinules. Les artérioles, les veinules et les capillaires forment ce qu’on appelle la microcirculation. Au niveau des capillaires se font des échanges de nutriments et de déchets, entre le sang et les cellule. Ces échanges sont facilités par une paroi très poreuse, constituée d’une seule couche de cellules endothéliales, et sans média ni adventice. Les veinules recueillent le sang des capillaires et se vident dans les veines. Leur paroi est très poreuse, et comprend une tunique interne de cellules endothéliales, ainsi qu’une tunique moyenne avec quelques CML et des fibroblastes. Les veinules s’élargissent et confluent pour ensuite former des veines. Les veines, comme les artères, possèdent également 3 tuniques. Les couches interne et moyenne sont plus minces que celles des artère, mais la tunique externe est plus épaisse (riche en fibres de collagène et élastiques). Leur lumière est plus grande que celle des artères (à taille égale). Grâce à leur compliance (cf plus loin dans le cours), les veinules et veines contiennent une grande partie du volume sanguin (75%). Ce sont donc les réservoirs de sang. Cours rédigé par Clara GAZAGNAIRE page 2 sur 11 UE 2 - Physiologie D’après le cours et les schémas du Pr C. COURTEIX Résumé : cœur gauche  artères  artérioles  capillaires  veinules  veines  cœur droit III- Fonction d’amortissement Pendant la systole, le sang éjecté par le VG distend l’aorte et les gros troncs artériels. Après fermeture des valves aortiques, les parois élastiques des grosses artères reviennent à leur position diastolique, et restituent le volume de sang emmagasiné pendant la systole. Elles participent donc au maintien de la PA diastolique. Cette fonction d’amortissement de la paroi artérielle permet de transformer la courbe de débit sanguin éjecté par le VG en des débits dans les artères périphériques plus continus. Le schéma illustre la fonction d’amortissement. Celle-ci est directement liée aux propriétés mécaniques. Quand on s’éloigne du cœur, l’onde de débit est amortie : c’est ce qu’on appelle « l’effet de Windkessel ». NB : un réseau artériel rigide ne pourrait pas assurer la fonction d’amortissement, car la PA et le débit seraient trop élevés pendant la systole, mais trop bas pendant la diastole. Cours rédigé par Clara GAZAGNAIRE page 3 sur 11 UE 2 - Physiologie D’après le cours et les schémas du Pr C. COURTEIX IV- L’élastance L’élastance correspond à la capacité d’un vaisseau à revenir à sa position initiale après avoir été distendu. C’est l’inverse de la compliance, et elle correspond au rapport entre une variation de pression sur une variation de volume. ∆𝑃 1 𝐸= = ∆𝑉 𝐶 La paroi des grosses artères (surtout la média) est riche en CML. Ces grosses artères constituent un réservoir de pression, ce qui permet d’assurer la propulsion du sang au moment du relâchement des ventricules. C’est la fonction conductrice. Au niveau des grosses artères, la pression est élevée (en amont des artérioles) La PA dans l’aorte est d’environ 100 mmHg, mais diminue au niveau des artérioles. Dans ce système à haute pression, le volume est relativement faible. Cours rédigé par Clara GAZAGNAIRE page 4 sur 11 UE 2 - Physiologie D’après le cours et les schémas du Pr C. COURTEIX V- La compliance C’est l’inverse de l’élastance. /!\ Ce n’est pas une propriété du secteur à haute pression !! La compliance est aussi appelée « capacitance ». Elle correspond au rapport de l’augmentation de volume induite par une augmentation de pression transmurale, exprimée en unité de volume par unité de pression. ∆𝑉 1 𝐶= = ∆𝑃 𝐸 Instant ballon : un ballon de baudruche est ultra compliant : quand on souffle dedans, on apport une pression supplémentaire, ce qui fait augmenter son volume (il se gonfle)  c’est une augmentation de volume induite par une augmentation de pression. Un vaisseau est d’autant plus compliant qu’il peut stocker du sang. NB : si le volume de sang augmente, alors la compliance augmente aussi. Donc plus un vaisseau peut contenir un gros volume de sang, plus il est compliant. Pour une forte augmentation de volume, il y a une faible augmentation de pression : c’est le cas du secteur à basse pression (à droite en violet sur le schéma). C’est donc le secteur des veines et veinules. Le volume de ce secteur est élevé (il contient 75% de la volémie), du coup ces veines et veinules sont appelés « vaisseaux capacitifs » car ils constituent des réservoirs importants de sang. Cours rédigé par Clara GAZAGNAIRE page 5 sur 11 UE 2 - Physiologie D’après le cours et les schémas du Pr C. COURTEIX VI- La vitesse du sang L’aire de la section transversale des vaisseaux conditionne la vitesse du sang. La vitesse du sang correspond à la distance parcourue par le plasma et les éléments figurés du sang dans un vaisseau, par unité de temps. C’est le rapport entre le débit sanguin et la surface de section. 𝑄 𝑉= 𝑆 La vitesse varie donc de façon inversement proportionnelle à la section. La vitesse du sang diminue de l’aorte (30-40 cm/s) jusqu’aux artérioles (1.5 cm/s), et est minimale dans les capillaires (0.02-0.1 cm/s). Cette petite vitesse permet, au niveau des capillaires et des veinules, des échanges de solutés et de liquide entre le sang et le liquide extracellulaire, car la vitesse de circulation est très faible, et la surface d’échanges très importante à ce niveau. NB : on prend en compte toute la surface de section ! C’est-à-dire que quand un vaisseau se divise en deux vaisseaux plus petits, les surfaces de section de ces deux vaisseaux additionnées sont du coup plus grande que la surface de section du vaisseau d’origine. Donc au niveau des capillaires, la surface de section est très grande, mais la vitesse de circulation est très faible. Pour mieux comprendre cette partie, se référer au titre IX, sur la biophysique des fluides A ce niveau, la surface d’échange est très large (orange et violet au centre du schéma), et quand la surface d’échange diminue (à droite en violet), la vitesse réaugmente dans les veinules, jusqu’aux veines. La vitesse instantanée diffère beaucoup d’un vaisseau à l’autre, et cours du cycle cardique. La vitesse de circulation du sang est maximale pendant la systole, dite « phasique », mesurée dans l’aorte à 120 cm/s dans l’aorte, et diminue en fin de systole, et en diastole. Cours rédigé par Clara GAZAGNAIRE page 6 sur 11 UE 2 - Physiologie D’après le cours et les schémas du Pr C. COURTEIX VII- Résistance hémodynamique C’est un des déterminants de la pression artérielle moyenne (= PAM). NB : la PAM est l’addition des PA systolique et diastolique. Or, la systole n’occupe qu’1/3 du cycle cardiaque, et la diastole les 2/3 restant. PAM = 1/3 PAS + 2/3 PAD De par la constitution de leurs parois riches en CML, les petites artères et artérioles constituent le secteur résistif. C’est le siège principal de la résistance périphérique. Pour un fluide parfait, si l’écoulement est laminaire (cf IX- Annexe sur la biophysique des fluides), alors : 𝑃 𝑅= 𝑄 R = résistance périphérique totale P = PAM Q = débit cardiaque La pression de perfusion efficace est égale à la différence de PAM aux extrémités du segment considéré (P0 – Pi sur le schéma). La formule (ou loi) de Poiseuille (ci-dessous) précise que la résistance (R) dépend des propriétés rhéologiques du liquide (viscosité ++++  dans la formule, la viscosité dépend de l’hématocrite) et de la géométrie du conduit dans lequel il circule (longueur L et rayon r). 8𝜂𝐿 𝑅= 𝜋𝑟 R = résistance η = viscosité L = longueur R = rayon Cours rédigé par Clara GAZAGNAIRE page 7 sur 11 UE 2 - Physiologie D’après le cours et les schémas du Pr C. COURTEIX L’obstacle à l’écoulement du sang se trouve à la sortie du circuit, donc au niveau des artérioles, où se produit une importante chute de pression. La loi de Poiseuille permet de comprendre l’hémodynamisme périphérique. La résistance est très dépendante du rayon des vaisseaux, et est inversement proportionnelle à la quatrième puissance du rayon. Exemple : si le rayon diminue de moitié, la résistance augmente 16 fois Le débit sanguin peut être contrôlé très efficacement par un changement minime du diamètre. Une très faible variation de diamètre peut induire un gros changement de PA. Le principal centre régulateur de la vasomotricité est le centre vasomoteur, situé dans le bulbe rachidien. Le deuxième facteur important dans la formule de Poiseuille est la viscosité (inverse de la fluidité). Elle dépend de l’hématocrite. L’hématocrite correspond au rapport du volume des éléments cellulaire du sang sur le volume total du sang  en gros, c’est le pourcentage de volume occupé par les globules sur le volume de sang total. Elle est normalement de 0.37 à 0.47% chez l’homme, et de 0.40 à 0.54% chez la femme. La viscosité du sang est environ 3 à 4 fois celle de l’eau. D’après cette formule, si l’hématocrite augmente, alors la viscosité augmente et le débit cardiaque diminue. 𝑉𝑔 𝐻𝑡 = 𝑉𝑡 VIII- Résumé Grosses artères Petites artères + artérioles Rôle Conductrices Distributrices Résistance au passage du Faible Elevée sang Cours rédigé par Clara GAZAGNAIRE page 8 sur 11 UE 2 - Physiologie D’après le cours et les schémas du Pr C. COURTEIX - La première ligne du schéma (ci-dessous) montre que 50% de la résistance périphérique totale se trouve dans les petites artères et les artérioles, car leur rayon individuel est très petit, et donc exercent une influence importante sur la résistance au passage du sang  toutes les résistance que les vaisseaux sanguin systémiques opposent à l’écoulent du sang - La deuxième ligne du schéma nous montre que la pression est élevée en amont de la résistance artériolaire, et que la pression diminue au niveau de cette zone  la pression est plus basse en aval - La troisième ligne montre que la vitesse d’écoulement diminue de l’aorte vers les capillaires, ce qui favorise les échanges sang – cellules. Puis la vitesse augmente quand le sang retourne au cœur. La vitesse est petite si le diamètre des vaisseaux et petit, et cette vitesse est inversement proportionnelle à la surface des sections totales - La sixième ligne illustre que les veines sont des réservoirs de sang car ils reçoivent une grande partie du volume sanguin. Une veino-constriction aura pour effet de dériver une partie du sang vers des organes qui ont un besoin accru. Cours rédigé par Clara GAZAGNAIRE page 9 sur 11 UE 2 - Physiologie D’après le cours et les schémas du Pr C. COURTEIX IX- Annexe sur la biophysique des fluides Cette partie n’est pas à apprendre, mais plutôt à comprendre, c’est juste un complément du cours pour une meilleure compréhension. A) Le débit Dans les modèles d’étude de fluides, on considère que le débit se maintient, et qu’il est additif entre les branches de deux gros vaisseaux. D = S.V D = S1V1 + S2V2 (quand le vaisseau se divise) D = débit S = surface de section (cm²) V = vitesse d’écoulement du sang Exemple d’un vaisseau se divise en deux : l’aorte abdominale donne les deux artères iliaques communes (droite et gauche). Le débit dans l’aorte (D1 = S1V1) est égal à la somme des débits dans les deux artères iliaques communes (S2V2 et S3V3)  puisque les deux ont la même surface, on a S2V2 = S3V3 = 2S2V2  D2 = 2S2V2. Comme le débit reste inchangé entre l’aorte et les deux artères iliaques, on peut dire que D1 = D2 = S1V1 = 2S2V2 B) Les fluides laminaire et turbulents Fluide laminaire Fluide turbulent Ecoulement lisse, normal Ecoulement en « tourbillons » Cours rédigé par Clara GAZAGNAIRE page 10 sur 11 UE 2 - Physiologie D’après le cours et les schémas du Pr C. COURTEIX Exemple : si on applique cela au sang, un écoulement laminaire est normal. Si l’écoulement est turbulent c’est qu’il y a un obstacle dans le vaisseau qui coupe la course du sang, et qui le fait un peu tourner à l’intérieur de vaisseau. Ce type d’écoulement est pathologique, et conduit à une coagulation du sang, et donc à la formation de caillots. Il existe une formule qui permet de savoir si on a à faire à un flux laminaire ou turbulent. C’est la formule de Reynolds : 𝜌𝑣𝑑 𝑅= 𝜂 ρ = masse volumique du sang en kg.m-3 v = vitesse d’écoulement du sang en m.s-1 d = diamètre du vaisseau en m η = viscosité, en Pa.s (= kg.m.s-2) R est sans dimension : - R < 2000  écoulement laminaire - R > 3000  écoulement turbulent - Entre les deux on ne sait (on parle de stabilité) Cours rédigé par Clara GAZAGNAIRE page 11 sur 11 UE 2 - Physiologie D’après le cours et les schémas du Pr C. COURTEIX Cours rédigé par Quentin Maronnat Vasomotricité et régulation La vasomotricité va modifier le diamètre des artères et artérioles et ainsi modifier les résistances vasculaires et donc la Pression Artérielle (=PA). Les artères musculaires vont plutôt jouer un rôle dans le maintien de la pression, tandis que les artérioles, richement innervées par le SN sympathique ont un rôle plus important dans les résistances périphériques. Lorsque les vaisseaux artériels sont dilatés, les résistances vasculaires diminuent. En effet pour un même volume de sang, s’il y a plus d’espace il y a moins de frottements contre les parois. Au contraire, en cas de vasoconstriction, le diamètre diminuant, les résistances vont quant à elles augmenter. Cette vasomotricité est régulée par des mécanismes locaux, nerveux et hormonaux. Rappel vasoconstriction / vasodilatation : à l’état normal, nous avons un tonus musculaire, c’est-à-dire une contraction musculaire de base des cellules musculaires lisses (=CML). Si nous augmentons ce tonus de base, donc la contraction des CML, alors on a une vasoconstriction. En revanche, si on diminue ou augmente cette contraction basale on est dans un état vasodilaté. I- Régulation locale C’est la régulation exercée par des molécules libérés par les cellules adjacentes des CML Les molécules vasomotrices libérées par ces cellules peuvent aboutir à une vasodilatation ou bien à une vasoconstriction. Les cellules endothéliales (représentées en rouge), d’abord, peuvent libérer des endothélines provoquant une vasoconstriction ou le NO induisant une vasodilatation. Les éléments circulant du sang, comme les plaquettes, libèrent aussi des molécules comme la sérotonine ou les thromboxanes à l’origine d’une vasoconstriction. page 1 sur 4 UE 2 - Physiologie D’après le cours et les schémas du Pr C. COURTEIX Cours rédigé par Quentin Maronnat La régulation ne se fait pas uniquement par les cellules endothéliales. Sur les images ci-dessous on voit qu’un étirement des CML provoque lui-même une réaction contraire, c’est-à- dire une vasoconstriction. Ici, on voit que les cellules du tissu environnant peuvent libérer des ions, du lactate, de l’adénosine dans le liquide interstitiel. Ces molécules vont ensuite migrer vers les CML et provoquer leur vasodilatation. II- Régulation nerveuse Cette régulation se fait à partir de réflexes initiés au niveau des barorécepteurs des sinus carotidiens et de l’arc aortiques et d’autre part au niveau des chémorécepteurs des corpuscules. Les barorécepteurs vont mesurer la pression sanguine exercée sur la paroi de l’aorte et des carotides. Les chémorécepteurs mesurent les quantités d’oxygène, de CO2 et le pH par l’intermédiaire de la quantité d’ions H+. Ainsi, les changements de pressions ou les changements chimiques (variation pH etc) seront transmis au centre cardiovasculaire situé dans le tronc cérébral, par l’intermédiaire du nerf de Cyon pour la crosse aortique, et des nerfs de Héring pour les carotides. Les centres cardiovasculaires sont aussi soumis à la régulation des centres supérieurs tels l’hypothalamus ou le cortex cérébral. page 2 sur 4 UE 2 - Physiologie D’après le cours et les schémas du Pr C. COURTEIX Cours rédigé par Quentin Maronnat Ces centres cardiovasculaires sont ensuite connectés à la ME où sont retrouvés les différents neurones du système sympathique ; s’ils sont activés, il y aura libération de noradrénaline. En fonction du récepteur, on aura un effet différent : - Vasoconstriction, si la noradrénaline se fixe sur les récepteurs α adrénergiques - Vasodilatation, si elle se fixe sur les récepteurs β2 adrénergiques. Contrairement au cœur qui a une régulation par les systèmes sympathique et parasympathique, les vaisseaux ne sont régulés que par le sympathique. Exemple : diminution de la PA  diminution de l’étirement des barorécepteurs : il y a moins de pression exercée sur les parois des carotides et de l’aorte  stimulation du système sympathique par le biais des centres cardiovasculaires  vasoconstriction. Cette vasoconstriction diminue le diamètre des vaisseaux et donc augmente les résistances vasculaires. Sachant que PA = Débit x Résistance, on aura bien une augmentation de la PA. Sauf que l’on a dit que les effets de la noradrénaline dépendaient de la nature des récepteurs. Il est donc intéressant de savoir où sont localisés les récepteurs α (provoquant une vasoconstriction) et les β2 (provoquant une vasodilatation).  Action des récepteurs adrénergiques : Les récepteurs α seront sur les artérioles de la peau, des muqueuses, des organes abdominaux et des reins. Les β seront sur les coronaires et les muscles squelettiques. Ainsi lorsque le Sympathique est activé, par un exercice physique par exemple ou par le stress, on va avoir une vasoconstriction au niveau des organes de la digestion et de la peau. En revanche nous auront une vasodilatation des coronaires et des artérioles de muscles squelettiques (=MS). Ceci permet d’envoyer le sang où on a besoin : - Au niveau du cœur, pour avoir les meilleures perfusions de celui-ci et permettre d’augmenter la fréquence cardiaque et la force de contraction - Au niveau des MS pour leur permettre de se contracter pendant l’exercice ou le stress (le stress est fait à la base pour mobiliser notre énergie afin de fuir ou combattre un danger) III- Régulation hormonale Complétant l’action du système sympathique, l’adrénaline et la noradrénaline sont synthétisés par une glande située au-dessus du rein : la surrénale. Ce sont plus précisément les cellules situées au niveau de la médullaire (au centre de la glande) qui vont libérer ces deux hormones. Elles seront libérées au niveau sanguin et vont agir sur tous les récepteurs cités précédemment. page 3 sur 4 UE 2 - Physiologie D’après le cours et les schémas du Pr C. COURTEIX Cours rédigé par Quentin Maronnat Il existe également une régulation à partir du rein. Il faut savoir que le rein a toujours besoin d’une bonne perfusion pour filtrer le sang et éliminer les déchets. Il va donc maintenir le plus possible un débit constant avec une pression suffisante dans une certaine gamme de PA. Ainsi si on a une diminution de la PA dans l’artériole afférente ou encore une diminution de la concentration en Na dans l’urine primitive alors ces changements seront détectés par l’appareil juxta glomérulaire (cf Physio rénale). L’AJG va répondre à ces changements par une sécrétion de rénine. Cette dernière va transformer l’angiotensinogène synthétisé par le foie en angiotensine I. Ensuite l’angiotensine I est convertit en angiotensine II par l’enzyme de conversion. Cette angiotensine II va agir au niveau des artérioles pour provoquer une vasoconstriction. Cette dernière augmente les résistances périphériques et donc la PA. La dernière régulation évoquée sera celle effectuée par les facteurs natriurétiques. Ce sont 2 hormones libérés par le cœur et qui agiront sur la vasomotricité : - ANP pour Atrial Natriuretic Peptide - BNP pour Brain Natriuretic Peptide, car il a d’abord été détecté dans le cerveau L’ANP est sensible à la distension des oreillettes et le BNP à a distension des ventricules. Une distension (des oreillettes comme des ventricules) signent un retour veineux trop important et donc une trop grande volémie. Les facteurs natriurétiques seront libérés dans le sang et vont provoquer une vasodilatation des artérioles. En parallèle, ils agissent sur d’autres organes pour diminuer cette volémie : - Le rein pour augmenter la filtration - Le cerveau pour diminuer la soif page 4 sur 4