Cœur et Vaisseaux Claire Vinel claire.vinel@ins erm.fr U.E 24: Adaptations physiologiques À l’exercice
Jan 23, 2016
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