PHYSIOLOGIE DE L ’APPAREIL CIRCULATOIRE
I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE
II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE
III. LE DEBIT CARDIAQUE
IV. LA MICROCIRCULATION : CAPILLAIRE ET LYMPHATIQUE
V. CIRCULATIONS LOCALES
PHYSIOLOGIE DE L ’APPAREIL CIRCULATOIRE
I. PHYSIOLOGIE« Science expérimentale qui a pour but d’étudier les fonctions et
régulations des êtres vivants »
II. APPAREIL CIRCULATOIRE1) ROLE* nutritif: apport des nutriments et Ă©vacuation des
métabolites
* transfert d ’information: coopération entre les différents groupes cellulaires
2) COMPOSITION* Sang* Cœur* Vaisseaux: artères, capillaires, veines, lymphatiques
I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE
1) Schéma Général
2) Le cœur
3) Les vaisseaux
4) La révolution cardiaque
I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE
I.1 SCHEMA GENERAL DU SYSTEME CIRCULATOIRE
1) Les moteurs :
2) Le sens d ’écoulement du sang :
3) Classification des « systèmes »:
a) Grande et petite circulation : systémique/pulmonaire
b) Système à haute ou à basse pression
c) Circulation en série (cœur) ou en parallèle (organes)
4) Volumes, débits locaux:
Le coeur
Anatomiquement unique, Fonctionnellement doubleLa contraction cardiaque (systole) est le moteur principal !
Le coeur
Pourquoi le débit cardiaque est-il continu, alors que la contraction cardiaque est intermittente ?
Les« gros »
vaisseaux
L’élasticité des gros vaisseaux permet l’« effet Windkessel »
Modulation du débit d ’une pompe à eau par un caisson d ’air
66 % du débit sanguin !!, selon élasticité
90 cc
0.33 s 0.67 s
Fréquence cardiaque de 60 c/min
La pompe musculaire
Phase d ’appuichasse du sang vers le coeur
Phase de relâchementremplissage
I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE
I.1 SCHEMA GENERAL DU SYSTEME CIRCULATOIRE
1) Les moteurs : cœur, artères élastiques, muscles
2) Le sens d ’écoulement du sang :
3) Classification des « systèmes »:
a) Grande et petite circulation : systémique/pulmonaire
b) Système à haute ou à basse pression
c) Circulation en série (cœur) ou en parallèle (organes)
4) Volumes, débits locaux:
I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE
I.1 SCHEMA GENERAL DU SYSTEME CIRCULATOIRE
1) Les moteurs : cœur, artères élastiques, muscles
2) Le sens d ’écoulement du sang :
* gradient de Pression
* valves
Ao
Les valvules veineuses
I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE
I.1 SCHEMA GENERAL DU SYSTEME CIRCULATOIRE
1) Les moteurs : cœur, artères élastiques, muscles
2) Le sens d ’écoulement du sang : gradient de pression,
valves cardiaques et veineuses
3) Classification des « systèmes »:
a) Grande et petite circulation : systémique/pulmonaire
b) Système à haute ou à basse pression
c) Circulation en série (cœur) ou en parallèle (organes)
4) Volumes, débits locaux:
Grande circulation« systémique »
VG ==> OD* distribution* Ă©changes
* retour veineux
Petite circulation« pulmonaire »
OG ==> VD* distribution* hématose
* retour veineux
HautePression« résistif »
BassePression
« capacitif »
AorteS: 2 cm2
Vit: 0.3 m/s
Capillaires2500 cm20.3 mm/s
En série
En parallèle
Adaptation hétérométriquedu débit cardiaque« Loi de Starling »
Adaptation du débit
aux besoins de l’organe
I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE
I.1 SCHEMA GENERAL DU SYSTEME CIRCULATOIRE
1) Les moteurs : cœur, artères élastiques, muscles
2) Le sens d ’écoulement du sang : gradient de pression,
valves
3) Classification des « systèmes »:
a) Grande et petite circulation : systémique/pulmonaire
b) Système à haute ou à basse pression
c) Circulation en série (cœur) ou en parallèle (organes)
4) Volumes, débits locaux:
Volémie: volume sanguin
DĂ©bit local = survie + fonction
Cérébral 13%750 ml/mn
Coronaire 5%250 ml/mn
RĂ©nal 22%1200 ml/mn
DĂ©bit local = survie + fonction
Coronaire 5%250 ml/mn
Cérébral 13%750 ml/mn
RĂ©nal 22%1200 ml/mn 27% 1500 ml/mn
15% 850 ml/mn
8% 450 ml/mn (neutralité thermique)
I.2 LE CĹ’UR
1) Anatomie fonctionnelle macroscopique : muscle, valves, vascularisation, innervation, tissus de conduction
2) Anatomie fonctionnelle microscopique
3) Fonctions : pompe (couplage électromécanique) et endocrine
Pressions systoliques
VD 25 mm Hg VG 120 mm Hg
Aspect des valvesventriculo-aortiques auriculo-venriculaires
Valve aortique(fermée)
Valve aortique(ouverte)
Vascularisation cardiaque: artères coronaires
Exploration de la vascularisation cardiaqueCoronarographie
Infarctus expérimental
Innervation cardiaque « extrinsèque »
Innervation cardiaque « extrinsèque »
Innervation cardiaque « intrinsèque »: tissus nodal
Exploration de l’activité électrique du cœurECG
Activation Ă©lectrique du myocarde
ECG / Scope
P
PR
QRS
T
QT
STJ
Onde P = DĂ©polarisation des oreillettes
Temps de conduction AV
QRS = dépolarisation des
ventricules
Ondes T = repolarisation
des ventricules
Les trois phases de l’activation ventriculaire
L’ECG : moyen d’étude de la conduction
L’ECG : moyen d’étude de L’ischémie, lésion, nécrose
I.2 LE CĹ’UR
1) Anatomie fonctionnelle macroscopique : muscle, valves, vascularisation, innervation, tissus de conduction
2) Anatomie fonctionnelle microscopique
* hétérogénéicité cellulaire
* nodales/intermédiaires/contractiles
==> automatisme, excitabilité, conductivité
==> distensibilité, contractilité
3) Fonctions : pompe (couplage électromécanique) et endocrine
I.2 LE CĹ’UR
2) Anatomie fonctionnelle microscopique
STRUCTURE D ’UNE CELLULE MYOCARDIQUE
1) La membrane plasmatique, noyau, cytoplasme, mitochondries
2) Le système transverse ou système T : transmission de l ’influx
3) Le réticulum sarcoplasmique : stockage du calcium
4) Les myofibrilles :
* microscope optique
* microscope Ă©lectronique
- le sarcomère : unité fonctionnelle
- les protéines contractiles (75%) : myosine (55)%, actine (20%)
Membrane plasmique1)Barrière de diffusion2)Transport3)Transmission de l ’information* nexus: faible résistance électrique* système transverse: face aux stries Z* disque intercalaire: filaments fins
Citernes sarcoplasmiques* stockage du Calcium
MyofibrillesMicroscope optique * clair: I,Z* sombre: A,H,M
I.2 LE CĹ’UR
2) Anatomie fonctionnelle microscopique
4) Les myofibrilles :
* microscope optique
* microscope Ă©lectronique
- le sarcomère : unité fonctionnelle
- les protéines contractiles (75%) : myosine (55)%, actine (20%)
-les protéines régulatrices (11%) : troponine (8%) C, I, T
tropomyosine (3%, amplifie)
- les protéines de structure (14%) : C, M actinines
I.2 LE CĹ’UR
1) Anatomie fonctionnelle macroscopique : muscle, valves, vascularisation, innervation, tissus de conduction
2) Anatomie fonctionnelle microscopique
3) Fonctions : pompe et endocrine
I. Fonction pompe
A) Propriétés électriques
B) Couplage électro-mécanique
C) Contraction
II. Fonction endocrine
I.2 LE CĹ’UR
A) Propriétés électriques:
« automatisme, excitabilité et conductivité »
2) Automatisme et excitabilité : potentiel d’action des cellules myocardiques
a) Electrophysiologie succinte de la membrane cellulaire
b) Potentiel d’action des cellules myocardiques
c) Transmission unidirectionelle
I.2 LE CĹ’UR
A) Propriétés électriques:
« automatisme, excitabilité et conductivité »
2) Automatisme et excitabilité : potentiel d’action des cellules myocardiques
a) Electrophysiologie succinte de la membrane cellulaire
- potentiel de membrane : genèse et maintien
* conductance des canaux ioniques
* protéines intracellulaires - , peu diffusibles,
* systèmes de transport actif
b) Potentiel d’action des cellules myocardiques
I.2 LE CĹ’UR
A) Propriétés électriques:
« automatisme, excitabilité et conductivité »
2) Automatisme et excitabilité : potentiel d’action des cellules myocardiques
a) Electrophysiologie succinte de la membrane cellulaire
- potentiel de membrane :
- potentiel de repos : cellule excitable
- potentiel d’action : variation transitoire du potentiel de membrane
b) Potentiel d’action des cellules myocardiques
I.2 LE CĹ’UR
A) Propriétés électriques:
« automatisme, excitabilité et conductivité »
2) Automatisme et excitabilité : potentiel d’action des cellules myocardiques
a) Electrophysiologie de la membrane cellulaire
b) Potentiel d’action des cellules myocardiques
- cellules nodales
- cellules ventriculaires
c) Transmission unidirectionnelle
Potentiel d’action d’une fibre sinusale (nodale)
automatisme : potentiel de repos faible, - 60mV dépolarisation diastolique spontanée
Fc = 60 / minFc = 40 / min
C’est l’effet d’une stimulation parasympathique
= BRADYCARDIE
Fc = 60 / minFc = 110 / min
C’est l’effet d’une stimulation sympathique
= TACHYCARDIE
I.2 LE CĹ’UR
A) Propriétés électriques:
« automatisme, excitabilité et conductivité »
2) Automatisme et excitabilité : potentiel d’action des cellules myocardiques
b) Potentiel d’action des cellules myocardiques
- cellules nodales: automatisme et conductivité
- automatisme : potentiel de repos faible, - 60mV
dépolarisation diastolique spontanée
- excitabilité :
- conductivité :
Potentiel d’action d’une fibre ventriculaire
-phase 0 : dépolarisation rapide, canaux sodiques rapides entrants
- phase 1 : repolarisation, inactivation des sodiques rapidespénétration des ions chlore
-phase 2 : plateau de dépolarisation , canaux calciques
- phase 3 : repolarisation rapide, inactivation des calciquesouverture des potassiques sortants
- phase 4 : stabilité électrique, pompe Na/K ATPase et potassium
I.2 LE CĹ’UR
A) Propriétés électriques:
« automatisme, excitabilité et conductivité »
2) Automatisme et excitabilité : potentiel d’action des cellules myocardiques
c) Transmission unidirectionnelle
* période réfractaire
* période réfractaire absolue
* période réfractaire relative
I.2 LE CĹ’UR
3) Fonctions : pompe et endocrine
I. Fonction pompe
A) Propriétés électriques
B) Couplage électro-mécanique
C) Contraction
COUPLAGE ELECTRO-MECANIQUE excitation/contraction
1) Schéma « chronologique » : stimulation/pot.action/entrée Ca++/force développée
2) Cycle du calcium : 1° Entrée du Ca : rôle des VOC :
L stock et T couplage
2° Sortie du Ca : Ca ATPase, Na/Ca
antiport, Na/K ATPase
3) Contraction , théorie du glissement des filaments
AC F
A : potentiel d’action
C : [Ca2+] intra-cellulaire
F : force de contraction
1000 200 300 (ms)
temps
COUPLAGE ELECTRO-MECANIQUE excitation/contraction
1) Schéma « chronologique » : stimulation/pot.action/entrée Ca++/force développée
COUPLAGE ELECTRO-MECANIQUE excitation/contraction
2) Cycle du calcium : 1° Entrée du Ca : rôle des VOC :
L stock et T couplage
2° Sortie du Ca : Ca ATPase, Na/Ca
antiport, Na/K ATPase
Dépolarisation du sarcolemme : arrivée du potentiel d’action
SERCA
Calséquestrine
Tubule T
DHPR
Sarcolemme
ÉchangeurNa+/Ca2+
Ca2+-ATPaseSL
Augmentation du Ca2+ intracellulaire
SERCA
Calséquestrine
Tubule T
DHPR
Sarcolemme
Troponine CInteraction actine-
myosineRaccourcissement
contraction
Relaxation = recapture du Ca2+
SERCA
Calséquestrine
Tubule T
DHPR
Sarcolemme
Cycle du Calcium: entrée
VOCL: stockage du Calcium
T: Transducteur membranaire, relargage du Calcium
Cycle du Calcium: sortie
1) Ca ATPase2) Echangeur Na/Ca: 75¨% 3) NaK/ATPase
Digoxine
I.2 LE CĹ’UR
3) Fonctions : pompe et endocrine
I. Fonction pompe
A) Propriétés électriques
B) Couplage électro-mécanique
C) Contraction
Théorie du glissement des filaments de Huxley
I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE
1) Schéma Général
2) Le cœur
3) Les vaisseaux
4) La révolution cardiaque
I.2 LE CĹ’UR
1) Anatomie fonctionnelle macroscopique : muscle, valves, vascularisation, innervation, tissus de conduction
2) Anatomie fonctionnelle microscopique
3) Fonctions : pompe (couplage électromécanique) et endocrine
GRANULES SECRETOIRES D ’ANP
DANS LES MYOCYTES CARDIAQUES
I.3. LES VAISSEAUX
« artères, capillaires, veines, lymphatiques »
1) Anatomie fonctionnelle macroscopique : trois tuniques concentriques :
L ’adventice : nutrition, innervation
La média : 3 composants
L ’intima : rôle sécrétoire de
l ’endothélium
I.3. LES VAISSEAUX
« artères, capillaires, veines, lymphatiques »
1) Anatomie fonctionnelle macroscopique : trois tuniques concentriques :
a) L ’intima : rôle sécrétoire de l ’endothélium
b) La média :
- les cellules musculaires lisses : vasomotricité
- les fibres élastiques : distensibilité
- les fibres collagènes : rigidité
c) L ’adventice : nutrition, innervation
2) Classification fonctionnelle :
a) l’intima; l’endothélium
1) Caractéristiques de l ’endothélium* barrière vivante entre le sang et les tissus* totalité de la face interne du système CV* monocouche cellulaire aplatie dans le sens du courant* organe émetteur / récepteur:
- 1500 m2 (90% microcirculation)- 2 Kg
2) Types d ’informations reçues par les récepteurs* hormonales* mécaniques (forces de cisaillement)* chimiques (activation des plaquettes et des leucocytes)
3) Lieu de contrôle* hémostase* angiogenèse* réponse inflammatoire* tonus vasculaire
I.3. LES VAISSEAUX
« artères, capillaires, veines, lymphatiques »
1) Anatomie fonctionnelle macroscopique : trois tuniques concentriques :
a) L ’intima :
b) La média :
- les cellules musculaires lisses : vasomotricité
- les fibres élastiques : distensibilité
- les fibres collagènes : rigidité
c) L ’adventice : nutrition, innervation
2) Classification fonctionnelle :
RĂ©servoir veineux