UE5 – Vandroux Biomécanique cardiaque

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UE5 – Vandroux
Biomécanique cardiaque
Année : 2016-2017
Date et heure : 30/01/16 de 15h à 16h
Ronéistes : GESLIN Philomène et WAZ Alexandra
Plan du cours :
I. Rappels
II. Anatomie fonctionnelle
III. Cycle cardiaque
IV. Calculs
V. Débit cardiaque
VI. Cycle cardiaque : exemple
1.La diastole
A. La protodiastole (point D sur le graphique)
B. Phase de relaxation isovolumique (phase DA)
C. Remplissage du VG
D. La télédiastole
2. La systole

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I. Rappels
La pression 
la plus utilisée.
pascal. 1Pa = 1 N.m-2
La tension est une force par unité de longueur (N/m). La tension artérielle résulte de la pression artérielle et
1 bar = 105 Pa
1 mbar = 102 Pa
1 mmHg = 133,4 Pa
1 cm eau = 98,1 Pa
1 mmHg = 1,36 cm eau
1 atm = 1,013 bar = 1033 cm eau = 760 mmHg
Quelques unités : Rappels
 La force : Newton
N = kg m / s2
1 dyne = 10-5 N
 Le travail d’une force, l’énergie : Joule
1 J = 1 N.m = 1 kg m2 / s2 = 1 W/s
 La puissance (énergie par le temps) : Watt
1 W = 1 J/s = 1 N.m/s = 1 kg m2 s-3
 La pression : Pascal
1 N/m2
 Torr = mmHg
Présentation
Le sang est un liquide visqueux, soumis à des frottements, aussi la circulation ne peut se faire sans perte de
la pompe
cardiaque.
     pompe       = petite circulation  
gauche assure la circulation systémique). Il y a deux systèmes avec des pressions différentes, le VG
fonctionnant avec des pressions autour de 100-140 mmHg alors que le VD est un peu plus que 10 fois moins
élevé du point de vue de la pression hors maladie. Les régimes de pressions des deux entités sont différents

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II. Anatomie fonctionnelle
Chaque corps de pompe comporte 2 cavités :
 Les oreillettes ont un rôle de réservoir recueillant le sang des veines (pulmonaires ou veines caves)
pour permettre un remplissage rapide des ventricules car situés en haut des ventricules.
 Les ventricules apparaissent comme les vrais corps de pompe. En se contractant ils vont
Contraction cardiaque = ventricule. Ils
éjectent le sang dans la circulation. Cela ne veut pas dire que les oreillettes ne se contractent pas.
Leur fonctionnement est lié :
- les contractions des oreillettes sont synchrones (c.à.d. OD et OG se contractent en même temps)
- les contractions des ventricules sont synchrones (c.à.d. VD et VG se contractent à peu près en même
temps).
droite, va commencer à envoyer une impulsion il va falloir que ça suivre des circuits électriques mais on va
considérer cela comme           
 là il y aura une accumulation de sang et
Débit droit = Débit gauche.
Les oreillettes ne se contractent pas en même temps que les ventricules.
pulmonaire, il y aura une accumulation de sang, alors que dans la circulation systémique, il y en aura moins.
pulmonaire, il y aura une baisse de pression.
Appareils valvulaires
Les valves sont des structures membraneuses de fonctionnement purement passif. Elles ne se contractent
pas différences de
pressions.
- 
- 

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Valve mitrale : entre OG et VG
Valve sigmoïde aortique : entre VG et aorte
Valve sigmoïde pulmonaire : 
Valve tricuspide : entre OD et VD
Les atteintes valvulaires peuvent être à type :
- de rétrécissement (= sténose) Le débit est diminué.
- insuffisance (= fuite) : les valves ne se ferment pas suffisamment, nous avons alors une fuite et
le sang repart en sens inverse.
- ou de « maladie » (rétrécissement + insuffisance).
III. Cycle cardiaque
Le terme de diastole systole 
cavité     . Les choses se passent de manière un peu opposée entres les
oreillettes et les ventricules.
En diastole, le VG se remplit donc la valve aortique est fermée pour permettre le remplissage et la mitrale
-à-dire
 au niveau du ventricule. Car si on avait la
systole ventriculaire en même temps que celle du ventricule, il faudrait que la mitrale soit ouverte (comme il
t à rien or
Par exemple, et schématiquement, lorsque les oreillettes sont en systole :
 Les ventricules sont en diastole.
 Les valves mitrales et tricuspides sont ouvertes.
 Les valves sigmoïdes aortiques et pulmonaires sont fermées.
Diagramme pression-volume du ventricule gauche (important)
 Variation de volume par rapport à la pression.
Ici la pression est en KPa. Attention en pratique les pressions seront en mmHg.
on va de A à B. Puis de B sur C, puis C sur D puis D sur A.
Important à voir sur le schéma : si on multiplie les unités, on aura un travail. Cela correspond donc au travail

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Les 4 phases du cycle cardiaque
1. Phase de remplissage
- AB est la phase de remplissage du ventricule.
- Le ventricule double de volume à pression quasi-constante, voisine de zéro.
désemplit (par ex 80 mL de sang). menter la pression  Phase
de relâchement.
On considère la pression comme quasi nulle.
La valve mitrale est ouverte, ce qui entraine le remplissage du ventricule.
 Augmentation du volume sans modification de la pression.
2. Phase de contraction cardiaque isovolumétrique
- BC est la phase de contraction isovolumétrique.
- La tension des fibres musculaires augmente la pression intraventriculaire sans variation
de volume.
- Absence de travail mécanique
  enter ses pressions mais celles-ci restent inférieures à la pression de la valve
Il y a :
- fermeture de la valve mitrale
- contraction des muscles
 :
 mise en tension du muscle cardiaque
 augmentation de pression de la cavité cardiaque
 Augmentation de la pression sans modification du volume.
3. 
- 
- 
Quand on va avoir une pression dans le VG, qui va être supérieure à la pression aortique :
- 
- le VG va continuer à se contracter et à augmenter la pression intra-ventriculaire.
On va avoir à la fois :
- une éjection (= diminution de volume)
- et une augmentation de pression car les ventricules sont encore actifs (muscle en contraction).
 Systole