II. Différents systèmes de régulation de la pression artérielle
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Neurophysiologie. CONTROLE NERVEUX DE LA PRESSION ARTERIELLE I. Définition 1. Pression moyenne - - - - - La pression artérielle correspond à la pression dans le système vasculaire à haute pression : o Le ventricule gauche. o Arbre artériel de la grande circulation. La pression élevée dans ce systèmes permet le maintient des parois distendues, ce qui a pour intérêt d’assurer l’écoulement du sang afin de l’acheminer vers l’ensemble des tissus et de distribuer le débit cardiaque selon les besoin des organes et des tissus. Pendant le cycle cardiaque on va définir une : o Pression systolique : quand le sang est éjecté du ventricule, c’est la pression la plus élevée. Chez l’adulte jeune allongé elle est entre 100 et 140mmHg. o Pression diastolique : quand le cœur se relâche. Chez l’adulte jeune allongé elle est entre 60 et 80mmHg. o En orthostatisme (debout) ces pressions sont un peu plus faibles. On définit également la pression différentielle qui est la différence entre la pression artérielle systolique et la pression artérielle diastolique. On définit également la pression artérielle moyenne au cours du temps, environ égale à : Pm = Pdia + 1/3 Pdif Chez l’adulte ces valeurs se situent à 100mmHg. C’est la pression artérielle moyenne qui est régulée, c’est un système qui évolue au cours de la vie : c’est un système suiveur. o A la naissance le point de consigne est à 70mmHg. o Chez le sujet âgé le point de consigne est à 110mmHg. o Ce point de consigne évolue aussi pendant les 24h : o Il diminue pendant le sommeil. o Il augmente pendant les situations de stress et pendant l’exercice physique. C’est donc un système qui fait l’objet de plusieurs régulations. Aujourd’hui on va étudier le contrôle nerveux. 2. Effecteurs de la régulation - La pression artérielle est égale à : PA = Q x RPT - Le débit cardiaque (Q) est égal à : - Q = fc x VES Les résistances périphériques totales (RPT): RPT = 8.η.L / π.r4 Cours d’Inès Masmoudi. PCEM2 2009-2010. Neurophysiologie. - Les effecteurs de la pression cardiaque sont : o Le cœur : il peut modifier le débit cardiaque, la fréquence cardiaque et le volume d’éjection systolique (VES). o Les vaisseaux : ils interviennent par le rayon sur les RPT. o Le rein : il intervient dans la régulation de la pression systolique par le biais de la volémie. II. Différents systèmes de régulation de la pression artérielle - - Il existe plusieurs systèmes de régulation de la pression artérielle moyenne qu’on qualifie par leurs délais d’efficience (moment où ils entrent en jeu). Globalement on distingue des mécanismes d’actions très rapides, mais transitoire. En particulier un mécanisme d’action qui intervient en moins de 10secondes : les mécanismes nerveux ayant pour effecteurs le cœur et les vaisseaux (appelé baro-reflexes). Des mécanismes plus longs qui interviennent après quelques heures voir jours : o Des mécanismes locaux qui jouent surtout sur les vaisseaux : o Mécanisme tension-relaxation qui est un mécanisme de maitrise du rayon des vaisseaux. o Mécanisme endothéliaux soit vasoconstricteur soit vasodilatateur tel que l’EDRF : endothelium-derived relaxation factor. o Des mécanismes humoraux (endocriniens) : o Qui agissent sur les vaisseaux : o Vasoconstricteurs ou vasodilatateurs : le SN orthosympathique et la médullosurrénale qui sécrètent la noradrénaline et l’adrénaline. o Le système rénine-angiotensine ayant un effet vaso-constricteur et qui stimule une autre hormone appelée aldostérone. o L’aldostérone secrétée par les corticosurrénales, c’est une hormone antidiurétique et natriurétique qui empêche l’excrétion d’eau et de sodium dans l’urine : rôle vasoconstricteur. o L’ADH (Hormone Anti-Diurétique) qui est vasoconstricteur et qui est sécrété par l’hypophyse. o Le FAN (Facteur Atrial-Natriurétique) est vasodilatateur et qui est sécrété au niveau de l’oreillette droite. III. Eléments de la régulation nerveuse de la pression artérielle - La présence de reflexes implique d’identifier : o Les effecteurs. o Le système efférent. o Le système afférent. 1. Système afférent - On va s’intéresser au système afférent et aux récepteurs à l’origine de cette régulation. Cours d’Inès Masmoudi. PCEM2 2009-2010. Neurophysiologie. - - - - - - - a. Localisation Les récepteurs à l’origine de cette régulation sont appelés barorécepteurs artériels qui sont localisés à trois endroits : o Au niveau de la crosse aortique. o Au niveau des deux sinus carotidiens. L’information codée par ces barorécepteurs est véhiculée : o Pour les barorécepteurs de la crosse aortique : par les nerfs aortiques droit et gauche appelés également nerfs de sillon et qui rejoignent le nerf vague (X) (contingent sensitif). o Pour les barorécepteurs des sinus carotidiens : par les nerfs sinusaux gauche et droit appelés également nerfs de Hering et qui rejoignent le nerf glosso-pharyngien (IX). b. Fonctionnement Si on enregistre l’activité en termes de potentiel d’action d’une fibre d’un nerf afférent : o Quand la pression artérielle augmente, le nombre et la fréquence de potentiel d’action augmentent. Toute augmentation de pression artérielle augmente la décharge et/ou la fréquence des potentiels d’action au niveau des fibres afférentes. Toute diminution de pression artérielle diminue la décharge et/ou la fréquence des potentiels d’action au niveau des fibres afférentes. Les médiateurs majoritaires entre les fibres afférentes et le centre intégrateur (en partie le NTS) est le glutamate (acide aminé excitateur). Pour les deux types de récepteurs ils sont caractérisés par : o Une fonction de transfert. o Une bande passante. La fonction de transfert est le rapport entre la réponse et le paramètre). Ce ne sont pas des droites mais des courbes sigmoïdes qu’on peut assimiler dans une certaine partie à des droites (proportionnalité). La bande passante des récepteurs aortiques : o Les gammes de sensibilité des barorécepteurs : ils commencent à répondre à partir de 50mmHg. Au-delà de 150mmHg, la fréquence de décharge est maximale, ils ne répondent plus (ils sont en quelques sortes saturés). Cours d’Inès Masmoudi. PCEM2 2009-2010. Neurophysiologie. o - La sensibilité maximale est à l’endroit où on peut assimiler la sigmoïde à une droite, aux alentours de 100mmHg. o Les barorécepteurs artériels sont donc dans les gammes de valeurs normales ou ayant des écarts modérés. La bande passante des récepteurs carotidiens : o Elle est moins large et se situe entre 20 et 150 mmHg. o La sensibilité maximale est plus basse aux alentours de 60mmHg. o Ces barorécepteurs sont donc plus destiner à détecter une baisse de pression artérielle. 2. Les centres - - - - - Le système afférent projette au niveau du NTS qui va être en relation avec les systèmes orthosympathique et parasympathique via un réseau. a. Du côté SN parasympathique Le noyau du tractus solitaire (NTS) est en relation avec le noyau dorsal du vague (NDV) d’où part la voie parasympathique. Le noyau dorsal du vague peut aussi être appelé le centre cardio-modérateur ou centre cardiomoteur. Le SN parasympathique a une action cardio-modératrice qui est : o Chronotrope négative. o Inotrope négative. Il va ainsi (via surtout la fréquence cardiaque) diminuer le débit cardiaque et donc la pression artérielle. La parasympathique n’agit que sur le cœur (pas sur les vaisseaux). Toute augmentation de la pression artérielle qui augmente l’activité des barorécepteurs augmente l’influence du noyau du tractus solitaire sur le noyau dorsal du vague (le médiateur à ce niveau là est le glutamate). b. Du côté du SN orthosympathique Il y a, à proximité du noyau dorsal du vague dans la région latérale du bulbe rachidien, un centre vaso-moteur (CVM), d’où part une voie excitatrice (via le GABA) vers les centres sympathiques médullaires. L’orthosympathique, lorsqu’il est mit en jeu, a une action cardio-excitatrice : Cours d’Inès Masmoudi. PCEM2 2009-2010. Neurophysiologie. - o Inotrope positif. o Chronotrope positif. o Et une action vasoconstrictrice d’augmentation des résistances périphériques. L’orthosympathique peut donc augmenter la pression artérielle en influençant sur les vaisseaux ou le cœur. Ce centre est inhibé par le fonctionnement des barorécepteurs quand la pression artérielle augmente. 3. Les systèmes efférents et les effecteurs - - Les effecteurs sont : o Le cœur. o Les vaisseaux. Les systèmes efférents sont : o Sur le cœur : o Le parasympathique via des récepteurs muscariniques (effet inotrope et chronotrope négatifs). o L’orthosympathique via la noradrénaline qui agit sur des récepteurs β1 (inotrope et chronotrope positifs). o Sur les vaisseaux : le seul à agir et le SN orthosympathique. Il agit via la noradrénaline qui se fixe sur les récepteurs α1 avec un effet vasoconstricteur. IV. La régulation 1. Les baroréflexes en cas d’augmentation ou diminution de la pression artérielle - - Une augmentation de la pression artérielle augmente l’activité des barorécepteurs qui stimulent le NTS. La stimulation du NTS : o Active le centre cardio-modulateur (NDV) donc augmente le tonus parasympathique ce qui diminue la fréquence cardiaque. o Augmente l’inhibition du centre vaso-moteur (CMV) et diminue le tonus sympathique ce qui diminue la vasoconstriction et la fréquence cardiaque. o Ces deux voies permettent de diminuer la pression artérielle moyenne. Une diminution de la pression artérielle diminue l’activité des barorécepteurs ce qui entraine une diminution de la stimulation du NTS. Cours d’Inès Masmoudi. PCEM2 2009-2010. Neurophysiologie. - Cette diminution de la stimulation du NTS : o Diminue son influence sur le NDV et donc diminue le tonus parasympathique donc augmente la fréquence cardiaque. o Diminue l’inhibition sur le centre vaso-moteur (CVM) et augmente le tonus sympathique donc augmente la fréquence cardiaque et la vasoconstriction. 2. Circonstances du fonctionnement des baroréflexes - Ce sont des réponses très rapides quasi-immédiates. - Ce système fonctionne déjà de manière physiologique pour amortir les variations de pression au cours du cycle cardiaque. Cela permet de réduire de moitié ces variations de pression (qui seraient donc deux fois plus importantes en l’absence de baroréflexes cardiaques ou vasculaires). - La réponse à des variations de pressions qui sont liées à des changements d’activité quotidienne, en premier lieu à des changements de position. Exemple : lorsqu’on passe de la position couché à la position debout, il y a immédiatement une autre répartition du volume sanguin qui a cause de la gravité va vers les parties inférieures. Au niveau des barorécepteurs où il y a moins de sang, on détecte une hypotension. Il y a donc une réaction de ramener la pression artérielle à la valeur de pression normale. Cela peut même amener à une hypoperfusion du cerveau qui elle entraine à une perte de conscience. Cela peut se passer chez les sujets âgés qui passent brutalement de la position couché à la position debout. - - C’est aussi la première ligne de réaction dans les circonstances de stress. Exemple : lors de l’hémorragie interne, un des éléments pour la diagnostiquer est la baisse brutale de pression artérielle. Cette chute de pression artérielle est à l’origine de baroréflexes qui tendent à augmenter la fréquence cardiaque (orthosympathique) et une vasoconstriction : o La vasoconstriction porte surtout sur les vaisseaux périphériques (à l’origine d’une pâleur du sujet). o Du fait de l’activation du SN orthosympathique le patient présente une hypersudation (transpiration). - Ce système de baroréflexes n’intervient donc pas à long terme d’autant plus qu’il y a le resetting : lorsque la modification devient durable il y a une certaine adaptation du reflexe avec un réajustement du point de consigne. Cours d’Inès Masmoudi. PCEM2 2009-2010. Neurophysiologie. - Exemple : la nuit la pression artérielle est plus basse grâce à ce système de resetting qui abaisse le point de consigne. 3. Autres réflexes - - - Les régulations mises en place quelques secondes après : o La première régulation mise en place et celle par les barorécepteurs qui interviennent dans les quelques secondes qui suivent le changement de pression artérielle. Ce système est efficace seulement pendant quelques heures à cause du système de resetting. o Le système de régulation ischémique (quand le cerveau n’est pas bien perfuser) n’intervient quand il y a une hypotension à moins de 50mmHg. o Les chémorécepteurs sont sensibles à l’hypoxie, au pH, à l’hypercapnie. Ces récepteurs peuvent contribuer à une régulation rapide, il y a une certaine synergie avec les barorécepteurs. Comme le système de régulation ischémique, ils n’interviennent que lors d’une diminution de la pression artérielle. o Le T/R (Tension/Relaxation) se met en place après quelques secondes mais n’est efficace que quelques minutes ou heures plus tard. Les régulations mises en place quelques minutes après : o La SRA (Système Rénine-Angiotensine) est important car il intervient dans la gamme des valeurs normales pour des faibles écarts (faible bande passante). o L’EC (Echange Capillaire) fait intervenir des phénomènes locaux. Les régulations mises en places quelques heures après : o L’aldostérone. o Les reins sont les seuls systèmes efficaces pour les perturbations chroniques (au niveau des jours). Cours d’Inès Masmoudi. PCEM2 2009-2010. Neurophysiologie. Cours d’Inès Masmoudi. PCEM2 2009-2010.
