La pompe cardiaque : cycle cardiaque, débits et facteurs de variation

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La pompe cardiaque :
La pompe cardiaque :
cycle cardiaque, débits
cycle cardiaque, débits
et facteurs de variation
et facteurs de variation
H. Lefebvre
H. Lefebvre
2
2
Objectifs
Objectifs
Connaître les variations dynamiques de
Connaître les variations dynamiques de
pressions intracardiaques et aortique, le
pressions intracardiaques et aortique, le
fonctionnement des valves
fonctionnement des valves
Identifier l
Identifier l ’origine des bruits ( ’origine des bruits (cf cf cours sur les cours sur les
bruits du cœur) et les autres signes du cycle
bruits du cœur) et les autres signes du cycle
cardiaque
cardiaque
Connaître le principe de détermination du débit
Connaître le principe de détermination du débit
cardiaque
cardiaque
Connaître les principaux facteurs de variations
Connaître les principaux facteurs de variations
de l
de l ’activité cardiaque ’activité cardiaque
3
3
Définition
Définition
Rôle du cœur :
Rôle du cœur : forunir forunir un débit sanguin en un débit sanguin en
permanence aux différents tissus de
permanence aux différents tissus de
l
l’organisme en fonction des besoins ’organisme en fonction des besoins
Conversion d
Conversion d ’une énergie chimique en ’une énergie chimique en
une énergie cinétique
une énergie cinétique
Cœur = pompe mécanique avec une
Cœur = pompe mécanique avec une
activité intermittente systole/diastole
activité intermittente systole/diastole
4
4
Historique
Historique - -quelques dates quelques dates
IMHOTEP (Egypte, 2980 AVJC) : pouls artériel
IMHOTEP (Egypte, 2980 AVJC) : pouls artériel
HIPPOCRATES (Grèce, 360 AVJC) : signes des
HIPPOCRATES (Grèce, 360 AVJC) : signes des
maladies cardiaques
maladies cardiaques
PLATON (Grèce, 400 AVJC) : pompe cardiaque
PLATON (Grèce, 400 AVJC) : pompe cardiaque
HARVEY (1628) : circulation du sang
HARVEY (1628) : circulation du sang
LAENNEC (1819) : stéthoscope
LAENNEC (1819) : stéthoscope
LUDWIG (1847) : méthodes graphiques
LUDWIG (1847) : méthodes graphiques
STARLING, WIGGERS et KATZ (1920)
STARLING, WIGGERS et KATZ (1920)
5
5
Importance
Importance
Fonction vitale
Fonction vitale
Grandes variations physiologiques
Grandes variations physiologiques
Ex : cœur humain
Ex : cœur humain
débit : 3
débit : 3- -30L/min, contre pression 30L/min, contre pression jsuqu jsuqu ’à ’à
300
300 mmHg mmHg
vitesse d
vitesse d ’écoulement du sang (1 ’écoulement du sang (1- -2 m/s) 2 m/s)
non préjudiciable aux cellules sanguines
non préjudiciable aux cellules sanguines
Relation VOS et FC optimisé
Relation VOS et FC optimisé
Etanchéité des valves
Etanchéité des valves
Contrôle intrinsèque et extrinsèque
Contrôle intrinsèque et extrinsèque
6
6
Plan
Plan
Description
Description
Anatomie fonctionnelle, Différentes
Anatomie fonctionnelle, Différentes
phases,
phases, Roles Roles des valves cardiaques, des valves cardiaques,
Signes extérieurs
Signes extérieurs
Relations pression, volume, débit
Relations pression, volume, débit
relation pression
relation pression- -volume, courbes de volume, courbes de
Starling
Starling
Débit cardiaque
Débit cardiaque
définition, mesure, facteurs de variation
définition, mesure, facteurs de variation

2
7
7
Description
Description - -anatomie anatomie
fonctionnelle
fonctionnelle
Squelette fibreux : valves aortiques,
Squelette fibreux : valves aortiques,
pulmonaires, mitrales et tricuspides
pulmonaires, mitrales et tricuspides
Septum
Septum interventriculaire interventriculaire : principalement : principalement
musculaire
musculaire
Oreillettes : paroi fine, sert avant tout de
Oreillettes : paroi fine, sert avant tout de
réservoir pour remplir le ventricule, rôle
réservoir pour remplir le ventricule, rôle
mineur de la systole auriculaire
mineur de la systole auriculaire
8
8
Description
Description - -anatomie anatomie
fonctionnelle
fonctionnelle
Ventricule droit : paroi fine, faible pression
Ventricule droit : paroi fine, faible pression
de remplissage, éjection dans système à
de remplissage, éjection dans système à
faible pression (artère pulmonaire), action
faible pression (artère pulmonaire), action
en «
en « soufflet soufflet » de la paroi musculaire au » de la paroi musculaire au
cours de la systole
cours de la systole
Ventricule gauche : paroi 3x plus épaisse,
Ventricule gauche : paroi 3x plus épaisse,
disposition des fibres musculaires très
disposition des fibres musculaires très
efficaces pour éjection contre forte
efficaces pour éjection contre forte
pression (aorte)
pression (aorte)
Valves cardiaques
Valves cardiaques
9
9
Le cycle cardiaque
Le cycle cardiaque
10
10
Les différentes phases
Les différentes phases
Phase 1 : contraction
Phase 1 : contraction isovolumétrique isovolumétrique
début de la contraction ventriculaire
début de la contraction ventriculaire
fermeture valvules
fermeture valvules auriculoventriculaires auriculoventriculaires
augmentation
augmentation Pintraventriculaire Pintraventriculaire
Phase 2 : éjection maximale
Phase 2 : éjection maximale
ouverture valvules sigmoïdes
ouverture valvules sigmoïdes
expulsion rapide du sang
expulsion rapide du sang
Pic de Pression
Pic de Pression intraventriculaire intraventriculaire
11
11
Le cycle cardiaque
Le cycle cardiaque
1 2
12
12
Les différentes phases
Les différentes phases
Phase 3 : éjection réduite
Phase 3 : éjection réduite
diminution du débit d
diminution du débit d ’éjection hors du ’éjection hors du
ventricule
ventricule
début de la relaxation ventriculaire
début de la relaxation ventriculaire
Phase 4 :
Phase 4 : protodiastole protodiastole
chute rapide de
chute rapide de Pintraventriculaire Pintraventriculaire
fermeture des valvules sigmoïdes
fermeture des valvules sigmoïdes
Phase 5 : relaxation
Phase 5 : relaxation isovolumétrique isovolumétrique
relaxation sans modification de volume
relaxation sans modification de volume
ouverture des valvules
ouverture des valvules auriculoventriculaires auriculoventriculaires

3
13
13
Le cycle cardiaque
Le cycle cardiaque
3 4,5
14
14
Les différentes phases
Les différentes phases
Phase 6 : remplissage rapide
Phase 6 : remplissage rapide
remplissage rapide du ventricule à partir de
remplissage rapide du ventricule à partir de
l
l’oreillette ’oreillette
Phase 7 : diastase
Phase 7 : diastase
remplissage lent du ventricule
remplissage lent du ventricule
Phase 8 : systole auriculaire
Phase 8 : systole auriculaire
fin du remplissage ventriculaire
fin du remplissage ventriculaire
15
15
Le cycle cardiaque
Le cycle cardiaque
6, 7, 8
16
16
Les différentes phases
Les différentes phases
Mêmes phases pour cœur droit
Mêmes phases pour cœur droit
pressions plus faibles
pressions plus faibles
Remarque «
Remarque « asynchronisme asynchronisme » : » :
contraction OD avant OG, mais
contraction OD avant OG, mais
contraction VD débute après contraction
contraction VD débute après contraction
VG.
VG.
17
17
Rôles des valves cardiaques
Rôles des valves cardiaques
Caractéristiques fonctionnelles
Caractéristiques fonctionnelles
indispensable au bon fonctionnement de
indispensable au bon fonctionnement de
l
l’activité cardiaque ’activité cardiaque
faible résistance au débit quand elles sont
faible résistance au débit quand elles sont
ouvertes
ouvertes
fermeture très sensible à un faible gradient de
fermeture très sensible à un faible gradient de
pression
pression
étanchéité parfaite
étanchéité parfaite
mouvement passif
mouvement passif
18
18
Rôles des valves cardiaques
Rôles des valves cardiaques
Ouverture : simple à comprendre
Ouverture : simple à comprendre
P
P
P
P

4
19
19
Rôles des valves cardiaques
Rôles des valves cardiaques
Fermeture : plus difficile
Fermeture : plus difficile
valve mitrale (mouvement de sang dans
valve mitrale (mouvement de sang dans
ventricule), valve aortique (décélération)
ventricule), valve aortique (décélération)
A
B
C
S
À plein débit, le débit va de A en B,
sans rentrer dans la section courbe
Travaux d ’ Henderson et Johnson (1912)
20
20
Rôles des valves cardiaques
Rôles des valves cardiaques
Fermeture : plus difficile
Fermeture : plus difficile
A
B
C
SQuand débit décélère,
du par exemple à une occlusion du tube,
débit rétrograde apparaît en S
Explication : quand occlusion , P
B
devient supérieure à P A , ce qui crée le
passage de liquide en C.
Travaux d ’ Henderson et Johnson (1912)
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21
Rôles des valves cardiaques
Rôles des valves cardiaques
Application à la valve aortique
Application à la valve aortique
Sinus de Valsalva
Aorte
Ventricule
gauche
Ejection
Décélération
P2
P1 P1>P2
P2>P1
fermeture
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22
Signes extérieurs
Signes extérieurs
Bruits cardiaques
Bruits cardiaques
Pouls artériel
Pouls artériel
Pouls jugulaire
Pouls jugulaire
Choc précordial
Choc précordial
ECG
ECG
Voir cours précédents et TD
Voir cours précédents et TD
23
23
Plan
Plan
Description
Description
Relations pression, volume, débit
Relations pression, volume, débit
relation pression
relation pression- -volume, volume,
courbes de
courbes de Starling Starling
Débit cardiaque
Débit cardiaque
définition, mesure, facteurs de variation
définition, mesure, facteurs de variation
24
24
Pression
intraventriculaire
Volume intraventriculaire
1
2
3
4
1- Remplissage ventriculaire
2- Systole isovolumétrique
3-Ejection
4- Relaxation isovolumétrique
Relation pression
Relation pression- -volume volume

5
25
25
Pression
intraventriculaire
Volume intraventriculaire
1
2
3
4
W=
∫
∆
oliqueVtélédiast
liqueVtélésysto
dVP.
Précharge
Postcharge
Relation pression
Relation pression- -volume volume
26
26
Courbe de
Courbe de Starling Starling
(courbe de fonction ventriculaire)
(courbe de fonction ventriculaire)
Illustre la loi fondamentale du cœur, loi de
Illustre la loi fondamentale du cœur, loi de
Franck
Franck Starling Starling, autorégulation hétérométrique , autorégulation hétérométrique
Enoncé (1914) :
« …l ’énergie mécanique libérée par le passage de l ’état de
repos à celui de contraction dépend de la surface des zones
douées d ’activité chimique, c ’est à dire de la longueur des
fibres musculaires »
« … dans certaines expériences, le cœur devient
excessivement distendu, est incapable de prendre en charge
le sang qui remplit ses cavités et le débit effluent diminue
bien que la pression veineuse atteigne un maximum »
27
27
Courbes de
Courbes de Starling Starling
Volume télédiastolique ventriculaire
Volume ondée systolique
hypotension Dyspnée, œdème,
congestion
28
28
Courbes de
Courbes de Starling Starling
Normal
Insuffisant
Digitaliques
Volume télédiastolique ventriculaire
Volume ondée systolique
29
29
Plan
Plan
Description
Description
Relations pression, volume, débit
Relations pression, volume, débit
Débit cardiaque
Débit cardiaque
définition
définition
mesure
mesure
facteurs de variation
facteurs de variation
30
30
Débit cardiaque
Débit cardiaque - -définition définition
Débit cardiaque (L/min) = Fréquence
Débit cardiaque (L/min) = Fréquence
cardiaque (/min) x Volume de l
cardiaque (/min) x Volume de l ’ondée ’ondée
systolique (L)
systolique (L)
Volume de l
Volume de l ’ondée systolique = Volume ’ondée systolique = Volume
télédiastolique
télédiastolique - -volume volume télésystolique télésystolique
Adapatation
Adapatation par changement de par changement de
chronotropie
chronotropie ou changement d ou changement d ’ ’inotropie inotropie
Notion capitale : débit droit = débit gauche
Notion capitale : débit droit = débit gauche