appareil cardio-vasculaire

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IFSI 2015-2016/AS/CARDIOVASCULAIRE
APPAREIL CARDIO-VASCULAIRE
L'appareil cardio-vasculaire, appelé aussi circulatoire, est formé du coeur et des vaisseaux. Les
vaisseaux centrifuges (par rapport au cœur) formeront les artères, les vaisseaux centripètes seront les
veines.
I/ LE COEUR
Le cœur, situé entre les deux poumons (à la base du médiastin), repose sur le diaphragme. Il a la taille
d'un poing fermé (260/270 g) et est orienté pointe vers la gauche. Il est entouré par une séreuse à
double feuillet (viscéral et pariétal) : le PERICARDE.
Le coeur est un muscle creux, le MYOCARDE, formé de 4 cavités : 2 oreillettes et 2 ventricules. Ces
cavités sont tapissées elles-mêmes d’une séreuse : L’ENDOCARDE. Les fibres musculaires qui
composent le myocarde sont des fibres musculaires striées, mais ne sont pas soumises à l'action du
système nerveux volontaire (le coeur possède sa propre innervation). Ces fibres sont irriguées par des
vaisseaux particuliers, les vaisseaux CORONAIRES.
A chaque oreillette correspond un ventricule duquel elle est séparée par une valvule, TRICUSPIDE à
droite et MITRALE à gauche. On distingue donc le coeur droit (oreillette + ventricule) et le coeur
gauche (oreillette + ventricule). Cœur droit et cœur gauche sont séparés par une paroi : le SEPTUM.
Le coeur droit reçoit le sang chargé en gaz carbonique qui arrive de l’ensemble des organes et l'envoie
aux poumons (PETITE CIRCULATION), alors que le coeur gauche reçoit le sang oxygéné en
provenance des poumons et le distribue aux organes (GRANDE CIRCULATION OU CIRCULATION
SYSTEMIQUE).
LES OREILLETTES
Elles centralisent le retour veineux. A la différence des ventricules, les oreillettes sont très peu
musclées (à part au niveau de leur pointe souvent dentelée : les AURICULES). L’écoulement du sang
de l’oreillette dans le ventricule se faisant essentiellement par gravitation. L’oreillette droite reçoit les
deux veines CAVE (supérieure et inférieure) qui ramènent au cœur tout le sang en provenance des
organes et les veines coronaires, tandis que la gauche reçoit le sang oxygéné en provenance des
poumons via les quatre veines PULMONAIRES.
LES VENTRICULES
A la différence de celle des oreillettes, la paroi des ventricules est très épaisse et musclée. L’éjection
du sang se fera via l’artère PULMONAIRE pour le ventricule droit et l’artère AORTE pour le gauche. A
la surface du myocarde, un sillon sépare les oreillettes des ventricules. La paroi des ventricules
présente des replis et des alvéoles. Lisse, car recouverte par l’endocarde, elle est irrégulière.
LES VALVULES
Séparant les oreillettes des ventricules, existent des valvules qui empêchent le retour du sang dans les
oreillettes lors de la contraction des ventricules. Il s’agit de la valvule TRICUSPIDE à droite et de la
MITRALE à gauche. Ces valvules, formations fibreuses, sont maintenues en position par des
CORDAGES rattachés à des PILIERS présents sur la paroi des ventricules.
Pour les mêmes raisons, il existe deux autres valvules présentes dans les ventricules au départ des
gros vaisseaux (a. pulmonaire et a. aorte). Ceux sont les SIGMOIDES.
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LA VASCULARISATION CARDIAQUE
La vascularisation du myocarde est assurée par deux artères coronaires qui apparaissent sur la face
antérieure de part et d’autre du septum auriculaire au dessus du sillon auriculo-ventriculaire. Elle
prennent naissance au début de l’aorte, juste après la valvule sigmoïde.
-
La coronaire droite. Elle longe le sillon auriculo-ventriculaire droit et se termine sur la face
postérieure. Elle donne des collatérales qui plongent dans l’épaisseur du muscle.
La coronaire gauche. Elle se divise dès son émergence pour donner l’a. CIRCONFLEXE dont
les branches seront la CORONAIRE gauche (qui longe le sillon gauche jusque vers la face
postérieure) et l’a. SEPTALE qui descend vers la pointe du cœur. L’une et l’autre donnent des
collatérales qui plongent dans le muscle.
Le retour veineux est assurée par les veines coronaires (parallèles aux artères) qui s’anastomosent
sur la face postérieure de l’oreillette droite et forment le SINUS CORONAIRE.
L’INNERVATION
Bien qu’étant des fibres striées, les fibres musculaires cardiaques ne sont pas sous la dépendance du
système nerveux volontaire. Elles vont former un entrelac duquel on peut dire (tant pour le cœur
auriculaire que pour le cœur ventriculaire) qu’il forme deux sacs musculeux contenus dans un
troisième sac musculeux (Winslow).
Ces fibres sont sous la dépendance d’un système nerveux propre au cœur le CARDIO-NECTEUR. Ce
dernier est formé par :
- Le NŒUD DE KEITH ET FLACK, nœud sinusal, situé dans la paroi de l’oreillette droite, il est à
l’origine de l’onde excitatrice.
- Le NŒUD D’ASCHOFF-TAWARA, nœud septal ou auriculo-ventriculaire, situé à la base de
l’oreillette droite, prés du sinus coronaire, il capte l’onde excitatrice et la transmet au :
- FAISCEAU DE HIS ou FAISCEAU ATRIO-VENTRICULAIRE qui rapidement se divise en deux
branches, en direction de la pointe du cœur, lesquelles se terminent par un réseau sous
endocardique à larges mailles : le RESEAU DE PURKINJE qui va innerver les fibres
musculaires.
II/ LES VAISSEAUX
Les vaisseaux vont permettre soit de ramener le sang au coeur soit de le distribuer. On distingue les
veines et les artères.
Par définition on appelle veines tous les vaisseaux qui ramènent le sang vers le coeur et artères tous
les vaisseaux qui transportent le sang au départ du coeur.
Les artères ont des parois plus épaisses et musclées que les veines.
LES ARTERES
Vaisseaux qui partent du coeur, les artères, vont se ramifier pour donner des artères de plus en plus
petites, comme les branches d'un arbre, et se terminer en formant les CAPILLAIRES (certains
capillaires sont plus petits que les hématies et celles-ci sont obligées de se vriller pour les traverser).
Elles sont formées par l’empilement d’anneaux et de formations cartilagineux, et de fibres musculaires.
Deux grosses artères partent du coeur :
- l'artère pulmonaire du ventricule droit,
- l'Aorte du ventricule gauche.
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O
L'ARTERE PULMONAIRE
L'artère pulmonaire permet au sang qui est éjecté du ventricule droit lors de sa contraction (SYSTOLE)
d'aller dans les poumons où il sera oxygéné. A sa sortie du ventricule, une valvule, la valvule sigmoïde,
empêche le retour du sang.
Très rapidement elle se divise en une artère pulmonaire droite (poumon droit) et en une artère
pulmonaire gauche (poumon gauche). Ces différentes artères, après avoir pénétré les poumons par
les hiles, vont à leur tour se diviser de multiples fois pour donner les capillaires pulmonaires qui
entourent les alvéoles pulmonaires, sites des échanges gazeux.
O
L'AORTE
Issue du ventricule gauche, l'Aorte est la plus grosse de toutes les artères. Elle apparaît entre les deux
oreillettes et, en faisant une crosse, passe derrière le coeur avant de traverser le diaphragme.
Comme pour l'artère pulmonaire, il existe à la sortie de l'Aorte une valvule sigmoïde empêchant le
retour sanguin en fin de systole.
On distingue la CROSSE DE L’AORTE, l’AORTE THORACIQUE et l’AORTE ABDOMINALE.
Par ses multiples collatérales, l'Aorte distribue le sang oxygéné à tout l'organisme. On peut citer,
issues de la crosse aortique :
- les artères coronaires (D et G) pour le coeur,
- le TRONC BRACHIO-CEPHALIQUE DROIT qui est à l’origine de l’artère SOUS-CLAVIERE
DROITE (membre supérieur) et de la CAROTIDE DROITE (tête et cou),
- la CAROTIDE PRIMITIVE GAUCHE,
- la SOUS-CLAVIERE GAUCHE.
Après avoir fait sa crosse, l’aorte dans sa partie descendante se place en position médiane en regard
de la face antérieure du rachis . L’aorte thoracique donne comme collatérales des artères
oesophagiennes, médiastinales, bronchiques et intercostales.
Après avoir traversé le diaphragme, l’aorte abdominale donne pour l’essentiel :
- le TRONC COELIAQUE (foie, estomac, rate, grand épiploon et partie supérieure du
pancréas),
- la MESENTERIQUE SUPERIEURE (pancréas, duodénum, partie du grêle et colon droit)
- les ARTERES RENALES D et G (reins),
- la MESENTERIQUE INFERIEURE (grêle, colon gauche, petit épiploon),
- les ARTERES ILIAQUES D et G à l’origine des FEMORALES (membres inférieurs).
Chaque collatérale va à son tour se diviser en artérioles de plus en plus petites pour donner, in fine,
les capillaires.
De part leur constitution, les artères sont pulsatiles et transmettent à distance l’onde d’éjection
ventriculaire (pouls).
LES VEINES
Les veines sont chargées de ramener au coeur le sang en provenance des différents organes. De
constitution différente de celle des artères, pas de cartilage, peu ou pas de fibres musculaires, les
veines sont perfusées par la pression sanguine. En général, elles ont un trajet parallèle à celui de
l’artère correspondante et en porte le nom. Débutant aux capillaires artério-veineux, elles
s’anastomosent pour donner :
- veines Cave supérieure (sang sus-diaphragmatique) et inférieure (sang sousdiaphragmatique) à l'oreillette droite,
- quatre veines pulmonaires à l'oreillette gauche.
La muqueuse des veines, en particulier pour les veines des membres inférieurs, forme des valvules
créant un dispositif anti-retour.
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LES VEINES CAVE
Les veines CAVE rassemblent tout le sang chargé en gaz carbonique et en déchets (et productions
cellulaires multiples).
Nous avons vu précédemment que les artères se divisaient et donnaient des capillaires. A leur niveau
les échanges entre les cellules et le sang s'effectuent (nutriments, vitamines, sels minéraux, oxygène,
etc., contre gaz carbonique, urée, acide urique, etc.). Ces capillaires vont ensuite se regrouper en
veinules, lesquelles se rejoignent pour former les veines. Celle-ci se réunissent (s'anastomosent) de
plus en plus et donnent deux grosses veines qui assureront le retour du sang à l'oreillette droite.
Il existe une veine Cave supérieure pour le retour sanguin de la tête, du cou, des membres supérieurs
et du thorax et une veine Cave inférieure pour le retour sanguin de l'abdomen et des membres
inférieurs.
Notons qu'au niveau intestinal, il existe un système veineux particulier, le système Porte. Ce système
est composé de capillaires veineux qui reçoivent au niveau de l'intestin grêle les nutriments issus de la
digestion. Ces capillaires se réunissent en une grosse veine, la veine Porte, qui emmène tous les
éléments absorbés au foie où elle se capillarise à nouveau.
LES VEINES PULMONAIRES
Les veines pulmonaires aboutissent à l'oreillette gauche. Elles sont issues des poumons où elles
recueillent le sang oxygéné. Elles sont au nombre de 4, 2 du poumon droit, 2 du poumon gauche.
artériole
capillaire veinule
ARTERE LOB
VEINE LOB
artériole
Artère
PULMONAIRE
veinule
ECHANGES
artériole
capillaire ARTERE LOB
capillaire V. PULM
veinule
VEINE LOB
artériole
capillaire veinule
Grâce à la pompe que représente le coeur et aux canalisations que forment les vaisseaux, le sang
parcourt un double circuit. Le premier, dit petite circulation lui permettra de libérer son gaz carbonique
et de se charger en oxygène. Le second , dit grande circulation ou circulation systémique l'emmènera
au contact de toutes les cellules de l'organisme.
PETITE CIRCULATION
échanges gazeux (++)
POUMONS
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Artère
Pulmonaire
Veines
Pulmonaires
VD
OG

VG
OD
Veines
Cave
Artère
Aorte
ORGANES

GRANDE CIRCULATION
ou CIRCULATION SYSTEMIQUE
échanges gazeux et molécules organiques
Chez un sportif, même au repos, le volume sanguin sera plus important que chez un sédentaire.
Chez un même individu, la pression du sang dans ses vaisseaux (pression ou tension artérielle)
variera en fonction de son activité. Ces variations permettront à l'appareil cardio-vasculaire de
répondre aux besoins des cellules c'est à dire d'adapter le fonctionnement de l'organisme à de
nouvelles situations (chaud, froid, effort physique, etc.). Elles sont le fait de modifications du volume
des vaisseaux et de modifications de la fréquence cardiaque. On en comprend leur importance.
En dehors de ces adaptations, la physiologie de l’appareil cardio-vasculaire sera essentiellement celle
de la physiologie cardiaque.
Le cœur est formé de quatre cavités : deux oreillettes et deux ventricules. Ces cavités se remplissent
et se vident de manière cyclique (fréquence cardiaque). Les phases de remplissage sont les
DIASTOLES, celles de vidange : les SYSTOLES.
A la diastole auriculaire correspond la systole des ventricules et réciproquement.
Ainsi la tension artérielle (TA), exprimée en mm de Hg, correspond :
- pour la maximale, à la pression systolique ventriculaire,
- pour la minimale, à la pression diastolique.
Au dessus de 150 – 80, on parlera d’hypertension artérielle (OMS).
La fréquence cardiaque de base est déterminée par la fréquence des ondes excitatrices en
provenance du cardio-necteur (noeud de Keiht et Flack). La variation de la fréquence est elle sous la
dépendance du système nerveux neuro-végétatif via le plexus cardiaque. Ce dernier est formé par des
nerfs issus du PNEUMOGASTRIQUE (X ou Vague) qui est freinateur (paraΣ) et du SYMPATHIQUE
(Σ) en provenance des ganglions cervicaux et des étages médullaires qui est accélérateur.
Le Sympathique provoquera ainsi une accélération du rythme cardiaque. Il est dit chronotrope positif.
Le Parasympathique, au contraire, en provocant un ralentissement du rythme, aura un effet
chronotrope négatif.
Notons que les effets bathmotropes (positif ou négatif) augmentent ou diminuent le seuil d’excitabilité
de la fibre musculaire. Ils sont indépendants des effets chronotropes.
D’un point de vue physiologique, la volémie (volume du sang circulant), la tension artérielle et la
fréquence cardiaque seront adaptées aux besoins de l’organisme. Cette adaptation est automatique.
Nous savons que la fréquence de base du cœur est conditionnée par le nœud de Keith et Flack, nœud
sinusal, véritable « métronome » qui envoie des décharges sous forme d’ondes excitatrices. Le nœud
de Tawara ou nœud septal filtre, prend en compte, amplifie et transmet ces ondes via le faisceau de
Hiss et le réseau de Purkinje aux fibres musculaires cardiaques.
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Nous savons également que cette fréquence peut être modifiée par le système nerveux neurovégétatif (paraΣ), par le nerf Pneumogastrique, freinateur ou par les fibres Σ (accélérateur) de manière
automatique.
Qu’en est-il au niveau des vaisseaux ?
Tous les organes sont vascularisés par des capillaires artériels issus de la ramification des artères en
provenance du cœur qui s’anastomosent ensuite pour former veinules et veines. Nous savons que la
constitution anatomique des artères est différente de celle des veines :
- les artères sont constituées de lames cartilagineuses et de muscles (ce qui permet leur
pulsatilité). La présence de fibres musculaires, circulaires et croisées, dans la paroi artérielle,
autorise les artères (plus exactement les artériolles) à réguler leur diamètre pour tamponner
(ou renforcer) l’onde systolique et éviter ainsi les « à coups » lors d’une augmentation
importante de la fréquence et de la puissance cardiaque. Ces vasoconstrictions et
vasodilatations sont sous la dépendance du paraΣ et du Σ (présence de capteurs localisés
dans leur paroi).
- Les veines, flasques, se laissent distendre et leur diamètre sera fonction de la volémie et de la
pression sanguine de retour.
En dehors de cet aspect, il existe des sphincters pré-capillaires dont l’ouverture ou la fermeture
permettra la perfusion complète ou partielle de tout ou partie d’un organe. Ces sphincters sont soumis
au système nerveux neuro-végétatif et vont s’ouvrir ou se fermer en fonction des décharges
d’acéthylcholine (paraΣ) ou d’adrénaline (Σ).
Notons que certains médicaments agissent sur ces muscles :
TYPE
ACTION
Adrénergique ou Sympathicomimétique,
Anticholinergique ou
Vasoconstriction, (de type sympathique)
Parasympathicolytique
Cholinergique ou
Parasympathicomimétique,
Adrénolytique ou
Symphaticolytique
Vasodilatation, (de type parasympathique)
organe
(% Perfusion)
0%
0%
artère
10%
50%
100%
Retour veineux
Sphincters
précapillaires
Ainsi la perfusion sera sous la dépendance de quatre facteurs :
- la fréquence cardiaque
- la volémie
- la vasoconstriction (ou vasodilatation) artérielle
- l’ouverture (ou la fermeture) des sphincters précapillaires.
Si la vascularisation de tous les organes est assujettie à ces quatre facteurs, certains organes dits
« nobles » en sont beaucoup moins dépendants. Ceux sont les organes vitaux, tels que le cerveau, le
cœur, les poumons (etc.) dont le défaut de vascularisation entraîne des troubles importants voire la
mort.
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A titre d’exemples :
- Etat de choc. Le sujet réagit peu. Ses téguments sont pâles. Sa fréquence cardiaque est faible
de même que sa tension comme sa volémie sont basses. Seuls restent correctement
vascularisés ses organes nobles. Les sphincters précapillaires des muscles, par exemple,
sont fermés.
- Hyperthermie. Le sujet est actif. Ses téguments sont roses voire rouges, les veines sont
apparentes, dilatées. Le pouls est élevé, la tension importante, et la volémie est au maximun.
Tous ses organes sont perfusés.
En conclusion, la physiologie cardiovasculaire est ajustée via le système nerveux neurovégétatif aux
besoins qu’exprimeront au moment « t » les différents organes et appareils. Cette adaptation
s’effectue au niveau du cœur (fréquence et tension), de la volémie (volume du sang mis en
circulation), du diamétre des vaisseaux (vasoconstriction et/ou vasodilatation) et de la perfusion ciblée
(ouverture et/ou fermeture des sphincters).
NB : QUELQUES CHIFFRES :
LE CŒUR
Taille
Poids
Fréquence
Battements/jour
Battements/vie
Volume d’éjection (VE)
VE/jour
12 cm
250 – 350 g
60 – 80 bt/mn
100 000
3 milliards
80 ml/battement
8 000 litres
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