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2016-2017
Physiologie
Système cardiovasculaire
– UE7: Sciences biologiques –
Indiquer ici, dans cette police s'il y a une annexe en fin d'heure
Semaine : n°18 (du 06/02/17 au
10/02/17)
Date : 10/02/2017
Heure : de 14h40 à
16h00
Binôme : n°29
Professeur : Pr. Duriez
Correcteur : 58
Remarques du professeur : toutes les questions se feront en amphi.
PLAN DU COURS
I)
Rappels
II)
Organisation du cœur
III)
Vaisseaux
IV)
Cycle cardiaque
A)
Systole
B)
Diastole
C)
Circulation générale
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I)
Physiologie
Rappels :
Le cœur est une pompe, sert à propulser le sang à travers tout l'organisme.
Anatomie : le cœur est situé dans la cage thoracique, disposé au milieu mais un peu décalé du coté gauche entre
la troisième et la sixième côtes.
Il est formé de 4 cavités :
–
deux ventricules (V)
–
deux oreillettes (O)
Un V droit, un V gauche, et idem pour les oreillettes.
Coeur droit et cœur gauche ne communiquent pas : pas de communication entre V droit et V gauche et pas de
communication entre O droite et O gauche (normalement, mais il existe des malformations cardiaques détectées
avant la naissance et dès que le bébé vient au monde on l'opère pour reboucher les trous, sinon il y aura un
mélange entre le sang oxygéné et le sang désoxygéné et le bébé sera en hypoxie :cela peut être mortel).
L'oreillette droite communique avec le ventricule droit et idem à gauche.
Ce cœur présente des vaisseaux qui vont amener du sang riche en oxygène et vont expulser vers les poumons du
sang pauvre en oxygène.
II)
Organisation du cœur
Coupe transversale d'un cœur : de l'extérieur vers l'intérieur :
–
première couche de tissu qui entour le cœur est le péricarde et la couche la plus externe est le péricarde
fibreux (très résistant, pleins de protéines, protection mécanique)
–
feuillet pariétal du péricarde séreux
–
cavité virtuelle : en réalité, le feuille pariétal va glisser contre le feuille viscéral du péricarde séreux. Ils
glissent grâce à la sécrétion de glycoprotéines qui servent de lubrifiant et facilitent le déplacement du cœur
quand il se contracte. En pathologie, cette cavité peut apparaître. En cas d'hémorragie, du sang peut passer
dans la cavité et on aura un hématome dans la cavité péricardique. On peut aussi avoir un liquide
inflammatoire qui remplie la cavité, et si on a des bactéries on peut avoir un liquide purulent qui remplit la
cavité.
–
feuillet viscéral du péricarde séreux : il est accolé directement au muscle cardiaque
Le muscle cardiaque est formé de cellules musculaires qui ressemblent aux cellules des muscles striés avec des
molécules d'actine et de myosine. Ce muscle porte le nom de myocarde et à l'intérieur on a les 4 cavités qui
contiennent du sang.
Comment sont réparties ces cavités ?
–
par convention à notre droite c'est tjrs le coté gauche
–
ventricule gauche avec oreillette gauche : l'O communie avec le V à travers un orifice qui va être bouché
de façon intermittente par le déplacement de feuillets qui portent le nom de valve : ici c'est la valve
mitrale ou valvule mitrale, ici on a deux feuillets
–
Le V droit qui communique avec l'O droite à travers un orifice qui va aussi pouvoir être ouvert ou fermé
selon le cycle cardiaque grâce à la valve tricuspide, ici on a trois feuillets.
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III)
Physiologie
Les vaisseaux
Du sang arrive du côté gauche par les veines pulmonaires, elles proviennent des poumons et amènent à l'oreillette
gauche du sang qui s'est oxygéné dans les poumons. On a des veines pulmonaires du côté droit et du coté gauche
(du poumon droit et et du poumon gauche) et arrivent toutes dans l'O gauche .Ce sang passe ensuite dans le
ventricule gauche (orifice ouverte en diastole) et quand on a contraction du ventricule le sang passe du V dans
l'aorte. Entre VG et aorte on a un système de valve : ce sont les valves aortiques. Le sang va irriguer tout
l'organisme, s'appauvrir en oxygène, il devient plus foncé et est récupéré par le système veineux (veinules qui se
regroupent en veines puis veine cave inférieure : récupère le sang de la partie inférieure du corps et la veine cave
supérieure récupère le sang de la tête et des membres sup). Le sang revient au cœur est déversé dans l'oreillette
droite. Ce sang va ensuite passer vers le ventricule droit à travers l'orifice (valve tricuspide) et quand les V se
contractent le sang est expédié par l'artère pulmonaire vers les poumons.
Ce sang s'enrichit en oxygène et on recommence le tout
Circulation systémique = grande circulation → cœur gauche
Circulation pulmonaire = petite circulation → cœur droit
Si on regarde une coupe de cœur, on remarque que ce n'est pas symétrique :
•
le ventricule droit est un feuillet attaché au ventricule gauche
•
il y a aussi une différence d'épaisseur, le ventricule gauche est plus épais que le ventricule droit
raisons mécanique : ventricule gauche doit envoyer à tout l'organisme donc doit être plus puissant avec
des résistances à l'écoulement du sang importante et avec 5 fois plus de pression que le ventricule
droit et inversement pour le ventricule droit.
→ hypertrophie de la paroi du ventricule gauche par rapport au droit
Coupe du cœur où on a sectionné le ventricule gauche dans le sens de la longueur et où on a retiré les oreillettes :
Il ne reste que les valves mitrales : ce sont des feuillets qui s'écartent et se rapprochent quand le cœur se contracte
ou se relaxe.
Ils sont reliés à des filaments (cordons tendineux) qui sont reliés à des muscles dans la paroi du cœur : muscles
papillaires.
Donc au cours du cycle cardiaque, quand le cœur se contracte, il y a un étirement → tire sur les cordons
tendineux → rabattement des valves = fermeture, → bloque le passage du sang.
Le seul passage sera donc passer dans l'aorte, il ne pourra pas remonter dans l'oreillette et il y a également des
valves au niveau de l'aorte.
Pathologies des valves cardiaques : valvulopathies (fuites), de multiples origines.
Ex :
•
infections bactériennes avec des streptocoques,
•
vieillissement : valves de moins en moins souples et peuvent se recouvrir d'un tissu fibreux et donc se
ferment mal, création d'orifices même quand fermés,
•
iatrogénie : médiator qui contient une molécule qui est une amphétamine et qui agit sur des récepteurs à
la sérotonine présents sur les valves, ce qui induit la formation d'un tissu fibreux + hypertension
pulmonaire qui détruit les poumons progressivement (mais on ne peut pas soigner une hypertension
pulmonaire, la seule solution est la greffe de poumons quand elle est possible)
Quand les valves ne se ferment plus correctement, au lieu de passer dans l'aorte, le sang passe dans l'oreillette →
diminution du débit cardiaque → insuffisance cardiaque.
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Physiologie
Cela marche aussi pour le ventricule droit et la valve tricuspide.
Il y a également des valves à la racine de l'aorte et à l'origine de l'artère pulmonaire qui s'ouvrent et se
ferment.
Elles peuvent également dégénérer et créer des valvulopathies qui peuvent conduire à des insuffisances
cardiaques.
En résumé :
–
2 cœurs, 4 cavités
–
1 cœur droit, 1 gauche
–
valves mitrales et tricuspides
–
aucune connexion entre le cœur droit et le cœur gauche
–
si connexion, pression partielle d'oxygène va diminuer → hypoxie (ce qui arrive chez les nouveauxnés, leur peau a alors une teinte bleue à cause de cette hypoxie)
Contraction = Systole
Relaxation = Diastole
Le cycle cardiaque débute par la contraction des oreillettes et est suivi de la contraction des ventricules.
Puis il y a les phénomènes de relaxations : relaxation auriculaire = diastole auriculaire et relaxation
ventriculaire = diastole ventriculaire
Cycle = diastole + systole
Il y a 2 circulations : la circulation pulmonaire dite petite circulation et la circulation systémique dite grande
circulation.
La circulation pulmonaire :
Début du cycle par la contraction du ventricule droit (= systole ventriculaire), le sang est propulsé vers
l'artère pulmonaire, ce sang correspond à du sang pauvre en oxygène et riche en CO2. Pendant la systole
ventriculaire, la valve tricuspides est fermée, ainsi que la valve mitrale.
Arrivé dans les poumons, le sang perd son CO2 par un processus de diffusion à travers les alvéoles
pulmonaires et gagne de l'O2 contenu dans les alvéoles pulmonaires, toujours par diffusion. Le sang des
capillaires pulmonaires va être recueilli par les veines pulmonaires qui arrivent dans l'oreillette gauche et ensuite,
la valve mitrale étant ouverte à ce moment là, nous sommes en phase de diastole, le cœur s'est relâché, le sang
s'écoule des veines pulmonaires vers le ventricule gauche
Ceci correspond à la petite circulation : entre ventricule droit et gauche en passant par les poumons pour
s'oxygéner
La circulation systémique :
On commence par le moment où le ventricule gauche se contracte, mais ça se passe en même temps du côté
droit que du côté gauche mais ici on s'intéresse au côté gauche uniquement
Pendant la systole ventriculaire, la valve mitrale est fermée (le sang ne peut donc pas remonter dans l'oreillette)
mais la pression du sang augmente et devient supérieure à celle dans l'aorte, la valve aortique va s'ouvrir et les
sang va être propulsé dans l'aorte, il s'agit du sang oxygéné.
Le sang va emprunter le système artériel, arriver dans le système capillaire, au niveau des organes il va perdre
son O2 et gagner du CO2 et va donc devenir plus foncé (car plus pauvre en oxygène).
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Physiologie
Ce sang chargé en dioxyde de carbone revient par les veines caves (inférieure et supérieure) dans l'oreillette droite
et passe dans le ventricule droit en passant par la valve tricuspide. Et c'est ici que reprend la circulation
pulmonaire.
Les 2 phénomènes fonctionnent simultanément.
Les 2 ventricules se contractent en même temps, expédiant du côté gauche le sang vers l'aorte et du côté droit le
sang vers l'artère pulmonaire et se relâchent aussi en même temps (diastole simultanée).
Le cœur est donc bien formé de 2 parties (côté droit et gauche) avec 2 circuits différents.
–
grande circulation permettant d'oxygéner les organes
–
petite circulation permettant d'oxygéner le sang en le faisant passer à travers les poumons
Encore une fois, pas de communication entre le cœur droit et le cœur gauche.
IV)
Cycle cardiaque
Par convention, on commence par la diastole = relaxation complète du cœur.
A)
Diastole :
Le sang remplit les oreillettes parce que la pression à l'intérieur du cœur est faible et le sang s'écoule du coté
gauche depuis les veines pulmonaires vers l'oreillette gauche et du coté droit des veines caves vers l’oreillette
droite.
Les valves mitrales et tricuspides sont ouvertes.
A la fin de cette première partie, le ventricule va se relâcher complètement et l'étirement sur les tendons va
diminuer et les valves vont s'ouvrir, le sang s'écoule des oreillettes vers les ventricules.
Remplissage passif du cœur, c'est l'écoulement du sang de la périphérie au cœur tant que la pression du sang dans
le cœur est inférieure à la pression périphérique, le sang rempli passivement les ventricules
A cette phase du cycle, la valve aortique à gauche et pulmonaire à droite sont fermées car la pression du sang
dans l'aorte et l'artère pulmonaire sont supérieures à la pression du sang dans le cœur.
Pas de système de cordage pour ces valves, juste un différentiel de pression.
L'intérêt est d’empêcher que le sang qui vient d'être injecter dans l'aorte et les artères pulmonaires revienne en
arrière → diminution du volume d'éjection → diminution du débit cardiaque → insuffisance cardiaque
Pathologies : si valves aortiques et pulmonaires dégradées, laissent fuir le sang diminution du débit cardiaque.
Mêmes valvulopathies que les valves mitrale et tricuspide.
A la fin de la diastole, le cœur s'est rempli passivement de sang
Une onde électrique prend naissance dans le cœur et provoque la contraction du cœur
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B)
Physiologie
Systole :
La systole débute par la contraction des oreillettes.
Entre VCI et VCS il y a le nœud sinusal qui génère une stimulation électrique qui se propage vers les oreillettes
qui se contractent → elles vident le contenu de leur sang dans les ventricules et viennent remplir d'avantage les
ventricules (qui étaient déjà remplis passivement), la contraction des oreillettes termine le remplissage des
ventricules +++
Les ventricules sont ainsi suffisamment distendus pour pouvoir se contracter.
Valves aortiques et pulmonaires toujours fermées.
L'influx électrique passe des oreillettes vers les ventricules, il provoque la contraction des ventricules : systole
ventriculaire qui comporte 2 phases
•
La systole ventriculaire isovolumétrique : les parois des ventricules commencent à se contracter et
augmentent la pression sur le sang présent dans les ventricules mais pas d'éjection du sang
Valves mitrales et tricuspides se ferment → fibres tendineuses se tendent à cause de la mise sous tensiond
es ventricules
Valves aortiques et pulmonaires toujours fermés
Sang emprisonné dans ces cavités
•
La pression augmente au niveau de la paroi des ventricules, cette pression va pousser sur le sang et la
pression du sang devient supérieure dans les ventricules par rapport à l'aorte et l'artère pulmonaire
Le sang va donc être éjecté du cœur vers l'aorte et l'artère pulmonaire : phase d'éjection systolique
ventriculaire.
A la fin de la phase d'éjection, les valves aortique et pulmonaire sont ouvertes et les valves mitrale et
tricuspide sont fermées.
A partir de ce moment là, il y a la relaxation du cœur, il va se relâcher et en se relâchant la pression diminue dans
les ventricules et devient inférieure par rapport à l'aorte et à l'artère pulmonaire et donc le sang qui est présent
dans l'aorte et dans l'artère pulmonaire va appuyer sur les valves aortiques et pulmonaires qui vont se fermer.
En résumé :
Systole : Les valves tricuspide et mitrale sont fermées par contre pendant et ouverture de la valve aortique et
pulmonaire
Inversement pendant la diastole
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C)
Physiologie
La circulation générale
Quand le ventricule gauche se contracte on envoie le sang dans l'aorte, puis les artères et les organes et il revient
des organes au cœur par les veines cave.
Dans la petite circulation, le sang est éjecté dans l'artère pulmonaire, passe par les poumons et revient dans
l'oreillette et la ventricule gauche.
Encore une fois, la pression dans la grande circulation est nettement plus importante que a pression dans la petite.
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