Physiologie et physiopathologie système

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Pierre Dos Santos
Professeur de Physiologie – Université Bordeaux Segalen
Praticien Hospitalier de Cardiologie – CHU de Bordeaux
[email protected]
PHYSIOLOGIE DE LA CIRCULATION
BORDEAUX
Le 14 DÉCEMBRE 2012
GÉNÉRALITÉS
LA CIRCULATION : UNE DES 4 GRANDES FONCTIONS
Respiration Alimentation et excrétion Reproduction
SYSTÈMES AMÈLIORANT LES ÉCHANGES DE MATIÈRE ENTRE LES MASSES TISSULAIRES
Système propulsif et vasculaire Système cardiovasculaire
APPARUE LORS DE LÉVOLUTION
Augmentation de la masse des organismes multicellulaires Augmentation de la demande énergétique Apparition de tissus spécialisés
LE CONCEPT DE « FONCTION »
Rôle qu’une chose est sensée accomplir « le cœur a pour fonction de pomper le sang » « les vaisseaux ont pour fonction de conduire le flux sanguin »
INDUIT UNE NOTION DE FINALISATION, DE NORMATIVITÉ DE QUELQUE CHOSE
Le cœur est là pour pomper le sang Il est conçu pour cela… Par qui ?
GÉNÉRALITÉS
QUELLE EST LA FONCTION DU SYSTÈME CARDIOVASCULAIRE ?
Pourquoi est-il là?
Pourquoi est-il fait comme il est fait?
Quel est le projet ?
Quelle est son action caractéristique?
Comment fonctionne-t-il ?
Dans quel processus s’inscrit-il ?
CAUSALITÉ EFFICIENTE
CAUSALITÉ FINALE
GÉNÉRALITÉS
QUELLE EST LA FONCTION DU SYSTÈME CARDIOVASCULAIRE ?
Variables
Régulées
Fonctionnelles
REPRÉSENTATION SCHÉMATIQUE DU SYSTÈME
CARDIOVASCULAIRE

MODÉLISATION DE LA CIRCULATION
Grande circulation Petite circulation
CONVERSION DUN FLUX PULSATILE EN FLUX CONTINU
VASOMOTRICITÉ DES DIFFÉRENTS VAISSEAUX ARTÉRIELS
ÉLASTICITÉ DES ARTÈRES
RELATION PRESSION-VOLUME
Mesurée sur des aortes humaines
LA COMPLIANCE ARTÉRIELLE
Influence de l’âge
DÉTERMINANTS
DE LA PRESSION ARTÉRIELLE
Relations flux-pression-travail
dans un système hydraulique à flux continu ou intermittent
flux continu
flux intermittent
DÉTERMINANTS
DE LA PRESSION ARTÉRIELLE
Facteurs physiologiques Facteurs
physiques
Volume sanguin
artériel
Compliance
artérielle
Débit cardiaque
= FC x VES
Résistances
périphériques
Pression
artérielle
P
Temps
DÉTERMINANTS
DE LA PRESSION ARTÉRIELLE

Qr
Q
Pa
R
Va
Ca
Qh
⇒ dPa / dt = (Qh - Qr) / Ca
Ca = dVa / dPa ⇒ dVa = Ca x dPa ⇒ dVa / dt = Ca x (dPa / dt )
dVa / dt = Qh - Qr
LINTERACTION COMPLIANCE - RÉSISTANCE
Ca = dVa / dPa
R = Pa / Qr
DÉTERMINANTS
DE LA PRESSION ARTÉRIELLE
Condition contrôle
Élévation instantanée des résistances
Élévation stable des résistances
Élévation instantanée du débit cardiaque
Élévation stable du débit cardiaque
DÉTERMINANTS DE LA PRESSION ARTÉRIELLE
dPa / dt = (Qh - Qr) / Ca
LINTERACTION COMPLIANCE - RÉSISTANCE
Effet dune modification du VES dans un
système artériel à compliance constante
LINTERACTION COMPLIANCE - RÉSISTANCE
Effet dune modification
des résistances dans un système artériel à compliance constante (P/V linéaire)
Effet dune modification des résistances chez lhypertendu (P/V curviligne)
DÉTERMINANTS DE LA PRESSION ARTÉRIELLE
Effet dune modification du VES dans un
système artériel
à compliance constante
LINTERACTION COMPLIANCE - RÉSISTANCE
Effet dune modification de la
compliance sur la pression pulsée
DÉTERMINANTS DE LA PRESSION ARTÉRIELLE
Effet dune modification des
résistances dans un système
artériel à compliance constante
(P/V linéaire)
Effet dune modification des
résistances chez
lhypertendu
(P/V curviligne)
LINTERACTION COMPLIANCE - RÉSISTANCE
DÉTERMINANTS DE LA PRESSION ARTÉRIELLE
LINTERACTION COMPLIANCE - RÉSISTANCE
DÉTERMINANTS DE LA PRESSION ARTÉRIELLE
Compliance
Pression artérielle mmHg

LES COURBES DE PRESSION ARTÉRIELLE
-! Londe de pression artérielle est transmise plus vite que laugmentation de flux
- La vitesse de transmission de londe de pression est plus basse dans les segments proximaux que dans les segments distaux - Une diminution de la compliance augmente la vitesse de transmission de londe de pression
artérielle
Distorsion du contour de londe de pression artérielle
- Délai de survenue (Compliance) - Disparition de lincisure (propriétés viscoélastiques) - Élévation et raccourcissement de la portion systolique (ondes de réflexion, effilement, résonance, compliance) - Apparition dun bombement en diastole
LE CONTRÔLE DE LA VASOMOTRICITÉ
Régulation du tonus
de la cellule musculaire lisse artérielle
Cathécolamines, Angiotensine, Endothéline…
Autorégulation du flux de perfusion
Régulation myogénique
Autorégulation du flux de perfusion
Régulation myogénique
Autorégulation du flux de perfusion
Régulation dépendante de lendothélium

Ca 2+-Calmodulin
NOS
L-Arg P-450
Ca 2+
Acétylcholine, Bradykinine, sérotonine, Histamine
Flux, étirement
Relaxation
soluble
guanylate cyclase
GTP cGMP cAMP ATP
adenylate cyclase
K+
Cyclo-
oxygenase
R
PLC
Ca 2+ PLA2
Arachidonate
SR
PGI2
EDHF
NO
R
∆Vm
LE RÔLE VASOACTIF DE LENDOTHÉLIUM
Cellule endothéliale
Cellule musculaire lisse
Parenchyme
ATP → ADP → Adénosine H+ , CO2 , K+
LUMIÈRE VASCULAIRE
ALTÉRATIONS PHYSIOLOGIQUES ÉLÉMENTAIRES AU
COURS DE L INSUFFISANCE CARDIAQUE
ACH Cont NTG
RVP
Flux
ACH
Cont NTG
DYSFONCTION ENDOTHÉLIALE
LIMITATION DU DÉBIT
MUSCULAIRE À L EFFORT
Coeur Muscle
Insuffisance Cardiaque
Sujet Normal
Effort
Effort
Effort
Effort
Repos
Repos
Artères Artérioles
musculaires
∆ Pm ∆ (1/R)
Sujet Normal
Insuffisance Cardiaque
LE RÔLE VASOACTIF DE LENDOTHÉLIUM
Vasorégulation et Insuffisance cardiaque
Systèmes VC
•! Angiotensine II •! Noradrénaline •! Endotheline •! Vasopressine
0!
Systèmes VD
•! NO •! BK •! ANP-BNP-CNP •! Adrénomédulline
La balance entre systèmes VD et VC est en déséquilibre,
les systèmes VD sont inhibés et les systèmes VC activés
LE RÔLE VASOACTIF DE LENDOTHÉLIUM
FACTEURS DINTÉGRATION DE LA FONCTION
CARDIOVASCULAIRE
FACTEURS DINTÉGRATION DE LA FONCTION
CARDIOVASCULAIRE
DÉBIT
CARDIAQUE
FRÉQUENCE
CARDIAQUE
CONTRACTILITÉ
PRÉCHARGE
POSTCHARGE
PARAMÈTRES CARDIAQUES PARAMÈTRES DE COUPLAGE
RÉFLEXE DE CONTRÔLE DE LA PRESSION ARTÉRIELLE EN CAS DAUGMENTATION DU RETOUR VEINEUX
Afférences : X Efférences:
Excitation du
sympathique
Tachycardie
Effet inotrope
Augmentation du Qc
Récepteurs
auriculaires et
veineux sensibles à
l’étirement
LE RÉFLEXE de BAINBRIDGE
FACTEURS DINTÉGRATION DE LA FONCTION
CARDIOVASCULAIRE