Cœur et circulation

Cœur et circulation
Introduction
Les cellules ont intériorisé le milieu extérieur (Claude bernard) qui devait avoir une composition constante.
Ce milieu est appelé milieu intérieur ou la lymphe interstitielle.
Homéostasie (W. B. Cannon) : ensemble des mécanismes qui permettent le maintien de la constante du
milieu intérieur.
L’intériorisation du milieu extérieur à permis l’autonomie de l’individu par rapport au milieu ambiant. Il y a
mise en place d’un ou plusieurs systèmes circulatoires qui assurent le renouvellement permanant des
nutriments et le rejet des déchets, le transport des anticorps….
Il y a le système sanguin (rapide) et le système lymphatique (lent).
Le dispositif d’ensemble du système cardiovasculaire
La relation entre le saignement et la mort a sans doute été mise en évidence très tôt dans l'histoire de
l'humanité. Les Égyptiens avaient identifié le sang comme source de vie et siège de l'âme.
Les dissections pratiquées par les médecins grecs de Cos au V e siècle av. J.-C., dans la lignée d'Hippocrate,
sur des animaux égorgés induisent des erreurs de représentation : les artères sont retrouvées vides, on pense
donc qu'elles transportent de l'air, tandis que le foie et la rate sont gorgés de sang, ces deux organes sont donc
considérés comme des éléments importants du transport du sang. Hérophile, médecin d'Alexandrie du
IV e siècle av. J.-C., décrivit le premier la palpation du pouls. C'est à Erasistrate de Keos (320–250 av. J.-C.)
que l'on doit la première description des valves veineuses.
Galien (131-201) fait une description précise du réseau de veines et d'artères à partir de dissection de porcs,
mais interprète faussement le rôle des organes. Selon lui, le sang est créé dans le foie à partir des aliments, il
circule par les veines et va d'une part vers les poumons pour se mélanger à de l'air, d'autre part passe du
ventricule droit au ventricule gauche par la paroi poreuse où il prélève la chaleur qu'il redistribue dans le
corps ; arrivé aux extrémités du corps, le sang est consommé et ressort sous forme de transpiration.
Les médecins musulmans traduisent les traités de médecine égyptiens découverts lors de l'invasion de
l'Égypte au VII e siècle, dont le traité de Galien sur la circulation (traduit par Averroès). À partir du
X e siècle, ils décrivent de nombreuses maladies cardiovasculaires (thrombose et collapsus pour
Avicenne, péricardite pour Avenzoar) . Ibn Al-Nafis décrit le premier la circulation pulmonaire
(petite circulation) et l'enrichissement du sang en air par les poumons en 1242.
A u XVI e siècle, Michel Servet (espagnol) décrit la circulation pulmonaire ; on suppose qu'il connaissait les
travaux d'Ibn Nafis via leur traduction d'André Alpago. L'italien Realdo Colombo est le premier à décrire
parfaitement la circulation pulmonaire.
C'est Andrea Cesalpino (1519-1603) qui utilise le premier le terme de « circulation » et qui en attribue le rôle
a u cœur, alors que l'on pensait jusqu'ici que c'était le foie qui créait le mouvement. C'est William Harvey
(1578-1657), élève de Fabrice d'Acquapendente (1537-1619), qui fait la première description complète du
système circulatoire, dans son ouvrage Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in animalibus de
1628. Il décrit notamment le sens de circulation et le rôle exact des valvules veineuses, et établit que la
circulation est importante (plusieurs litres par minute) alors qu'on la croyait au goutte-à-goutte. Marcello
Malpighi identifie pour la première fois les capillaires au microscope en 1661.
Découvert en 1628 par HARVEY, le système cardiovasculaire est un système clos et qui possède une double
circulation c'est-à-dire deux circuits sur l’ensemble de la « tuyauterie » alimenté par une double pompe.
Une pompe à double corps
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Dans le corps humain, le cœur se situe dans le médiastin. C'est la partie médiane de la cage thoracique
délimitée par les deux poumons, le sternum et la colonne vertébrale. Il se trouve un peu à gauche du centre du
thorax, en arrière du sternum, sur le diaphragme. C'est un organe creux mû par un muscle, le myocarde, et
enrobé du péricarde (pericardium) ; il est entouré par les poumons.
Le cœur mesure de 14 à 16 cm et son diamètre de 12 à 14 cm. Sa taille est d'environ 1,5 fois la taille du poing
fermé de la personne. Son volume vaut environ 50 à 60 cm³. Un peu moins gros chez la femme que chez
l'homme, il mesure en moyenne chez celui ci 105 mm de largeur, 98 mm de hauteur, 205 mm de circonférence.
Le cœur d'un adulte pèse de 300 à 350 grammes. Ces dimensions sont souvent augmentées dans les affections
cardiaques. Il consiste en quatre chambres, appelées cavités cardiaques : les atria ou oreillettes en haut, et les
ventricules en bas. Chaque jour, le cœur pompe l'équivalent de 8 000 litres de sang pour un équivalent de
100 000 battements cardiaques.
L a pompe (le cœur) est constituée de deux hémicœurs séparés complètement par un septum (un
hémicœur droit et un hémicœur gauche). L’hémicœur comprend deux parties : une oreillette (ou atrium ou
auricule) et un ventricule pour chaque partie. Il y a donc quatre parties.
L’hémicœur droit évacue le sang dans la circulation pulmonaire et l’hémicœur gauche évacue le sang dans la
circulation systématique.
S’il y a différents débits entre les deux hémicœurs, c’est la mort de l’individu. Aucun des deux hémicœur ne
doit être vide. Le débit est appelé le débit cardiaque, il est égal à 5 à 6 litre/min. le volume de l’hémicœur est
de 65 mL de sang.
Système circulatoire
Circulation pulmonaire (petite circulation) :
Elle traverse un seul organe, les poumons, là où a lieu l’hématose du sang. On part du ventricule droit par un
vaisseau unique, l’artère pulmonaire ou tronc pulmonaire qui va irriguer les poumons (O²/CO²) et revient au
cœur au niveau de l’oreillette gauche par quatre veines pulmonaires.
Circulation systématique (grande circulation) :
Elle va alimenter les différents organes en parallèles. Dans chaque organe, il y aura un certain pourcentage
du débit cardiaque. La circulation parallèle permet une adaptation des débits dans certains organes. On part
du ventricule gauche par l’artère aorte unique pour alimenter les différents organes puis on revient au cœur
par la veine cave supérieure et la veine cave inférieure à l’oreillette droite.
La pression sanguine :
La pompe cardiaque assure la propulsion du sang dans l'appareil circulatoire sous une pression plus ou
moins élevée. Le débit du sang dans le système cardio-vasculaire entier se fait toujours d'une région de haute
pression vers une région de basse pression.
La mesure de la pression sanguine conduit à distinguer deux ensembles :
U n système à haute pression comprenant le cœur gauche (ventricule gauche), l'aorte et les artères
systémiques. La pression développée en moyenne de 120 à 150 mm de mercure, y est déterminée par le travail
cardiaque et la résistance à l'écoulement développée par le circuit artériel. Cette pression élevée détermine
l'écoulement rapide du sang vers les organes, permet de surmonter les forces hydrostatiques de gravité
devenues importantes chez un organisme à posture dressée et assure un meilleur contrôle des débits locaux.
Un système à basse pression, dont la pression moyenne est de 10 à 20 mm de mercure et comprenant les
capillaires, les veines systémiques, le cœur droit et la circulation pulmonaire toute entière. Cette basse
pression détermine au niveau des organes, des échanges efficaces pour une dépense d'énergie modérée.
Environ 80% du volume sanguin total, répartit dans le système à basse pression, apparaît alors comme un
réservoir de volume du sang, et s'oppose ainsi au circuit artériel, véritable réservoir de pression du sang.
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Particularité du système :
Il y a une irrigation propre du cœur (myocarde sur le schéma) par le système coronaire cardiaque
(infarctus = nécrose des tissus).
Les bronches sont alimentées par l’artère bronchique et rejettent leur sang par la veine bronchique qui
va se jeter directement dans le sang oxygéné.
L’irrigation splénique (rate), mésentérique (mésentère) et hépatique (foie) est appelée système porte
hépatique. La veine porte se charge de déchets, de nutriments et elle est dépourvue en O².
Un système porte est un système où il n’y a pas de retour direct au cœur ce qui permet un gain d’énergie et
de temps.
L’irrigation rénale
Le cœur
C’est lui qui créé la pression, c’est l’organe actif du circuit. C’est une pompe à double corps. C’est une
pompe foulante c'est-à-dire qui évacue mais ne pompe pas.
Le système valvulaire est entre chaque hémicœur. Il y a une valvule d’entrée et de sortie. Cela donne un
sens de passage au sang.
Les valvules sont au nombre de quatre :
La valve mitrale ou bicuspide entre l'oreillette gauche et le ventricule gauche ;
La valve tricuspide entre l'oreillette droite et le ventricule droit ;
La valve aortique sigmoïde ou en nid de pigeon entre le ventricule gauche et l'aorte ;
La valve pulmonaire sigmoïde ou en nid de pigeon entre le ventricule droit et l'artère pulmonaire
Il y a présence de muscles papillaires cordage.
Avoir un souffle au cœur, c’est avoir un problème de valvule.
Les vaisseaux
Il y a 100 000Km de vaisseaux dans le corps humain. Les artères et les veines représentent près de 100 Km.
C’est un réseau ramifié continu clos. Le réseau va permettre une distribution et une répartition du sang dans
toutes les parties de l’organisme en fonction des besoins.
Il a un rôle capacitif cela compense la discontinuité de l’apport cardiaque et cela permet de modifier la
répartition de la masse sanguine. Il y a une relation structure-fonction.
Les artères
Les artères sont les vaisseaux sanguins transportant le sang du cœur aux autres organes. Leur paroi
élastique amortit les élévations de pression systolique.
Les veines
Les veines sont issues de la fusion des veinules en vaisseaux de plus gros calibre, ces dernières amènent le
sang au cœur.
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Elles possèdent une paroi élastique et des valvules en « nid de pigeon » = valvules anti reflux permettant la
circulation sanguine à sens unique.
Plus le vaisseau est important (artères, grosses veines), plus il contient d'élastine, car celle-ci permet la
propulsion du sang. Les fibres d'élastines permettent la régularisation du flux sanguin, c'est à dire que le flux
sanguin saccadé du à la succession de systoles et de diastoles se transforme en un flux continue. L'élastine
permet d'accroitre le débit sanguin ce qui économise le travail du cœur.
Structure générale des parois vasculaires
Vaisseau de gros calibre
On distingue trois parois appelées tuniques qui entourent la lumière des vaisseaux.
L'adventice ou Tunica adventitia, une couche de tissu conjonctif.
La média ou Tunica media, une couche centrale, qui est surtout composée de tissu musculaire lisse mais
aussi de collagène et d'élastine. Elle est très trombogène.
L'intima ou Tunica intima, elle assure l'étanchéité du vaisseau. C’est le petit endothélium, il est anti
thrombrogène (empêche le sang de coaguler)
Les gros vaisseaux ont une irrigation propre appelée vasavasorum.
Les capillaires
Dans un capillaire, il y a qu’un endothélium et une membrane basale ce qui favorise les échanges.
Lorsque les muscles sont relâchés, on parle de vasodilatation ; la vasodilatation facilite l'irrigation de
l'organe, mais diminue la pression du sang. Lorsque les muscles sont contractés, on parle de
vasoconstriction
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Le cycle cardiaque – Contraction – Revolution
L’automatisme
Le cycle est caractérisé par la fréquence (ou période) :
75 battements/in (0,8s).
La fréquence est variable suivant l’état physique, l’âge,
le sexe et l’espèce (plus l’animal est gros plus le cœur bat
doucement ; F = 400/3√P pour les mammifères)
Si le rythme cardiaque augmente, c’est une
tachycardie.
Si le rythme cardiaque diminue, c’est une
brachycardie.
Un arrêt est appelé une arythmie.
Il y a deux phases : la contraction (systole) = 0,27 s et la
relaxation (diastole) = 0,53 s. le cœur se repose plus qu’il
ne travaille (1/2) c’est une raison qui fait que le cœur est
infatigable.
La fermeture de la valvule provoque un son. Pour la
mitrale et bicuspide c’est un bruit sourd (Poum) et pour le
sigmoïde, c’est un bruit sec (Pap)
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