MD CV DFGSM V2b - UE CardioVasculaire DFGSM2

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Physiologie
Cardio-Vasculaire
DFGSM2
U.F.R. de Médecine de Montpellier – Nîmes
Octobre 2013
Michel Dauzat – Antonia Pérez-Martin
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http://pathologie-cardiovasculaire.etud.univ-montp1.fr/
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Physiologie Cardio-Vasculaire
1. Organisation Générale
2. Le Cœur et le cycle cardiaque
3. Volume Sanguin, Pression Sanguine
4. Le Cardiomyocyte
5. Le Tissu Nodal
6. Loi de Starling, Force Ventriculaire,
Boucle Pression / Volume
7. L’accord Cardio-Vasculaire, l’onde artérielle
8. La Microcirculation
9. La Cellule Musculaire Lisse Vasculaire
10. La Fonction Endothéliale Vasomotrice
11. Le Contrôle Vasomoteur
12. La Circulation Lymphatique
13. La Circulation Veineuse
14. Fonction Cardiaque versus Fonction Vasculaire
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1 - Organisation générale de l’appareil Cardio-Vasculaire
ArtèresVeines
Artérioles
Capillaires
Cœur
Respiration
Cellules
Diffusion ∼
∼∼
∼ 10 µm
Diffusion
∼
∼∼
∼ 0,5 µm
Retour
Distribution
Si les organismes vivants uni- ou pauci-cellulaires peuvent survivre en
échangeant directement, par simple diffusion, oxygène et nutriments d’une part,
dioxyde de carbone et déchets métaboliques d’autre part, avec leur
environnement (notamment en milieu liquide), le temps nécessaire aux échanges
par diffusion augmente en fonction du carré de la distance et devient donc
incompatible avec un métabolisme normal chez les organismes plus volumineux.
Chez les insectes, ce sont des petits tubes, les trachées, qui conduisent les gaz
respiratoires à proximité des cellules. Chez les animaux de plus grande taille, un
vecteur d’échanges est nécessaire : il est représenté par le sang, propulsé par le
cœur, dans un réseau de distribution, constitué par les vaisseaux sanguins :
l’ensemble forme l’appareil cardio-vasculaire.

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1 - Organisation générale de l’appareil Cardio-Vasculaire
Respiration
Cellules
L’appareil cardio-vasculaire est interfacé avec l’environnement, par les poumons
pour les échanges concernant les gaz respiratoires, par l’appareil digestif pour
l’entrée des nutriments et l’élimination de certains produits par la bile et les
sécrétions digestives, et par les reins pour l’élimination des déchets solubles.
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1 - Organisation générale de l’appareil Cardio-Vasculaire
Cœur
Respiration
Cellules
Diffusion ∼
∼∼
∼ 0,5 µm
Au niveau des poumons, la distance séparant l’air contenu dans les alvéoles
pulmonaires et les vaisseaux sanguins capillaires est inférieure à 1 µm, ce qui est
tout à fait compatible avec des échanges rapides et efficaces par diffusion.
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1 - Organisation générale de l’appareil Cardio-Vasculaire
Artères
Cœur
Respiration
Cellules
Diffusion ∼
∼∼
∼ 0,5 µm
Conduction
Distribution
Le sang oxygéné lors de son passage dans les poumons est ensuite propulsé
par le ventricule gauche dans un réseau ramifié de distribution constitué par les
artères, conduisant le sang jusqu’aux organes et tissus.
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1 - Organisation générale de l’appareil Cardio-Vasculaire
Artères
Artérioles
Cœur
Respiration
Cellules
Diffusion ∼
∼∼
∼ 0,5 µm
Conduction
Distribution
Résistance
ajustable
A l’extrémité de ce réseau, les petites artères approvisionnant les tissus sont
remarquables par l’épaisseur relative de la musculature de leur paroi, de sorte
qu’elles jouent un rôle de contrôle des conditions circulatoires locales,
permettant, selon que cette musculature se contraste (vasoconstriction) ou se
relâche (vasorelaxation), respectivement de réduire ou accroître le débit sanguin
: ce sont les artérioles.

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1 - Organisation générale de l’appareil Cardio-Vasculaire
Artères
Artérioles
Capillaires
Cœur
Respiration
Cellules
Diffusion ∼
∼∼
∼ 10 µm
Diffusion
∼
∼∼
∼ 0,5 µm
Conduction
Distribution
Résistance
ajustable
Fait suite aux artérioles un fin réseau de très petits vaisseaux, richement
interconnectés (« anastomosés »), les capillaires. Contrairement aux autres
vaisseaux sanguins, les artérioles sont quasiment dépourvues de musculature,
leur paroi, très fine, se limitant à un revêtement fait d’une couche unique de
cellules (l’endothélium). A travers de cette paroi, les échanges entre le sang et
liquide intercellulaire (ou liquide interstitiel) se font très facilement, par diffusion.
Dans de nombreux tissus, la paroi des vaisseaux capillaires comporte en outre
des orifices, ou « pores », permettant le passage de molécules non diffusibles.
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1 - Organisation générale de l’appareil Cardio-Vasculaire
ArtèresVeines
Artérioles
Capillaires
Cœur
Respiration
Cellules
Diffusion ∼
∼∼
∼ 10 µm
Diffusion
∼
∼∼
∼ 0,5 µm
Retour
Conduction
Distribution
Capacité
Résistance
ajustable
A l’issue du réseau capillaire, le sang est collecté par de petites veines (ou
« veinules »), qui se rassemblent pour former de plus larges veines, ramenant le
sang vers le cœur. D’une façon générales, les veines sont des vaisseaux
sanguins de diamètre plus large que les artères, et de paroi plus fine, plus
facilement déformables. Ainsi, l’ensemble des veines constitue une sorte de
réservoir sanguin, contenant environ les deux tiers du volume sanguin total.
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1 - Organisation générale de l’appareil Cardio-Vasculaire
ArtèresVeines
Artérioles
Capillaires
Cœur
Respiration
Cellules
Diffusion ∼
∼∼
∼ 10 µm
Diffusion
∼
∼∼
∼ 0,5 µm
Retour
Conduction
Distribution
Capacité
Résistance
ajustable
L’appareil cardio-vasculaire est donc un circuit fermé, avec un réseau de
conduction et distribution formé par les artères, un site de contrôle du débit
sanguin local constitué par les artérioles, un site d’échanges par diffusion
représenté par les capillaires, et un circuit de retour représenté par les veines, qui
jouent aussi un rôle de réservoir sanguin.
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1 - Organisation générale de l’appareil Cardio-Vasculaire
Tête, Cou
Membres supérieurs
Poumons
Bronches
Rate
Mésentère
Tubules Glomérules
Tronc, Pelvis
Membres inférieurs
Foie
Coronaires
Réseau ArtérielRéseau Veineux
L’appareil cardio-vasculaire est en réalité constitué de deux circuits : la circulation
pulmonaire ou « petite circulation », et la circulation générale ou « systémique »,
disposées en série.

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1 - Organisation générale de l’appareil Cardio-
Vasculaire
Coeur
Le cœur comporte en fait deux parties : le cœur droit, qui propulse le sang dans
la circulation pulmonaire, et le cœur gauche, qui le propulse vers la circulation
systémique.
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1 - Organisation générale de l’appareil Cardio-Vasculaire
Poumons
Poumons
Le sang ramené au cœur droit par les veines est ainsi propulsé par le ventricule
droit dans l’artère pulmonaire, qui le distribuent aux poumons, où il est
débarrassé du dioxyde de carbone et saturé en dioxygène. Les veines
pulmonaires amènent ensuite ce sang fraîchement oxygéné vers le cœur
gauche.
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1 - Organisation générale de l’appareil
Cardio-Vasculaire
Poumons
Cerveau
Le ventricule gauche propulse alors ce sang oxygéné vers les différents organe,
par un gros vaisseau unique, l’aorte, qui se divise en branches approvisionnant
l’ensemble de l’organisme. Vers la tête et le cerveau, ce sont les artères
carotides. Les veines qui drainent ces organes convergent vers la veine cave
supérieure, qui rejoint le cœur droit.
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Tête, Cou
Membres supérieurs
Poumons
Tête, Cou,
Membres Supérieurs
1 - Organisation générale de l’appareil
Cardio-Vasculaire
Selon la même disposition, les artères subclavières approvisionnent les membres
supérieurs et le cou.

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1 - Organisation générale de
l’appareil Cardio-Vasculaire Tête, Cou
Membres supérieurs
Poumons
Foie
Foie
Dans la partie inférieur du corps, l’aorte donne des branches en direction des
principaux viscères de la cavité abdominale, notamment le foie par l’artère
hépatique. Le sang veineux du foie rejoint, par la veine cave inférieure, le cœur
droit.
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1 - Organisation générale de
l’appareil Cardio-Vasculaire Tête, Cou
Membres supérieurs
Poumons
Rate
Foie
Rate
De la même façon, la rate est approvisionné en sang fraîchement oxygéné par
l’artère splénique (ou liénale).
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1 - Organisation générale de
l’appareil Cardio-Vasculaire Tête, Cou
Membres supérieurs
Poumons
Rate
Foie
Rate
Veine Porte
Mais l’on constate là une première variante au schéma circulatoire général : le
sang veineux provenant de la rate ne rejoint pas directement la veine cave
inférieure, mais une veine intermédiaire, la veine porte, qui le conduit au foie.
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1 - Organisation générale de
l’appareil Cardio-Vasculaire Tête, Cou
Membres supérieurs
Poumons
Rate
Mésentère
Foie
Mésentère
La même disposition concerne le tube digestif (estomac, duodénum, jéjunum,
iléon, colon, rectum) et ses glandes : leur sang veineux rejoint aussi la veine
porte, et parvient donc au foie. Celui-ci reçoit donc un double apport sanguin : du
sang « artériel », par l’artère hépatique, et du sang « veineux », par la veine
porte.