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Application d’un modèle d’analyse de l’interaction ventriculo-artérielle à la
défaillance hémodynamique

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REMERCIEMENTS
Je tiens à exprimer ma gratitude à ceux qui m’ont aidé de près ou de loin dans la
réalisation de ce travail.
Je pense tout d’abord à Isabelle, Maxime et Antoine qui m’ont encouragé tout au
long de ce travail et à mes parents grâce à qui j’ai pu réaliser ma vocation médicale.
Je tiens particulièrement à remercier le Professeur Bernard Lambermont, promoteur
de ma formation d’Intensiviste et de ces travaux de recherche. Sa disponibilité, ses
conseils et son sens critique me furent très précieux. Intensiviste et Physiologiste de
compétence unanimement reconnue, c’est aussi grâce à lui que furent posées les
questions auxquelles nous avons tenté de répondre dans ce travail.
Le Professeur Vincent D’Orio a largement contribué à ma formation d’Interniste
depuis mes stages au Service des Urgences jusqu’à ma spécialisation en Soins
Intensifs. Il est le coordinateur de tous ces travaux et m’a fait bénéficier de sa
compétence en Physiologie pour l’interprétation des résultats et la rédaction des
articles.
Ma gratitude va aussi au Professeur Michel Malaise qui m’a permis de mener à bien
ma formation en Médecine Interne. C’est auprès des Professeurs Luc Piérard et
Victor Legrand que j’ai réalisé mon assistanat en Cardiologie et que je me suis
intéressé aux aspects non invasifs et invasifs de l’étude de la fonction
cardiovasculaire.
Tous les travaux présentés dans cette thèse n’auraient pu être réalisés sans
HémoLiège, Centre de Recherche en Hémodynamique, longtemps dirigé par le
Professeur Raymond Limet, trop tôt disparu. Je remercie ses membres, les
Professeurs Alexandre Ghuysen, Philippe Kolh et Annie Fossion, les Docteurs
Vincent Tchana-Sato et Nathalie Janssen pour leur aide dans la réalisation des
manipulations expérimentales. Les bases mathématiques et les développements
informatiques m’ont été transmis par Monsieur Cédric Gommes, Docteur en
Sciences. Je remercie le Professeur Paul Gérard pour l’analyse statistique et les
discussions mathématiques. Ma gratitude va également à Monsieur Thomas Desaive,
Docteur en Sciences, pour ses conseils et sa collaboration technique.
C’est grâce au Professeur Philippe Kolh que j’ai pu rencontrer et réaliser des
collaborations avec les Professeurs Patrick Segers et Pascal Verdonck de l’Institut
d’Ingénierie BioMédicale de Université de Gand, le Professeur Nico Westerhof de
l’Institut de Physiologie de Université d’Amsterdam et le Professeur Nikos
Stergiopoulos du Laboratoire de Physiologie Appliquée de l’Ecole Polytechnique
Fédérale de Lausanne.
Enfin, j’exprime ma reconnaissance à Monsieur Jean-Paul Cheramy pour son aide
logistique et à Mademoiselle Anne Jeoris pour la dactylographie et la mise en page
de ce mémoire.

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TABLE DES MATIERES
1. INTRODUCTION ..................................................................................................................13
2. SYSTÈME VENTRICULAIRE ..............................................................................................17
2.1. Introduction .................................................................................................................................... 18
2.2. Relation de Frank-Starling ............................................................................................................ 19
2.3. Contractilité myocardique ............................................................................................................. 19
2.4. Modèle ventriculaire à élastance variable ................................................................................... 21
2.4.1. Introduction ............................................................................................................................. 21
2.4.2. La notion d’élastance ventriculaire variable.......................................................................... 22
3. SYSTÈME VASCULAIRE .....................................................................................................27
3.1. Introduction .................................................................................................................................... 28
3.2. Modèle Windkessel à 2 éléments ................................................................................................. 28
3.3. Analyse fréquentielle et modèle Windkessel à 3 et 4 éléments ................................................ 29
3.4. Elastance artérielle ......................................................................................................................... 35
4. INTERACTION VENTRICULO-ARTÉRIELLE ..................................................................37
4.1. Introduction .................................................................................................................................... 38
4.2. Concept de retour veineux de Guyton ......................................................................................... 38
4.3. Concept de couplage ventriculo-artériel de Sunagawa .............................................................. 40