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1 L’appareil circulatoire L’appareil circulatoire I. L’appareil cardio-vasculai

1 L’appareil circulatoire L’appareil circulatoire I. L’appareil cardio-vasculaire Pour fonctionner, les organes ont besoin d’un apport sanguin en oxygène et en nutriments. En contrepartie, ils produisent des déchets et du dioxyde de carbone. C’est le système cardio-vasculaire qui se charge de ces échanges. Il est constitué d’une pompe, le cœur, qui propulse le sang dans tout le corps. Il comprend également des vaisseaux de différents diamètres fonctionnant en circuit fermé, dans lesquels le sang circule. Quelques chiffres – – Le cœur exécute plus de 100 000 battements/jour (3 milliards de fois en une vie). – – Le cœur pèse 200 à 300 g. – – Le cœur pompe 5 litres de sang/min soit 8 000 litres jour soit près de 250 millions de litres de sang en une vie. – – Le sang circule à 2 km/h. – – Le réseau sanguin est un réseau s’étendant sur près de 150 000 km ! A. Anatomie du cœur Myocarde : muscle strié cardiaque. Péricarde : membrane séreuse entourant le cœur. Endocarde : partie interne cardiaque. Vaisseaux coronaires : vaisseaux nourriciers du cœur. Ventricule gauche : grande cavité inférieure du cœur, séparée de l’oreillette gauche par les valvules mitrales et de l’artère aorte par les valvules sigmoïdes. Ventricule droit : grande cavité inférieure droite du cœur, séparée de l’oreillette droite par les valvules tricuspides et de l’artère pulmonaire par les valvules sigmoïdes. Oreillette gauche : petite cavité supérieure, séparée du ventricule gauche par les valvules mitrales. Oreillette droite : petite cavité supérieure droite du cœur, séparée du ventricule droit par les valvules tricuspides. Valvule mitrale (2 valves) : valvule auriculo-ventri- culaire séparant l’oreillette gauche et le ventricule gauche. Valvule tricuspide (3 valves) : valvule auriculo-ventri- culaire séparant l’oreillette droite et le ventricule droit. Valvules auriculo-ventriculaires : valvules séparant les oreillettes des ventricules. Valvule ventriculo-artérielle aortique : valvule sépa- rant le ventricule gauche de l’aorte. Valvules ventriculo-artérielle pulmonaires : valvules séparant le ventricule droit de l’artère pulmonaire. 2 Fig. 1 Le cœur © Mélissa Riffard artère pulmonaire aorte veines pulmonaires valve aortique valve mitrale valve tricuspide veine cave supérieure valve sigmoïde pulmonaire veine cave inférieure A = O.D. = oreillette droite B = V.D. = ventricule droit C = O.G. = oreillette gauche D = V.G. = ventricule gauche O.D. V.D. O.G. V.G. B. Caractéristiques anatomiques du cœur Le cœur est un muscle strié creux, qui se situe dans la cavité thoracique au niveau du médiastin. Il a une forme pyramidale et sa face inférieure repose sur le diaphragme. Il est orienté vers la gauche. Il pèse envi- ron 250 g. Il est recouvert par une membrane séreuse à l’intérieur de laquelle se trouve un liquide lubrifiant qui permet les mouvements du cœur. Cette enve- loppe externe se nomme le péricarde. Le cœur est parcouru par deux sillons : le sillon auri- culo-ventriculaire qui sépare les oreillettes et les ventricules et le sillon interauriculaire et interventri- culaire qui permet de séparer le cœur gauche et le cœur droit. Le cœur est composé d’une épaisse paroi muscu- laire appelée myocarde. Le myocarde est considéré comme un muscle strié, toutefois il est particulier puisque les cellules sont plus courtes et ramifiées. Le muscle cardiaque ne se contracte pas sous l’action de la volonté. En fait, on trouve deux types de cellules myocardiques : les cellules musculaires classiques appelées cardiomyocytes et des cellules permettant l’excitation et la conduction de l’influx, le tissu nodal. Les cardiomyocytes sont des cellules étroitement connectées, les zones de jonction entre deux cellules sont appelées disques intercalaires. Cellules myoendocrines Au niveau des oreillettes, on trouve aussi des cellules myoendocrines qui sécrètent des hormones (peptide atrial natriurique). Enfin, la membrane de tissu conjonctif qui tapisse l’in- térieur du cœur se nomme l’endocarde. Il se compose de deux parties : gauche et droite (G et D) ne communiquant pas. Ces parties sont séparées par un septum ou cloison (sauf chez le fœtus où ils communiquent via le foramen ovale). 3 L’appareil circulatoire Il est composé de 4 cavités : deux petites cavités en haut, les oreillettes droites et gauches qui reçoivent le sang des veines, et deux cavités plus grandes, les ventricules droit et gauche, qui en se contractant expulsent le sang dans les artères. Entre les oreillettes et les ventricules, il existe des valvules (tricuspides à droite et mitrale à gauche), elles empêchent le reflux de sang. Valvules Le sang se déplace des régions à haute pres- sion vers les régions à basse pression. L’ouverture des valvules est dépendante de ce phénomène. Le cœur possède une irrigation qui lui est propre, assurée par les vaisseaux coronaires : artères coro- naires (droite et gauche), qui prennent naissance à la base de l’aorte, et veines coronaires. Le cœur est sous la dépendance du système nerveux autonome (système nerveux sympathique et parasympathique). C. Anatomie des vaisseaux L’appareil cardio-vasculaire comprend une pompe, le cœur, et plusieurs types de vaisseaux permettant de véhiculer le sang vers les organes et inversement. Au niveau du cœur partent de grands vaisseaux appe- lés artères. Ces artères vont voir leur diamètre rétrécir pour devenir des artérioles. Arrivées au niveau des tissus, les artérioles deviennent encore plus petites et se transforment en capillaires, c’est grâce à eux que les échanges nutritionnels se font. À partir des capillaires, se forment les veinules qui sont de petits vaisseaux qui vont confluer pour donner des veines, lesquelles vont repartir vers le cœur. 1. Les artères Ce sont des conduits élastiques, capables de main- tenir le débit sanguin. La paroi des artères se diffé- rencie en trois couches : la couche externe, appe- lée adventice, est une couche de tissu conjonctif, ensuite se trouve la media, qui est une couche épaisse comprenant des fibres musculaires lisses et du tissu conjonctif élastique, enfin la couche la plus interne se nomme l’intima, qui est une couche mince tapissée de cellules endothéliales. 2. Les artérioles Les artères se ramifient à l’intérieur d’un organe en artérioles. Ces artérioles perdent en élasticité (elles ont moins d’élastine et une couche musculaire plus importante) mais permettent de transformer un flux discontinu pulsatile en flux continu. Les arté- rioles sont donc moins déformables. Les petites et moyennes artères sont donc douées de vasomotricité. Le contrôle de la vasomotricité artériolaire est sous la dépendance de deux types de facteurs : les facteurs locaux (comme une augmentation des besoins tissulaires qui va se traduire par une augmentation du débit local : c’est l’hyperhémie) et extrinsèques (hormones, système nerveux autonome). 3. Les veines La paroi des veines est semblable à celle des artères, mais la différence entre l’adventice et la media est faible : la media contient moins de fibres musculaires lisses. La paroi des veines est plus fine et moins rigide que celle des artères. Elles peuvent ainsi jouer un rôle de réservoir sanguin. Enfin, au niveau de l’inti- ma, on trouve des valvules qui empêchent le sang de refluer. Les veines possèdent des fibres muscu- laires lisses permettant de modifier la compliance veineuse. La contraction induit une diminution de la compliance et une diminution du volume sanguin, ce qui a pour effet d’augmenter la pression sanguine (et inversement). Le retour veineux (débit revenant à l’oreillette) est fonction de la différence de pression entre oreillettes et veines périphériques. 4. Les capillaires Ce sont de très petits vaisseaux possédant un endo- thélium simple sur une lame basale comme paroi. Autour des capillaires se trouvent des péricytes. Au début de chaque capillaire, on trouve un sphincter qui contrôle le passage du sang dans le vaisseau. La circulation sanguine est ralentie au niveau des capil- laires. On trouve différents types de capillaires : les capillaires continus, les capillaires fenestrés (intes- tin…) ou discontinus (foie, rate…). Les capillaires possèdent donc une paroi très mince et perméable aux petites molécules (glucose, ions inorganiques…). La surface des capillaires est très grande, ce qui faci- lite les échanges. 4 Les échanges entre le sang et le liquide interstitiel sont liés à la pression oncotique et la pression hydrosta- tique. Entre le liquide interstitiel et le liquide intracel- lulaire les échanges se font via l’osmose. Le passage des solutés se fait par gradient électrochimique. Qu’est-ce que le pouls ? C’est tout simplement la propagation de l’onde de pression artérielle qui est à l’origine de la vibration donnant le pouls. D. Physiologie 1. Genèse des battements du cœur Le tissu nodal est composé de cellules cardionec- trices. Ces cellules sont capables de se dépolariser automatiquement. Le tissu nodal se trouve au niveau de quatre grands points dans le cœur : le nœud sinusal (ou de Keith et Flack) situé dans la paroi de l’oreillette droite, le nœud septal ou nœud d’Aschoff Tawara (qui se trouve dans la partie inférieure de la paroi de l’oreillette droite), le faisceau de His et le réseau de Purkinje. Les contractions cardiaques sont régulières, ryth- miques et adaptées à l’effort. Le cœur est doué d’automatisme grâce au tissu nodal. Le tissu nodal est constitué de cellules qui possèdent la propriété d’être autorythmiques : elles sont capables de dépolarisation spontanée et rythmique. uploads/S4/ 06-appareil-circulatoire.pdf