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PHYSIOLOGIE CARDIOVASCULAIRE Professeur Agrégé Modou Oumy KANE Laboratoire de P

PHYSIOLOGIE CARDIOVASCULAIRE Professeur Agrégé Modou Oumy KANE Laboratoire de Physiologie, Faculté de médecine et pharmacie, UCAD GENERALITES • Le système cardiovasculaire a comme fonction de permettre au sang de transporter les nutriments et l’oxygène à tout l’organisme, mais aussi par l’entremise du sang, de transporter les déchets (toxiques et CO2) et de contribuer à lutter contre les infections microbiennes. • Le système cardiovasculaire est constitué : – d’une pompe (le cœur) : – d’un ensemble de tuyaux (les artères, les veines et les capillaires) : • La circulation est subdivisée en 2 parties: – La grande circulation ou circulation générale ou circulation systémique – La petite circulation ou circulation pulmonaire • Dans la circulation générale: les artères conduisent le sang riche en oxygène et pauvre en CO2 (sang artériel), et les veines véhiculent le sang riche en CO2 et pauvre en aoxygène (sang veineux). • Dans la petite circulation (pulmonaire), c’est l’inverse: les artères conduisent le sang veineux, et les veines conduisent le sang artériel GENERALITES Situé dans la cage thoracique, entouré latéralement par les poumons, en avant par le sternum et en arrière par le rachis (colonne vertébrale), le cœur à la forme d’un cône légèrement incliné sur la gauche. Son poids varie de 280 à 340 grammes chez l’Homme. C’est un muscle creux divisé en deux compartiments indépendants assurant la séparation entre les deux états du sang; Hématosé - riche en oxygène (rouge vif, cœur gauche) Carbonaté, riche en gaz carbonique (rouge noir, cœur droit). I- Organisation fonctionnelle I-1- Le cœur • Le cœur est divisé en deux parties distinctes : le ‘’coeur droit’’ et le ‘’cœur gauche’’ • Chaque partie comprend une oreillette et un ventricule. • L’oreillette droite communique avec le ventricule droit par une valve appelée valve auriculo- ventriculaire droite. • Il en est de même pour la valve auriculo- ventriculaire gauche. Oreillette droite Valve auriculo- ventriculaire droite Ventricule droite Oreillette gauche Ventricule gauche Valve auriculo- ventriculaire gauche Valve du tronc pulmonaire Valve de l’aorte •Le sang arrive aux oreillettes par les veines et repart des ventricules par les artères. •Les valves auriculoventriculaires empêchent le sang de faire marche arrière et de re-pénétrer dans les oreilletes une fois qu’il a accédé aux ventricules. •Les oreillettes sont les cavités situées à la partie supérieure du cœur et sont considérées comme des cavités d’entrée. • Les ventricules sont les cavités situées à la partie inférieure du cœur et sont considérés comme les cavités de sortie. • Ils ont comme principale action de se contracter afin de propulser le sang vers la circulation (aorte ou artère pulmonaire). b-les ventricules • En plus des valves auriculoventriculaires gauche et droite, il existe deux autres valves: – La valve aortique – La valve pulmonaire • Les quatre valves du cœur permettent au sang de circuler à sens unique d’une cavité à l’autre. Elles empêchent donc le sang de remonter dans les oreillettes lorsque les ventricules se contractent. c-les valves On appelle vaisseaux sanguins, l’ensemble des conduits qui assurent le transport du sang à travers les circuits complexes de l’organisme et chaque vaisseaux a ses propres caractéristiques. Les artères - Les artères partent du cœur (artère pulmonaire - aorte). Ce sont des vaisseaux de gros diamètres. Elles permettent un débit sanguin important . Les parois sont épaisses et lisses. Elles sont constituées de différentes couches. Les artères ont pour principales caractéristiques d’être élastique afin d’absorber l’onde de choc des contractions du cœur. Artères Artérioles Veinules Veines Capillaires Les artérioles - D’un diamètre inférieur aux artères, les artérioles en sont une subdivision. Caractéristiques sensiblement identiques aux artères. Les artérioles déterminent la distribution sanguine dans les capillaires. I-2- Les vaisseaux: Différentes couches d’une artère Artères Artérioles Veinules Veines Capillaires Les capillaires - Les plus petits vaisseaux de l’organisme. Parois très fines et perméables permettant les échanges gazeux et nutritif de tous les organes du corps. Lit capillaire http://ici.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/ http://ici.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/ index.html index.html sphincter sphincter s s Les veinules et les veines - Elles ramènent le sang des cellules vers le cœur. La circulation s’y effectue sous l’effet de chasse constitué de petites poussées successives. Les veines sont garnies de valvules en nid de pigeon, sorte de petits clapets anti-retour interdisant le reflux du sang carbonaté en amont de la circulation. Artères Artérioles Veinules Veines Capillaires II- L’automatisme cardiaque II.1. Définition L’automatisme cardiaque se définit comme l’activité mécanique, rythmique et spontanée du cœur. Assuré grace aux 2 types de tissus cardiaques: le myocarde et le tissu nodal. II.2. Le myocarde La majeure partie de la masse cardiaque (90%) est constituée du myocarde, muscle strié fait de cellules contractiles (myocytes cardiaques) qui font le travail mécanique de la pompe cardiaque. Le myocarde est un syncytium fonctionnel. Les fibres musculaires sont composées de plusieurs cellules disposées en séries et séparées par des membranes formant les disques intercalaires. Lorsqu’un myocyte est excité, le potentiel d’action se propage à tous les autres par le biais des interconnexions Figure: le myocarde est un syncytium fonctionnel Disques intercalaires Noyau II.3. Le tissu nodal Un cœur entier prélevé chez un animal et rapidement plongé dans un milieu nutritif convenable continue de battre pendant plusieurs heures. Cette propriété est due à l’existence en son sein d’un tissu spécialisé, le tissu nodal qui produit et distribue spontanément des influx électriques à l’origine de la contraction des fibres myocardiques. Le tissu nodal, pauvre en éléments contractiles et riche en éléments conducteurs, est constitué :du nœud sinusal ou noeud de Keith et Flack, du nœud auriculo- ventriculaire (AV) ou nœud d’Aschoff- Tawara, du faisceau de His, de ses branches droite et gauche et hémi- branches gaucheset du réseau de Purkinje. La jonction entre le nœud AV et le faisceau de His constitue la seule voie de passage des influx électriques venant des oreillettes vers les ventricules. II- L’automatisme cardiaque Schéma cœur avec tissu nodal II.4. Electrophysiologie II.4.1. Electrophysiologie de la cellule nodale II- L’automatisme cardiaque A la différence des cellules nerveuses, myocardiques et musculaires squelettiques, le potentiel de membrane des cellules nodales ne présente pas de temps de stabilité. Ces cellules nodales sont en effet le siège d’une dépolarisation lente spontanée pendant la période de relaxation du myocarde (diastolique) qui sera suivie d’un potentiel d’action chaque fois que le potentiel seuil est atteint. Les cycles répétés de dépolarisation et de potentiel d’action propagé à l’ensemble du cœur sont responsables des battements cardiaques en l’absence de tout stimulus nerveux. La valeur relative la plus faible atteinte par le potentiel de membrane des cellules nodales est de – 55 à – 60 mV ; le potentiel seuil se situe autour de – 40 mV et le maximum du potentiel d’action ne dépasse pas le zéro. Electrophysiologie Potentiel d’action d’une cellule nodale Na+ Ca2+ K+ Na+: entrée de sodium dans la cellule; Ca 2+: entrée de calcium; K+: Sortie de potassium Na+ Canaux lents sodiques Canaux rapides La pente de dépolarisation diastolique lente est due à une entrée progressive d’ions sodium (Na+) dans la cellule nodale pendant la phase qui sépare deux contractions successives. Une fois le potentiel seuil atteint, les canaux rapides calciques et sodiques sont activés ; l’entrée massive surtout de calcium (Ca2+) génère le potentiel d’action. La repolarisation est induite par la sortie de potassium (K+) II.4.2. Electrophysiologie de la cellule myocardique II.4. Electrophysiologie II- L’automatisme cardiaque La valeur relative la plus faible de son potentiel de membrane est d’environ – 85 à – 90 mV. On peut parler potentiel de repos contrairement à la cellule nodale. La cellule myocardique n’est pas le siège d’une dépolarisation spontanée, et son potentiel d’action peut atteindre + 20 à +30 mV. Le début du potentiel d’action se caractérise par une brutale dépolarisation due à une entrée massive de Na+ puis apparaît un plateau particulier au myocarde, maintenu par un courant entrant de Ca2+. La repolarisation se fait en deux temps grâce à un courant potassique (K+) Par contre, la période réfractaire du myocarde dure environ 250 ms en raison surtout du plateau affiché par son potentiel d’action. Cette période réfractaire est presque aussi longue que la contraction qui dure environ 300 ms, ce qui rend impossible la survenue d’un tétanos et permet l’alternance vidange/remplissage des ventricules (contraction/relâchement). Une contraction tétanique serait mortelle. Potentiel d’action d’une cellule myocardique Sortie initiale de K+ Sortie de K+ Ca 2+ Na+ II.4.4. Electrocardiogramme (ECG) •C’est l’enregistrement indirect de l’activité électrique du cœur en entier grâce à des électrodes. •Sur le tracé, on retrouve successivement: -onde P : dépolarisation des oreillettes -complexe QRS : correspond à la dépolarisation des ventricules. Il masque la repolarisation simultanée des oreillettes. -onde T : correspond à la repolarisation des ventricules. II.4. Electrophysiologie II- L’automatisme cardiaque Ondes de l’ECG III. CYCLE CARDIAQUE ET HEMODYNAMIQUE INTRACARDIAQUE L’activité cardiaque normale est continue et périodique. La séquence des évènements se répètent toute la vie mais peut connaître des modifications physiologiques ou induites par des pathologies touchant le cœur et/ou les vaisseaux. III.1. Phénomènes hémodynamiques au cours du cycle cardiaque Le cycle cardiaque comporte une période de relaxation ventriculaire appelée diastole pendant laquelle le uploads/S4/ circulation-koffi.pdf