PHYSIOLOGIE CARDIO- VASCULAIRE Dr Nafi OUEDRAOGO Maître de Conférences Agrégé e

PHYSIOLOGIE CARDIO- VASCULAIRE Dr Nafi OUEDRAOGO Maître de Conférences Agrégé en Physiologie INSSA/UNB DEBIT CARDIAQUE ET SA REGULATION Introduction Définition Le débit cardiaque est le volume de sang pompé par minute par chacun des ventricules (c’est donc la moitié du volume total de sang pompé chaque minute par le cœur). Pendant un intervalle quelconque, le débit de sang traversant la circulation pulmonaire est égal à celui qui parcourt la circulation systémique; en d’autres termes le débit du ventricule droit est en moyenne égal à celui du ventricule gauche quoiqu’il y ait de légères différences entre les volumes d’éjection de chacun des ventricules à chaque battement 2 Introduction Définition Le débit cardiaque est le volume de sang pompé par le cœur en une minute et s’exprime en l/mn.  C’est encore sur une minute la somme des volumes éjectés par battement autrement dit le produit volume d’éjection systolique (VES) par la fréquence Cardiaque (FC) : Q = VES X FC Les variations des volumes ventriculaires et de la fréquence cardiaque sont fréquentes dans les conditions physiologiques. Les modifications du QC se feront par l’un ou l’autre de ces mécanismes ou par une combinaison des deux le plus souvent. 3 Introduction  • Intérêt Raison d’être du système cardiovasculaire = maintien d’une perfusion sanguine de tous les tissus adaptée aux besoins, et à tout instant C’est donc l’ensemble des exigences circulatoires périphériques locales qui impose une valeur donnée du débit cardiaque  Adaptations Mais possibilités de la pompe cardiaque limitées 4 Méthodes de mesure La pompe cardiaque étant disposée en série sur la circulation du sang, le Q est la quantité de sang qui passe en une minute, à travers les poumons, ou l’ensemble du lit capillaire périphérique ou à travers toute autre section transversale du circuit vasculaire. La mesure du débit cardiaque peut donc se faire à n’importe lequel de ces endroits. - La technique la plus usuelle repose sur le principe de Fick (Application particulière de la loi de conservation de la masse, à l’oxygène) - Mesure du Q par dilution d’un indicateur (Principe de Stewart- Hamilton). 5 Méthodes de mesure Principe de Fick “Rien ne se perd, rien ne se crée; tout se transforme” (Lavoisier) • Le principe de Fick est une expression du principe de conservation de la matière appliquée à l’organisme Énoncé général: “quantité de substrat utilisée par un organe = différence entre quantité apportée et quantité qui en ressort” 6 Méthodes de mesure Principe de Fick • Pour l’organisme, lorsque le substrat est de l’oxygène (O2), l’énoncé devient: “la consommation d’oxygène de l’organisme (VO2) est égale à la différence entre la quantité d’O2 transportée vers les tissus par le débit sanguin artériel et la quantité d’O2 qui revient aux poumons par le sang veineux”. 7 Méthodes de mesure Principe de Fick Au niveau de l’Alvéole le sang abandonne le CO2 et se charge en O2. Cet échange est proportionnel au volume de sang qui traverse les capillaires pulmonaires dans l’unité de temps. 8 Figure 5 : Principe de la méthode de mesure de Fick 9 10 Méthodes de mesure 11 Méthodes de mesure 12 Méthodes de mesure 13 Méthodes de mesure Méthode de dilution de Steward HAMILTON Elle repose sur le principe de conservation de l’énergie. Il faut injecter sur une veine périphérique, un indicateur qui va suivre la circulation de retour : Cœur droit, artère pulmonaire et veine pulmonaire, oreillette gauche et aorte qui distribue l’indicateur à travers les artères.  Ensuite grâce à un échantillon de sang pris dans une artère périphérique, on calcule le débit cardiaque. 14 Méthodes de mesure 15 Méthodes de mesure 16 Méthodes de mesure 17 Méthodes de mesure 18 Méthodes de mesure 19 Méthodes de mesure 20 Méthodes de mesure 21 Méthodes de mesure 22 Méthodes de mesure Méthode de dilution de Steward HAMILTON On constate que la concentration du produit dans le sang augmente jusqu’à un maximum et commence à baisser pour augmenter de nouveau lorsque le produit commence son 2ème tour. On extrapole à partir de la chute initiale qui montre la fin du 1er passage, et on trouve le temps que le produit a mis pour faire son tour. Cela nous permet de calculer le débit cardiaque. 23 Distribution du débit cardiaque 24 • Qc = 5 à 6 l / min chez l’adulte normal au repos (FC 75bpm X VES70ml) Le volume sanguin total étant d’environ 5 à 5,5 L, chaque ventricule pompe au repos à peu près l ’équivalent du volume sanguin total chaque minute. = VD pompe environ 5 L de sang/min dans la circulation pulmonaires et VG en pompe autant dans la circulation systémique. Distribution du débit cardiaque 25 Chez un sujet normal au repos en position couché le débit cardiaque est 5,5 à 6,5 l/min Le Qc diminue avec l’âge. Le Qc subit une diminution de 15 à 20 % lors du passage de la position couchée à la position debout. Le Qc augmente sous l’influence des émotions, de l’anxiété, dans la période post prandiale, en atmosphère chaude, au cours de la grossesse, et au cours de l’exercice musculaire où il peut être égal à 25 l/min. Distribution du débit cardiaque 26 Le Qc peut atteindre 25 l/min / : - accélération du cœur (FC) - augmentation de la force de ses battements (VES). Il suffit pour cela de sentir son propre cœur battre vite et fort pendant un exercice physique intense. 27 • Distribution du Qc au repos proportionnelle à la consommation d’O2 des organes • Exceptions: reins, foie, peau Une partie du débit reçu est purement fonctionnelle et non nourricière  Fraction du Qc reçue > fraction utilisée de la VO2 totale 28 29 La régulation du débit cardiaque (Qc) La fonction essentielle du cœur est de fournir une quantité suffisante de sang oxygéné aux différents tissus pour satisfaire leur besoin métabolique. Ainsi le Qc est-elle considérée depuis longtemps comme un élément fondamental d’appréciation de la performance du cœur . Sa régulation est assurée par les facteurs qui contrôlent la fréquence cardiaque et le volume d’éjection systolique. Q = VES X FC 31 A. Régulation et rôle de la fréquence cardiaque Dans un système cardiovasculaire sain, le volume systolique est relativement constant, mais s’il diminue la fréquence cardiaque doit s’accélérer pour palier à cette diminution. Chez l’homme normal le débit cardiaque demeure constant pour une fréquence cardiaque comprise entre 70 et 140 batt/min, et que le VES diminue linéairement avec la fréquence cardiaque. Au-delà de 140-150 batt/min le Qc diminue progressivement car la faible augmentation de contractilité qui accompagne toute augmentation de fréquence est insuffisante pour maintenir constant le VES. 32 A. Régulation et rôle de la fréquence cardiaque a) Mécanismes intrinsèques de régulation La rythmicité intrinsèque du nœud sinusal se modifie avec le métabolisme propre des cellules. Ainsi l’élévation de la température, l’hyperthyroïdie en augmentant le métabolisme des cellules augmentent leur rythmicité. L’hypothermie l’hypothyroïdie a des effets inverses de même que l’ischémie provoquée par l’athérosclérose de l’artériole irriguant le nœud sinusal. 33 A. Régulation et rôle de la fréquence cardiaque b) Mécanismes extrinsèques de régulation La fréquence de décharge des cellules du nœud sinusal est régulée essentiellement par le SN autonome (régulation nerveuse extrinsèque) et accessoirement par les influences humorales (catécholamines circulantes – régulation humorale extrinsèque). La stimulation b adrénergique accroît la fréquence cardiaque en augmentant la pente de dépolarisation diastolique. Si bien que le potentiel seuil est atteint plus rapidement. La stimulation parasympathique cholinergique a un effet inverse et ralentit la fréquence de décharge du nœud sinusal 34 A. Régulation et rôle de la fréquence cardiaque b) Mécanismes extrinsèques de régulation La fréquence cardiaque est essentiellement contrôlée par le parasympathique qui exerce au repos un effet freinateur. C’est le tonus vagal. La stimulation simultanée sympathique et para sympathique résulte toujours d’une prépondérance parasympathique, il en est de même de l’administration de doses équipotentes de NAR et d’Acétylcholine qui aboutit toujours à une bradycardie. 35 B) Régulation du volume d’éjection systolique La seconde variable fondamentale du débit cardiaque est le VES qui dépend du degré de raccourcissement des fibres myocardiques. Ce dernier dépend à son tour de trois facteurs déterminants : La précharge , c’est-à-dire la longueur de la fibre avant la contraction La post-charge, c’est-à-dire la charge appliquée à la fibre pendant la contraction La contraction myocardique 36 B) Régulation du volume d’éjection systolique 37 B) Régulation du volume d’éjection systolique 1) La précharge Elle varie en fonction de facteurs extracardiaques et des facteurs cardiaques. 1.1 Les facteurs extracardiaques La précharge dépend du volume sanguin total car le volume télédiastolique du VG donc la longueur du sarcomère au moment de l’activation dépend de la masse sanguine : • un accroissement de la masse (transfusion, polyglobulie…) augmente le Qc. • une diminution du volume sanguin (hémorragie, déshydratation) a l’effet inverse 38 B) Régulation du volume d’éjection systolique 1) La précharge  Elle varie en fonction de facteurs extracardiaques et des facteurs cardiaques. 1.1 Les facteurs extracardiaques La précharge (retour veineux) est fonction de plusieurs facteurs : • la uploads/Litterature/ debit-cardiaque-et-son-controle.pdf

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