Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

BIOPHYSIQUE DE LA CIRCULATION SAGUINE Pr. R. SFAR ; Pr. A. OTHMANE Faculté de M

BIOPHYSIQUE DE LA CIRCULATION SAGUINE Pr. R. SFAR ; Pr. A. OTHMANE Faculté de Médecine de Monastir 1 2 INRODUCTION Système Cardio-Vasculaire CŒUR + ARTERES + CAPILLAIRES + VEINES Circulation Pulmonaire Circulation Systémique 3 INRODUCTION VOLUME SANG = 5 litres Circulation systémique 75% (3,5litres) Circulation Pulmonaire 25% (1,5litres) ARTERES (15%) CAPILLAIRES (5%) VEINES (80%) 4 INRODUCTION Sang = liquide visqueux  son écoulement nécessite une énergie Il est soumis aux lois de la physique : 1. hydrostatique en raison des différences de hauteur entre la tête, le coeur et les membres inférieurs, 2. hydrodynamique en raison de mouvement impulsé par le coeur. C’est un liquide particulier : 1. suspension de cellules déformables (globules rouges) dans du plasma. 2. Sa viscosité est variable. Il s’écoule dans des vaisseaux à architecture complexes et à parois élastiques. 5 OBJECTIFS DU COURS Au terme de cet enseignement, l’étudiant doit être capable de : 1. décrire les voies de circulation du sang en distinguant la circulation systémique et la circulation pulmonaire. 2. définir la pression, donner les relations entre les unités utilisées pour l’exprimer. 3. définir le débit d’écoulement du sang et donner l’expression qui permet de le calculer. 4. établir les lois d’écoulement : théorème de Bernouilli et la loi de Poisueille et donner les conditions d’application. 5. expliquer la mesure de la pression artérielle et expliquer l’effet de la pesanteur sur cette pression. 6. expliquer les particularités de la viscosité du sang et décrire une technique de sa mesure. 7. expliquer la relation entre tension des parois artérielles et leur rayon. 8. définir l’effet capacitif des artères et expliquer son rôle physiologique. 6 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE II. LOIS DE L’ECOULEMENT III. PROPRIETES MECANIQUES DES VAISSEAUX IV. EFFET CAPACITIF ARTERIEL I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE 7 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.1- RAPPEL ANATOMIQUE a- CIRCULATION PULMONAIRE VD OG b- CIRCULATION SYSTEMIQUE VG OD 8 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.1- RAPPEL ANATOMIQUE a- CIRCULATION PULMONAIRE VD OG b- CIRCULATION SYSTEMIQUE VG OD 9 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.2- LE CŒUR DOUBLE POMPE I.2.1- ROLE 13 cm 8cm m = 500g V.M. = O.G – V.G V.A. = V.G – Aorte V.T. = O.D – V.D V.P. = V.D – A. Pulmo 10 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.2- LE CŒUR DOUBLE POMPE I.2.1- ROLE 11 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.2- LE CŒUR I.2.2- VOLUME - DEBIT Volume d’éjection systolique Vs=VTD-VTS = 70 ml Fraction d’Éjection FE = (VTD-VTS)/VTD = 55% Fréquence cardiaque : Fc= 70 / min Diastole Systole VTS = 60 ml VTD = 130 ml 12 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.2- LE CŒUR I.2.2- VOLUME - DEBIT débit moyen = 5 lmn-1 Qc lmn-1 temps 15 ts td 1 3    s m dt dV Q 1 5 3 0         lmn Q t t t Q t Q c d s d c s c 13 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.2- LE CŒUR I.2.2- VOLUME - DEBIT s s c t V dt dV Q   or c s F T t 3 1 3 1   c s c s s c Q xV F t V Q 3 3    min / 5 70 70 l x xV F Q s c c    La mesure de Qc est considérée comme l’élément fondamental d’appréciation de la performance cardiaque Fc = 70 / min Vs = 70 ml Qc = 3 x 70 x 70 14 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.2- LE CŒUR I.2.3- Pression Autres unités : mmHg cmH2O P = FN / S [ P = ] kg.m-1s-2 Unité = Nm-2 = pascal (Pa) Le Pa est une petite unité on utilise le kPa F FN Normale S 15 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.2- LE CŒUR I.2.3- Pression Variation de la pression du VG et VD en fonction du temps Pression du VG P(kPa) Temps 2 4 6 8 10 12 14 ts td FVA     OVA OVM FVM B1 B2 B1 B2 Pression du VD V.M. = O.G – V.G V.T. = O.D – V.D V.A. = V.G – Aorte V.P. = V.D – A. Pulmo. V.A. = V.G – Aorte V.A. = V.G – Aorte 16 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.2- LE CŒUR I.2.4- TRAVAIL ET PUISSANCE Q = Ec + Epr = Etension Pc = PxVs/tc Pc = PxVsxFc Pc = PxQc Pc  mwatt rendement  5% Pc(VG) # 4x Pc(VD) Éjection Remplissage Contraction iso volumique Relaxation iso volumique FVA FVM VTS VTD OVM Wc = PxVs Wc = Fxl Wc = PxSxl 17 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.3- LES VOIES DE LA CIRCULATION I.3.1- DEBIT ET VITESSE (1) Q = dV/dt = Sxdx/dt Q = Sxv v dx S Q = m3.s-1 ou ml.s-1 18 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.3- LES VOIES DE LA CIRCULATION I.3.1- DEBIT ET VITESSE (2) S1v1 = S2v2 S1 > S2  v1<v2 v1 S1 V2 s2 Plaque d’athérome 19 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.3- LES VOIES DE LA CIRCULATION I.3.1- DEBIT ET VITESSE (3) S1v1= S2v2 + S3v3 S1 S3 S2 v1 v3 v2 20 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.3- LES VOIES DE LA CIRCULATION I.3.1- DEBIT ET VITESSE (4) Variation de la vitesse du sang et de la surface de section dans les différents secteurs vasculaires 21 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.3- LES VOIES DE LA CIRCULATION I.3.2- PRESSION la pression artérielle = surpression dans les vaisseaux par rapport à la pression extérieure = Pint – Pext Pression artérielle = Pression transmurale Pression artérielle = Tension artérielle !!! 22 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.3- LES VOIES DE LA CIRCULATION I.3.2- PRESSION variation de la pression en fonction du secteur vasculaire Dans l’aorte : PS = 16 KPa (120 mmHg) PD = 1 KPa (80 mmHg) 23 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE I.3- LES VOIES DE LA CIRCULATION I.3.3- RESISTANCES – LOI D’OHM Par analogie avec l’électricité U = RxI on a P = RxQ R= P/Q Unité: kg.m-4s-1 Exemple -1 : Résistance systémique : C vc Ao s Q P P R     1 4 4 3 3 , 0 10 83 , 0 10 1 , 0 5 , 2        s kgm Rp   1 4 3 4 3 10 5 , 1 10 83 , 0 10 1 , 0 13        s m kg x Rp Exemple -2 : Résistance pulmonaire : C vp Ap p Q P P R   kPa t t P t P t P d s d d s s Ao 13     kPa P vc 1 , 0  24 Résistances en Parallèle : 1/Req =  1/Ri Résistances en Série : Req =  Ri 25 I. LE SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE II. LOIS DE L’ECOULEMENT III. PROPRIETES MECANIQUES DES VAISSEAUX IV. EFFET CAPACITIF ARTERIEL II. LOIS DE L’ECOULEMENT 26 II. LOI DE L’ECOULEMENT II.1- Introduction 1- Fluide compressible = gaz 2- Fluide incompressible = liquide 3- Viscosité = frottement / interactions : 4- Fluide idéal / parfait = absence de frottement 5- Fluide réel = Présence de frottement (viscosité :  ≠ 0) F =  . S. v/x 27 Fluide incompressible : - Vitesse d’écoulement : v - Conduite de section droite : S (orthogonale à la vitesse d’écoulement).  = v.dt Ecoulement V S II. LOI DE L’ECOULEMENT II.2- Débit d’écoulement Qm = dm / dt. (kg.s-1) QV = dV / dt (m3.s-1)  = dm /dV Qm = QV ×  28 II.3- Equation de continuité QV = S × v = Constante et dV = S ×  QV = dV / dt S1 × v1 = S2 × v2 = Cte S1 v1 S2 v2 S × v = S1 × v1 + S2 × v2 = 2 (S1 × v1) S S1 S2 v1 v2 v 29 II. LOI DE L’ECOULEMENT II.4- NOTION DE CHARGE On appelle charge E, d’un volume dV d’un liquide en mouvement, l’énergie totale de ce volume Charge E par Unité de Volume = ρxgxh + 1/2ρxv2 + P 1. l’énergie de pesanteur Eg = mgh = ρxdVxgxh 2. l’énergie cinétique Ec= 1/2mv2 = 1/2ρxdVxv2 3. l’énergie de pression Ep = PxdV 30 II. LOI DE L’ECOULEMENT II.4- NOTION DE CHARGE II.4.1- THEOREME DE BERNOUILLI pour un liquide non visqueux en écoulement permanent, la charge reste constante tout le long de la conduite. z x dV dV V1 V2 P1 P2 Z1 Z2 te C v gz P v gz P       2 2 2 2 2 1 1 1 2 1 2 1     31 II. LOI DE L’ECOULEMENT II.4- NOTION DE CHARGE II.4.1- THEOREME DE BERNOUILLI APLICATION 1 : Effet du rétrécissement d’un vaisseau sur la pression statique v1 S1 V2 s2 p2 P1 2 2 2 2 1 1 2 1 2 1 v P v P    uploads/Sante/ biophysique-de-la-circulation-saguine-2021.pdf