PHYSIOLOGIE DE L ’APPAREIL CIRCULATOIRE

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1 PHYSIOLOGIE DE L ’APPAREIL CIRCULATOIRE
7-8 I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE III. LE DEBIT CARDIAQUE IV. LA MICROCIRCULATION : CAPILLAIRE ET LYMPHATIQUE V. CIRCULATIONS LOCALES

2 II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE 1) Le système à haute pression : artères
A) La pression artérielle moyenne B) Régulation de la PA moyenne a) Nécessité d’une régulation b) Boucle de régulation c) Mécanismes de régulation 1) A court terme: nerveux 2) A moyen terme: neurohormonaux 3) A long terme: rénaux

3 II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE 1) Le système à haute pression : artères
C) Mécanismes de régulation 3) A long terme: rénaux « contrôle rénal des liquides de l’organisme » « nécessite plusieurs heures pour être efficace mais gain infini »

4 « contrôle rénal de la volémie et donc… de la PA »
3) A long terme: rénaux « contrôle rénal de la volémie et donc… de la PA » Relation Pression / Volume (compliance) Dans un vaisseaux, quelque soit sa compliance, plus le volume sanguin sera grand, plus la pression sera élevée

5 « contrôle rénal des liquides de l’organisme »
II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE 1) Le système à haute pression : artères C) Mécanismes de régulation 3) A long terme: rénaux « contrôle rénal des liquides de l’organisme » a) Mécanismes rénaux b) Aldostérone c) Hormone antidiurétique d) Autorégulation

6 CONTRÔLE RENAL DES LIQUIDES DE L’ORGANISME
va moduler PRESSION ARTERIELLE Diurèse et Natriurèse de Pression Débit Urinaire Courbe d’excrétion rénale

7 Analyse graphique du contrôle à long terme
de la Pression Artérielle, par le rein Principaux déterminants à long terme de la Pression Artérielle Entrées ou sorties X la normale 1) Décalage de la courbe d ’élimination rénale d ’eau et de sel 2) Position de la droite représentant les entrées d ’eau et de sel

8 Principaux déterminants à long terme de la Pression Artérielle
1) Décalage de la courbe d ’élimination rénale d ’eau et de sel 2) Position de la droite représentant les entrées d ’eau et de sel

9 II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE 1) Le système à haute pression : artères
A) La pression artérielle moyenne B) Régulation de la PA moyenne C) Mécanismes de régulation 2) A long terme: rénaux a) Mécanismes rénaux b) Aldostérone c) Hormone antidiurétique d) Autorégulation

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11 II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE 1) Le système à haute pression : artères
A) La pression artérielle moyenne B) Régulation de la PA moyenne C) Mécanismes de régulation 2) A long terme: rénaux a) Mécanismes rénaux b) Aldostérone c) Hormone antidiurétique d) Autorégulation

12 Autorégulation du débit sanguin rénal
maintien du DSR lors de variation de pression artérielle moyenne de perfusion entre 80 et 160 mm Hg

13 1) Le système à haute pression : artères « réactions soutenues »
II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE 1) Le système à haute pression : artères A) La pression artérielle moyenne c) Mécanismes de régulation de la PA moyenne 1) A court terme: nerveux « réactions de survie » 2) A moyen terme: neuro-hormonaux « réactions soutenues » 3) A long terme: rénaux « stabilisation »

14 I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE
1) Schéma Général 2) Le cœur 3) Les vaisseaux 4) La révolution cardiaque II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE 1) Le système à haute pression : artères 2) La circulation capillaire : échanges 3) Le système à basse pression : veines

15 Barrière: endothélium capillaire
2 %

16 Echanges plasma-liquides interstitiels
ECHANGES CAPILLAIRES Echanges plasma-liquides interstitiels Forces qui déterminent les échanges = Pressions Starling - Pressions de type hydrostatique Pression du capillaire Pression du liquide interstitiel - Pressions osmotiques: oncotiques Pression osmotique du plasma Pression osmotique du liquide interstitiel

17 Capillaire systémique
ARTERIOLE Pc c VEINULE Pi i VAISSEAU LYMPHATIQUE Capillaire sanguin Interstitium Cellules Capillaire Lymphatique Pressions mmHg PUF = ( Pc - Pi ) - ( c - i ) Filtration (20l) Réabsorption (18l / 24 h)

18 I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE
1) Schéma Général 2) Le cœur 3) Les vaisseaux 4) La révolution cardiaque II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE 1) Le système à haute pression : artères 2) La circulation capillaire : échanges 3) Le système à basse pression : veines

19 II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE
3) Le système à basse pression : veines A) Anatomie Fonctionnelle B) Pressions, Volumes, Débits veineux C) Le retour veineux

20 3) Le système à basse pression : veines
A) Anatomie Fonctionnelle a) Anatomie * replis endothéliaux à concavité « cardiaque »: valvules * média: - élastique: petite et moyennes veines très distensibles - collagène: v thoraco-abdominales et des membres inf -muscles lisses: veinules et moyen calibre adventice: terminaisons nerveuses contrôlant la veino-motricité b) Fonctions: drainage et stockage * stockage du sang : fonction réservoir * vasomotricité : pompe veineuse

21 VEINES et RETOUR VEINEUX
A) Anatomie Fonctionnelle B) Pressions, Volumes, Débits veineux C) Le retour veineux

22 II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE
3) Le système à basse pression : veines B) Pressions, Volumes, Débits veineux 1) Pressions a) Définitions: b) Méthodes de mesure c) Effet de la gravité sur la pression veineuse d) Effet de la pompe veineuse

23 II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE
3) Le système à basse pression : veines B) Pressions veineuses a) Définitions: * pression de « référence »: tricuspide * pression veineuse centrale: PVC = Pod (0) * pression veineuse périphérique: (4-10 mm Hg)

24 II. LE RETOUR VEINEUX Le système à basse pression : veines B) Pressions veineuses a) Définitions, valeurs: b) Méthodes de mesure * invasives: voie centrale, SWAN-GANZ * non invasives: estimation clinique, écho - turgescence jugulaire - variations respiratoires de la VCI

25 VEINES et RETOUR VEINEUX
B) Pressions veineuses c) Effet de la gravité sur la pression veineuse (+ 90) d) Effet de la pompe veineuse (+ 25 mm Hg)

26 Effet de la gravité sur la pression veineuse (-10; + 90 mm Hg)
Debout, immobile

27 Effet de la pompe veineuse (+ 25 mm Hg)

28 VEINES et RETOUR VEINEUX
B) Pressions, Volumes, Débits veineux 2) Volumes

29 II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE
3) Le système à basse pression : veines B) Pressions, Volumes, Débits veineux 3) Débits a) Veines périphériques * écoulement continu, laminaire b) Veines thoraco-abdominales * écoulement « fluctuant » * Résistances veineuses ==> Collapsus ! d

30 Résistances à l’écoulement veineux

31 II. LE RETOUR VEINEUX Le système à basse pression : veines A) Anatomie Fonctionnelle B) Pressions veineuses C) Le retour veineux

32 C. LE RETOUR VEINEUX a) Définition, valeur * « Quantité de sang retournant au cœur par minute = au débit cardiaque » * 5,5 l/mn

33 C. LE RETOUR VEINEUX b) Déterminants: RV = Pm / R 1) Gradient de pression: pression motrice: Pm = Pmr - Pod « Pmr: pression moyenne de remplissage: pression qui régnerait dans le système lors d ’un arrêt cardiaque de quelques minutes; 7 mm Hg » 2) Résistance au retour veineux: r4 * veines: 66% * artères: une accumulation faible de sang augmente 30 fois plus la pression artérielle, qui vainc la résistance

34 C. LE RETOUR VEINEUX a) Définition, valeur b) Déterminants c) Analyse graphique

35 Retour veineux « normal »
Pod (mm Hg)

36 Modulation du retour veineux par la pression moyenne de remplissage

37 Effet d ’une transfusion sanguine sur le retour veineux
le débit cardiaque

38 Modulation du retour veineux par la résistance au retour veineux

39 Effet d ’un exercice sur le retour veineux
2 1 1) Augmentation de Pmr 2) Diminution des résistances

40 PHYSIOLOGIE DE L ’APPAREIL CIRCULATOIRE
I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE III. LE DEBIT CARDIAQUE IV. LA MICROCIRCULATION : CAPILLAIRE ET LYMPHATIQUE V. CIRCULATIONS LOCALES

41 III. LE DEBIT CARDIAQUE 1) Définition, rôle, débits régionaux a) débit sanguin généré par le cœur en 1 minute: 5,5 l/mn. b) assurer une perfusion adaptée des organes, modulées en fonction de leurs besoins c) circulation en parallèle: * cœur: 5 % * cerveau: 10% * reins: 20%

42 III. LE DEBIT CARDIAQUE 2) Méthodes de mesure : a) Invasives * Principe de Fick * Thermodilution c) Non invasives * Echodoppler cardiaque * Impédancemétrie

43 La consommation d ’oxygène d ’un organe est égale au produit
Principe de Fick VO2 = Q x DAV La consommation d ’oxygène d ’un organe est égale au produit du débit de perfusion de cet organe par sa différence artério-veineuse en oxygène

44 III. LE DEBIT CARDIAQUE 2) Méthodes de mesure : a) Invasives * Principe de Fick * Thermodilution c) Non invasives * Echodoppler cardiaque * Impédancemétrie

45 MESURE DU DEBIT CARDIAQUE PAR THERMODILUTION
10 l/Mn 5 l/Mn m DC (ml/mn) = c X T

46 III. LE DEBIT CARDIAQUE 2) Méthodes de mesure : a) Invasives * Principe de Fick * Thermodilution c) Non invasives * Echodoppler cardiaque * Impédancemétrie

47 III. LE DEBIT CARDIAQUE 3) Principaux déterminants A) Débit tissulaire local +++ * tous les débits locaux et régionaux s’additionnent pour former le retour veineux qui détermine le débit cardiaque * l’activité métabolique détermine le débit sanguin local B) Qc = Fc X VES C) Loi de Poiseuille: Qc = Pam-Pod / RPT

48 (neutralité thermique)
Cérébral 13% 750 ml/mn Activité métabolique => Débit local Coronaire 5% 250 ml/mn Rénal 22% 1200 ml/mn 27% 1500 ml/mn 15% 850 ml/mn 8% 450 ml/mn (neutralité thermique)

49 III. LE DEBIT CARDIAQUE 3) Principaux déterminants A) Débit tissulaire local +++ B) Qc = Fc X VES C) Loi de Poiseuille: Qc = Pam-Pod / RPT

50 III. LE DEBIT CARDIAQUE B) Qc = Fc X VES
a) Modulation de la fréquence cardiaque * nerveuse : sympathique, parasympathique b) Modulation du volume d ’éjection systolique

51 III. LE DEBIT CARDIAQUE B) Qc = Fc X VES
a) Modulation de la fréquence cardiaque * nerveuse : sympathique, parasympathique * hormonale: catécholamines * mécanique: distension « Fréquence cardiaque idéale ?» Probablement inférieure a 150 b/mn sinon: - diastole raccourcie - ischémie

52 III. LE DEBIT CARDIAQUE B) Qc = Fc X VES
a) Modulation de la fréquence cardiaque b) Modulation du volume d ’éjection systolique * précharge * postcharge * contractilité

53 Pré-charge dépendance du débit cardiaque
Pré-charge VG

54 PRECHARGE DEPENDANCE DU DEBIT CARDIAQUE normal
Volume d’éjection systolique VES précharge-indépendant VES précharge-dépendant Précharge ventriculaire Courbe de Frank-Starling

55 PRECHARGE DEPENDANCE DU DEBIT CARDIAQUE « normal et pathologique »
Volume d’éjection Cœur normal . Précharge-dépendance Cœur défaillant Précharge-indépendance Précharge ventriculaire

56 III. LE DEBIT CARDIAQUE 3) Principaux déterminants B) Qc = Fc X VES * Fc: nerveux, hormonal, mécanique * VES: précharge, postcharge, contractilité C) Loi de Poiseuille: Qc = Pam-Pod / RPT

57 Effet au long cours de modifications des résistances périphériques
sur le débit cardiaque DC = PA / RPT A pression artérielle normale, le débit cardiaque varie de façon inversement proportionnelle aux résistances périphériques totales

58 III. LE DEBIT CARDIAQUE B) Qc = Fc X VES
a) Modulation de la fréquence cardiaque b) Modulation du volume d ’éjection systolique * précharge * postcharge * contractilité

59 Principaux déterminants du Débit Cardiaque
Pression motrice Résistances

60 Effet d ’un exercice sur le retour veineux et le débit cardiaque
3 1) Augmentation de la précharge (Pmr) 2) Diminution de la postcharge (résistance) 3) Augmentation de la contractilité

61 III. LE DEBIT CARDIAQUE 3) Principaux déterminants A) Débits locaux B) Qc = Fc X VES * Fc: nerveux, hormonal, mécanique * VES: précharge, postcharge, contractilité C) Loi de Poiseuille: Qc = Pam-Pod / RPT

62 C) Loi de Poiseuille: Qc = P motrice / RPT
III. LE DEBIT CARDIAQUE C) Loi de Poiseuille: Qc = P motrice / RPT Qc = PAm - Pod / RPT a) Modulation de la pression motrice * modulation de la Pam * modulation de la Pod (remplissage, fct cardiaque) b) Modulation des résistances périphériques totales R = 8nL / Pi r4 * n: viscosité du sang * L: amputation… * r4: vasomotricité +++

63 Effet de l’hématocrite sur la viscosité
R = 8nL / Pi r4 * n: viscosité du sang « si la viscosité du sang augmente, la résistance à l’écoulement du sang augmente »

64 Effet d’une amputation sur les résistances périphériques
R = 8nL / Pi r4 * L: longueur des vaisseaux « si la longueur des vaisseaux diminue, la résistance à l’écoulement du sang augmente »

65 C) Loi de Poiseuille: Qc = P motrice / RPT
III. LE DEBIT CARDIAQUE C) Loi de Poiseuille: Qc = P motrice / RPT Qc = PAm - Pod / RPT b) Modulation des résistances périphériques totales R = 8nL / Pi r4 * n: viscosité du sang * L: amputation… * r4: vasomotricité +++ Variations relatives du débit sanguin de 1 à 100 « une multiplication par 4 du diamètre vasculaire doit théoriquement entraîner une multiplication du débit par 256 » « si le rayon des vaisseaux diminue, la résistance à l’écoulement du sang augmente »

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67 C) Loi de Poiseuille: Qc = P motrice / RPT
III. LE DEBIT CARDIAQUE C) Loi de Poiseuille: Qc = P motrice / RPT b) Modulation des résistances périphériques totales Définitions: Résistance: opposition qu’offre un vaisseau au passage du débit sanguin Conductance: C = 1 / R, débit sanguin qui traverse un vaisseau lorsque celui-ci est soumis à un gradient de pression donné Ecoulement: Nombre de Reynolds; Re = v x d / n / r (densité sang 3 x eau) * laminaire: profil parabolique * turbulent: tourbillon, > 400

68 C) Loi de Poiseuille: Qc = P motrice / RPT
III. LE DEBIT CARDIAQUE C) Loi de Poiseuille: Qc = P motrice / RPT Qc = PAm - Pod / RPT b) Modulation des résistances périphériques totales R = 8nL / Pi r4 * n: viscosité du sang * L: amputation… * r4: vasomotricité +++ La friction entre les couches de sang adjacentes détermine la viscosité Plus l’hématocrite est élevée, plus il y a de friction Définition de l’hématocrite ?

69 intra-et extracellulaire Vsang (5L) = Vplasma (3L) + Vglobules (2L)
LE VOLUME SANGUIN intra-et extracellulaire Vsang (5L) = Vplasma (3L) + Vglobules (2L) Hématocrite = Vg / Vs = Hct mesuré Sang Vs Vpl Plasma Globules Vg Hct vrai = 0, 96 Hct mesuré (sang « piégé »)

70 VOLUME SANGUIN HEMATOCRITE (Vg / Vs)
1)VALEURS NORMALES Femme: 36 % Homme: 42 % 2) VARIATIONS PHYSIOLOGIQUES Exercice intense: + + 3) VARIATIONS PATHOLOGIQUES * Anémie: 20 % ==> hypoxémie * Polyglobulie: 80 % ==> thrombose * Dopage: 55% ==> risque vital!

71 Effet de l’hématocrite sur la viscosité

72 C) Loi de Poiseuille: Qc = P motrice / RPT
III. LE DEBIT CARDIAQUE C) Loi de Poiseuille: Qc = P motrice / RPT Qc = PAm - Pod / RPT b) Modulation des résistances périphériques totales R = 8nL / Pi r4 * n: viscosité du sang * L: amputation… * r4: vasomotricité +++ Variations relatives du débit sanguin de 1 à 100 « une multiplication par 4 du diamètre vasculaire doit théoriquement entraîner une multiplication du débit par 256 »

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74 PHYSIOLOGIE DE L ’APPAREIL CIRCULATOIRE
I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE III. LE DEBIT CARDIAQUE IV. LA MICROCIRCULATION : CAPILLAIRE ET LYMPHATIQUE V. CIRCULATIONS LOCALES

75 CIRCULATION LYMPHATIQUE
I. GENERALITES 1) Définition: voie accessoire de retour vers le cœur droit 2) Anatomie Fonctionnelle: réseau de capillaires en cul-de-sac, parallèle à la grande circulation 3) Rôle: épurateur, transfert de liquides et de substances dissoutes (protéines, lipides…)

76 écoulement unidirectionnel de la lymphe
2) Anatomie fonctionnelle écoulement unidirectionnel de la lymphe

77 CIRCULATION LYMPHATIQUE
3) Rôle: épurateur, transfert de liquides et de substances dissoutes (protéines, lipides…) Réabsorption de 2 l / 24h par les capillaires lymphatiques 2 l / 24 h

78 CIRCULATION LYMPHATIQUE
II. EXPLORATION et HEMODYNAMIQUE 1) Lymphographie directe ou indirecte 2) Pression: nulle ou négative ! 3) Origine extravasculaire du débit lymphatique étirement de la paroi  contraction

79 CIRCULATION LYMPHATIQUE
III. OEDEME et LYMPHOEDEME 1) Défaut de réabsorption des protéines par les lymphatiques  accumulation de protéines interstitielles  appel d’eau 2) Etiologies Cancer Parasites: éléphantiasis

80 PHYSIOLOGIE DE L ’APPAREIL CIRCULATOIRE
I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE III. LE DEBIT CARDIAQUE IV. LA MICROCIRCULATION : CAPILLAIRE ET LYMPHATIQUE V. CIRCULATIONS LOCALES

81 CIRCULATION CORONAIRE
I. DEFINITION, ROLE * assure la circulation myocardique * circulation nutritive, autorégulée, besoins métaboliques II. ANATOMIE DES CORONAIRES * artères épi- puis endocardiques * capillaires * veines, sinus coronaire

82 Anastomoses du système artériel coronaire

83 III. CARACTERISTIQUES 1) Débit coronaire 2) Pression 3) Volume

84 III. CARACTERISTIQUES 1) Débit coronaire * Aspect quantitatif :  250 ml/mn soit 5% du débit cardiaque total  X 4 lors d’exercice/débit cardiaque X 7 Cérébral 13% 750 ml/mn Coronaire 5% 250 ml/mn Rénal 22% 1200 ml/mn

85 Débit coronarien en fonction du cycle cardiaque
III. CARACTERISTIQUES 1) Débit coronaire * Aspect qualitatif :  cyclique, effet de la compression myocardique S Débit coronarien en fonction du cycle cardiaque Diastole +++

86 Débit coronarien en fonction du cycle cardiaque
III. CARACTERISTIQUES 1) Débit coronaire * Aspect qualitatif :  cyclique, effet de la compression myocardique S Débit coronarien en fonction du cycle cardiaque Diastole +++

87 III. CARACTERISTIQUES 1) Débit coronaire * Aspect qualitatif :  cyclique, effet de la compression myocardique  régulation par le métabolisme local : besoins en O2 (adénosine)  régulation neurohormonale

88 III. CARACTERISTIQUES 1) Débit coronaire * Aspect qualitatif :  cyclique, effet de la compression myocardique  régulation par le métabolisme local : besoins en O2 (adénosine)  régulation neurohormonale  autorégulation

89 Autorégulation du débit coronaire
Relation débit/pression dans le lit vasculaire coronaire Cœur isolé, perfusé (PA, DC, FC constants)

90 2) Pression coronaire * Pression de perfusion aortique * Compression extrinsèque myocardique 3) Volume coronaire

91 III. EXPLORATION DE LA CIRCULATION CORONAIRE
1) « Anatomique » * Coronarographie (+- fct) * Echographie extra- et endovasculaire 2) « Fonctionnelle » * Mesure de la réserve coronaire * recherche d’ischémie - ECG d’effort - Scintigraphie myocardique - Echocardiographie à la Dobutamine - Echocardiographie de contraste

92 Mise en évidence par écho-doppler coronaire

93 PHYSIOPATHOLOGIE DE L’ISCHEMIE: LA CASCADE ISCHEMIQUE

94 Stop !

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109 Modulation du retour veineux (Pmr) par variation du contenu (volémie) et du calibre des vaisseaux (contenant)

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111 Contrôle de la PA par le contrôle rénal des liquides
Qc Débit urinaire 400 cc IV Dénervation Excrétion rénale rapide de la charge hydrique

112 II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE 1) Le système à haute pression : artères
C) Mécanismes de régulation 2) A moyen terme: neurohormonaux et passif a) Catécholamines b) Rénine-Angiotensine c) Relaxation à l’étirement d) Echanges capillaires « rôle d’autant plus important que les mécanismes nerveux sont de moins en moins efficaces »

113 II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE 1) Le système à haute pression : artères
C) Mécanismes de régulation 2) A long terme: rénaux « contrôle rénal des liquides de l’organisme » a) Mécanismes rénaux b) Aldostérone c) Hormone antidiurétique d) Autorégulation « nécessite plusieurs heures pour être efficace mais gain infini »

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116 II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE 1) Le système à haute pression : artères
A) La pression artérielle moyenne B) Régulation de la PA moyenne C) Mécanismes de régulation 2) A long terme: rénaux a) Mécanismes rénaux b) Aldostérone c) Hormone antidiurétique d) Autorégulation

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118 1) Le système à haute pression : artères « réactions soutenues »
II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE 1) Le système à haute pression : artères A) La pression artérielle moyenne c) Mécanismes de régulation de la PA moyenne 1) A court terme: nerveux « réactions de survie » 2) A moyen terme: neurohormonaux « réactions soutenues » 3) A long terme: rénaux « stabilisation »

119 I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE
1) Schéma Général 2) Le cœur 3) Les vaisseaux 4) La révolution cardiaque II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE 1) Le système à haute pression : artères 2) La circulation capillaire : échanges 3) Le système à basse pression : veines

120 II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE
1) Le système à haute pression : artères 2) La circulation capillaire : échanges 3) Le système à basse pression : veines

121 Hypertension par surcharge de volume
1) Masse rénale réduite à 30% 2) Ingestion d’eau et de sel X 6 Baroréflèxe 2) Autorégulation Augmentation du débit cardiaque ==> HTA 2) Autorégulation  normalisation du DC 3) Persistance de l’HTA  augmentation secondaire des RPT

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123 Barrière: endothélium capillaire
2 %