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PHYSIOLOGIE DE L APPAREIL CIRCULATOIRE I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE II. LA CIRCULATION SYSTEMIQUE III. LE DEBIT CARDIAQUE IV. LA MICROCIRCULATION.

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1 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

2 PHYSIOLOGIE DE L APPAREIL CIRCULATOIRE I. PHYSIOLOGIE « Science expérimentale qui a pour but détudier les fonctions et régulations des êtres vivants » II. APPAREIL CIRCULATOIRE 1) ROLE * nutritif: apport des nutriments et évacuation des métabolites * transfert d information: coopération entre les différents groupes cellulaires 2) COMPOSITION * Sang * Cœur * Vaisseaux: artères, capillaires, veines, lymphatiques

3 I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE 1) Schéma Général 2) Le cœur 3) Les vaisseaux 4) La révolution cardiaque

4 I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE I.1 SCHEMA GENERAL DU SYSTEME CIRCULATOIRE 1) Les moteurs : 2) Le sens d écoulement du sang : 3) Classification des « systèmes »: a) Grande et petite circulation : systémique/pulmonaire b) Système à haute ou à basse pression c) Circulation en série (cœur) ou en parallèle (organes) 4) Volumes, débits locaux:

5 Le coeur Anatomiquement unique, Fonctionnellement double La contraction cardiaque (systole) est le moteur principal !

6 Le coeur Pourquoi le débit cardiaque est-il continu, alors que la contraction cardiaque est intermittente ?

7 Les « gros » vaisseaux

8 Lélasticité des gros vaisseaux permet l« effet Windkessel »

9 Modulation du débit d une pompe à eau par un caisson d air

10 66 % du débit sanguin !!, selon élasticité 90 cc 0.33 s0.67 s Fréquence cardiaque de 60 c/min

11 La pompe musculaire Phase d appui chasse du sang vers le coeur Phase de relâchement remplissage

12 I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE I.1 SCHEMA GENERAL DU SYSTEME CIRCULATOIRE 1) Les moteurs : cœur, artères élastiques, muscles 2) Le sens d écoulement du sang : 3) Classification des « systèmes »: a) Grande et petite circulation : systémique/pulmonaire b) Système à haute ou à basse pression c) Circulation en série (cœur) ou en parallèle (organes) 4) Volumes, débits locaux:

13 I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE I.1 SCHEMA GENERAL DU SYSTEME CIRCULATOIRE 1) Les moteurs : cœur, artères élastiques, muscles 2) Le sens d écoulement du sang : * gradient de Pression * valves

14 Ao

15 Les valvules veineuses

16 I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE I.1 SCHEMA GENERAL DU SYSTEME CIRCULATOIRE 1) Les moteurs : cœur, artères élastiques, muscles 2) Le sens d écoulement du sang : gradient de pression, valves cardiaques et veineuses 3) Classification des « systèmes »: a) Grande et petite circulation : systémique/pulmonaire b) Système à haute ou à basse pression c) Circulation en série (cœur) ou en parallèle (organes) 4) Volumes, débits locaux:

17 Grande circulation « systémique » VG ==> OD * distribution * échanges * retour veineux Petite circulation « pulmonaire » OG ==> VD * distribution * hématose * retour veineux

18 Haute Pression « résistif » Basse Pression « capacitif » Aorte S: 2 cm2 Vit: 0.3 m/s Capillaires 2500 cm2 0.3 mm/s

19 En série En parallèle Adaptation hétérométrique du débit cardiaque « Loi de Starling » Adaptation du débit aux besoins de lorgane

20 I. DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE I.1 SCHEMA GENERAL DU SYSTEME CIRCULATOIRE 1) Les moteurs : cœur, artères élastiques, muscles 2) Le sens d écoulement du sang : gradient de pression, valves 3) Classification des « systèmes »: a) Grande et petite circulation : systémique/pulmonaire b) Système à haute ou à basse pression c) Circulation en série (cœur) ou en parallèle (organes) 4) Volumes, débits locaux:

21 Volémie: volume sanguin

22 Débit local = survie + fonction Cérébral 13% 750 ml/mn Coronaire 5% 250 ml/mn Rénal 22% 1200 ml/mn

23 Débit local = survie + fonction Coronaire 5% 250 ml/mn Cérébral 13% 750 ml/mn Rénal 22% 1200 ml/mn 27% 1500 ml/mn 15% 850 ml/mn 8% 450 ml/mn (neutralité thermique)

24 I.2 LE CŒUR 1) Anatomie fonctionnelle macroscopique : muscle, valves, vascularisation, innervation, tissus de conduction 2) Anatomie fonctionnelle microscopique 3) Fonctions : pompe (couplage électromécanique) et endocrine

25 Pressions systoliques VD 25 mm HgVG 120 mm Hg

26 Aspect des valves ventriculo-aortiquesauriculo-venriculaires Valve aortique (fermée) Valve aortique (ouverte)

27 Vascularisation cardiaque: artères coronaires

28 Exploration de la vascularisation cardiaque Coronarographie

29 Infarctus expérimental

30 Innervation cardiaque « extrinsèque »

31

32 Innervation cardiaque « intrinsèque »: tissus nodal

33

34 Exploration de lactivité électrique du cœur ECG

35

36 Activation électrique du myocarde

37 ECG / Scope P PR QRS T QT ST J Onde P = Dépolarisation des oreillettes Temps de conduction AV QRS = dépolarisation des ventricules Ondes T = repolarisation des ventricules

38 Les trois phases de lactivation ventriculaire

39

40

41

42 LECG : moyen détude de la conduction

43 LECG : moyen détude de Lischémie, lésion, nécrose

44 I.2 LE CŒUR 1) Anatomie fonctionnelle macroscopique : muscle, valves, vascularisation, innervation, tissus de conduction 2) Anatomie fonctionnelle microscopique * hétérogénéicité cellulaire * nodales/intermédiaires/contractiles ==> automatisme, excitabilité, conductivité ==> distensibilité, contractilité 3) Fonctions : pompe (couplage électromécanique) et endocrine

45 I.2 LE CŒUR 2) Anatomie fonctionnelle microscopique STRUCTURE D UNE CELLULE MYOCARDIQUE 1) La membrane plasmatique, noyau, cytoplasme, mitochondries 2) Le système transverse ou système T : transmission de l influx 3) Le réticulum sarcoplasmique : stockage du calcium 4) Les myofibrilles : * microscope optique * microscope électronique - le sarcomère : unité fonctionnelle - les protéines contractiles (75%) : myosine (55)%, actine (20%)

46 Membrane plasmique 1)Barrière de diffusion 2)Transport 3)Transmission de l information * nexus: faible résistance électrique * système transverse: face aux stries Z * disque intercalaire: filaments fins Citernes sarcoplasmiques * stockage du Calcium Myofibrilles Microscope optique * clair: I,Z * sombre: A,H,M

47 I.2 LE CŒUR 2) Anatomie fonctionnelle microscopique 4) Les myofibrilles : * microscope optique * microscope électronique - le sarcomère : unité fonctionnelle - les protéines contractiles (75%) : myosine (55)%, actine (20%) -les protéines régulatrices (11%) : troponine (8%) C, I, T tropomyosine (3%, amplifie) - les protéines de structure (14%) : C, M actinines

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49 I.2 LE CŒUR 1) Anatomie fonctionnelle macroscopique : muscle, valves, vascularisation, innervation, tissus de conduction 2) Anatomie fonctionnelle microscopique 3) Fonctions : pompe et endocrine I. Fonction pompe A) Propriétés électriques B) Couplage électro-mécanique C) Contraction II. Fonction endocrine

50 I.2 LE CŒUR A) Propriétés électriques: « automatisme, excitabilité et conductivité » 2) Automatisme et excitabilité : potentiel daction des cellules myocardiques a) Electrophysiologie succinte de la membrane cellulaire b) Potentiel daction des cellules myocardiques c) Transmission unidirectionelle

51 I.2 LE CŒUR A) Propriétés électriques: « automatisme, excitabilité et conductivité » 2) Automatisme et excitabilité : potentiel daction des cellules myocardiques a) Electrophysiologie succinte de la membrane cellulaire - potentiel de membrane : genèse et maintien * conductance des canaux ioniques * protéines intracellulaires -, peu diffusibles, * systèmes de transport actif b) Potentiel daction des cellules myocardiques

52 I.2 LE CŒUR A) Propriétés électriques: « automatisme, excitabilité et conductivité » 2) Automatisme et excitabilité : potentiel daction des cellules myocardiques a) Electrophysiologie succinte de la membrane cellulaire - potentiel de membrane : - potentiel de repos : cellule excitable - potentiel daction : variation transitoire du potentiel de membrane b) Potentiel daction des cellules myocardiques

53 I.2 LE CŒUR A) Propriétés électriques: « automatisme, excitabilité et conductivité » 2) Automatisme et excitabilité : potentiel daction des cellules myocardiques a) Electrophysiologie de la membrane cellulaire b) Potentiel daction des cellules myocardiques - cellules nodales - cellules ventriculaires c) Transmission unidirectionnelle

54 Potentiel daction dune fibre sinusale (nodale) automatisme : potentiel de repos faible, - 60mV dépolarisation diastolique spontanée

55 Fc = 60 / min Fc = 40 / min Cest leffet dune stimulation parasympathique = BRADYCARDIE

56 Fc = 60 / min Fc = 110 / min Cest leffet dune stimulation sympathique = TACHYCARDIE

57 I.2 LE CŒUR A) Propriétés électriques: « automatisme, excitabilité et conductivité » 2) Automatisme et excitabilité : potentiel daction des cellules myocardiques b) Potentiel daction des cellules myocardiques - cellules nodales: automatisme et conductivité - automatisme : potentiel de repos faible, - 60mV dépolarisation diastolique spontanée - excitabilité : - conductivité :

58 Potentiel daction dune fibre ventriculaire -phase 0 : dépolarisation rapide, canaux sodiques rapides entrants - phase 1 : repolarisation, inactivation des sodiques rapides pénétration des ions chlore -phase 2 : plateau de dépolarisation, canaux calciques - phase 3 : repolarisation rapide, inactivation des calciques ouverture des potassiques sortants - phase 4 : stabilité électrique, pompe Na/K ATPase et potassium

59 I.2 LE CŒUR A) Propriétés électriques: « automatisme, excitabilité et conductivité » 2) Automatisme et excitabilité : potentiel daction des cellules myocardiques c) Transmission unidirectionnelle * période réfractaire * période réfractaire absolue * période réfractaire relative

60 I.2 LE CŒUR 3) Fonctions : pompe et endocrine I. Fonction pompe A) Propriétés électriques B) Couplage électro-mécanique C) Contraction

61 COUPLAGE ELECTRO-MECANIQUE excitation/contraction 1) Schéma « chronologique » : stimulation/pot.action/entrée Ca++/force développée 2) Cycle du calcium : 1° Entrée du Ca : rôle des VOC : L stock et T couplage 2° Sortie du Ca : Ca ATPase, Na/Ca antiport, Na/K ATPase 3) Contraction, théorie du glissement des filaments

62 A C F A : potentiel daction C : [Ca 2+ ] intra-cellulaire F : force de contraction (ms) temps COUPLAGE ELECTRO-MECANIQUE excitation/contraction 1) Schéma « chronologique » : stimulation/pot.action/entrée Ca++/force développée

63 COUPLAGE ELECTRO-MECANIQUE excitation/contraction 2) Cycle du calcium : 1° Entrée du Ca : rôle des VOC : L stock et T couplage 2° Sortie du Ca : Ca ATPase, Na/Ca antiport, Na/K ATPase

64 Dépolarisation du sarcolemme : arrivée du potentiel daction SERC A Calséquestrine Tubule T DHPR Sarcolemme Échangeur Na + /Ca 2+ Ca 2+ -ATPase SL

65 Augmentation du Ca 2+ intracellulaire SERC A Calséquestrine Tubule T DHPR Sarcolemme Troponine C Interaction actine- myosine Raccourcissement contraction

66 Relaxation = recapture du Ca 2+ SERC A Calséquestrine Tubule T DHPR Sarcolemme

67 Cycle du Calcium: entrée VOC L: stockage du Calcium T: Transducteur membranaire, relargage du Calcium

68 Cycle du Calcium: sortie 1) Ca ATPase 2) Echangeur Na/Ca: 75¨% 3) NaK/ATPase Digoxine

69 I.2 LE CŒUR 3) Fonctions : pompe et endocrine I. Fonction pompe A) Propriétés électriques B) Couplage électro-mécanique C) Contraction

70 Théorie du glissement des filaments de Huxley

71 I.DESCRIPTION DU SYSTEME CIRCULATOIRE 1) Schéma Général 2) Le cœur 3) Les vaisseaux 4) La révolution cardiaque

72 I.2 LE CŒUR 1) Anatomie fonctionnelle macroscopique : muscle, valves, vascularisation, innervation, tissus de conduction 2) Anatomie fonctionnelle microscopique 3) Fonctions : pompe (couplage électromécanique) et endocrine GRANULES SECRETOIRES D ANP DANS LES MYOCYTES CARDIAQUES

73 I.3. LES VAISSEAUX « artères, capillaires, veines, lymphatiques » 1) Anatomie fonctionnelle macroscopique : trois tuniques concentriques : L adventice : nutrition, innervation La média : 3 composants L intima : rôle sécrétoire de l endothélium

74

75 I.3. LES VAISSEAUX « artères, capillaires, veines, lymphatiques » 1) Anatomie fonctionnelle macroscopique : trois tuniques concentriques : a) L intima : rôle sécrétoire de l endothélium b) La média : - les cellules musculaires lisses : vasomotricité - les fibres élastiques : distensibilité - les fibres collagènes : rigidité c) L adventice : nutrition, innervation 2) Classification fonctionnelle :

76 a) lintima; lendothélium 1) Caractéristiques de l endothélium * barrière vivante entre le sang et les tissus * totalité de la face interne du système CV * monocouche cellulaire aplatie dans le sens du courant * organe émetteur / récepteur: m2 (90% microcirculation) - 2 Kg 2) Types d informations reçues par les récepteurs * hormonales * mécaniques (forces de cisaillement) * chimiques (activation des plaquettes et des leucocytes) 3) Lieu de contrôle * hémostase * angiogenèse * réponse inflammatoire * tonus vasculaire

77 I.3. LES VAISSEAUX « artères, capillaires, veines, lymphatiques » 1) Anatomie fonctionnelle macroscopique : trois tuniques concentriques : a) L intima : b) La média : - les cellules musculaires lisses : vasomotricité - les fibres élastiques : distensibilité - les fibres collagènes : rigidité c) L adventice : nutrition, innervation 2) Classification fonctionnelle :

78 Réservoir veineux


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