1. PHYSIOLOGIE CARDIAQUE

2. Physiologie cardiaque I/ Généralités

3. Physiologie cardiaque • Le système cardiovasculaire a un rôle de transport, régulation, protection • Le système cardiovasculaire participe à l’homéostasie : maintien de certaines valeurs physiologiques à un niveau constant • Le système cardiovasculaire comporte : • un liquide circulant (sang) • un système circulatoire clot (vaisseaux sanguins) • une pompe (le cœur)

4. Physiologie cardiaque Un système circulatoire clot : Circulation pulmonaire (petite circulation) Circulation systémique (grande circulation) Artères (vaisseaux partant du coeur) Veines (vaisseaux arrivant au cœur)

5. Physiologie cardiaque

6. Physiologie cardiaque Une pompe : le cœur, divisé longitudinalement en deux parties : le coeur droit et le cœur gauche

7. Physiologie cardiaque

8. Physiologie cardiaque II/ L’activité électrique du cœur A/ Tissu nodal et automatisme cardiaque

9. Physiologie cardiaque • Le cœur a une activité mécanique qui est commandée électriquement. • Autorythmicité cardiaque : existence de cellules myocardiques produisant spontanément un signal électrique qui stimule les cellules voisines. • Cet ensemble de cellules constitue le tissu nodal • 2 amas cellulaires : • - nœud sinusal ou Keith et Flack • - nœud auriculo-ventriculaire ou • nœud de Aschoff-Tawara • Prolongement par le faisceau de His • Division en 2 branches : réseau de • fibres de Purkinje

10. Physiologie cardiaque • Naissance du processus de stimulation du cœur dans le nœud sinusal • Nœud sinusal = pace-maker impose son rythme à tout le cœur = rythme sinusal • Propagation aux oreillettes qui se contractent en bloc • Relayée par le nœud auriculo-ventriculaire • Atteint l’ensemble des 2 ventricules par le faisceau de His et le réseau de Purkinje

11. Physiologie cardiaque II/ L’activité électrique du cœur A/ Tissu nodal et automatisme cardiaque B/ Le potentiel d’action cardiaque • Cellules cardiaques sont excitables – Présentent un PA • Caractéristiques différentes selon la localisation • Durée plus longue (150-300 ms) que le PA du muscle squelettique • 5 phases différentes – Résultante de plusieurs courants mélangés

12. Physiologie cardiaque • PA sinusal : allure particulière • - phase de dépolarisation spontanée • - dépolarisation rapide • - repolarisation lente • PA des cellules myocardiques plateau repolarisation

13. Physiologie cardiaque • Activité globale du cœur : sommation des PA des cellules cardiaques

14. Physiologie cardiaque • La contraction cardiaque intervient à la fin de la phase de dépolarisation • Les contractions cardiaques ne peuvent se sommer • Le muscle cardiaque est intétanisable • Existe une période réfractaire • Le calcium joue un rôle fondamental dans la contraction

15. Physiologie cardiaque • PA au niveau des cellules nodales autoexcitables • PA au niveau des cellules myocardiques de l’oreillette = contraction • Dépolarisation du nœud auriculo-ventriculaire • Dépolarisation des cellules du faisceau de His et des fibres de Purkinje • PA au niveau des cellules ventriculaires = contraction des ventricules

16. Physiologie cardiaque II/L’activité électrique du cœur A/ Propriétés du myocarde B/ Tissu nodal et automatisme cardiaque C/ Le potentiel d’action cardiaque D/ L’électrocardiogramme

17. Physiologie cardiaque Electrocardiogramme (ECG) : enregistrement de l’activité électrique du cœur in situ

18. Physiologie cardiaque • L’activité électrique cardiaque peut être suivie à partir de la peau (Marey, Waller 1880) • Chaque phase du battement possède une trace électrique particulière

19. Physiologie cardiaque III/Le cycle cardiaque • Alternance de contractions et de relaxations : pompe propulsant le sang • Cycle cardiaque = patron de répétitions des contractions et des relaxations • Deux phases principales : diastole et systole • Sang circule d’un système à haute pression vers un système à basse pression Systole (1/3) Diastole (2/3) Contrac- tion Ejection Relaxation Remplissage 50 ms 150 ms 80 ms 720 ms

20. Physiologie cardiaque Systoleauriculaire(~ 0,1 s) Systoleventriculaire(~ 0,3 s) Diastole générale (~ 0,4 s) La révolution cardiaque Le cercle intérieur représente les ventricules et le cercle extérieur, les oreillettes

21. Physiologie cardiaque • Phase 1: Diastole générale- écoulement passif du sang des O vers V- valves AV : O ; valves sigmoïdes : F • Phase 2 : Systole auriculaire- contraction des oreillettes- remplissage actif des ventricules- P oreillette > P ventricule • Phase 3 : Diastole auriculaire- relâchement des oreillettes • Phase 4 : Systole ventriculaire- contraction des ventricules- écoulement passif de sang dans O- éjection du sang dans l’aorte- valves sigmoïdes : O ; valves AV : F- P ventricule > P aorte • Phase 5 : Diastole ventriculaire :- relâchement des ventricules- valves Sigmoïdes F

22. Physiologie cardiaque

23. Physiologie cardiaque Fermeture Sigmoïde Ouverture Sigmoïde Fermeture AV Ouverture AV

24. Physiologie cardiaque • Pour fonctionner comme une pompe, le coeur répète successivement 2 phases : • Dépolarisation des cellules qui provoque la systole : phase de contraction • Repolarisation des cellules qui provoque la diastole phase de relâchement qui permet le remplissage des oreillettes et des ventricules • Un cycle cardiaque comprend donc une alternance de phénomènes électriques et mécaniques

25. Physiologie cardiaque Dépolarisation des cellules du nœud sinusal Dépolarisation des cellules des oreillettes = Systole auriculaire Dépolarisation du nœud auriculo-ventriculaire Dépolarisation des cellules de His et Purkinje Dépolarisation des cellules des ventricules = Systole ventriculaire Repos = Diastole générale

26. Physiologie cardiaque IV/ Le débit cardiaque A/ Définitions

27. Physiologie cardiaque • Volume d’éjection systolique (VES) : Volume de sang éjecté du cœur par les ventricules à chaque contraction (100 ml) • Volume télédiastolique (VTD) : Volume de sang contenu dans les ventricules juste avant la systole ventriculaire (160 ml) = volume précharge • Volume télésystolique (VTS) : Volume de sang contenu dans les ventricules à la fin de chaque systole (60 ml)= volume postcharge • VES = VTD – VTS • Fréquence cardiaque (Fc) : nombre de contractions ventriculaires par seconde. Exprimée en battements par minute bats/min (moyenne = 60 - 70 bats/min). • Fc max = variable suivant les individus, elle diminue progressivement avec l'âge et avec l'entraînement = 220 – âge

28. Physiologie cardiaque IV/ Le débit cardiaque A/ Définitions B/ Le débit cardiaque

29. Physiologie cardiaque • Débit cardiaque (Qc) = volume de sang expulsé par chaque ventricule par unité de temps • Exprimé en litre par minute • Qc = VES x Fc • Qc moyen = 5l/ min • Varie en fonction des besoins de l’organisme

30. Physiologie cardiaque V/ Régulation cardiaque A/ le système nerveux autonome

31. Physiologie cardiaque • Le cœur reçoit une innervation sympathique et une parasympathique • Sympathique : • - augmentation de la Fc • - augmentation de la force de contraction • Parasympathique : • - diminution de la Fc • - diminution de la force de contraction • Les deux systèmes sont actifs en même temps, avec une prédominance du para lors du repos et du sympa en cas de danger.

32. Physiologie cardiaque V/ Régulation cardiaque A/ le système nerveux autonome B/ Régulation du rythme cardiaque

33. Physiologie cardiaque Augmentation du retour veineux Augmentation du sang dans les oreillettes Augmentation de l’étirement des oreillettes Augmentation de la fréquence cardiaque

34. Physiologie cardiaque • Modification de la température corporelle : • Une augmentation de la température corporelle induit une augmentation de la fréquence cardiaque • Augmentation de 1°C produit une augmentation de 10 à 20 batts/min

35. Physiologie cardiaque • Modification du débit cardiaque lors d’un effort : • au repos, débit de 5-6 L/min • à l’effort, débit de 20 L/min chez l’adulte un peu entraîné ;35 L/min chez le sportif de haut niveau

36. Physiologie cardiaque Quelques pathologies cardiovasculaires • anomalie de l'influx électrique cardiaque ou trouble du rythme cardiaque • valvulopathie (atteinte des valvules cardiaques) • atteinte vasculaire caractérisée par une sténose (rétrécissement) ou un anévrysme (dilatation) d'une artère • phlébite (obstruction d'une veine par un caillot) • insuffisance coronaire (angine de poitrine), pouvant déboucher sur un infarctus du myocarde en cas d'occlusion d'une artère coronaire • hypertension artérielle • insuffisance cardiaque, malformation congénitale du coeur, de gravité variable

37. PHYSIOLOGIE VASCULAIRE

38. Physiologie vasculaire I/ Les vaisseaux sanguins

39. Physiologie vasculaire

40. Physiologie vasculaire

41. Physiologie vasculaire

42. Physiologie vasculaire Quelques caractéristiques du système vasculaire chez l'homme

43. Physiologie vasculaire • Système artériel • Artères • Troncs de grand diamètre, souples et résistants (fibres élastiques) supporte les à-coups de P° dus au travail cardiaque, et le flot sanguin à haute P° • Artérioles • Modification de diamètre par variation de tonus (muscles lisses) modification de débit réglant l ’importance de l ’irrigation au niveau des différents organes P°= Pression

44. Physiologie vasculaire • Système veineux (veines et veinules) • moins de vaisseaux • volume de sang le plus important (70% du volume total) P° la plus basse P° diminuant régulièrement de l ’artère aorte à la veine cave • Système capillaire • surface la plus importante • perméabilité la plus élevée • nombre de vaisseaux le plus élevé • vitesse du sang la plus basse (de 0,1 à 0,3 cm/s contre 40 cm/s à la sortie du ventricule gauche) échanges avec le liquide interstitiel environnant P°= Pression

45. Physiologie vasculaire I/ Les vaisseaux sanguins II/ Hémodynamique circulatoire 1) Débit sanguin

46. Physiologie vasculaire Débit sanguin dans certains organes, au repos et à l’exercice, en ml/min et en pourcentage du débit total.

47. Physiologie vasculaire I/ Les vaisseaux sanguins II/ Hémodynamique circulatoire 1) Débit sanguin 2) Résistance périphérique

48. Physiologie vasculaire Résistance : force qui s’oppose à l’écoulement du sang dans les vaisseaux – Résulte de la friction du sang contre la paroi des vaisseaux. Trois facteurs : - viscosité du sang - longueur des vaisseaux sanguins - diamètre des vaisseaux sanguins Résistance périphérique : friction du sang sur les parois des vaisseaux systémiques (loin du cœur) Principal paramètre influençant la résistance : le diamètre des vaisseaux car viscosité et longueur relativement constants

49. Physiologie vasculaire I/ Les vaisseaux sanguins II/ Hémodynamique circulatoire 1) Débit sanguin 2) Résistance périphérique III/ La pression sanguine

50. Physiologie vasculaire Pression sanguine : force que le sang exerce sur la paroi des vaisseaux (en mm Hg)