Cours 3: contrôle du débit cardiaque Flashcards
Qu’est-ce que le débit cardiaque (QC)?
Le débit cardiaque est le volume de sang pompé par le coeur en une minute, exprimé en litres par minutes (L/min).
Quelle est la formule du débit cardiaque (QC)?
QC = VES × FC
- VES est le volume d’éjection systolique (mL/battement) et;
- FC est la fréquence cardiaque (battements/min)
Comment le débit cardiaque est-il lié à la consommation d’oxygène (VO2)?
Selon l’équation de Fick:
VO2 = QC * Δ(a-v)O2
- Δ(a-v)O2 = la différence artério-veineuse en oxygène
Qu’est-ce que l’équation de Fick?
Elle relie la consommation d’oxygène (VO2) au débit cardiaque (QC) et à la différence artério-veineuse en oxygène (Δ(a-v)O2).
Comment mesure-t-on le débit cardiaque (QC) directement?
la mesuredirecte du QC se fait par l’applicaiton de l’équation de Fick en connaissant le VO2 et Δ(a-v)O2, ce qui nécessit une cathétérisation (méthode invasive).
Quelles sont les méthodes non-invasives pour estimer le débit cardiaque (QC)?
- dilution de marqueur sanguin ou thermodilution
- La captation pulmonaire d’un gaz inerte
- L’échocardiographie
- L’impédance transthoracique
Quelles sont les valeurs typiques du débit cardiaque au repos pour un jeune homme non-entrainé?
Environ 5L/min, avec un VES de 70 mL/battement et une FC de 70 bpm.
Comment le débit cardiaque au repos varie-t-il en fonction de l’entraînement?
Chez un homme entraîné, le VES au repos est plus élevé (85-105 mL) et la FC au repos est plus basse (50-70 bpm), mais le débit cardiaque reste similaire (5-6 L/min)
Comment l’âge et le sexe influencent-ils le débit cardiaque au repos?
Le débit cardiaque augmente durant la croissance, diminue graduellement avec l’âge et est généralement plus élevé chez les hommes que chez les femmes.
Qu’est-ce que la réserve cardiaque?
La réserve cardiaque est l’écart entre le débit cardiaque maximal et le débit cardiaque au repos.
Comment la réserve cardiaque varie-t-elle selon le niveau d’entrainement?
La réserve est plus grande chez les individus entraînés et encore plus grande chez les athlètes élites.
Quelles sont les valeurs typiques du débit cardiaque à l’exercice maximal pour un jeune homme non-entrainé?
Environ 22L/min, avec un VES de 113mL/battement et une FC de 195 bpm.
Comment le débit cardiaque est-il distribué lors de l’exercice intense par rapport au repos?
Le débit cardiaque est redirigé préférentiellement vers les muscles actifs, tandis qu’il diminue vers els reins et le foie et se maintient dans le cerveau
GRAPHIQUE
Quels sont les trois principaux facteurs qui régulent le volume d’éjection systolique (VES)?
- La pré-charge
- La contractilité
- La post-charge
Qu’est-ce que la pré-charge?
La pré-charge est le degré d’étirement du coeur avant la contraction, qui dépend du retour veineux et du volume télédiastolique.
Qu’est-ce que la loi de Frank Starling?
Elle stipule qu’un étirement préalable des fibres musculaires augmente la force de contraction.
Qu’est-ce que la contractilité cardiaque?
La contractilité est la capacité du myocarde à générer une force de contraction à un niveau donné d’étirement des fibres, indépendantes de la pré-charge.
Comment le système nerveux autonome module-t-il la contractilité?
Sympathique : Il augmente la contractilité par la noradrénaline et l’adrénaline, tandis que le parasympatique a un effet marginale sur la contractilité des ventricules.
Qu’est-ce que la post-charge?
La post-charge est la résistance dans le réseau artériel qui s’oppose à l’éjection du sang par les ventricules.
Comment l’hypertension affecte-t-elle le débit cardiaque?
Une hyperthension sévère (forte post-charge) diminue le volume d’éjection systolique et donc le débit cardiaque.
Quels sont les déterminants individuels de la fréquence cardiaque (FC) au repos?
- L’âge
- Le sexe
- Le niveau d’entrainement
Comment la fréquence cardiaque maximale (FC max) est-elle affectée par l’âge?
Elle diminue avec l’âge.
Comment le système nerveux autonome régule-t-il la fréquence cardiaque (FC)?
Le système nerveux sympatique accélère la FC par la noradrénaline, tandis que le système parasympatique ralentit la FC par l’acétylcholine.
Quelles sont les susbtances chimiques qui influencent la fréquence cardiaque ?
Les catécholamines, les hormones thyroïdiennes, une hausse de Ca2+ extracellulaire augmentent la FC, tandis qu’une hausse de K+ extracellulaire la diminue.
Comment la température corporelle affecte-t-elle la fréquence cardiaque?
Une hausse de la température corporelle augmente la fréquence cardiaque, et une baisse de température la diminue.
Comment le débit cardiaque et la consommation d’oxygène sont-ils influencés par l’intensité de l’exercice?
Il existe une relation linéaire entre les 2
Comment le système nerveux sympathique agit-il sur la fréquence cardiaque?
Le système nerveux sympathique, par la libération de noradrénaline, accélère la dépolarisation des cellules cardionectrices dans les nœuds SA et AV, augmentant ainsi la fréquence cardiaque.
- Il agit également en stimulant la sécrétion d’adrénaline et noradrénaline par les glandes surrénale
Comment le système nerveux parasympathique agit-il sur la fréquence cardiaque?
Le système nerveux parasympathique, via l’acétylcholine, ralentit la dépolarisation des cellules cardionectrices dans les nœuds SA et AV, diminuant ainsi la fréquence cardiaque.
- Le nerf vague (NC X) est responsable de cette innervation.
Quels sont les mécanismes cellulaires par lesquels les neurotransmetteurs du SNA modifient la FC?
Les neurotransmetteurs du SNA agissent en modifiant l’activité des protéines de transport dans les cellules cardionectrices.
- L’adrénaline favorise l’ouverture des canaux à Na+ et Ca2+, accélérant la dépolarisation,
- l’acétylcholine favorise l’ouverture des canaux à K+, ralentissant la dépolarisation
Comment le tonus sympathique et parasympathique est-il régulé au repos et lors de l’exercice?
Au repos, il y a une faible stimulation sympathique et une stimulation parasympathique dominante, résultant en une FC d’environ 70 bpm. Lors d’une accélération de la FC (effort), il y a un retrait parasympathique et une activation sympathique. L’inverse se produit lors d’un ralentissement de la FC (récupération)
Quelles sont les principales afférences qui influencent le centre cardiovasculaire pour la régulation de la FC?
Les afférences incluent la commande centrale du cortex, qui est un signal “feed-forward” proportionnel à la commande motrice, ainsi que le réflexe vasopresseur d’exercice, impliquant le mécanoréflexe (mécanorécepteurs dans les muscles) et le métaboréflexe (chémorécepteurs dans les muscles).
Comment les substances chimiques (agents chronotropes) influencent-elles la fréquence cardiaque?
Les catécholamines, les hormones thyroïdiennes et une hausse de Ca2+ extracellulaire augmentent la FC, tandis qu’une hausse de K+ extracellulaire la diminue.
Les médicaments comme la caféine, la nicotine et la cocaïne augmentent également la FC, tandis que les bêtabloquants la limitent.
Comment la préparation à l’effort et les émotions influencent-elles la fréquence cardiaque?
La FC augmente en anticipation de l’effort, par exemple avant un sprint, et l’amplitude de cette augmentation est proportionnelle à l’intensité de l’effort anticipé.
Les émotions, comme la peur ou l’excitation, peuvent également influencer la FC.
En résumé, quels sont les trois principaux mécanismes de régulation de la FC?
Les trois principaux mécanismes de régulation de la FC sont :
- le système nerveux autonome (SNA) via les neurotransmetteurs (noradrénaline et acétylcholine),
- les substances chimiques (agents chronotropes) comme les catécholamines et les hormones, et
- la température corporelle via les thermorécepteurs centraux et périphériques.
Quels sont les deux mécanismes (2 pompes) qui augmentent le retour veineux pendant l’exercice?
- Pompe musculaire, où la contraction des muscles facilite la circulaiton sanguine vers le coeur
- Pompe respiratoire, où l’augmentaiton de la fréquence et de l’amplitude respiratoire facilite le flux sanguin vers le coeur.
Pourquoi le volum d’éjection systolique (VES) plafonne-t-il ou presque à 40-60% du VO2max?
En raison de la diminution du temps de remplissage et d’éjection avec l’augmentation de la fréquence cardiaque (FC).
- Le volume télédiastolique (VTD) augmente, mais fini par plafonner, car le temps de diastole diminue.
- Le volume télésystolique (VTS) diminue légèrement, car la contractilité augmente, mais le temps de systole diminue aussi.
L’augmentation de la consommation d’oxygène (VO2) durant l’effort est-elle seulement expliquée par l’augmentation du débit cardiaque? (Pourqoi)
Non, elle est expliqué par l’augmentation du débit cardiaque (QC) et par l’augmentation de la différence artério-veineuse en oxygène.
Qu’est-ce que la différence artério-veineuse en oxygène (Δ(a-v)O2)?
C’est la différence de concentration en oxygène entre le sang artériel (mesuré dans un artère du système) et le sang veineux (mesuré près de l’entrée dans l’oreillette droite).
- Elle reflète l’extraction d’oxygène par l’ensemble des tissus.
Qu’est-ce que l’équation de Fick mesure en lien avec l’effort physique?
L’équation de Fick (VO2 = QC * Δ(a-v)O2) mesure que la consommation d’oxygène est égale au débit cardiaque multiplié par la différence artério-veineuse en oxygène.
Elle indique que l’extraction d’oxygène par les tissus est un déterminant important de la consommation d’oxygène pendant l’exercice.
Comment la différence artério-veineuse en O2 change-t-elle avec l’effort et que démontre ce changement?
À l’effort, la différence artério-veineuse en O2 augmente, ce qui indique que l’utilisation d’oxygène par les tissus augmente plus que la livraison.
Quelles sont les valeurs types de Δ(a-v)O2 au repos et à l’effort?
Au repose: Δ(a-v)O2 est d’environ 6mL/100mL, et à
l’effort elle peut atteindre environ 16-18mL/dL.
Comment peut-on exprimer la VO2max en fonction du VES, de la FC et de la différence artério-veineuse?
La VO2max peut être exprimée comme suit:
VO2 max = (VES max * FC max) * Δ(a-v)O2 max
Quelles sont les valeurs types de VES, FC et QC au repos pour différentes populations (homme et femme, entrainé non entrainé, etc,(
Les valeurs types de VES, FC et QC au repos varient selon le niveau d’entrainement et le sexe.
En général,
- un homme non-entrainé à un VES de 65-85 mL, une FC de 60-80 bpm, et un QC de 5-6 L/min
- tandis qu’un athlète d’endurance à un VES de 100-120 mL, une FC de 40-60 bpm et un QC de 5-6 L/min.
Comment l’entraînement affecte-t-il le débit cardiaque au repos et à l’exercice maximal?
L’entraînement ne change pas le débit cardiaque de repos, mais augmente le débit cardiaque maximal.
Comment l’entraînement affecte-t-il le volume d’éjection systolique (VES) au repos et à l’exercice maximal?
L’entraînement augmente le volume d’éjection systolique (VES) au repos et à l’exercice maximal.
Comment l’entrainement affecte-t-il la fréquence cardiaque (FC) au repos et à l’exercice maximal?
L’entrainement diminue légèrement la fréquence cardiaque (FC) au repose, tandis que la FC maximale semble peu modifié avec l’entrainement
Comment l’entrainement modifie-t-il la relation entre le débit cardiaque et la consommation d’oxygène?
Le débit cardiaque est similaire pour une même consommation d’oxygène absolue, peu importe le statut d’entrainement, mais les athlètes ont un QC légèrement inférieur aux intensité faibles, dû à une meilleure extraction de l’O2
Comment l’entrainement modifie-t-il le VES pour une même consommation d’oxygène?
L’entrainement augmente le VES maximal et le VES sous-maximal pour une même consommation d’oxygène.
Comment l’entrainement modifie-t-il la FC pour une même consommation d’oxygène?
L’entraînement diminue la FC pour une même consommation absolue d’oxygène, car le VES est plus élevé
Quels sont les mécanismes physiologiques qui expliquent l’augmentation du VES avec l’entrainement?
Expliqué par une augmentation du volume plasmatique et du volume ventriculaire et de la masse musculaire cardiaque.
Quelles adaptations cardiovasculaires se produisent avec l’entrainement?
Les adaptations cardiovasculaires incluent:
- une augmentation du volume plasmique
- du volume sanguin, de la compliance ventriculaire,
- des dimensions internes ventriculaires,
- du retour veineux,
- de la contractilité cardiaque,
- du VTD,
- de la fraction d’éjection
- du VESmax
- DCmax ainsi qu’une amélioration de la distribution du débit sanguin
Comment l’entraînement modifie-t-il l’extraction d’oxygène par les muscles?
L’entraînement n’augmente pas le contenu en oxygène du sang artériel, mais il semble y avoir une légère augmentation de la différence artério-veineuse en oxygène, qui s’explique par une plus grande extraction de l’oxygène disponible.
Quelles sont les adaptations musculaires qui contribuent à l’amélioration de la capacité aérobie?
Les adaptations musculaires incluent:
- Une augmentation des enzymes aérobies,
- du potentiel oxydatif des fibres rapides,
- du glycogène
- et du nombre de capillaires.
Comment les éléments de la formule VO2 max change-t-elle avec l’entraînement?
Avec l’entraînement, tous les éléments de la formule VO2 max = (VES max * FC max) * Δ(a-v)O2 max augmentent.
Comment le désentraînement affecte-t-il le débit cardiaque maximal?
Le désentraînement diminue le débit cardiaque maximal (QCmax), principalement en raison d’une diminution du volume d’éjection systolique maximal (VESmax).
Comment le désentraînement affecte-t-il la VO2 max?
Le désentraînement diminue la VO2 max en raison de la diminution du VES et de la différence artério-veineuse en oxygène
Comment se traduit la réversibilité des adaptations cardiovasculaires ?
Les adaptations cardiovasculaires gagnées rapidement avec l’entraînement se perdent aussi rapidement avec le désentraînement.
Quels sont les facteurs qui contribuent à la diminution de la VO2max avec l’âge?
La diminution de la VO2 max avec l’âge est liée à une diminution du débit cardiaque maximal causée par une diminution de la fréquence cardiaque maximale et une diminution du volume d’éjection systolique maximal.
Comment la loi de Frank-Starling influence le volume d’éjection systolique?
La loi de Frank-Starling indique qu’un étirement préalable des fibres musculaires cardiaques augmente la force de contraction, ce qui permet d’augmenter le volume d’éjection systolique.
Qu’est-ce qui détermine la précharge du cœur?
La précharge du cœur est déterminée par le volume télédiastolique, qui dépend lui-même du retour veineux.
Quels sont les facteurs qui influencent la contractilité du cœur?
La contractilité du cœur est influencée par les agents inotropes (positifs et négatifs) et par le système nerveux autonome (principalement le système sympathique).
