Pompes circulatoires Flashcards
Les 3 grands types de pompes circulatoires (Rappels)
Compartiments contractiles > Contractions musculaires du coeur > ↑ locale de Pression → le fluide : - entre dans l’atrium - est expulsé par le ventricule
Muscles squelettiques
> Compressent les vaisseaux
> ↑ locale de Pression → le fluide circule
Contractions péristaltiques
> Vagues de contraction des parois des vaisseaux
> ↑ locale de Pression → le fluide circule
- -> 3 types d’actions musculaires
- -> Les valves assurent un flux unidirectionnel
Aspects évolutifs des compartiments contractiles
Invertébrés
Compartiments en série
Compartiment simple
Compartiment double
Vertébrés
Compartiments en série formant un organe simple
Système ouvert simple des Insectes
Organisation
Cœurs multiples en série le long du vaisseau dorsal
Pompes accessoires dans les appendices
Aorte: section la moins musculeuse du vaisseau dorsal
Vaisseaux + ou - développés
Cycle cardiaque
- Contractions des cœurs = fluide propulsé vers la tête puis sortant de l’aorte et se dirigeant vers l’abdomen via les mouvements corporels de l’organisme
- Ostia = site de retour passif du fluide dans le vaisseau dorsal
Système ouvert des Arthropodes
Contractions Neurogénique
> Contraction du tissu cardiaque en réponse à des signaux du système nerveux
> Neurones du ganglion cardiaque à dépolarisations régulières)
Cycle cardiaque
- Contraction des cardiomyocytes + Fermeture des ostiums
Volume cardiaque ↓ Pression locale ↑
Hémolymphe propulsée dans les artères
circulation générale
- Ligaments suspenseurs étirés reprennent leur position + Ouverture des ostiums
les parois du cœur retrouvent leur position
originale
Volume cardiaque ↑ Pression locale ↓
Ouverture des ostiums → Succion → entrée de l’hémolymphe dans le cœur
Cœur des Vertébrés - Paroi complexe avec 4 composants majeurs
Péricarde = tissu conjonctif entourant le coeur
- Rigide ou de forte compliance (selon les taxons/espèces)
- Couche externe (= couche pariétale) + Couche interne (= couche viscérale = épicarde)
- Cavité péricardique = Espace entre les 2 couches emplie de fluide lubrifiant
> Protection et ancrage du coeur
Épicarde = couche externe en continu avec le péricarde viscéral
> Régulation du cœur et des artères coronaires
Myocarde = couches de cellules musculaires cardiaques
- Cardiomyocytes organisés en plusieurs couches d’orientations différentes
> Contractions rythmiques du coeur
Endocarde = couche de tissu conjonctif la plus interne du coeur
- Recouvert par l’endothélium (= cellules épithéliales)
> Délimite les chambres cardiaques
Le Myocarde: Compact vs. Spongieux
Compact → Nutriments provenant des artères coronaires (Beaucoup d’artères coronaires)
Spongieux → Nutriments provenant des trabécules
Cœur des Vertébrés - Poissons
4 Compartiments en série : - Sinus veineux > lieu d’entrée du sang dans le cœur - Atrium (= « oreillette » ) > réception du sang veineux - Ventricule > musculeux = propulsion du sang - Bulbe/Cône artériel > lieu de sortie du sang vers la circulation
Circuit simple :
cœur branchies aorte dorsale tissus cœur
Cœur des Vertébrés - Amphibiens
3 Compartiments :
- 2 Atriums → 2 « oreillettes » séparées
- 1 Ventricule → musculeux
2 Circuits : cœur D → poumons → cœur G → tissus → cœur D
- Circuit incomplètement séparé
> Adapté à la respiration aérienne/aquatique
Séparation partielle des sangs :
- Sang oxygéné dans OG
- Mélange sang oxygéné/désoxygéné dans OD
- Contraction des atriums → sangs propulsés dans le ventricule → les trabécules maintiennent séparés partiellement les sangs provenant des 2 oreillettes
- Lame spirale du cône artériel influe sur les directions respectives des sangs oxygéné/désoxygéné
> Sang oxygéné surtout vers les artères systémiques
> Sang désoxygéné surtout vers l’artère pulmonaire
Cœur des Vertébrés - Reptiles non crocodiliens
5 Compartiments :
- 2 Atrium → « oreillettes » séparées
- 3 Ventricules interconnectés :
> Cavum venosum → vers les aortes systémiques
> Cavum pulmonale → vers l’artère pumonaire
> Cavum arteriosum → vers Cavum venosum
2 Circuits :
cœur D → poumons → cœur G → tissus → cœur D
- Circuit incomplètement séparé
> Adapté à la respiration aérienne/aquatique
« Séparation des sangs » : - Sang desoxygéné provenant d’OD > C. venosum → C. pulmonale > Artère pulmonaire - Sang oxygéné provenant d’OG > C. venosum → Aortes D & G > Séparation des sangs presque complète via la valve atrioventriculaire
Capacité de Dérivation (« shunts ») :
= Possibilité d’éviter la circulation systémique/pulmonaire (selon les cas)
> Shunt D/G : Évite la circulation pulmonaire quand l’animal ne respire pas
–> Maximisation de l’extraction d’O2 dans le sang réduit pendant des périodes d’apnée
> Shunt G/D : Évite la circulation systémique + d’O2 pour le myocarde droit
–> Maximisation de la charge en O2 dans le sang oxygéné avant les périodes d’apnée
Cœur des Vertébrés - Reptiles crocodiliens
4 Compartiments :
- 2 Atrium → « oreillettes » séparées
- 2 Ventricules aux parois épaisses séparés par un septum
2 Circuits non séparés :
- Foramen de Panizza → trou dans l’aorte G
- Valve dentée → sur artère pulmonaire G
> Circuit incomplètement séparé
> Adapté à la respiration aérienne/aquatique
Cœur des Vertébrés - Mammifères & Oiseaux
4 Compartiments :
- 2 Atrium → « oreillettes » séparées aux parois fines
- 2 Ventricules aux parois épaisses séparés par un septum intraventriculaire
Les Valves : --> Assurent un flux sanguin unidirectionnel - Atrioventriculaires > Entre Atriums / Ventricules > D : tricuspide > G : bicuspide (=mitrale)
- Semilunaires
> Entre Ventricules / Artères
> D: pulmonaire
> G : aortique
Considérations évolutives
- Vascularisation du Myocarde
* 2 circuits complètement séparés
Muscles cardiaques des Vertébrés (Rappels)
Anatomie microscopique > Organisation des myocytes Mitochondries Myofibrilles Gouttelettes lipidiques Noyau Réticulum sarcoplasmique Disques intercalaires = Desmosomes + Jonctions GAP
Myocytes= cellules musculaires myogéniques
> « Pacemaker » se dépolarisent spontanément
> transmettent leur signal électrique partout dans
le cœur → dépolarisation & contraction des autres
cardiomyocytes via les jonctions ouvertes
> Contraction « en bloc »
Cycle cardiaque des Poissons osseux
Contraction en série des compartiments cardiaques
- Contraction du S. venosum → initiation du battement cardiaque :
- Contraction de l’atrium = ↑ locale de Pression → Fluide circule
vers le ventricule + Valve atrio-sinusale fermée
- Contraction du ventricule = ↑ locale de Pression → Fluide circule
vers le bulbe artériel + Valve atrioventriculaire fermée
- Bulbe artériel non contractile
> évitement des grands changements de pression
> assure un flux sanguin continu
Les valves sont des structures passives
> ouvertures/fermetures des sacs endothéliaux en réponse aux variations de pression dans les compartiments cardiaques
> assurent un flux unidirectionnel du sang
2 types de Remplissage du cœur
Remplissage passif :
- Pression faible des atriums par rapport à la pression veineuse
> Faible contribution de la contraction des « oreillettes »
> cas des Mammifères & Oiseaux
Remplissage actif :
- Contraction des atriums = ↑ locale de Pression →
Fluide circule vers le ventricule
> Importante contribution de la contraction des «oreillettes »
> cas des Amphibiens & Poissons osseux
Cas particulier des Poissons cartilagineux :
Péricarde rigide = la contraction ventriculaire entraîne une ↓ Pression dans Cavité péricardique qui devient inférieure à la pression veineuse → ↑ volume des Atriums → succion du sang dans le coeur
Cycle cardiaque des Oiseaux & Mammifères
Atriums & Ventricules alternent Systoles / Diastoles :
1: Remplissage passif des ventricules
2: Remplissage actif des ventricules → atteinte du volume télédiastolique
3: Contraction ventriculaire isométrique → ↑ de Pression ventriculaire
4: Éjection ventriculaire → atteinte du volume télésystolique
5: Relâchement ventriculaire isométrique → ↓ de Pression ventriculaire
Pressions ventriculaires
Pression VD < VG :
> Contraction VD faible propulsant le sang via l’artère pulmonaire dans les poumons
> Circuit court + Capillaires en parallèle
> Faible résistance du circuit pulmonaire
Pression VG > VD :
> Contraction VG forte propulsant et distribuant le sang via l’aorte dans tous les organes du corps
> Circuit long
> Forte résistance du circuit systémique
Cellules Pacemaker (Rappels)
Voir diapos 21-22
Contrôle extrinsèque des potentiels pacemaker
• Influence du système nerveux autonome sur les cellules Pacemaker
Système orthosympathique
> stimulation des cellules pacemaker
> ↑ du rythme cardiaque
Système parasympathique
> inhibition des cellules pacemaker
> ↓ du rythme cardiaque
Contrôles extrinsèques possibles entraînant des modifications du rythme imprimé par le contrôle intrinsèque
- Action orthosympathique sur les cellules Pacemaker
- Action parasympathique sur les cellules Pacemaker
Potentiel d’action des cardiomyocytes contractiles
PA & Contraction des cardiomyocytes contractiles
> Phase en plateau du PA cardiaque des cardiomyocytes contractiles
> longue période réfractaire permettant au sang de circuler entre chaque PA !!!
Voir diapos 26-27
Contraction successive des cardiomyocytes contractiles
> Nœud sinusal (atrial) = centre rythmogène le plus rapide
> détermine le rythme cardiaque imprimé pour les autres cardiomyocytes de l’individu
Conduction de la dépolarisation des cardiomyocytes
Importance des jonctions ouvertes :
> passage très rapide d’ions d’un cardiomyocyte au cardiomyocyte voisin
Importance des cellules de conduction (= cellules Pacemaker) :
- Cellules non contractiles d’apparence allongée et pâle
- Capacité de dépolarisations rythmiques
> propagation rapide des potentiels d’action dans tout le myocarde
- Importance du noeud auriculoventriculaire (= jonction atrium-ventricule)
Electrocardiogramme
Tracé de l’ensemble des activités électriques du cœur
- P: dépolarisation des atriums
- QRS: dépolarisation des ventricules (+ repolarisation
des atriums)
- T: repolarisation des ventricules
> diagnostic clinique des anomalies cardiaques
Voir diapo 30
Aspects mécaniques et électriques du cycle cardiaque
• Diastole ventriculaire
> Remplissage passif des ventricules
• Systole atriale
- Dépolarisation du nœud SA → contraction oreillettes
> Remplissage actif des ventricules
> Volume télédiastolique
• Contraction ventriculaire isométrique
- Dépolarisation ventricules → ↑ de Pression ventriculaire
> Fermeture des valves AV (= 1er battement cardiaque )
> ↑↑ Pression ventriculaire
> Ouverture des valves semilunaires
• Systole ventriculaire
- Début de vidange ventriculaire → ↑ de Pression aortique
- Contraction ventriculaire continue
> ↑ de Pression ventriculaire puis ↓
• Relâchement ventriculaire isométrique
- ↓↓ Pression ventriculaire → < Pression aortique
> Fermeture des valves SL (=2ème battement cardiaque)
> ↑ Pression aortique
> Ouverture des valves AV
Voir diapo 31-32
Débit cardiaque
Définition: Quantité de sang pompée par unité de temps
- Débit cardiaque = Fréquence cardiaque x Débit systolique :
–> DC = FC x DS
> ex: Humain DC = 75 (batt/min) x 70 (ml/batt) = 5250 ml/min = 5.25 l/min
> La totalité du sang passe dans le cœur d’un humain en une minute
Un animal modifie donc son débit cardiaque en modulant :
• Sa fréquence cardiaque :
- Modulateurs: Système Nerveux Autonome + Médullosurrénale
> Action sur les cellules Pacemaker :
- Bradycardie = ↓ fréquence cardiaque
- Tachycardie = ↑ fréquence cardiaque
• Son débit systolique :
- Modulateurs: Facteurs nerveux, hormonaux et physiques
Régulation du débit systolique
Mécanisme intrinsèque de la régulation du débit systolique :
- Volume télédiastolique ↑
> Contraction + vigoureuse des ventricules
> Autorégulation du cœur qui ↑ son débit systolique
en cas d’arrivée accrue de sang dans les ventricules
> « Cœur de sportif »
Mécanisme extrinsèque de la régulation du débit systolique :
- Volume télésystolique ↓
> Le système nerveux sympathique peut modifier la contractilité musculaire
- Système orthosympathique
> stimulation des cardiomyocytes contractiles
↑ Rythme cardiaque
↑ Force contraction
Régulation du débit cardiaque
Voir diapo 37
Cloisonnement complet du coeur
Double circulation optimisant la distribution du sang dans l’organisme
