Problème 01 - Physiologie cardiaque Flashcards
Définition et fonctions du péricarde.
PÉRICARDE (pariétal + viscéral)
Définition : sac fibro-séreux qui entoure le coeur.
Fonctions :
- Fluide péricardique (entre les deux couches) diminue la friction lors des battements
- Maintient le coeur dans sa position normale dans le thorax
Définition et fonction du myocarde.
MYOCARDE
Définition : tissu musculaire du coeur.
Fonction : contraction cardiaque.
Définition et fonction de l’endocarde.
ENDOCARDE
Définition : couche de cellules épithéliales.
Fonction : recouvre l’intérieur des chambres cardiaques.
Noms et fonctions des valves atrio-ventriculaires.
Valves atrio-ventriculaires (2) :
- Valve tricuspide (entre OD et VD)
- Valve mitrale (entre OG et VG)
Fonction : empêchent le reflux de sang vers les oreillettes lors de la contraction ventriculaire (systole).
Noms et fonctions des valves semi-lunaires.
Valves semi-lunaires (2) :
- Valve aortique (entre le VG et l’aorte)
- Valve pulmonaire (entre le VD et l’artère pulmonaire)
Fonction : empêchent le reflux du sang vers la circulation systémique ou pulmonaire lors du remplissage ventriculaire (diastole).
Fonction des cordages tendineux.
Les cordages tendineux relient les muscles papillaires aux valves atrio-ventriculaires.
Définition et fonction des muscles papillaires.
MUSCLES PAPILLAIRES (3 dans VD, 2 dans VG)
Définition : muscles de la paroi ventriculaire du coeur qui sont reliés aux valves atrio-ventriculaires par les cordages tendineux.
Fonction : empêchent que les valves gonflent trop dans les oreillettes lors de la contraction ventriculaire (ils les tirent vers l’intérieur du ventricule).
Fonction des veines caves.
Veines caves (supérieure + inférieure) : amènent le sang désoxygéné de la circulation systémique à l’OD.
Fonction du sinus coronarien.
Sinus coronarien : draine le sang désoxygéné du myocarde dans l’OD.
Fonction du septum interauriculaire.
Septum interauriculaire :
- Sépare l’OD de l’OG
- Contient le vestige du foramen ovale du foetus
Classification des valves tricuspides et bicuspides.
Valves tricuspides (trois feuillets) :
- Valve aortique
- Valve tricuspide
- Valve pulmonaire
Valve bicuspide (deux feuillets) : valve mitrale.
Fonction des veines pulmonaires.
Veines pulmonaires (4) : amènent le sang oxygéné de la circulation pulmonaire dans l’OG.
Localisation et fonction des noeuds sinusal et atrio-ventriculaire (AV).
NOEUD SINUSAL
Localisation : paroi de l’OD.
Fonction : initie l’influx électrique qui permet la contraction.
NOEUD AV
Localisation : septum interauriculaire.
Fonction : seul endroit qui permet la transmission de l’influx entre les oreillettes et les ventricules.
Fonction du septum interventriculaire.
Septum interventriculaire : paroi épaisse qui sépare le VG du VD.
Épaisseur des ventricules.
Le VG est 3x plus épais que le VD.
Composition et rôle des sarcomères dans le myocarde.
Sarcomère : unité contractile du muscle cardiaque, composée de
- Filaments de myosine (épais)
- Filaments d’actine + troponine + tropomyosine (mince)
Tropomyosine est habituellement liée à l’actine, ce qui l’empêche de se lier à la myosine. Lors de la contraction, troponine lie le calcium et tasse la tropomyosine, ce qui libère les sites actifs de l’actine.
Rôle du calcium dans la contraction myocardique.
Couple l’excitation électrique à la contraction physique du muscle cardiaque :
- Potentiel d’action → ouverture des canaux calciques des tubules T
- Entrée du calcium dans les fibres musculaires → se lie à la troponine
- Troponine tasse la tropomyosine → exposition du site actif entre actine et myosine
- Myosine se lie à l’actine (réaction qui dépend de l’ATP) → raccourcissement des fibres → contraction
- Potentiel d’action se termine → repolarisation → calcium pompé dans le réticulum sarcoplasmique + hors de la cellule
Les réserves de calcium du coeur se trouvent dans le liquide interstitiel : coeur dépend de la concentration extracellulaire de calcium pour sa contraction.
Trajet de la circulation systémique.
Pour se rendre aux organes, le sang oxygéné passe par :
OG → valve mitrale → VG → aorte (ascendante + descendante) → artères → capillaires (échanges gazeux dans tissus) → veines → veine cave (supérieure + inférieure) → OD
Trajet de la circulation pulmonaire.
Pour se rendre aux poumons, le sang désoxygéné passe par :
OD → valve tricuspide → VD → tronc pulmonaire → artères pulmonaires (droite + gauche) → capillaires des poumons (échanges gazeux) → veines pulmonaires (deux pour chaque poumon) → OG
Convection forcée grâce à l’appareil cardio-vasculaire.
- Coeur → pompe (contraction du VG met le sang en mouvement)
- Artères → réseau de distribution vers les tissus (flot à haute vélocité et basse résistance)
- Artérioles → site d’ajustement de la résistance circulatoire (peuvent se fermer ou se dilater selon l’organe)
- Capillaires → sites d’échanges par diffusion pour les nutriments et les gaz (parois très fines)
- Veines → système collecteur à capacité variable (parois minces qui peuvent se dilater ou se contracter)
Contenu des échanges à partir des capillaires ou des cellules.
Vers les cellules (nutriments) : eau, oxygène, lipides, acides aminés.
À partir des cellules (déchets) : CO2, urée.
Différents rôles de la circulation sanguine.
- Évacuation des déchets métaboliques (acheminés aux systèmes qui les excrètent)
- Transmission d’informations aux tissus (par les hormones)
- Régulation thermique (diffusion de chaleur du sang vers la peau grâce à circulation cutanée)
- Érection (artères qui irriguent le pénis se dilatent pour la reproduction)
Pression dans les différents compartiments circulatoires.
Circulation systémique
Aorte : en moyenne 100 mm Hg.
Artères : pression systolique à 120 mm Hg, diastolique à 80 mm Hg.
Capillaires : moyenne de 17 mm Hg (35 mm Hg à l’extrémité artérielle, 10 mm Hg à l’extrémité veineuse).
Veinules et veines : diminue encore et atteint presque 0 mm Hg à la veine cave.
Circulation pulmonaire : pressions beaucoup plus basses.
Artères : 25 mm Hg en systole et 8 mm Hg en diastole.
Pression pulsatile jusqu’aux capillaires, non-pulsatile dans les veines.
Vitesse circulatoire moyenne et facteurs qui influencent l’écoulement du flux sanguin.
Vitesse circulatoire moyenne : 5 L / min.
Facteurs qui l’influencent :
- Aire de la section totale
- Résistance des vaisseaux
- Blocage physique (ex. thrombus)
- Résistance du sang (ex. viscosité)
- Type de flot (pulsatile versus continu, laminaire versus turbulent)
- Gradient de pression entre les extrémités du vaisseau
Aire de section totale des parties de l’arbre vasculaire.
Aorte : 2,5 cm2.
Petites artères et artérioles : 60 cm2 (20 pour les petites artères, 40 pour les artérioles).
Capillaires : 2500 cm2.
Veines : 338 cm2 (250 pour les veinules, 80 pour les petites veines, 8 pour la veine cave).
La vitesse du flux sanguin est inversement proportionnelle à l’aire de section totale.
Distribution du volume sanguin à travers les différents compartiments.
- 84% du sang total est dans la circulation systémique
- 64% dans les veines
- 13% dans les artères
- 7% dans les artérioles et capillaires
- 7% dans le coeur
- 9% dans la circulation pulmonaire
Définition de pression artérielle et facteurs qui l’influencent.
Pression artérielle : force exercée par le sang contre une unité d’aire de la paroi vasculaire.
Facteurs qui influencent la PA systolique :
- Volume d’éjection
- Compliance artérielle (capacité aortique à se distendre)
- Vitesse d’éjection
Facteurs qui influencent la PA diastolique :
- PA systolique (++ volume d’éjection)
- Compliance artérielle
- Fréquence cardiaque
- Résistance périphérique
Lois qui influencent la circulation artérielle (loi de Darcy, loi de Poiseuille).
Selon la loi de Darcy, le débit sanguin (Q) est déterminé par :
- Gradient de pression aux extrémités du vaisseau
- Résistance vasculaire
Q = (P1 - P2) / R
Selon la loi de Poiseuille, la résistance vasculaire est déterminée par :
- Viscosité du sang (n)
- Longueur du vaisseau (L)
- Rayon du vaisseau (r)
R = 8nL / Πr4
Définition d’un flot sanguin laminaire.
Flot laminaire : régulier, sans turbulence.
Dans les gros vaisseaux :
- Couche externe = plus faible vélocité → en contact avec l’endothélium.
- Couches internes = plus grande vélocité.
Dans les petits vaisseaux : plus faible vélocité → tout le sang en contact avec l’endothélium.
Loi qui influence la tension exercée sur la paroi ventriculaire (loi de Laplace).
Selon la loi de Laplace, le stress sur la paroi ventriculaire (tension) dépend de :
- Pression ventriculaire
- Rayon de la chambre cardiaque
- Épaisseur de la paroi
T = P x r / 2h
Paramètres qui influencent la résistance périphérique.
- Diamètre du vaisseau
- Viscosité du sang
- Longueur totale du vaisseau
Éléments qui permettent le contrôle de la résistance périphérique.
- Vasoconstriction + vasodilatation artériolaire.
- Facteurs centraux : innervation sympathique (augmente la résistance) et parasympathique des vaisseaux.
- Facteurs locaux : régulation métabolique (relâchement des muscles lisses par H+, K+, NO, prostaglandines) et régulation myogène (étirement → vasoconstriction)
- Barorécepteurs (s’étirent lorsque PA augmente → vasodilatation)
Définition de compliance et comparaison entre les artères et les veines.
Compliance : quantité totale de sang pouvant être entreposée dans un vaisseau pour chaque mm Hg de pression de plus.
Compliance = augmentation de volume / augmentation de pression
Veines sont 24x plus compliantes que les artères (fonction de réservoir).
Définitions de systole et diastole.
Systole : période de contraction ventriculaire.
Diastole : période de relaxation ventriculaire lors de laquelle il y a remplissage.
Étapes du cycle cardiaque : remplissage ventriculaire.
Commence à V = 50 ml (volume de fin de systole).
- Valves atrio-ventriculaires fermées → sang dans les oreillettes
- Pression dans le ventricule diminue et égalise pression de l’oreillette (P = 0 mm Hg) → ouverture des valves AV
- Premier tiers de diastole : remplissage rapide
- Milieu de diastole : sang passe directement de l’oreillette au ventricule (faible quantité)
- Dernier tiers de diastole : contraction de l’oreillette → 20% de remplissage de plus → pression du ventricule a un peu augmenté (P = 5 mm Hg).
Se termine à V = 115 ml.
Étapes du cycle cardiaque : contraction ventriculaire iso-volumétrique.
Période sans remplissage ni éjection (V = 115 ml) :
- Début de contraction ventriculaire → pression augmente ++ rapidement → fermeture des valves AV
- 0,02 à 0,03 secondes plus tard → pression a encore augmenté (P = 80 mm Hg) → ouverture des valves semi-lunaires
Étapes du cycle cardiaque : éjection systolique.
- Ventricule continue de se contracter → pression ventriculaire à 80 mm Hg (valve aortique) et 8 mm Hg (valve pulmonaire) → ouverture des valves semi-lunaires
- Sang est éjecté du ventricule → 70% pendant le premier tiers (éjection rapide) → pression continue d’augmenter (P = 120 mm Hg)
Étapes du cycle cardiaque : relaxation iso-volumétrique.
- Relâchement du ventricule → diminution de pression dans le ventricule → retour massif de sang
- Augmentation de pression → fermeture des valves semi-lunaires (V = 50 ml)
- Relaxation du ventricule continue 0,006 secondes → ouverture des valves AV
Corrélation des événements du cycle cardiaque avec l’ECG.
Onde P : dépolarisation des oreillettes (initie la contraction auriculaire).
Complexe QRS : dépolarisation des ventricules (initie la contraction ventriculaire).
Onde T : repolarisation des ventricules (relaxation ventriculaire).
Courbes pression-volume de l’oreillette et du ventricule lors du cycle cardiaque.
À noter que les pressions de l’OD et du VD pendant le cycle cardiaque sont 5x plus petites que celles du côté gauche.
Boucle pression-volume du cycle cardiaque.
Définition et divisions du travail cardiaque.
Travail cardiaque : quantité d’énergie que le coeur convertit en travail (max 20-25%).
Comprend :
- Travail volume-pression ou travail externe (+++) : pour faire bouger le sang des veines à basse pression aux artères à haute pression
- Énergie cinétique du flot sanguin : pour accélérer le sang à sa vitesse d’éjection dans l’aorte (ou artère pulmonaire).
Travail externe du VD est 1/6 celui du VG.
Substrats énergétiques utilisés par le coeur.
Le coeur dispose d’une faible réserve d’O2.
- Acides gras libres (70-90%)
- Glucose
- Lactate / pyruvate (si ischémie)
- Corps cétoniques (si grande concentration)
Bruits cardiaques physiologiques : définition du B1.
B1 : fermeture des valves atrio-ventriculaires au début de la systole (vibration longue et basse).
Intensité déterminée par :
- Distance qui sépare les feuillets
- Mobilité des feuillets
- Augmentation de la pression ventriculaire
B1 augmenté : sténose mitrale légère, tachycardie.
B1 diminué : régurgitation mitrale, bloc AV premier degré.
Bruits cardiaques physiologiques : définition du B2.
B2 : fermeture des valves semi-lunaires au début de la diastole (clic rapide).
- Composante aortique (A2)
- Composante pulmonaire (P2)
Séparation physiologique de A2 et P2 lors de l’inspiration (à cause de la pression intra-thoracique négative) : retard de P2, avance de A2.
Définition et causes des souffles cardiaques non-physiologiques.
Souffles : générés par la turbulence du flux sanguin.
Causé par :
- Débit à travers une obstruction partielle
- Sténose valvulaire (aortique, mitrale)
- Augmentation du débit dans structure normale
- Refoulement du débit à travers valve incompétente
- Régurgitation valvulaire (mitrale, aortique)
- Défaut du septum ventriculaire
- Fuite anormale de sang d’une chambre à une autre à plus basse pression
Facteurs déterminants de la performance cardiaque.
-
Contractilité myocardique
- Force avec laquelle le muscle se contracte pour une longueur musculaire donnée
- Différence de pression / différence de temps
- Dépend de facteurs inotropes
-
Pré-charge (fin de diastole)
- Tension dans le ventricule après le remplissage passif (estimée par le volume de sang de fin de diastole)
-
Post-charge (systole)
- Force (résistance) que doit vaincre le ventricule pour éjecter le sang
- Équivaut à la pression aortique
-
Fréquence cardiaque
- Nombre de contractions par minute
Loi de Frank-Starling.
Selon la loi de Frank-Starling, une pré-charge élevée entraîne une plus grande force de contraction
- Ce qui veut dire que davantage de sang est éjecté dans la circulation systémique / pulmonaire
- Un étirement plus grand entraîne un meilleur chevauchement de l’actine + myosine
Contrôle extrinsèque de la contractilité du coeur : système sympathique et parasympathique.
Stimulation sympathique (dans des conditions normales, garde le pompage à 30% de plus) : augmentation de fréquence + augmentation de contractilité → augmentation du débit.
Fibres surtout aux ventricules.
Stimulation parasympathique (par nerf vague, effets négligeables) : baisse importante de fréquence (baisse du rythme du noeud SA) + baisse minime de contractilité → diminution du débit
Fibres surtout aux oreillettes.
Contrôle extrinsèque de la force contractile du coeur : facteurs inotropes.
Inotropes : substances qui peuvent augmenter ou diminuer la contractilité du myocarde.
Inotropes positifs :
- Catécholamines (adrénaline, norépinéphrine, dopamine)
- Excès de calcium
- Ischémie
- Médicaments (agonistes ß-adrénergiques, digitale, inhibiteurs de la phosphodiestérase)
Inotropes négatifs :
- Excès de potassium
- Acidose
- Médicaments (ß-bloqueurs, Diltiazem, Verapamil)
Bienfaits de l’exercice physique : changements physiologiques (cardiaque, pulmonaire) qui améliorent la performance
Changements cardiovasculaires :
- Hypertrophie du myocarde
- Contraction plus efficace (augmentation du volume)
- Diminution de la FC de repos
Changements pulmonaires :
- Meilleure capacité d’oxygénation (meilleurs échanges gazeux)
- Diminution de la FR de repos
