Systèmes circulatoires Flashcards

1
Q

Rôle crucial de transport de molécules dans les organismes

A
O2 & CO2
Nutriments & Déchets
Cellules immunitaires
Signaux (hormones)
Température
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2
Q

Unicellulaires & Petits métazoaires n’ont pas de systèmes circulatoires

A

Transport de molécules par diffusion:

  • Rapide sur courte distance
  • Lent sur longue distance

Temps de transport par diffusion = f (distance 2)

–> nécessité de suppléer au transport par diffusion chez les organismes de plus grande taille

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3
Q

Gros animaux ont un système circulatoire

A

Transport de molécules par flux volumique
= convection
= mouvement de fluide résultant d’un gradient de Pression ou de Température

Composants essentiels
Pompe – Structures propulsives générant le gradient de pression
Réseau de tubes / canaux / espaces – Circulation/Flux de fluide(s)
Fluide – Volume parcourant tout le réseau de l’organisme, mettant ainsi à disposition les molécules qu’il transporte

–> Les organismes de plus grande taille utilisent conjointement le transport par convection et le transport par diffusion pour transporter les molécules

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4
Q

Les 3 grands types de pompes circulatoires

A
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

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5
Q

Systèmes circulatoires ouverts vs. fermés

A

Système circulatoire fermé
> Le fluide circulant reste dans les vaisseaux du système circulatoire et n’est jamais en contact direct avec les tissus de l’organisme
> Fluide circulant (sang) séparé du Fluide interstitiel (en contact avec les tissus)
> Diffusion de molécules à travers les parois des vaisseaux (capillaires)
ex: Vertébrés

Système circulatoire ouvert
> Le fluide circulant est en contact direct avec les tissus au niveau des sinus
>Fluide circulant (hémolymphe) se mélange avec le Fluide interstitiel
ex: Insectes

Existence d’un gradient de systèmes intermédiaires dans le Règne Animal
> pas de distinction nette entre les 2 types d’organisation

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6
Q

Les fluides

A

•Fluide interstitiel = fluide extracellulaire où baignent les tissus d’un système circulatoire fermé
> Fluide échangeur de molécules avec les tissus des organes
> « Intermédiaire » entre tissus et fluide circulant de l’organisme

•Sang = fluide circulant dans les vaisseaux d’un système fermé
> Tissu à part entière = protéines & cellules diluées dans le plasma
> Transport & Distribution des molécules dans tout l’organisme

•Lymphe = fluide circulant dans le système lymphatique, système circulatoire secondaire des Vertébrés
> Fluide résultant d’une ultrafiltration à travers les petits vaisseaux

•Hémolymphe : fluide circulant dans un système circulatoire ouvert
> Fluide se mélangeant avec le fluide interstitiel dans les sinus

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7
Q

Absence de système circulatoire chez des invertébrés

A

Mécanismes alternatifs pour faire circuler les fluides
•Spongiaires: cellules ciliées (= choanocytes) + loi de Bernouilli
•Cnidaires: contractions musculaires des parois de l’organisme
•Plathelminthes: contractions musculaires du pharynx

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8
Q

Système circulatoire des Annélides

A

•Circulation par contractions
> Contractions musculaires de la paroi corporelle (muscles ou soies)
= ↑ locale de pression → le fluide interstitiel circule

•Système ouvert
> Fluide propulsé par le(s) coeur(s) et circulant des vaisseaux aux sinus pour alimenter les tissus

•Système fermé
> Vaisseaux connectant les larges vaisseaux dorsaux et ventraux
> Vaisseau dorsal contractile → le fluide circule vers la tête
> 5 paires de « coeurs » tubulaires propulsant le fluide qui circule du vaisseau dorsal au vaisseau ventral pour alimenter les tissus

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9
Q

Systèmes circulatoires des Mollusques

A

•Circulation par contractions
> Coeurs ou Organes contractiles
> Vaisseaux + ou – développés selon les taxons

•La majorité : Système ouvert
> Fluide propulsé par le(s) coeur(s) et circulant des vaisseaux aux sinus pour alimenter les tissus

•Céphalopodes : Système fermé
> 1 Coeur systémique pompe le sang oxygéné vers les tissus corporels pour alimenter les tissus
> 2 Coeurs branchiaux pompent le sang désoxygéné vers les branchies pour le charger en O2

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10
Q

Systèmes circulatoires des crustacés

A

Système circulatoire ouvert

Système ouvert simple
> chez les espèces de petite taille
> 1 ou plusieurs coeurs
> Vaisseaux + ou – développés selon les taxons

Système ouvert complexe
>chez les espèces de grande taille
> 1 Coeur musculeux
>Réseau de nombreux vaisseaux
> Petits sinus très étroits agissant comme des vaisseaux
> Contrôle du flux de fluide dans le corps de l’organisme

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11
Q

Systèmes circulatoires des insectes

A

Système circulatoire ouvert simple
> 1 ou plusieurs coeurs (selon taxon)
> Vaisseaux + ou – développés selon les taxons
> Coeurs multiples en série le long du vaisseau dorsal
> Pompes accessoires dans les appendices
> Aorte dorsale: partie moins musculeuse du vaisseau dorsal
> Contractions des coeurs = Fluide propulsé vers la tête puis se dirigeant vers l’abdomen via les mouvements corporels de l’organisme
> Ostia = site de retour du fluide dans le vaisseau dorsal

–> Transport de nutriments + hormones + cellules immunitaires

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12
Q

Généralités du système circulatoire des Vertébrés

A
  • Coeur musculeux: ↑ de la pression sanguine → sang propulsé vers les
    > Artères: grandes artères → diamètres ↓ → artérioles
    > Capillaires: site de diffusion des molécules entre Sang et Fluide Interstitiel
    > Veines: veinules → diamètres ↑ → grandes veines
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13
Q

Évolution des Systèmes circulatoires

A
  • Auparavant seulement transport de nutriments
    > Par la suite transport d’oxygène
  • Système respiratoire fermé apparus indépendamment chez différents taxons
    > Meilleur contrôle du flux des liquides, donc meilleure oxygénation
  • Apparition des système fermé apparu en parallèle avec le gaz dans l’organisme (O2)
    > Favorise les espèces avec un taux métabolique élevé
  • Exception: Insectes
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14
Q

Anatomie des vaisseaux sanguins

A
Les parois des vaisseaux sanguins sont constituées de 3 tuniques :
•Tunique interne = Intima 
> contient l’endothélium vasculaire en contact avec le sang
• Tunique moyenne = Media
> contient les fibres musculaires lisses
> vasodilatation/vasoconstriction
• Tunique externe = Externa
> support & renforcement
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15
Q

Types de vaisseaux

A

Voir diapo 16

–> Les 3 tuniques des parois vasculaires ont une importance et structure différentes selon les sections du système circulatoire

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16
Q

Anatomie des vaisseaux capillaires

A

Absence de :

  • Tunica media
  • Tunica externa

Lits Capillaires :
> Dérivation vasculaire
> Capillaires vrais
> Muscles lisses de la paroi de l’artériole déterminent le flux dans le lit capillaire
> Sphincters précapillaires déterminent le flux sanguin traversant les capillaires vrais

–> Contrôle du flux sanguin à travers le capillaire
Voir diapo 17

17
Q

3 types de vaisseaux capillaires selon leur différences structurales

A

Capillaires continus
> cellules endothéliales connectées via jonctions serrées
> fentes cellulaires → passage limité de petites molécules

Capillaires fenestrés
> cellules endothéliales connectées mais poreuses
> passage de molécules de taille moyenne

Capillaires sinusoïdes (= Capillaires discontinus)
> peu de jonctions serrées + larges espaces intercellulaires
> passage de grosses molécules (+ cellules sanguines)

  • -> La structure du capillaire influence la composition du liquide interstitiel dans lequel baigne le tissu
  • -> Échanges tissu-sang dépendant du type de capillaire
18
Q

Caractéristiques des poissons à respiration aquatique

A

 Circuit simple: coeur → branchies → aorte dorsale → tissus → coeur
 Mouvements corporels aident au retour veineux dans le coeur
 Coeur caudal accessoire parfois présent dans la queue de quelques espèces

19
Q

Caractéristiques des poissons à respiration à respiration aérienne

A

Organe richement vascularisé
> Cavité buccale
> Tube digestif
> Vessie natatoire

Branchies peu/non fonctionnelles
> ABO charge le sang en O2 qui se mêle au sang désoxygéné des veines systémiques
> Le coeur pompe un mélange de sang oxygéné et désoxygéné

Circuit parallèle : Coeur → Branchies & ABO → aorte dorsale → tissus → coeur
> Mouvements corporels aident au retour veineux dans le coeur

20
Q

Mammifères & Oiseaux

A

2 Circuits : coeur D → poumons → coeur G → tissus → coeur D
> Circuit pulmonaire via coeur D
> Circuit systémique via coeur G

Coeur à 4 compartiments (= 2 oreillettes + 2 ventricules) :
> Circuits pulmonaire (P faibles) et systémique (P fortes) totalement séparés
> Sang oxygéné / désoxygéné jamais mélangés

21
Q

Amphibiens & Reptiles non crocodiliens

A

2 Circuits : coeur D → poumons → coeur G → tissus → coeur D
> Circuit pulmonaire via coeur D
> Circuit systémique via coeur G

Coeur à 3 compartiments (= 2 oreillettes + 1 ventricule) :
- Circuits pulmonaire et systémique séparés incomplètement
> Sang oxygéné / désoxygéné mélangés sur certaines sections du circuit
> Possibilité pour le sang de passer directement d’un circuit à un autre

22
Q

Aspects évolutifs du système circulatoire des Vertébrés

A

Poissons
> Circuit simple (ou parallèle)

Amphibiens & Reptiles
> Circuits pulmonaire et systémique non séparés

Mammifères & Oiseaux
> Circuits pulmonaire et systémique séparés

23
Q

Lois physiques des systèmes circulatoires

A

Loi de Débit d’un fluide
Q = ΔP / R
Q : débit du fluide
ΔP : différence de pression Entrée/Sortie dans le tube
R : résistance du tube à l’écoulement du fluide

Loi de Résistance d’un tube : R = 8Lη / π*r^4
R : résistance du tube à l’écoulement d’un fluide
η : viscosité du fluide (Un sang liquide aura plus de facilité à passer)
L : longueur du tube (Plus le tube est long, plus il y a de résistance)
r : rayon du tube (Plus le rayon est grand, moins il y a de résistance)

–> Toute variation de rayon d’un vaisseau (= vasodilatation / vasoconstriction) affectera significativement sa résistance

Loi de Poiseuille : Q = ΔPπr^4 / 8Lη
Q : débit du fluide
ΔP : différence de pression Entrée/Sortie dans le tube (Plus la différence de pression est grande, plus le débit est grand)
η : viscosité du fluide (Plus le sang est visqueux, moins le débit grand)
L : longueur du tube (Plus le tube est long, moins le débit est grand)
r : rayon du tube (Plus le rayon est grand, plus le débit est grand)

24
Q

Modélisation des systèmes circulatoires

A

Vaisseaux organisés en série ou en parallèle

  • Série : RT plus élevée
  • Parallèle : RT plus faible

Loi de conservation de masse
> le débit à travers chaque segment est égal

Loi de Vitesse d’un fluide: V = Q / A
Q : débit du fluide = volume déplacé par unité de temps A : section transversale des tubes

–> Plus la vitesse est faible, plus les échanges se font entre les capillaires et les tissus. C’est pourquoi les capillaires ont de très petits diamètres

25
Q

Tension de la paroi des vaisseaux

A
Loi de Laplace : T = a*P*r
T: tension intramurale (N/cm)
a: constante
P: pression transmurale (Pa)
r: rayon du tube (cm)
σ = P*r / w
σ: stress intramural (N/cm2 = Pa)
w: épaisseur de la paroi (cm)
P: pression transmurale (Pa)
r: rayon du tube (cm)
26
Q

Systèmes circulatoires des Mammifères

A

Circulation sanguine
> coeur - artères - capillaires – veines - coeur

Circulation lymphatique
> des capillaires vers les veines caves

–> Système circulatoire organisé optimisant le transport et la distribution des molécules utilisées par l’organisme