U.E 24: Adaptations physiologiques À l’exercice Cœur et Vaisseaux Claire Vinel [email protected] LE COEUR CM1 LE CŒUR A Anatomie 1: Situation et organisation fonctionnelle -Organe creux et musculaire. -Pompe du système circulatoire - forme conique - à l’intérieur du médiastin Cavité pleurale Médiastin Cavité pleurale LE CŒUR A Anatomie 1: Situation et organisation fonctionnelle LE CŒUR A Anatomie 2: Constitution Péricarde fibreux Péricarde séreux pariétal Cavité péricardique Péricarde séreux viscéral (épicarde) Myocarde Endocarde Cavité du coeur LE CŒUR A Anatomie 2: Constitution Faisceau de tissu musculaire cardiaque Circulation cardiaque LE CŒUR A Anatomie 3: Trajet du sang dans le coeur Oreillette gauche Oreillette droite Ventricule gauche Ventricule droit Septum inter-ventriculaire LE CŒUR A Anatomie 3: Trajet du sang dans le coeur LE CŒUR A Anatomie 3: Trajet du sang dans le coeur Valves auriculo-ventriculaires Valve Triscupide Valve Mitrale (bicuspide) LE CŒUR A Anatomie 3: Trajet du sang dans le coeur Valves sigmoides LE CŒUR B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE 1: Excitation-phénomènes électriques a) Automatisme cardiaque Mise en évidence Le tissu nodal ou cadionecteur -tissu musculaire intercalé dans le myocarde, amas(=nœuds) et faisceaux de cellules autoexcitables Influx Nerveux (IN) Dépolarisation cellules contractiles Contraction des Oreillettes vers les ventricules LE CŒUR B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE 1: Excitation-phénomènes électriques a) Automatisme cardiaque Mise en évidence Le tissu nodal Mode de fonctionnement LE CŒUR B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE 1: Excitation-phénomènes électriques a) Automatisme cardiaque LE CŒUR B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE 1: Excitation-phénomènes électriques a) Automatisme cardiaque LE CŒUR B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE 1: Excitation-phénomènes électriques b) Contrôle nerveux de l’automatisme Système Nerveux Autonome SN para sympathique Nerf X (vague) Acétylcholine Action: Freinatrice tonique permanente + SN (ortho) sympathique Nerfs cardiaques Adrénaline/Noradrénaline Action: Accélératrice intermittente LE CŒUR B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE 1: Excitation-phénomènes électriques c) L’électrocardiogramme Complexe QRS Nœud sinoauriculaire R Dépolarisation ventriculaire Nœud auriculoventriculaire T P Dépolarisation auriculaire Voltage Ligne isoélectrique Temps Repolarisation ventriculaire Q S LE CŒUR B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE 1: Excitation-phénomènes électriques c) L’électrocardiogramme Vidéo LE CŒUR B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE 2: la révolution cardiaque -Définition: Ensemble des phénomènes identiques qui se produisent régulièrement de façon cyclique pendant un battement cardiaque Une phase de diastole: remplissage Une phase de systole: contraction, éjection LE CŒUR B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE 2: la révolution cardiaque LE CŒUR B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE 3: débit cardiaque a)Définition Volume de sang éjecté par chaque ventricule en 1 minute DC (ml ou l/min) = FC (batt/min) x VES ou Vs (ml ou l/batt) 70 à 90 ml/batt b) Variations physiologiques Entre les individus : L’âge Le sexe Chez un même individu : Augmentation chez la femme enceinte Augmentation avec l’émotion, l’anxiété Augmentation avec la température ambiante Augmentation en période post-prandiale Augmentation avec l’exercice physique LE CŒUR b) Facteurs du débit cardiaque: DC(ml/min)=FC(batt/min) x VES(ml/batt) 1/ VES= VTD – VTS : Volume de sang éjecté du ventricule lors de la systole ventriculaire (70 à 90 ml/batt) -Volume télédiastolique (VTD) volume de sang dans le ventricule à la fin de la diastole -Volume télésystolique (VTS) volume de sang restant dans le Ventricule à la fin de la systole ventriculaire LE CŒUR b) Facteurs du débit cardiaque: DC(ml/min)=FC(batt/min) x VES(ml/batt) Fraction d’éjection FE=VES/VTD x 100 Etirement du myocarde: Influence remplissage (VTD) Force de contraction du Myocarde influence VTS LE CŒUR b) Facteurs du débit cardiaque: DC(ml/min)=FC(batt/min) x VES(ml/batt) 2/ Fréquence cardiaque FC: 60 à 80 batt/min Variations physiologiques L’âge, le sexe L’entraînement L’émotion, l’anxiété, la T ambiante, l’exercice -FC maximale théorique = 220 – âge (an) -Tachycardie: FC > 100 bpm -Bradycardie: FC < 50 bpm LE CŒUR B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE 3: débit cardiaque a) Définition b) Facteurs du DC c) Régulation du DC: nerveuse et hormonale FC et VES LE CŒUR c) Régulation du DC: nerveuse SN para sympathique SN (ortho) sympathique FC: Action chronotrope négative FC: Action chronotrope positive Contraction: action inotrope négative Contraction: action inotrope positive Diminution le DC Augmente le DC LE CŒUR c) Régulation du DC: hormonale les hormones Catécholamines libérées par les glandes médullosurrénales - Miment effets du SN (ortho) sympathique Système neuro-adrénergique - Action chronotrope positive - Action inotrope positive T3, T4 et glucagon: action inotrope positive Propriétés physico-chimiques du sang K+/Ca++: Hyperkaliémie/hypocalcémie depression activité cardiaque LES VAISSEAUX CM2 LES VAISSEAUX A/ Caractères généraux de la circulation 1: Organisation de la circulation Système composé de > Grande circulation (générale ou systémique) > Petite circulation ( pulmonaire) Système clos, ramifié dans lequel circule le sang. v. hépatique v. porte a. hépatique a.mésentérique v. rénale a.rénale LES VAISSEAUX A/ Caractères généraux de la circulation 1: Organisation de la circulation a- Ramifications vasculaires Branches de + en + fines Section aorte: 4,5cm² Section capillaires: 4500 cm² Surface d’échange augmente LES VAISSEAUX A/ Caractères généraux de la circulation 1: Organisation de la circulation a- Ramifications vasculaires b- Vitesse d’écoulement (cm/sec) + surface de section importante + vitesse faible LES VAISSEAUX A/ Caractères généraux de la circulation 1: Organisation de la circulation a- Ramifications vasculaires b- Vitesse d’écoulement (cm/sec) c- Capacité vasculaire - Contenu du sang ≠ selon les composantes du système vasculaire. Système artériel: distribution du sang à tous les organes Système veineux: réserve LES VAISSEAUX A/ Caractères généraux de la circulation 2: Hémodynamique de la circulation a- Relation débit-pression-résistance Débit sanguin: Volume de sang qui s’écoule dans un vaisseau selon un temps donné (ml/min). Pression sanguine Résistance vasculaire Force exercée par le sang sur la paroi des vaisseaux Force s’opposant à l’écoulement du sang Diff de pression Débit= Pentrée - Psortie = R P R Résistance à l’écoulement LES VAISSEAUX A/ Caractères généraux de la circulation 2: Hémodynamique de la circulation b- Résistances vasculaires Résistance +++: artérioles, capillaires LES VAISSEAUX A/ Caractères généraux de la circulation 2: Hémodynamique de la circulation b- Notion de vasomotricité Rayon varie selon Pression exercée sur la paroi par le sang et la Tension vasculaire: T= P x r (loi de Laplace) Gros vaisseaux (artères/veines): Petits vaisseaux (artérioles, petites veines): - très peu de fibres musculaires - beaucoup de fibres musculaires Vasomotricité passive Vasomotricité active LES VAISSEAUX B/ Physiologie artérielle a.élastiques (conductrices) a.musculaires (distributrices) artérioles Diamètre +++ + + Fibres élastiques +++ + + + +++ ++ 3 groupes: Fibres musculaires LES VAISSEAUX B/ Physiologie artérielle 1- Structure et propriétés des artères a) Composition de la paroi collagène 3 couches LES VAISSEAUX B/ Physiologie artérielle 1- Structure et propriétés des artères b) Propriétés de la paroi des artères (4) (selon composition média) -Distensibilité Déformation d’un vaisseau sous l’effet de la pression exercée par le sang la quantité de sang contenu -Elasticité Paroi d’un vaisseau reprend sa position initiale lorsque la pression qui le déformait a cessé d’agir Régularisent l’écoulement du sang qui sort de façon intermittente du coeur -Contractilité -Vasomotricité LES VAISSEAUX B/ Physiologie artérielle 1- Structure et propriétés des artères b) Propriétés de la paroi des artères (4) (dépende de compostition média) -Distensibilité -Elasticité Régularisent l’écoulement du sang qui sort de façon intermittente du coeur -Contractilité Fibres musculaires lisses de la média sous influcence de: Modifications du Rayon, Résistance, Débit sanguin. -Vasomotricité En relation avec la contractilité des f. musculaires lisses Régularisation du débit sanguin (vasoconstriction, vasodilatation) LES VAISSEAUX -Vasomotricité Mécanismes locaux: ex à l’exo: relâchement fibres muscu vasodilatation Mécanismes généraux: 3 territoires Musculaire Cutané et Abdominale SN Sympathique Vcons Vcons Hormones Adrénaline Vdil Vcons Système Rénine- angiotensine Vcons Vcons LES VAISSEAUX B/ Physiologie artérielle 2- La Pression Sanguine Artérielle (PSA) a) Définition Pression exercée par le sang sur les parois des artères (cmHg) ex: 12/8 cmHg PSA max Pression artérielle systolique PSA min Pression artérielle diastolique Variations physiologiques -Age -Sexe -Ethnie -Emotion, anxiété, stress l’exercice, repas -Température LES VAISSEAUX B/ Physiologie artérielle 2- La Pression Sanguine Artérielle (PSA) b) Facteurs régulant la PSA Débit cardiaque Quand DC ↑ : PSA ↑ Quand DC ↓ : PSA ↓ DC = 0 (arrêt cardiaque) : PSA = 0 Résistance périphérique (dépend de la viscosité et rayon du vaisseau) Influence peu R Vcons (r ): Résistance Débit sanguin PSA LES VAISSEAUX B/ Physiologie artérielle 2- La Pression Sanguine Artérielle (PSA) b) Facteurs régulant la PSA Volémie volume de sang contenu dans les vaisseaux Si volémie ↑ : ↑ PSA Si volémie ↓ : ↓ PSA, dans le cas où tous les autres facteurs sont constants LES VAISSEAUX B/ Physiologie artérielle 2- La Pression Sanguine Artérielle (PSA) c) Régulation de la PSA Origines Cibles Court terme Qq secondes Moyen terme Qq minutes Long terme Qq heures SN Baro-réflexe artériel Rein Rein+ hormones DC et RP RP et Volémie Volémie LES VAISSEAUX C/ Physiologie des capillaires Lieu d’échanges entre le plasma et le milieu interstitiel 1- Organisation du réseau capillaire - Les plus petits vaisseaux mais les plus nombreux. - Se regroupent en réseau lits capillaires. - 2 types de vaisseaux: métartériole et capillaires vrais (fenestré, continu) LES VAISSEAUX C/ Physiologie des capillaires 2- Propriétés des capillaires Propriétés physiques Elastiques Distensibles Non contractiles (sauf métartérioles et sphincter) LES VAISSEAUX C/ Physiologie des capillaires 2- Propriétés des capillaires Rôles dans les échanges Adaptés aux échanges Mécanismes Régulations LES VAISSEAUX C/ Physiologie des capillaires 2- Propriétés des capillaires Rôles dans les échanges Adaptés aux échanges Paroi fine (1µm) Vitesse du sang faible Surface d’échange +++ Mécanismes Régulations LES VAISSEAUX C/ Physiologie des capillaires 2- Propriétés des capillaires Rôles dans les échanges Adaptés aux échanges Mécanismes Régulations Diffusion simple Ultrafiltration Échanges passifs Selon le gradient de concentration Echanges actifs 2 forces antagonistes Force de filtration l’eau et les électrolytes sortent du capillaire → Pression hydrostatique Force de réabsorption l’eau et les électrolytes entrent dans capillaire → Pression osmotique LES VAISSEAUX C/ Physiologie des capillaires 2- Propriétés des capillaires Rôles dans les échanges Adaptés aux échanges Régulation Mécanismes - Au repos, la plupart des capillaires sont « fermés ». - En activité, la plupart des capillaires sont « ouverts », Régulation générale Système neuro-adrénergique (SNS + glande médullosurrénale) surface d’échange Régulation locale Action des métabolites conséquente à l’activité de l’organe Exo: K+, ADP, acide lactique pH, T° corporelle, PO2, PCO2 Légère vasodilatation LES VAISSEAUX D/ Physiologie veineuse Contiennent environ 2/3 du sang totale= réserve 1- Structures et propriétés des veine a) Composition de la paroi des veines - grande lumière - paroi fine Système anti-reflux Intima Média (mince) Adventice LES VAISSEAUX D/ Physiologie veineuse 1- Structures et propriétés des veine b)Propriétés de la paroi des veines - Faiblement élastiques - Très distensibles - Contractiles 2- Rôles du système veineux a) Réservoir sanguin Comparées aux artères les veines sont: - + nombreuses - + grosses - + distensibles LES VAISSEAUX D/ Physiologie veineuse 2- Rôles du système veineux b) Retour veineux Les veines assurent le retour du sang au cœur → système de valves → sens unidirectionnel du sang veineux Facteurs principaux (Cardiaques) Facteur propulsif Circulation veineuse assurée par un gradient de pression Facteur aspiratif Lors de la phase d’éjection, l’OD est très étirée → dépression intracardiaque va aspirer le sang dans le cœur. LES VAISSEAUX D/ Physiologie veineuse 2- Rôles du système veineux b) Retour veineux Facteurs Secondaires Aspiration thoracique (ou pompe respiratoire) Pompe musculaire Force de pesanteur
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