02/10/2000,
cours de Physio. App. Cardio-vasc.
La pression mesurée par les appareils utilisés en
diagnostic est une pression transmurale : une différence de
pression entre celle régnant dans le
vaisseau (dépendant de l’elasticité et du rayon de celui-ci) et celle qui règne
à l’extérieur(=Patm).
Elle est due à l’activité du cœur gauche qui fournit une NRJ permettant la circulation du sang.
Il existe un équilibre où úPi-Pextú=úPtú=úPelú (Pel : pression due à
la non-rigidité des « tuyaux »).Cet équilibre est atteint pour
une certaine valeur de r.
Pi est mesurée de façon directe et/ou indirecte, et
de préférence de façon indépendante de
la pression hydrostatique.
I ] DIAGRAMME DES PRESSIONS
1°) Sujet couché
Phydrostatique est la même en tous
points : ce pb est éliminé.
Seule PTM est mesurée.
La pression moyenne est en tous points la
même et égale à 100 mmHg environ. `p@100mmHg.
2°) sujet
debout
NB unités de mesure
13.6cm H2O=1mmHg
la pression veineuse se mesure en cm H2O
Au sommet du crâne la Parterielle
transmurale est très inférieure à celle mesurée dans une artère du pied.
Quand
on ouvre la boite crânienne on constate que les veines se collabent car la
pression interne est plus faible que la pression externe.
Comment le sang peut-il
alors circuler dans le cerveau et jusqu’aux pieds ?
-les fibres constitutives des artères sont élastiques
-on est en système clos
-ce qui régit la circulation du sang est indépendant de la pression hydrostatique.
Bilan :
Pression mécanique (=dynamique, =du cœur) + Pression hydrostatique (=due à la
colonne d’eau) s’ajoutent lors des mesures des
pressions
quand le sujet est debout.
A noter : il n’y a pas
de déperdition d’énergie dans les vaisseaux, la pression dynamique est donc la
même partout
Donc la mesure s’effectuera
préférentiellement dans l’artère humérale (pour un sujet en position
quelconque,
cf. « point de pression
indifférent) ou en position couchée pour comparer effectivement les pressions
en différents
points du sujet. = mesure
directe de la pression dans les vaisseaux.
3°) Mesure indirecte de la
pression transmurale
Avec le
brassard, la mesure donne 2 nombres.
Ex :
PA 12/8 ou 120/80 mmHg
On mesure
une grandeur fluctuant en fonction du temps à cause du cycle cardiaque
P
Tps (Aorte)
Pression
instantanée
A la fin de la systole, la
baisse de pression dans le ventricule G induit la fermeture des valves, alors
que le sang a rempli l’aorte. La pression minimale
mesurée n’a rien à voir avec
la pression minimale régnant dans le VG.
CCL : Ces 2 mesures
permettent une appréciation correcte des phénomènes physios et pathos mais
aucune description mécanique :
on se réfère alors à une
pression moyenne calculée à partir du signal de pression : `P.
( !) `P≠(Pmin+Pmax)/2, car le signal
n’est pas une sinusoïde parfaite.
Théorème de la
moyenne : `P = (1/T)XP(t)
dt
En pratique, système
d’enregistrement et de calcul informatiques.
`P@2/3 de la
pression systolique (=P max.)
Mesure de la pression
instantanée par cathétérisme et capteur, slt en réa.
A partir de
maintenant, on raisonnera en pression moyenne.
II ° REPARTITION
DES PRESSIONS DANS LA CIRCULATION
P inst
(mmHg)
120
*:
1ère phase d’éjection # : fermeture du ventricule
80
0
VG Aorte art. périph. Artérioles veines VD Art.pulm. OG
1)
Aorte
Tjs distendue quand le VG se ferme : système à
haute pression
L’aorte transforme un débit et une pression
variables en des grandeurs bp + régulières : le sang s’écoulant vers les
artérioles périphériques,
cela permet alors une perfusion permanente des petites artérioles périphériques, et dc des
organes.
Un tel système = Système à expansion
2)
Artère périphérique
Pression systolique>pression systolique dans
l’aorte (1à2 mmHg en +)
Pression diastolique<<pression diastolique dans
l’aorte.
Le sang va donc tjs de l’aorte vers cette artère. Il
s’agit tjs d’1 système élastique et les ondes de pression et de débit en s’y
propageant
créent un phénomène de résonance (les valeurs d’entrée sont tjs > aux valeurs de sortie).
3)
Artérioles
Il y a une chute de pression très nette car les
artérioles constituent une barrière résistive.
Le système à haute pression et haute amplitude
devient à basse pression et basse amplitude. C’est aussi un système pulsatile.
4)
VD
La
pression systolique n’est plus que de 15 cm H2O : l’amplitude entre les
pressions dia/sys a été divisée par 10 (on est en petite circulation).
5)
Artères pulmonaires
La
circulation pulm a une faible résistance. Le VD ne fournit que peu d’NRJ pour
faire circuler le sang (comparé au VG et l’aorte).
III ) NOTION DE
TENSION
T
R2 µ
P
R1
Tension : forces dans la paroi distendant le
vaisseau. Il existe dans tout système constitué d’une surface séparant
l’univers en 2 plans une relation entre T, R et PTM.
Loi de
Laplace : P = T(1/R1+1/R2)
Pour un tuyau cylindrique, R2 est infini, donc T=P*R
En théorie, pour un cylindre donné, donc pour une PTM
donnée, cette courbe math est tjs vérifiée qqst le matériau dont ce
cylindre est constitué.
T
P2
P1
P3
R
Le tuyau considéré est
élastique et a ses propriétés propres de paroi. On constate expérimentalement
des divergences avec le modèle
théorique, que montre la
courbe ci-dessous :
T expérimental T/l `PTM théorique
Point
d’équilibre
T éq.
PTM
T’
T’’=0 R
R’’ R’ R éq.
Le modèle expérimental est
obtenu en isolant un vaisseau et en y accrochant des poids de + en +
lourds ; on mesure la tension des vaisseaux et leur allongement. On
constate que la relation entre la tension et le rayon dépend des propriétés
intrinsèques du matériau.
Il existe un point
d’équilibre unique de la structure : il est obtenu pour un rayon
d’équilibre entre PTM et les forces élastiques de la paroi.
C’est un équilibre spontané
(ne consommant aucune NRJ).
Si on diminue le rayon
artificiellement, R’<R éq., on se déplace vers la
gauche sur la courbe rouge (les propr. de la paroi n’ont pas changé).
T’ mesurée est <T éq. Calculée avec la loi de Laplace. Il
faut donc fournir de l’NRJ pour que le système se maintienne dans un état
instable.
Cela correspond
physiologiquement à l’action des muscles
contracteurs autour de l’artériole (m. lisses). Pour diminuer le diamètre ils
se contractent en dépensant
de l’NRJ et maintiennent l’artériole en position d’équilibre (càd de fermeture aux 9/10èmes).
Donc pour augmenter le débit
Q dans un organe, il faut agir sur le degré de contraction des muscles
périphériques. C’est la vasoconstriction
périphérique, elle est active.
Mais en augmentant la contraction musculaire, il existe un rayon pour
lequel la tension s’annule (R’’) ; le tuyau se ferme.
La régulation vers 0 n’est
pas continue
Le débit devient nul,
l’organe n’est plus perfusé mais PTM existe tjs.
Autre cas où le vss peut se
collaber de lui-même : si on diminue PTM.
Donc pour qu’il existe un
débit Q : PTM0 et relativement importante
sinon il y a un arrêt de l’irrigation
de l’organe.
Ex : cœur G malade :
pression d’éjection diminue, donc la pression d’entrée dans le rein diminue.
Il existe une pression critique de fermeture 0.
Application thérapeutique :
Pour augmenter la force de
la pompe myocardique, en cas d’insuffisance cardiaque, on utilise l’Adrénaline
comme médicament. Donc, on augmente PTM.
Mais l’adrénaline suscite
aussi une vasoconstriction périphérique, donc une augmentation de la force de
contraction des muscles lisses autour
des vaisseaux, d’où la
diminution de leur rayon et le risque de passer en dessous de la pression
critique. Il faut donc doser en conséquence.
Chez le sujet normal, il
existe une logique physiologique de fonctionnement interne qui permet d’éviter
ce problème ; mais un dérèglement
peut être, à long terme, un
facteur de détérioration du système et de nécrose des organes.