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                                                                                  Physiologie cardiaque : cours du 12/10

                                                                                                  (Marine, Audrey)

Courbes de pression et de volume

 

1-Courbe de pression

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


FM : fermeture de la mitrale  = Précharge

OS : Ouverture de la sigmoïde =Postcharge

FS : fermeture de la sigmoïde

OM : Ouverture de la mitrale

 

Phase   FM/OS : Etirement passif iso volumétrique: la pression dans le ventricule augmente et atteint la pression qui règne à ce moment-là dans l’aorte et les sigmoïdes s’ouvrent.

OS/FS : Ejection de sang due à une égalité des pressions dans l’aorte et dans le ventricule = SYSTOLE

FS/OM : Zone de relaxation (iso volumétrique) jusqu’à ce que la pression dans le ventricule soit la même que dans l’oreillette.

            OM/FM : Remplissage du ventricule =DIASTOLE

 

2-Courbe de volume

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Rmq :La période d’éjection (OS-FS) et celle de remplissage (OM-FM) sont constituées d’une phase rapide puis lente.

 

Le Lt en systole est incompressible tandis qu’il est variable en diastole ( et entraîne la variation du rythme cardiaque)

Le volume minimal à l’OM n’est pas nul ; il existe toujours un volume résiduel post systolique.

 

 

3-Courbe Pression /Volume

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Cette courbe équivaut à une courbe pression/longueur pour une artère. Elle permet d’indexer l’élasticité de la paroi ventriculaire. Elle peut être obtenue à partir des courbes précédentes de pression et de volume.

 

 

Rôle de la pré charge et de la post charge

 

La pression en précharge c’est à dire à la fermeture de la mitrale ( quand le volume d’éjection est atteint) est fonction de l‘élasticité des fibres musculaires.

De FS à FM, il s’agit d’une phase PASSIVE.

De FM à FS, c’est la phase active (avec contraction).

 

Travail et puissance cardiaque

 

1-Travail

Le travail total est composé du travail cinétique et du travail ventriculaire.

·        Travail cinétique: Wc

Une masse de sang m est éjectée avec une vitesse v : Ec = 1 /2 mv² d’où un travail Wc = 0,1 J.

 

·        Travail ventriculaire:Wp

L’augmentation de pression fournit un travail Wp = Vol éjection  ´ Pmoy éjection

            t                                  

Wp = ò0 P(t).Q(t).dt

Dans le ventricule gauche Wp = 1.5 J (Wp>>Wc)

Dans le ventricule droit Wp =0.25 J. (Wp~Wc)

On fournit moins de pression pour éjecter dans la petite circulation que dans la grande (d’où une morphologie différente des 2 ventricules)

Ø A gauche, on fournit un travail de pression pour compenser la perte d’énergie due aux frottements dans les capillaires. A droite c’est un travail cinétique pour accélérer la circulation sanguine.

 

2-Puissance cardiaque

                                     ·

Puissance cardiaque = W = W´ f

(F : fréquence cardiaque)

Au repos , elle vaut de 2 à 3 Watts.

 

Paradoxe : Le cœur a le plus besoin d’énergie au moment de la contraction. Or cette contraction (en systole) diminue le débit dans les capillaires qui irriguent le myocarde.

Le débit de perfusion est maximum en diastole, phase qui diminue lors de l’effort pour augmenter la fréquence cardiaque.

Ø Le débit ventriculaire est opposé en rythme au débit de perfusion.

Ce problème rend le système très sensible à la variation d’oxygène et à l’état des vaisseaux :si on augmente l’effort, on accélère le débit de perfusion dont on diminue la durée.

(Analogie :on coupe le courant quand la pompe est en train d’agir et on le rétablit quand elle ne pompe plus. Par contre on augmente la durée pendant laquelle on met le courant.)

 

Physiologie musculaire :

 

Il y a 2 façons de contracter un muscle :

-         isotonique : raccourcissement d’un muscle à traction constante (pédaler).

-         isométrique : production d’une résistance à une force ayant tendance à étirer le muscle ( porter une valise).

La force de contraction maximum est très différente selon le cas.

Le cœur se contracte selon les 2 modes au cours d’un cycle :

-         isométrique quand isovolumétrique ( Quand les sigmoïdes sont fermées)

-         isotonique à l’éjection

Le degré d’étirement du muscle est maxi à la précharge.

 

Courbe Pression/Volume quand le cœur est étiré au maximum

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Distension passive 

Contraction      Isovolumétrique  . . . . .

Isotonique  _ _ _ _ _

Mixte  _._._._._._

 

 

 

Cette courbe trace l’enveloppe des possibilités de pression en fonction du volume pour un cœur donné.

Du point de vue mécanique, le cœur a une contraction mixte qui se situe entre la contraction isovolumétrique et isotonique. Le lieu des pressions maxi qu’il peut produire est donc une courbe intermédiaire. ( Ce schéma n’est pas au programme de l’examen)

 

Rmq :La pression maximale en isotonique est toujours inférieure à celle en isovolumétrique pour un même volume donné.

         La pression réelle en postcharge est inférieure à la pression maxi correspondant au volume d’éjection. Cette marge peut servir à parer à une éventuelle hypertension artérielle.

 

Mode d’action des agents pharmacologiques

 

S’il y a une distension du ventricule, il devra se remplir plus pour atteindre la pression d’éjection. A l’état normal le système est tel que si le cœur se remplit plus, il se videra d’autant.

Par contre, si les propriétés de contraction ne sont pas suffisantes pour éjecter la totalité du sang pompé, il y déficience cardiaque. Il faut alors administrer des substances permettant

-         D’augmenter la contraction musculaire (agissant sur les canaux ioniques ou le métabolisme du calcium) comme l’adrénaline.

-         De diminuer la concentration d’oxygène nécessaire à la contraction.