Liquide intracellulaire Liquide interstitiel
Plasma
MILIEU INTERIEUR - peut être défini comme le fluide interstitielindispensable à la survie cellulaire.
REPARTITION DE L’EAU DANS L’ORGANISME
60 % de la masse corporelle
NOTION DU MILIEU INTERIEUR
Liquide intracellulaire
24,5 L (58,3%)
interstitiel
13,3 L (31,7%)3,15 L(7,5%)
Liquide transcell.1,05 L (2,5%)
PLASMA : composante dynamique du fluide extracellulaire dont la cinétique du mouvement est assurée par le travail cardiaque.
SYSTEME CARDIOVASCULAIRE
1. PRESENTATION GENERALE
A. Système artériel
B. Système veineux
C. Artérioles
D. Circulation systémique
E. Circulation pulmonaire
F. Composition du sang
G. Fonctions du sang
AB
C
F. COMPOSITION DU SANG
ELEMENTS MORPHOTIQUES :
- HEMATIES ou ERYTHROCYTES - 4.5 - 5.5 mln/µl- LEUCOCYTES - 4 - 10 mille/µl
granulocytes - 67% (neutrophiles, basophiles, acidophiles) lymphocytes - 27%monocytes - 6%
- THROMBOCYTES (plaquettes) - 300000/µl
PLASMA :phase aqueuse - 290 mosm/L
- PROTEINES - 70 - 80 g/Lalbumines - 60%globulines : αααα1 - 4% ; αααα2 - 8% ; ββββ - 12% ; γγγγ - 16%
αααα et ββββ - lipoprotéines, haptoglobine, transferrine, transcobalamines, facteurs de coagulation sanguine, etc...
γγγγ - immunoglobulines (anticorps) : IgA-2.7, IgD-0.3,IgE-0.25, IgG-11, IgM-1.75
fibrinogène - 200 - 400 mg%
G. FONCTIONS DU SANG
1. TRANSPORT DE NOMBREUSES SUBSTANCESoxygènegaz carboniquesubstances nutritives : a. aminés, lipides, glucose,
vitamines, électrolyteshormones - binding proteins : CBG, TBG, SBG
2. TRANSMISSION DES SIGNAUXhormones - implication dans le contrôle humoral
3. THERMOREGULATION3. THERMOREGULATIONconduction de chaleur et du froid
4. POUVOIR TAMPONéquilibre acido-basique
5. DEFENSE DE L’ORGANISMEdéfense immunitaire humorale et cellulaire
6. MAINTIEN DE LA PRESSION COLLOIDO-OSMOTIQUEprotéines plasmatique (albumines)
1. LOCALISATION DU CŒUR DANS LE THORAX
Paroi V.G.
SternumV.D.
Oreillette d.
I. ANATOMIE ET HISTOLOGIE CARDIAQUE
Moelleépinière
Vertèbre
PoumonOesophage
Aortethoracique
Oreillette d.
2. CŒUR - VUE ANTERIEURE
Aorte
Tronc pulmonaire
Auricule droit
Oreillette gauche
Crosse aortique
Oreillette droite
Ventricule droit Ventricule gauche
Crosse aortiqueVeine cave
supérieure
Veines
pulmonaires
Tronc brachiocéphalique
Carotide droite
Veine brachiocéphalique
Artère subclavière
Artères
pulmonaires
3. CŒUR - AGENCEMENT DES VAISSEAUX SANGUINS
V. jugulaires
Auricule
Veine cave
inférieure
Oreillette
Aorte thoracique
pulmonairesTronc
pulmonaire
4. VUE VENTRALE DES CAVITES DU COEUR
Veine cave inférieure
Septum
Valve sigmoïde
Valve tricuspide
Valve mitrale
5. LA PAROI DU COEUR
5.4. Endocarde
5.2. Péricarde séreux5.3. Myocarde
5.2a. Feuillet pariétal
Trabéculecharnue
5.1. Péricardefibreux
5.2b. Feuillet viscéralépicarde
5.2c. Liquide péricardique
5.4a. ENDOCARDE – ECHELLE ULTRASTRUCTURALLE
Globule blanc
Globule rougeCellule Globule rougeCelluleendothéliale
6. CONSTRUCTION DU MYOCARDE
A. Cardiomyocytes
Cellules contractiles
CULTURE CELLULAIRE
B. Cellules nodales
Cellules conductrices
Pacemaker primaire
Pacemaker secondaire
6. CONSTRUCTION DU MYOCARDE – B. TISSU NODAL
Nœud sinusal
(Nodus sinoatrialis)
Nœud atrio-
ventriculaire
(Nodus atrio-
ventricularis)
Fibres de PurkinjeFibres internodales
ventricularis)
Faisceau
de His
Branche de
Tawara
7. CIRCULATION DU SANG A L’INTERIEUR DU COEUR
Poumongauche
Poumondroit
Tête et membres supérieurs
Tronc et membres inférieurs
0
mV
0
II. EVENEMENTS ELECTRIQUES CARDIAQUES
1. POTENTIEL D’ACTION (PA)
1
2
Cellule contractile
-80
-70 seuil
temps
mV
-90
Cellule nodale
A l’état normal le PA ne peut êtreévoqué que par un signal extérieur.
Possède la capacité d’émission des PA spontanés.
4
0 3
4
-90
-70 seuil
0
V
V
VV
-70 seuil
0
mV
2. AUTOMATISME CARDIAQUE
A
C
-90
-70 seuil
0
V-90
-70 seuil
-90
-70 seuil
0
temps
temps
mV
mV
B
-70 mV
B
-80 mV
2.A. MECANISME IONIQUE D’AUTOSTIMULATION D’UN OSCILLATEUR BIOLOGIQUE
B
- 45 mV
C
A
+10 mV
D
1. CVD Na2. CVD Ca L3. CICR RS
12
3
[Ca2+]
5
6
8 9
3. DU POTENTIEL D’ACTION A LA CONTRACTION
GJ
3. CICR4. Contraction 5. NCX6. ATPase Ca M7. ATPase Ca R8. ATPase Na/K9. CVD K
RS [Ca2+]
EFFET I�OTROPE
POSITIF
4
7
4.A. ELECTROCARDIOGRAMME
Segment
S-T
PT
R(m
V)
Intervalle
PQ
PT
Q
S
Mili
volts
Electrocardiogramme normal (dérivation II)
Secondes
Les phases de PA :
5. COMPARAISON D’ECG DU PA ET DE FORCE CONTRACTILE
Dépolarisation auriculaire Dépolarisation
ventriculaire
Repolarisation ventriculaire
0 – influx du Na1 – influx du Cl1 – influx du Cl2 – influx du Ca3 – efflux du K4 – potentiel de repos
----90mV90mV90mV90mV
Force contractile
7. DUREE DE LA REVOLUTION CARDIAQUE
PRA
Systole Diastole800 ms 75 batt/min
200
270 530
130
300 ms 200 batt/min
160 140
110110110110
50505050
ECGECGECGECG
bruits du coeurbruits du coeurbruits du coeurbruits du coeur
pression (mm Hg)
pression (mm Hg)
pression (mm Hg)
pression (mm Hg)
QRS
P T
aortiqueaortiqueaortiqueaortique
110110110110
50505050
ECGECGECGECG
bruits du coeurbruits du coeurbruits du coeurbruits du coeur
pression (mm Hg)
pression (mm Hg)
pression (mm Hg)
pression (mm Hg)
QRS
P T
1er1er1er1er 1er1er1er1er2e2e2e2e 2e2e2e2e
III. PHENOMENES MECANIQUES DE LA REVOLUTION CARDIAQUE
1. REMPLISSAGE ET EJECTION
DIASTOLEDIASTOLEDIASTOLEDIASTOLE DIASTOLEDIASTOLEDIASTOLEDIASTOLESYSTOLESYSTOLESYSTOLESYSTOLE
130130130130
65656565
0000
0000
pression (mm Hg)
pression (mm Hg)
pression (mm Hg)
pression (mm Hg)
volume ventriculaire
volume ventriculaire
volume ventriculaire
volume ventriculaire
droit (ml)
droit (ml)
droit (ml)
droit (ml)
DIASTOLEDIASTOLEDIASTOLEDIASTOLE DIASTOLEDIASTOLEDIASTOLEDIASTOLESYSTOLESYSTOLESYSTOLESYSTOLE
130130130130
65656565
0000
0000
pression (mm Hg)
pression (mm Hg)
pression (mm Hg)
pression (mm Hg)
volume ventriculaire
volume ventriculaire
volume ventriculaire
volume ventriculaire
gauche (ml)
gauche (ml)
gauche (ml)
gauche (ml)
1111 2222 3333 4444 5555 1111 1111 2222 3333
1111
4444 5555 1111
1 – Milieu de la diastole2 – Contraction auriculaire3 – Contraction ventriculaire
isovolumétrique
4 – Ejection ventriculaire5 – Relâchement ventriculaireisovolumétrique
VTD
VTS
Q = fréquence cardiaque (batt/min) x volume d’éjection (L/batt)
2. DEBIT CARDIAQUE (Q)
= 5 L/minQr Qeff = 35 L/min
QRéserve cardiaque (Rc) =
Qr
Qeff
Rc caractérise la capacité du cœur à fournir un débitpendant un effort physique (eff).Plus Rc est élevée plus cette capacité est importante.
2.A. FREQUENCE CARDIAQUE
Acétylcholine
Récepteurs Nicotiniques
SYSTEME NERVEUX AUTONOME(VEGETATIF)
Parasympathique Orthosympathique
NoradrénalineAdrénaline
Récepteurs Nicotiniques
Acétylcholine
Récepteurs Muscariniques
M1 à M5
RécepteursAdrénergiquesα1, α2 et β1, β2
2.A.1. ACTION D’ACh ET DE NA AU NIVEAU DU PACEMAKER PRIMAIRE
b = stimulation sympathique c = stimulation parasympathique
0
- 80
hyperpolarisationmembranaire prolongée
⇒⇒⇒⇒
G
K+
M1ββββ1
Phosphorylationintracellulaire⇐
⇑ATPase Na/K⇑ activité enzy-matique
2.A.2. DEMONSTRATION EXPERIMENTALE DE L’EQUILIBRE ENTRE DEUX SOUS-SYSTEMES
90
120
fréq
uen
ce c
ard
iaq
ue (
batt
em
en
t/m
in)
stimulation desnerfs orthosympathiques
section des nerfs parasympathiques
sympathicotonie
0
30
60
90
fréq
uen
ce c
ard
iaq
ue (
batt
em
en
t/m
in)
NORMAL
stimulation desnerfs parasympathiques
section des nerfs orthosympathiques
vagotonie
sympathicotonie
2.B. VOLUME D’EJECTION SYSTOLIQUE (Vs)
Vs = VTD - VTS
Loi de Starling - expérience
2.B.1. Contrôle du Vs: Mécanismes intrinsèques
Vs est proportionnel à lalongueur des fibrescardiaques qui distenduesse contractent plusse contractent plusfortement. Précharge.
2.B.2. Mécanismes extrinsèques
- Pression transmuralePith< Pic
- Contraction du myocarde –contrôle nerveux – NA du système orthosympathique contrôle humoral – A et NA des surrénales
- Postcharge – pression artérielle (aortique) (PA)
2.B.3. Classement pharmacologique des substances selon des effetscardiotropes (« bécédeï »):
� Bathmotropes – irritabilité � Chronotropes – fréquence � Dromotropes – vitesse de conduction� Inotrope – force contractile
2.A. Vitesse de la circulation en fonctions de surface des vaisseaux
2. HEMODYNAMIQUE
Analyse des mouvements du sang et des forces qui les créent.Analyse des mouvements du sang et des forces qui les créent.
2.B. Répartition du sang
dans la circulation
6000600060006000 cmcmcmcm
2222
40cm/s40cm/s40cm/s40cm/s
60%60%60%60%
15%15%15%15%
12%12%12%12%
8%8%8%8%
5%5%5%5%
Artères
Poumons
Coeur
Capillaires
Veines
dans la circulation
14 cm14 cm14 cm14 cm
2222
5555----20cm/s20cm/s20cm/s20cm/s
5cm5cm5cm5cm
2222
0.1 cm/s0.1 cm/s0.1 cm/s0.1 cm/s
3.A. Evolution de la pression artérielle dans l’arbre vasculaire.
Pression systolique
pression moyenne
PM = P + (P /3)
3. PRESSION ARTERIELLE
Pression diastolique
PM = PD + (PDiff/3)
3.B. ROLE DES GRANDES ET MOYENNES ARTERES
� conduction du sang vers les organes30% du Vs entre directement dans l’espace tissulaire
� réserve dynamique de la pression artérielle70% du Vs restant interagit sur la paroi artérielle
RR
R
R = résistance périphérique
∆P PA > PB
Loi de LAPLACE
P = T (1/r1 + 1/r2)
Loi de POISSEUILLE et HAGEN
π 1 r4Q = (PA – PB) x ( 8) x (
η) x (
L)
η - viscosité r – rayon
T
3.C. FACTEURS DETERMINANTS LA PRESSION ARTERIELLE (PA)
Différence de pression entre les points A et Best indispensable à l’écoulement d’un liquide
P = Tr
r – rayonL – longueur du tubeR – résistance
R = 8ηL
πr4
P
T
R = 1k
Qs = ∆Pr4
Q = k∆P Q = ∆PR
250
750
250
1200
500
Repos
Peau
Muscles
Coeur
Cerveau
4. ARTERIOLES – DISTRIBUTION DU SANG
750750
750
Exerciceintense
12 5
00
Total
1100
1400
600
5800
Autre
Rein
17500
La distribution du débit sanguin àl’intérieur de tout organe dépendessentiellement du degré deconstriction du muscle lisseartériolaire.
Abdomen 1900
600
600400
Contrôle humoral :
Adrénaline etNoradrénalinePlasmatique
Angiotensine
4.A. MECANISMES DU CONTRÔLE DE LA RESISTANCE PERIPHERIQUE
Contrôle locale :pO2[H+]
C. paracrine :
NO
AngiotensineANF
Contrôle nerveux :
Nerfs vasoconstricteurssympathiques
Nerfs vasodilatateurssympathiques
(muscle squelettique)
[H ][K+]pCO2
[métabolites][Histamine]
Facteurs lésionnels
vasodilatateur
vasoconstricteur
5.A. ECHANGES TRANSENDOTHELIALES
� DIFFUSIONmigration des substances par les fentes intercellulairesselon leur taille et des gradients chimiques
� TRANSPORT VESICULAIREpinocytose des molécules de grande taille et leurexpulsion par l’exocytose du côté opposé
� TRANSPORT EN VRACrésulte de filtration forcée d’eau due par la pressionhydrostatique du sang
5.B. FILTRATION FORCEE
H2O
24 L/j85%
Systèmelymphatique
15%
PHS = pression hydrostatique du sangPHLI = pression hydrstat. du liquide interstitielPOCS = pression oncotique du sangPOLI = pression oncotique du liquide interstitielPFN = pression de filtration nette
POCS=
26 mm Hg
Extrémitéveineuse
PHLI
0 mm Hg
Ecoulement sanguin Extrémitéartérielle
PFN
PFN
PHS =35 mm HgPOLI =
1 mm Hg
PHS =16 mm Hg
POLI =1 mm Hg
POCS=
26 mm Hg
PHLI
0 mm Hg
10 mm Hg10 mm Hg10 mm Hg10 mm Hg
---- 9 mm Hg9 mm Hg9 mm Hg9 mm Hg
Augmentation de la pression de filtration :� dilatation des artérioles� constriction des veines� augmentation de la pression veineuse – insuffisancecardiaque, embolie des vaisseaux, ⇑ du volume de LIou effet gravitationnel
5.C. FORMATION DES OEDEMES
Diminution de la pression oncotique :Diminution de la pression oncotique :�accumulation des substances osmotiquement actives dans LI
�⇓ de la [protéines]
Augmentation de la perméabilité des capillaires :�histamine
Circulation insuffisante du liquide lymphatique :�embolie
6. RETOUR VEINEUX
Pompe musculaire
Effets respiratoires :
Modifications alternées de la pression thoracique etabdominale assure la propulsion définitive du sang versle cœur dans la veine cave inférieure.
2. ROLE DU SYSTEME LYMPHATIQUE
� Retour du liquide filtré en excès
Veinule
Cellule
tissulaireArtériole
Capillaire
sanguin
Liquide
interstitiel
Filament d’ancrage
Endothélium
(capillaire
lymphatique)
� Retour des protéines vers le sang
� Fonction de transport spécifique – lipides absorbés dans l’intestin
� Lieu de la maturation des lymphocytes B
Liquide
interstitiel
Capillaire
lymphatique
Cellule tissulaire
Ouverture
VI. INTEGRATION DE LA FONCTION CARDIOVASCULAIRE
AFFERENCES SENSORIELLES
CNS – cortex, système limbiqueet hypothalamus
Barorécepteurs - PAChimiorécepteurs – pCO2, pO2, H
+
EFFERENCES MOTRICES
∆P = Qc x R
Cœur - ⇓⇓⇓⇓ fréquence
Cœur - ⇑⇑⇑⇑ fréquence,inotropie positive
Vaisseaux sanguins –vasodilatation etvasoconstriction
• Loi du cœur de Marey
• Réflexe de Bainbrigde
Hypothalamus
Cerveau
Nerfs glosso-
pharyngien
Barorécepteurs du sinus
carotidien
Réflexes des barorécepteurs
Barorécepteurs de
Centre cardio-
vasculaire
Hypothalamuspharyngien
Bulbe rachidien
Nerfs
vagues
Moelle épinière
Barorécepteurs de
la crosse aortique
Nœud auriculo-
ventriculaireNœud sinusal
sinus Carotidien
nerf du sinuscarotidien
tissu élastique
nerf du sinuscarotidien
muscle lisse
pression continue
B
A
R
O
R
E
C
E continue
Influx nerveux
E
P
T
E
U
R
S