LAPPAREIL CIRCULATOIRE Anatomie Physiologie Plan n Anatomie de

L’APPAREIL CIRCULATOIRE Anatomie Physiologie

Plan n Anatomie de l’appareil circulatoire n Origine des contractions cardiaques n Le cycle cardiaque n Petite et grande circulation n Les échanges gazeux

Anatomie de l’appareil circulatoire Le cœur l’organe moteur de la circulation. Cette « pompe » est située dans le médiastin. C’est un muscle creux enfermé dans un sac fibreux, le péricarde. La paroi du cœur est composée principalement du muscle cardiaque ou myocarde. Le cœur humain est divisée en 2 parties, droite et gauche n n n Le cœur pèse entre 250 et 300 grammes 60 à 70 pulsations / min pour un adulte au repos 70 à 80 cm 3 de sang envoyés par contraction

Anatomie de l’appareil circulatoire Le cœur Chaque moitié du cœur est un ensemble fonctionnel constitué de deux cavités : une oreillette et un ventricule n n n Les oreillettes reçoivent le sang venant des veines Les ventricules refoulent le sang dans les artères Oreillettes et ventricules communiquent par des valvules n La valvule auriculo-ventriculaire droite est la valvule tricuspide n La valvule auriculo-ventriculaire gauche est la valvule mitrale

Quelques photos avant de manger n n Valvule tricuspide Ventricule

Vues détaillées

Anatomie de l’appareil circulatoire Les vaisseaux sanguins LES VEINES LES ARTERES n n Elles partent du cœur vers les organes. Ce sont de gros troncs artériels (Aorte, Artère Pulmonaire ) qui se ramifient en artères (sousclavières, carotides…), en artérioles, et en capillaires artériels. Les artères sont cylindriques. Leurs parois sont élastiques et contractiles, permettant la vasomotricité. La vasomotricité régule le débit sanguin et amortit, par dilatation, le travail du cœur lors de la systole ventriculaire. n Elles partent des organes vers le cœur. Les principales sont les veines caves supérieure (sang des membres supérieurs) et inférieure (sang des membres inférieurs). n Les veines sont décrites comme des canalisations semi-rigides. La pression sanguine y est faible. n Les veines des membres inférieurs sont équipées de valvules antiretour dites en « nids de pigeon » , pour compenser les effets de la pesanteur.

Anatomie de l’appareil circulatoire Les vaisseaux sanguins Aorte et grosses artères Artérioles Capillaires de la micro-circulation tissulaire Veinules Vasoconstriction, vasodilatation ? Veines caves et grosses veines

Anatomie de l’appareil circulatoire Les vaisseaux sanguins LES CAPILLAIRES Ce sont les vaisseaux entre les ramifications terminales des artérioles et les premières racines des veinules. Leur calibre est très petit, les parois très minces, permettant les échanges entre le sang et les cellules. les capillaires forment un réseau très dense à l’intérieur des organes permettant au sang d’irriguer complètement les tissus.

Anatomie de l’appareil circulatoire Le sang est composé de cellules spécialisées dans des fonctions précises et d’un liquide, le plasma dans lequel elles baignent. Le volume sanguin pour un homme de 70 kg est d’environ 5, 6 litres. n Le plasma il représente 55% du volume sanguin total. Liquide clair, jaune paille, lactescent, visqueux. Il contient 90% d’eau ce qui sera essentiel pendant l’immersion et le phénomène de diurèse. le plasma contient des matières organiques de nutrition, des sels minéraux mais aussi des déchets résultant de l’activité cellulaire.

Anatomie de l’appareil circulatoire Le sang n Les globules rouges ou hématies Ils présentent environ 40% du volume sanguin. On en trouve de 4 à 6 millions par mm 3 de sang chez l’homme. S’il y en a moins, c’est l’anémie. Leur fonction très spécialisée est de transporter l’oxygène (et aussi une partie du gaz carbonique) entre les alvéoles et le reste de l’organisme. Ce sont des disques biconcaves. Leur enveloppe cellulaire est capable de se déformer pour passer dans des vaisseaux dont le diamètre est inférieur au leur.

Anatomie de l’appareil circulatoire Le sang n La molécule d’hémoglobine (Hb) est constituée de 4 chaînes d’acide aminés. Chacune d’elles loge un hème, qui contient un atome de fer possédant une liaison disponible pour l’oxygène. Ainsi, une molécule d’hémoglobine complètement saturée transporte 4 molécules d’O 2. n L’hémoglobine est particulièrement apte à fixer de l’O 2 lorsque celui-ci est très concentré dans les poumons et à le libérer lorsque la concentration dans les tissus est faible. L’O 2 se fixe sur le fer de l’hème, formant l’oxyhémoglobine HBO 2 (combinaison stable). n L’oxyhémoglobine est plus rouge que l’hémoglobine. n L’hémoglobine présente une affinité importante pour le CO (200 fois supérieure à celle de l’O 2), qui se fixe de manière stable sur le fer de l’hème, formant la carboxyhémoglobine Hb. CO. n La réunion de l’hémoglobine au CO 2 s’appelle la carbhémoglobine Hb. CO 2. Le CO 2 se fixe sur les radicaux NH 2 de la globine et non sur le fer de l’hème.

Anatomie de l’appareil circulatoire Le sang n Les globules blancs ou leucocytes Environ 7500 par mm 3 de sang. Le rôle des leucocytes est de prévenir et combattre le corps des infections. Ils peuvent franchir la paroi des capillaires pour exercer leur rôle de défense dans tous les liquides de l’organisme. ils assurent donc la défense de l’organisme contre les éléments étrangers (bactéries, virus…).

Anatomie de l’appareil circulatoire Le sang n Les plaquettes environ 300 000 par mm 3 de sang. Les plaquettes interviennent principalement dans la coagulation du sang. Elles ont ainsi la propriété de s’agglomérer en agrégats et de combler les brèches vasculaires. Dans l’accident de décompression ce phénomène devient néfaste pour l’organisme

Origine des contractions cardiaques Une zone située dans la paroi de l’oreillette droite (nœud sinusal) est le pacemaker qui entraîne le cœur entier. Le rythme impulsé de manière autonome est de 120 pulsations / min n Il existe donc un phénomène ralentisseur dominant pour ramener le rythme de 120 à 70 pulsations / min. c’est le nerf parasympathique avec l’acétylcholine. n Le système inverse (qui accélère le rythme cardiaque est le nerf sympathique avec l’adrénaline.

Le cycle cardiaque n Le cycle cardiaque se déroule de la façon suivante : n n n Les oreillettes droites et gauches se contractent simultanément. C’est la systole auriculaire Puis les ventricules se contractent simultanément. C’est la systole ventriculaire Enfin la diastole, phase de repos pendant laquelle les oreillettes se remplissent Cette révolution cardiaque se reproduit environ 70 fois par minute au repos n Systole : période de contraction Diastole : période de relaxation Nous avons vu que le volume d’éjection systolique était d’environ 80 cm 3. Par conséquent le sang passe de manière intégrale par le cœur en seulement 1 minute au repos (70 * 0, 8 = 5, 6 litres) Animation

Petite et grande circulation Le cœur reçoit à basse pression le sang que lui apportent les veines et à la manière d’une pompe refoulante, il le propulse vers les différents organes : vers les poumons ou il s’enrichit en O 2 et vers le reste du corps auquel il apporte l’O 2. Il faut retenir une disposition fonctionnelle de la circulation : n La grande circulation : elle véhicule le sang enrichi en oxygène, débarrassé des déchets de l’organisme, alimente tous les tissus et organes de l’être humain. n La petite circulation : elle permet d’amener au système ventilatoire le sang chargé en CO 2, N 2, afin d’évacuer ces gaz vers l’extérieur.

Les échanges gazeux Les systèmes ventilatoire et circulatoire associés permettent les échanges gazeux. Ces échanges liés aux différences de Pp (règles de Dalton) se font au niveau des alvéoles entourées de capillaires. On peut distinguer 3 étapes dans les échanges gazeux : n L’étape pulmonaire lieu de contact entre les alvéoles et les vaisseaux sanguins n L’étape sanguine qui constitue le transport des gaz n L’étape tissulaire qui est la distribution de l’O 2 et le prélèvement du CO 2

Les échanges gazeux Les différences de Pp vont entraîner les échanges gazeux entre alvéoles et capillaires. La Pp. O 2 alvéolaire > Pp. O 2 capillaire La Pp. CO 2 alvéolaire < Pp. CO 2 capillaire n n Le sang riche en O 2 a une couleur rouge vif. Le sang pauvre en O 2 et chargé de CO 2 est plus foncé souvent représenté en bleu

Diffusion et perfusion n Diffusion: Le temps pendant lequel le sang demeure dans les capillaires pulmonaires est de 0, 75 seconde ce qui est largement excédentaire car les échanges sont totalement effectués en 0, 3 seconde (au repos) la diffusion pulmonaire correspond à l’ensemble des processus qui président aux échanges de gaz au travers de la membrane alvéolo-capillaire. Diffusion = passage de l’oxygène de l’alvéole au capillaire n Perfusion: La perfusion est le processus physiologique qui permet d'alimenter un organe en composés chimiques (nutriments et oxygène) nécessaires à son métabolisme. Dans un organisme vivant, cet apport est effectué via le sang qui circule depuis les artères vers les vaisseaux capillaires qui irriguent le tissu.

Les échanges gazeux Transport de l’O 2 : principalement sur l’hémoglobine 98% ¨ un peu dissous dans le plasma ¨ Transport du CO 2 : ¨ 60 à 70% dans le plasma sous forme d’ions bicarbonates ¨ 20 à 30% l’hémoglobine ¨ n sur 10% Dissous dans le plasma n Le CO 2 transporté par l’hémoglobine ne se lie pas à l’hème. Le site de liaison est donc différent de celui de l’oxygène. Il n’y a pas compétition entre ces deux gaz En revanche, le monoxyde de carbone CO possède une affinité forte et stable avec l’hémoglobine (200 fois plus que l’oxygène). (prises d’air, pollution…)

Les échanges gazeux n Pourquoi l’air alvéolaire est-il différent de l’air atmosphérique ? n Pourquoi 150 mm. Hg ? n Et l’azote ? Influence de l’espace mort (350 ml sur 500 ml) Influence de la vapeur d’eau (47 mm. Hg)

Rôle des chémorécepteurs n Chémorécepteurs centraux Ils sont situés dans le bulbe rachidien au niveau du système nerveux central. Les chémorécepteurs centraux, situés sur la face antérieure du bulbe cérébral, mesurent le p. H du liquide céphalo-rachidien (LCR). Cependant la barrière entre le sang et le LCR est très perméable au CO 2, et peu perméable au H+ et HCO 3. Ainsi le stimulus initial est généralement le CO 2. Lorsque la tension en CO 2 (PCO 2) du sang augmente, le gaz se diffuse des vaisseaux cérébraux dans le LCR, libérant des protons (H+) qui stimulent les chémorécepteurs. n Chémorécepteurs périphériques Ils sont situés dans les corpuscules carotidiens et dans les corpuscules aortiques. Les corpuscules carotidiens sont situés à la bifurcation des artères carotides communes ; les corpuscules aortiques au-dessus et en dessous de la crosse de l’aorte.

Les modifications liées l’effort n Le stress, souvent difficilement dissociable de notre activité pour les débutants, va augmenter le tonus sympathique. On assiste alors à une augmentation de la fréquence cardiaque n A l’exercice, On assiste à une augmentation de la fréquence cardiaque.