Cours 7 physiologie de la circulation poly cop 2017 3

Faculté de Médecine Département de Pharmacie

Mme SENOUCI S

Physiologie de la circulation I- Physiologie vasculaire La circulation est assurée par l’appareil cardiovasculaire, est formé par le cœur et les vaisseaux sanguins. Il existe trois types de vaisseaux sanguins : - les artères - les veines - les capillaires -Structure et fonctions des vaisseaux sanguins La paroi vasculaire est formée de trois couches (tuniques): Tous les vaisseaux sanguins à l'exception des capillaires ont des parois constituées de 3 couches la plus interne étant l'intima puis la média et la plus externe l'adventice -Intima (endothélium + lame basale), -Média (fibres élastiques + fibres musculaires), -Adventice.

Propriétés des vaisseaux liées à leur structure.

-Les artères : 2 types -Artères élastiques = grosses artères, transforment le flux sanguin discontinu en flux continu (réservoir de pression).

-Artères musculaires = artérioles, capables de vasomotricité.

Pression artérielle élevée et oscillante à la sortie du coeur : pression systolique et pression diastolique.

-La microcirculation : zone d’échanges entre le sang et la lymphe interstitielle. Des sphincters précapillairescontrôlent la répartition de la masse sanguine -Les veines : média réduite et présence de valvules.

Réservoir de sang.

- Caractéristiques fonctionnelles des veines Les veines font partie du système à basse pression, mais cette pression est suffisante pour entraîner le sang vers le cœur.

Les parois sont minces et extensibles et la lumière large, donc les veines peuvent recevoir un volume important de sang.

Pour aider le retour du sang, les veines ont des valvules qui empêchent le reflux du sang. deux facteurs favorisent le retour veineux:

-pompe musculaire -pompe respiratoire Le retour veineux est favorisé à chaque inspiration.

La pompe musculaire En se contractant, les muscles squelettiques compriment les veines. Les valvules situées en aval du point de compression s’ouvrent et le sang est propulsé vers le cœur. Le reflux du sang ferme les valvules situées en amont du point de compression

Fig:facteurs favorisant le retour veineux

c)Les capillaires relient les artérioles aux veinules Leur paroi formée d’une membrane basale et d’une seule couche endothéliale permet les échanges d’eau, de gaz dissous, d’ions et de molécules entre le sang et les organes

Fig: les 3 couches des veines et arteres

Fig:Les artères qui transportent le sang en provenance du coeur se ramifient en vaisseaux de plus en plus petits pour donner les artérioles (= plus petites artères) . Les veinules, puis les veines, convergent et fusionnent pour former les vaisseaux de plus en plus gros qui amènent le sang vers le coeur.

Les capillaires sanguins (= reliés directement à la fois aux artérioles et aux veinules)

B-Physiologie de la circulation Le sang circule dans un système fermé. Pour circuler, il est sous pression. Plus le sang est près du cœur, qui agit comme une pompe, plus la pression est élevée.

Le débit du sang dans l’appareil cardiovasculaire se fait toujours à partir d’une région de haute pression vers une région à basse pression. On distingue donc : -un système à haute pression : la pression est élevée (en moyenne 100 mm Hg) et permet l’écoulement rapide vers les organes (surmonte les forces de gravité en position debout). Il comprend : le cœur gauche, l’aorte et les artères systémiques.

-Un système à basse pression : la pression moyenne est de 15 mm Hg. Cette basse pression détermine, au niveau des organes, des échanges efficaces. 80 % du volume sanguin se trouve dans le système à basse pression. Il comprend : les capillaires sanguins, les veines systémiques, le cœur droit et la circulation pulmonaire toute entière.

1-Le système artériel : système résistif à haute pression s'étend du ventricule gauche, en systole, aux artérioles ; il comprend donc essentiellement le système artériel. Le maintien d'une pression élevée permet d'assurer une perfusion sanguine, quelles que soient les conditions hémodynamiques et physiologiques en général.

La physiologie artérielle est caractérisée par : - une pression sanguine élevée : 120-80 mmHg ; - un contenu faible : 10 à 15 % du volume total sanguin de l'organisme et ce contenu est relativement stable ; - du sang saturé en oxygène.

2-Le système veineux: système capacitif à basse pression,faible résistance retient 75 à 80% de volume sanguin dans le système veineux

I- La répartition du débit sanguin dans les différents segments circulatoires elle s'effectue en parallèle. la distribution du débit sanguin dans les différents territoires de l'organisme à l'état de repos : - 15 % du débit cardiaque se dirige vers le cerveau ;

- 15 % vers les muscles ; - 30 % vers le système digestif ; - 20 % vers les reins ; - 5 % sont destinés aux coronaires ; - 10 % à la peau et aux os. lors de l’effort musculaire, le débit de certains organes ne change pas : cerveau car il doit être alimenté en permanence de façon constante :c'est un organe vital le débit augmente dans certains organes (d’un facteur 3 pour le cœur, d’un facteur 10 pour les muscles squelettiques, d’un facteur 4 pour la peau) et diminue dans d’autres (d’un facteur 2 pour les reins, abdomen) Il diminue dans les organes ne participant pas à l’exercice musculaire (reins, abdomen) et augmente dans ceux qui y interviennent (muscles pour les contractions musculaires de l’exercice, cœur pour l’alimentation accrue de ces organes et peau pour la dissipation de la chaleur engendrée

par l’exercice musculaire).

Le débit sanguin peut varier localement grâce : - à la vasomotricité des artérioles, rendue possible grâce aux cellules musculaires lisses de la média - aux sphincters précapillaires, qui peuvent plus ou moins alimenter les lits capillaires (le volume total du sang est insuffisant pour remplir la totalité des vaisseaux. C’est le système nerveux végétatif qui joue sur la vasomotricité des artérioles et sur les sphincters précapillaires pour diriger le sang vers les organes prioritaires.

II--La pression artérielle La pression artérielle PA est une force exercée sur les parois artérielles par le sang éjecté du cœur Ceci développe une tension qui s'exerce sur les parois de ces artères.

- La pression artérielle systolique (PAS): représente la valeur maximale de la PA atteinte au cours de la systole ventriculaire (valeur normale 100 à 130 mmHg) dépend du volume systolique (directement proportionnelle) et de l’élasticité de l’aorte (inversement proportionnelle) augmente progressivement au cours du vieillissement (grâce à la diminution de l’élasticité artérielle), La pression artérielle diastolique (PAD): représente la valeur minimale de la PA qui correspond à la diastole ventriculaire (valeur normale 60à90 mmHg) dépend de la résistance vasculaire périphérique (directement proportionnelle)

1-Les facteurs de la pression artérielle Les déterminants majeurs de la pression artérielle sont: le débit cardiaque et la résistance vasculaire périphérique. a. Le debit cardiaque Le débit cardiaque (DC) ou le volume de sang expulsé par le ventricule pendant une minute, représente le produit entre le volume systolique (VS) et la fréquence cardiaque (FC): DC = VS x FC le volume systolique (VS) dépend de: 1) (la contractilité cardiaque), 2) la précharge (le retour veineux) et 3) la postcharge (la résistance vasculaire périphérique); la fréquence cardiaque (FC) dépend: 1) de l’innervation végétative cardiaque (sympatique avec un effet activateur et vagale avec un effet inhibiteur) et 2) du niveau de la sécrétion des catécholamines b. La resistance vasculaire peripherique La résistance vasculaire périphérique (RVP) ou la force qui s’oppose au flux sanguin dans les vaisseaux varie directement proportionnelle avec la viscosité du sang et la longueur du vaisseau (L) et inversement proportionnelle au rayon du vaisseau (r4): Le secteur vasculaire avec la plus grande résistance au flux est celui artériolaire.

2-Les facteurs de variations de la pression artérielle La pression artérielle est classiquement exprimée en mmHg ou en (1 mmHg = 0,133 kPa ; ) - Les valeurs normales de la pression artérielle. Chez l'adulte jeune, au repos, couché, les valeurs normales de la pression artérielle aortique ou humérale sont de : - 110 à 140 mmHg pour la systolique (17 kPa) ; - 60 à 80 mmHg pour la diastolique (9 kPa) ; - 70 à 95 mmHg pour la moyenne (11 kPa).

Elle s'abaisse légèrement en position debout ; elle est plus basse chez la femme.

Elle s'élève avec l'âge : avant 10 ans, la systolique est inférieure à 100 mmHg ; à 50 ans, la systolique est à 150 et la diastolique inférieure à 95 ; une systolique supérieure à 160 mmHg et une diastolique supérieure à 100 mmHg définissent une hypertension artérielle.

3-Les éléments de la pression artérielle -La pression artérielle moyenne On défini également la pression artérielle moyenne ou PAM qui est la plus importante car c’est elle qui permet la perfusion des tissus pendant toute la durée du cycle cardiaque. Elle est calculée par la formule suivante PAM= PAS + (2 PAD)/3 - La pression artérielle différentielle est la différence entre la pression systolique et diastolique dans l'artère. C'est son amplitude qui détermine une sensation tactile lors de la palpation artérielle : le pouls artériel.

Pdiff= PS-PD

4-Les mécanismes de la régulation de la pression artérielle La régulation de la PA se réalise par 3 mécanismes: nerveux, hormonaux (humoraux) et rénaux.

La régulation à court terme (minutes, heures, jours) a à la base les mécanismes nerveux et hormonaux (humoraux), et la régulation à long terme (semaines, mois) a à la base le mécanisme rénal.

I. Les mécanismes nerveux de la régulation de la pression artérielle a. Les réflexes BARORECEPTEURS sino-carotidiens et aortiques La pression artérielle est contrôlée par un centre nerveux cardiovasculaire localisé au niveau bulbaire. Le contrôle se fait par un réflexe appelé arc baroréflexe Au niveau de la crosse aortique et des sinus carotidiens existent des barorécepteurs sensibles à la pression artérielle, ils sont stimulés par l’augmentation de la pression artérielle et inhibés par la baisse de la pression artérielle.

Les barorécepteurs sont reliés au centre nerveux cardiovasculaire par l’intermédiaire des nerfs de Cyon et de Hering. La stimulation des barorécepteurs provoque l’inhibition du système sympathique et la stimulation du système parasympathique (nerf vague ou pneumogastrique).

L’inhibition des baro-récepteurs provoque l’effet inverse.

L’arc reflexe des barorécepteurs La voie afférente est constituée pour le sinus carotidien, par le nerf de Hering qui rejoint le nerf glossopharyngien.Pour la crosse aortique il s’agit du nerf de Ludwig-cyon qui rejoint le pneumogastrique La voie efférente est constituée par :

• les fibres para sympathiques qui se terminent au niveau du noeud sinusal, • et par les fibres sympathiques qui se terminent au niveau du noeud sinusal, le myocarde, les artérioles et la médullosurrénale Effets • et donc l’effet : En cas d'augmentation de la PA : une vasodilatation artériolaire, et une diminution du débit cardiaque.

En cas de chute de la PA au dessous de la normale:Augmentation du Débit cardiaque et vasoconstriction artériolaire b. Les réflexes chimiorecepteurs sino-carotidiens et aortiques sont des réflexes déclenchés par l’hypoxémie (diminution PO2 artérielle), l’hypercapnie (augmentation PCO2 artérielle) et l’acidose (diminution du pH artériel)

interviennent également dans la régulation de la PA par l’intermédiaire du système sympathique Les chimiorecepteurs transmettent l'influx au centre cardioaccelerateur pour augmenter le débit cardiaque et au centre vasomoteur qui déclenche la vasoconstriction réflexe c-La régulation à moyen terme fait intervenir le système rénine angiotensine (SRA), Le mécanisme de l’activation du système rénine angiotensine – comprend la séquence suivante: 1. La production de l’angiotensine I sous l'action de la rénine, libérée par l'appareil juxtaglomérulaire rénal, l’angiotensinogène ( d'origine hépatique) est converti en angiotensine I (inactive) 2. La production de l’angiotensine II (A-II) sous l'action de l'enzyme de conversion, à l’action maximale au niveau de l'endothélium des capillaires pulmonaires, l'angiotensine I est convertie en angiotensine II (le plus puissant facteur vasoconstricteur) Lorsque la PA ou le volume sanguin sont bas les reins libèrent la rénine une hormone qui agit comme une enzyme et déclenche la production angiotensine II : vasoconstriction élévation rapide de la pression artérielle Elle stimule la libération de l' aldostérone et l'hormone antidiuretique : régulation à long terme de la PA en augmentant lae volume sanguin Aldosterone hormone minéralocorticoïde sécrétée par les glandes surrénales en réponse à une stimulation par l'angiotensine II. Elle a un rôle dans le maintien de la volémie plasmatique et de la tension artérielle via son action sur le rein.

Les mécanismes d’action à moyen terme

 PA

ANGIOTENSINOGÈNE (foie) rénine ANGIOTENSINE I

enzymes de conversion

ANGIOTENSINE II

sécrétion

vasoconstriction

sécrétion ALDOSTÉRONE Rétention d ’eau

artériolaire  RPT

 PA