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U.E 24: Adaptations physiologiques
À l’exercice
Cœur et Vaisseaux
Claire Vinel
claire.vinel@inserm.fr
LE COEUR
CM1
LE CŒUR
A Anatomie
1: Situation et organisation fonctionnelle
-Organe creux et musculaire.
-Pompe du système circulatoire
- forme conique
- à l’intérieur du médiastin
Cavité pleurale
Médiastin
Cavité pleurale
LE CŒUR
A Anatomie
1: Situation et organisation fonctionnelle
LE CŒUR
A Anatomie
2: Constitution
Péricarde fibreux
Péricarde séreux
pariétal
Cavité péricardique
Péricarde séreux
viscéral (épicarde)
Myocarde
Endocarde
Cavité du coeur
LE CŒUR
A Anatomie
2: Constitution
Faisceau de tissu
musculaire cardiaque
Circulation cardiaque
LE CŒUR
A Anatomie
3: Trajet du sang dans le coeur
Oreillette gauche
Oreillette droite
Ventricule
gauche
Ventricule
droit
Septum
inter-ventriculaire
LE CŒUR
A Anatomie
3: Trajet du sang dans le coeur
LE CŒUR
A Anatomie
3: Trajet du sang dans le coeur
Valves auriculo-ventriculaires
Valve
Triscupide
Valve
Mitrale
(bicuspide)
LE CŒUR
A Anatomie
3: Trajet du sang dans le coeur
Valves sigmoides
LE CŒUR
B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE
1: Excitation-phénomènes électriques
a) Automatisme cardiaque
 Mise en évidence
 Le tissu nodal ou cadionecteur
-tissu musculaire intercalé dans le myocarde,
amas(=nœuds) et faisceaux de cellules
autoexcitables  Influx Nerveux (IN)
Dépolarisation cellules contractiles
Contraction des Oreillettes vers les ventricules
LE CŒUR
B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE
1: Excitation-phénomènes électriques
a) Automatisme cardiaque
 Mise en évidence
 Le tissu nodal
 Mode de fonctionnement
LE CŒUR
B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE
1: Excitation-phénomènes électriques
a) Automatisme cardiaque
LE CŒUR
B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE
1: Excitation-phénomènes électriques
a) Automatisme cardiaque
LE CŒUR
B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE
1: Excitation-phénomènes électriques
b) Contrôle nerveux de l’automatisme
Système Nerveux Autonome
SN para sympathique
Nerf X (vague)
 Acétylcholine
Action: Freinatrice tonique
permanente
+
SN (ortho) sympathique
Nerfs cardiaques
 Adrénaline/Noradrénaline
Action: Accélératrice intermittente
LE CŒUR
B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE
1: Excitation-phénomènes électriques
c) L’électrocardiogramme
Complexe QRS
Nœud sinoauriculaire
R
Dépolarisation
ventriculaire
Nœud auriculoventriculaire
T
P
Dépolarisation
auriculaire
Voltage
Ligne
isoélectrique
Temps
Repolarisation
ventriculaire
Q
S
LE CŒUR
B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE
1: Excitation-phénomènes électriques
c) L’électrocardiogramme
Vidéo
LE CŒUR
B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE
2: la révolution cardiaque
-Définition:
Ensemble des phénomènes identiques qui se produisent
régulièrement de façon cyclique pendant un battement cardiaque
Une phase de diastole: remplissage
Une phase de systole: contraction, éjection
LE CŒUR
B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE
2: la révolution cardiaque
LE CŒUR
B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE
3: débit cardiaque
a)Définition
 Volume de sang éjecté par chaque ventricule en 1 minute
 DC (ml ou l/min) = FC (batt/min) x VES ou Vs (ml ou l/batt)
70 à 90 ml/batt
b) Variations physiologiques
Entre les individus :
 L’âge
 Le sexe
Chez un même individu :
 Augmentation chez la femme enceinte
 Augmentation avec l’émotion, l’anxiété
 Augmentation avec la température ambiante
 Augmentation en période post-prandiale
 Augmentation avec l’exercice physique
LE CŒUR
b) Facteurs du débit cardiaque:
DC(ml/min)=FC(batt/min) x VES(ml/batt)
1/ VES= VTD – VTS : Volume de sang éjecté du ventricule lors de la
systole ventriculaire (70 à 90 ml/batt)
-Volume télédiastolique (VTD)
volume de sang dans le ventricule
à la fin de la diastole
-Volume télésystolique (VTS)
volume de sang restant dans le
Ventricule à la fin de la systole
ventriculaire
LE CŒUR
b) Facteurs du débit cardiaque:
DC(ml/min)=FC(batt/min) x VES(ml/batt)
Fraction d’éjection FE=VES/VTD x 100
Etirement du myocarde:
 Influence remplissage (VTD)
Force de contraction du
Myocarde influence VTS
LE CŒUR
b) Facteurs du débit cardiaque:
DC(ml/min)=FC(batt/min) x VES(ml/batt)
2/ Fréquence cardiaque FC: 60 à 80 batt/min
Variations physiologiques
L’âge, le sexe
L’entraînement
L’émotion, l’anxiété, la T ambiante, l’exercice
-FC maximale théorique = 220 – âge (an)
-Tachycardie: FC > 100 bpm
-Bradycardie: FC < 50 bpm
LE CŒUR
B PHYSIOLOGIE CARDIAQUE
3: débit cardiaque
a) Définition
b) Facteurs du DC
c) Régulation du DC: nerveuse et hormonale
FC et VES
LE CŒUR
c) Régulation du DC: nerveuse
SN para sympathique
SN (ortho) sympathique
FC:
Action chronotrope négative
FC:
Action chronotrope positive
Contraction:
action inotrope négative
Contraction:
action inotrope positive
Diminution le DC
Augmente le DC
LE CŒUR
c) Régulation du DC: hormonale
les hormones
Catécholamines libérées par les glandes médullosurrénales
- Miment effets du SN (ortho) sympathique
 Système neuro-adrénergique
- Action chronotrope positive
- Action inotrope positive
T3, T4 et glucagon: action inotrope positive
 Propriétés physico-chimiques du sang K+/Ca++:
Hyperkaliémie/hypocalcémie
depression activité cardiaque
LES VAISSEAUX
CM2
LES VAISSEAUX
A/ Caractères généraux de la circulation
1: Organisation de la circulation
Système composé de
> Grande circulation (générale ou systémique)
> Petite circulation ( pulmonaire)
Système clos, ramifié dans lequel circule le sang.
v. hépatique
v. porte
a. hépatique
a.mésentérique
v. rénale
a.rénale
LES VAISSEAUX
A/ Caractères généraux de la circulation
1: Organisation de la circulation
a- Ramifications vasculaires
Branches de + en + fines
Section aorte: 4,5cm²
Section capillaires: 4500 cm²
Surface d’échange augmente
LES VAISSEAUX
A/ Caractères généraux de la circulation
1: Organisation de la circulation
a- Ramifications vasculaires
b- Vitesse d’écoulement (cm/sec)
 + surface de section importante
+ vitesse faible
LES VAISSEAUX
A/ Caractères généraux de la circulation
1: Organisation de la circulation
a- Ramifications vasculaires
b- Vitesse d’écoulement (cm/sec)
c- Capacité vasculaire
- Contenu du sang ≠ selon les composantes du système vasculaire.
Système artériel: distribution
du sang à tous les organes
Système veineux: réserve
LES VAISSEAUX
A/ Caractères généraux de la circulation
2: Hémodynamique de la circulation
a- Relation débit-pression-résistance
Débit sanguin: Volume de sang qui s’écoule dans un vaisseau selon
un temps donné (ml/min).
Pression sanguine
Résistance vasculaire
Force exercée par le sang sur
la paroi des vaisseaux
Force s’opposant à l’écoulement
du sang
Diff de pression
Débit= Pentrée - Psortie =
R
P
R
Résistance à
l’écoulement
LES VAISSEAUX
A/ Caractères généraux de la circulation
2: Hémodynamique de la circulation
b- Résistances vasculaires
Résistance +++: artérioles, capillaires
LES VAISSEAUX
A/ Caractères généraux de la circulation
2: Hémodynamique de la circulation
b- Notion de vasomotricité
Rayon varie selon Pression exercée sur la paroi par le sang
et la Tension vasculaire: T= P x r (loi de Laplace)
Gros vaisseaux
(artères/veines):
Petits vaisseaux
(artérioles, petites veines):
- très peu de fibres musculaires
- beaucoup de fibres musculaires
 Vasomotricité passive
 Vasomotricité active
LES VAISSEAUX
B/ Physiologie artérielle
a.élastiques
(conductrices)
a.musculaires
(distributrices)
artérioles
Diamètre
+++
+
+
Fibres élastiques
+++
+
+
+
+++
++
3 groupes:
Fibres musculaires
LES VAISSEAUX
B/ Physiologie artérielle
1- Structure et propriétés des artères
a) Composition de la paroi
collagène
3 couches
LES VAISSEAUX
B/ Physiologie artérielle
1- Structure et propriétés des artères
b) Propriétés de la paroi des artères (4)
(selon composition média)
-Distensibilité Déformation d’un vaisseau sous l’effet de la pression
exercée par le sang 
la quantité de sang contenu
-Elasticité Paroi d’un vaisseau reprend sa position initiale lorsque
la pression qui le déformait a cessé d’agir
Régularisent l’écoulement du sang qui sort de façon
intermittente du coeur
-Contractilité
-Vasomotricité
LES VAISSEAUX
B/ Physiologie artérielle
1- Structure et propriétés des artères
b) Propriétés de la paroi des artères (4)
(dépende de compostition média)
-Distensibilité
-Elasticité
Régularisent l’écoulement du sang
qui sort de façon intermittente du coeur
-Contractilité Fibres musculaires lisses de la média sous influcence de:
 Modifications du Rayon, Résistance, Débit sanguin.
-Vasomotricité En relation avec la contractilité des f. musculaires lisses
Régularisation du débit sanguin (vasoconstriction, vasodilatation)
LES VAISSEAUX
-Vasomotricité
Mécanismes locaux: ex à l’exo: relâchement fibres muscu vasodilatation
Mécanismes généraux: 3 territoires
Musculaire
Cutané et Abdominale
SN
Sympathique
Vcons
Vcons
Hormones
Adrénaline
Vdil
Vcons
Système
Rénine- angiotensine
Vcons
Vcons
LES VAISSEAUX
B/ Physiologie artérielle
2- La Pression Sanguine Artérielle (PSA)
a) Définition
 Pression exercée par le sang sur les parois des artères (cmHg)
ex: 12/8 cmHg
PSA max
Pression artérielle systolique
PSA min
Pression artérielle diastolique
 Variations physiologiques
-Age
-Sexe
-Ethnie
-Emotion, anxiété, stress l’exercice, repas
-Température
LES VAISSEAUX
B/ Physiologie artérielle
2- La Pression Sanguine Artérielle (PSA)
b) Facteurs régulant la PSA
Débit cardiaque
Quand DC ↑ : PSA ↑
Quand DC ↓ : PSA ↓
DC = 0 (arrêt cardiaque) : PSA = 0
Résistance périphérique (dépend de la viscosité et rayon du vaisseau)
Influence peu R
Vcons (r ): Résistance
Débit sanguin
PSA
LES VAISSEAUX
B/ Physiologie artérielle
2- La Pression Sanguine Artérielle (PSA)
b) Facteurs régulant la PSA
Volémie volume de sang contenu dans les vaisseaux
Si volémie ↑ : ↑ PSA
Si volémie ↓ : ↓ PSA, dans le cas où tous les
autres facteurs sont constants
LES VAISSEAUX
B/ Physiologie artérielle
2- La Pression Sanguine Artérielle (PSA)
c) Régulation de la PSA
Origines
Cibles
Court terme
Qq secondes
Moyen terme
Qq minutes
Long terme
Qq heures
SN
Baro-réflexe artériel
Rein
Rein+ hormones
DC et RP
RP et Volémie
Volémie
LES VAISSEAUX
C/ Physiologie des capillaires
Lieu d’échanges entre le plasma et le milieu interstitiel
1- Organisation du réseau capillaire
- Les plus petits vaisseaux mais les plus nombreux.
- Se regroupent en réseau  lits capillaires.
- 2 types de vaisseaux: métartériole et capillaires vrais (fenestré, continu)
LES VAISSEAUX
C/ Physiologie des capillaires
2- Propriétés des capillaires
Propriétés physiques Elastiques
Distensibles
Non contractiles (sauf métartérioles et sphincter)
LES VAISSEAUX
C/ Physiologie des capillaires
2- Propriétés des capillaires
Rôles dans les échanges
Adaptés aux échanges
Mécanismes
Régulations
LES VAISSEAUX
C/ Physiologie des capillaires
2- Propriétés des capillaires
Rôles dans les échanges
Adaptés aux échanges
Paroi fine (1µm)
Vitesse du sang faible
Surface d’échange +++
Mécanismes
Régulations
LES VAISSEAUX
C/ Physiologie des capillaires
2- Propriétés des capillaires
Rôles dans les échanges
Adaptés aux échanges
Mécanismes
Régulations
Diffusion simple
Ultrafiltration
Échanges passifs
Selon le gradient de concentration
Echanges actifs
2 forces antagonistes
Force de filtration
l’eau et les électrolytes sortent du
capillaire
→ Pression hydrostatique
Force de réabsorption
l’eau et les électrolytes entrent dans
capillaire
→ Pression osmotique
LES VAISSEAUX
C/ Physiologie des capillaires
2- Propriétés des capillaires
Rôles dans les échanges
Adaptés aux échanges
Régulation
Mécanismes
- Au repos, la plupart des capillaires sont « fermés ».
- En activité, la plupart des capillaires sont « ouverts »,
Régulation générale
Système neuro-adrénergique
(SNS + glande médullosurrénale)
surface d’échange
Régulation locale
Action des métabolites conséquente
à l’activité de l’organe
Exo: K+, ADP, acide lactique
 pH, T° corporelle, PO2, PCO2
Légère vasodilatation
LES VAISSEAUX
D/ Physiologie veineuse
 Contiennent environ 2/3 du sang totale= réserve
1- Structures et propriétés des veine
a) Composition de la paroi des veines
- grande lumière
- paroi fine
Système anti-reflux
Intima
Média (mince)
Adventice
LES VAISSEAUX
D/ Physiologie veineuse
1- Structures et propriétés des veine
b)Propriétés de la paroi des veines
- Faiblement élastiques
- Très distensibles
- Contractiles
2- Rôles du système veineux
a) Réservoir sanguin
Comparées aux artères les veines sont:
- + nombreuses
- + grosses
- + distensibles
LES VAISSEAUX
D/ Physiologie veineuse
2- Rôles du système veineux
b) Retour veineux
Les veines assurent le retour du sang au cœur → système de valves
→ sens unidirectionnel du sang veineux
Facteurs principaux
(Cardiaques)
Facteur propulsif
Circulation veineuse assurée
par un gradient de pression
Facteur aspiratif
Lors de la phase d’éjection,
l’OD est très étirée
→ dépression intracardiaque
va aspirer le sang dans le cœur.
LES VAISSEAUX
D/ Physiologie veineuse
2- Rôles du système veineux
b) Retour veineux
Facteurs Secondaires
Aspiration thoracique
(ou pompe respiratoire)
Pompe musculaire
Force de pesanteur