Fiche de révision : Anatomie et physiologie cardiopulmonaire

📋 Plan du Cours

1. Contrôle homéostasique cardiopulmonaire
2. Anatomie et vascularisation cardiaques
3. Cycle cardiaque et débit
4. Vaisseaux et pression artérielle
5. Arbre respiratoire et volumes pulmonaires
6. Échanges et transport des gaz
7. Chémorécepteurs centraux et périphériques

📖 1. Contrôle homéostasique cardiopulmonaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Homéostasie cardiopulmonaire : Associe le cœur, les vaisseaux et les poumons pour apporter l’oxygène aux tissus, éliminer le dioxyde de carbone et maintenir un pH sanguin stable.

📝 Points essentiels

📌 Les chémorécepteurs centraux, situés dans le bulbe rachidien, détectent principalement la PaCO2 et le pH du liquide céphalo-rachidien, tandis que les chémorécepteurs périphériques, situés dans les glomus carotidiens et la crosse aortique, détectent la baisse de PaO2, la hausse de PaCO2 et l’augmentation des ions H+.

• Les chémorécepteurs périphériques sont stimulés lorsque la PaO2 devient inférieure à 60 mmHg.

• Le tronc cérébral reçoit les informations afférentes des récepteurs puis commande des réponses efférentes autonomes et respiratoires qui augmentent la fréquence cardiaque, la contractilité, la vasoconstriction artériolaire, la fréquence respiratoire et la profondeur ventilatoire.

💡 Astuce mémo

Variation des gaz → tronc cérébral → réponse cardiorespiratoire

📖 2. Anatomie et vascularisation cardiaques

🔑 Notions clés & Définitions

• Cœur : Muscle creux situé dans le médiastin entre les deux poumons et entouré par le péricarde.
• Paroi cardiaque : La paroi cardiaque comprend le péricarde externe, le myocarde contractile formé de cardiomyocytes striés et l’endocarde qui tapisse les cavités et les valves.

★ À maîtriser

• Le cœur comprend deux oreillettes, qui sont des chambres de réception, et deux ventricules, qui sont des chambres d’éjection, séparés par le septum.

📌 Les valves auriculo-ventriculaires sont la tricuspide à droite et la mitrale à gauche, tandis que les valves sigmoïdes sont les valves pulmonaire et aortique.

• La petite circulation va du ventricule droit vers l’artère pulmonaire, les poumons, les veines pulmonaires puis l’oreillette gauche, tandis que la grande circulation va du ventricule gauche vers l’aorte, les organes, les veines caves puis l’oreillette droite.

Compléments

• La perfusion coronaire se fait principalement durant la diastole, et le sang veineux coronaire rejoint l’oreillette droite par le sinus coronaire.

💡 Astuce mémo

Oreillettes réceptionnent, ventricules éjectent

📖 3. Cycle cardiaque et débit

📝 Points essentiels

• 🔄 Le cycle cardiaque comprend successivement:

  1. une systole auriculaire de 0,1 seconde
  2. une systole ventriculaire de 0,3 seconde
  3. une diastole générale de 0,4 seconde

• La durée totale d’un cycle cardiaque au repos est d’environ 0,8 seconde, correspondant à une fréquence cardiaque d’environ 75 battements par minute.

📌 Le premier bruit cardiaque B1 correspond à la fermeture des valves auriculo-ventriculaires, tandis que le deuxième bruit B2 correspond à la fermeture des valves sigmoïdes.

• Sur l’ECG, l’onde P correspond à la dépolarisation auriculaire, le complexe QRS à la dépolarisation ventriculaire et l’onde T à la repolarisation ventriculaire.

📐 Formule - Le débit cardiaque vérifie $Q = FC \times VES$ et sa valeur normale au repos est de 5 à 6 L/min.

📐 Formule - Le volume d’éjection systolique vérifie $VES = VTD - VTS$ et vaut environ 60 à 90 mL.

💡 Astuce mémo

Systole auriculaire → systole ventriculaire → diastole générale

📖 4. Vaisseaux et pression artérielle

🔑 Notions clés & Définitions

• Artérioles : Vaisseaux principalement responsables de la résistance périphérique à l’écoulement sanguin.

★ À maîtriser

• Les vaisseaux, sauf les capillaires, possèdent trois couches : l’intima endothéliale, la média musculaire et élastique, et l’adventice conjonctive.

• Les veines constituent un réservoir capacitif contenant 64 % du volume sanguin total et possèdent des valvules anti-reflux.

📐 Formule - La pression artérielle moyenne vérifie $PAM = PAD + \frac{PP}{3}$, avec $PP = PAS - PAD$.

📐 Formule - La pression artérielle moyenne vérifie $PA = DC \times RP$ et dépend donc du débit cardiaque et de la résistance périphérique.

Compléments

• Le retour veineux est facilité par:
  • la pompe musculaire
  • la pompe respiratoire
  • la vasoconstriction veineuse sympathique
  • les valvules veineuses

💡 Astuce mémo

Les artérioles règlent le robinet, les veines forment le réservoir

📖 5. Arbre respiratoire et volumes pulmonaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Barrière alvéolo-capillaire : La barrière alvéolo-capillaire mesure environ 0,3 µm d’épaisseur et comprend le surfactant, l’épithélium alvéolaire, la membrane basale avec l’espace interstitiel et l’endothélium capillaire.

📝 Points essentiels

• Le poumon droit possède trois lobes et le poumon gauche deux lobes ; les deux poumons sont entourés par une plèvre pariétale et une plèvre viscérale contenant du liquide pleural.

📌 La zone de conduction s’étend du nez aux bronchioles terminales et filtre, réchauffe et humidifie l’air sans réaliser d’échanges gazeux, tandis que la zone respiratoire s’étend des bronchioles respiratoires aux alvéoles et assure les échanges.

• Les poumons contiennent environ 480 millions d’alvéoles offrant une surface d’échange d’environ 200 m².

📐 Formule - La capacité vitale vérifie $CV = VC + VRI + VRE$ et vaut environ 4 800 mL, tandis que la capacité pulmonaire totale vérifie $CPT = CV + VR$ et vaut environ 6 000 mL.

💡 Astuce mémo

Zone de conduction : transporte ; zone respiratoire : échange

📖 6. Échanges et transport des gaz

★ À maîtriser

• L’oxygène est transporté à 1,5 % sous forme dissoute dans le plasma et à 98,5 % lié à l’hémoglobine sous forme d’HbO2.

📌 L’effet Bohr correspond à la diminution de l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène lorsque le pH baisse ou que la PCO2 augmente, ce qui favorise la libération d’oxygène dans les tissus.

• Le dioxyde de carbone est transporté: à 7 % sous forme dissoute, à 23 % lié à l’hémoglobine sous forme de carbaméoglobine, à 70 % sous forme de bicarbonate

Compléments

📐 Formule - La transformation du dioxyde de carbone suit la relation $CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 \rightleftharpoons HCO_3^- + H^+$ grâce à l’anhydrase carbonique.

• 🔄 Dans le phénomène de Hamburger: le bicarbonate est formé dans le globule rouge, le bicarbonate diffuse vers le plasma, des ions chlorure entrent en échange, l’électroneutralité du globule rouge est maintenue

💡 Astuce mémo

CO₂ et H⁺ augmentent → affinité de l’hémoglobine pour O₂ diminue → libération tissulaire

📖 7. Chémorécepteurs centraux et périphériques

★ À maîtriser

📌 Les chémorécepteurs centraux répondent principalement à l’acidité du LCR provoquée par le CO2, réagissent lentement en quelques minutes et représentent 70 à 80 % de la réponse au CO2, tandis que les chémorécepteurs périphériques répondent à la baisse de PaO2, à la hausse de PaCO2 et aux ions H+, réagissent en quelques secondes et représentent 20 à 30 % de la réponse au CO2.

• 🔄 Une hausse de la PaCO2 sanguine entraîne: la diffusion du CO2 dans le LCR, la formation d’ions H+, la stimulation des chémorécepteurs centraux du bulbe rachidien

Compléments

• La stimulation des chémorécepteurs centraux ou périphériques augmente la ventilation afin de corriger les variations des gaz sanguins et du pH.

💡 Astuce mémo

Centraux : CO₂ lent ; périphériques : O₂ rapide

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des chémorécepteurs

Volumes et capacités pulmonaires