Fiche de révision : Circulation sanguine des mammifères

📋 Plan du Cours

1. Intégration circulatoire et transport sanguin
2. Double circulation et hémodynamique
3. Paroi vasculaire et propriétés mécaniques
4. Artères et pression pulsatile
5. Artérioles et contrôle des débits
6. Capillaires et échanges transcapillaires
7. Veines et retour veineux

📖 1. Intégration circulatoire et transport sanguin

🔑 Notions clés & Définitions

• Intégration : La coordination des fonctions de l’organisme par la coopération des cellules, des tissus et des organes.

★ À maîtriser

• Chez les mammifères de grande taille, la diffusion seule ne suffit pas à assurer l’apport des nutriments, des gaz, des ions et des hormones ni l’élimination des déchets.

• La circulation sanguine met le milieu intérieur en mouvement par convection et distribue le sang dans l’organisme.

Compléments

• En 1628, William Harvey démontre que le système circulatoire comprend des vaisseaux où circule le milieu intérieur et un moteur, le cœur, qui le met en mouvement.

💡 Astuce mémo

Grande taille → la diffusion seule ne suffit plus → le sang est mis en mouvement.

📖 2. Double circulation et hémodynamique

🔑 Notions clés & Définitions

• Artères : Des vaisseaux efférents qui expulsent le sang du cœur.
• Veines : Des vaisseaux afférents qui apportent le sang au cœur.
• Circulation lymphatique : Participe au drainage des liquides interstitiels.

★ À maîtriser

📌 La circulation systémique relie le cœur à tous les organes sauf les poumons, tandis que la circulation pulmonaire forme une boucle entre le cœur et les poumons et oxygène le sang.

📐 Formule - Le débit sanguin vérifie $Q=\frac{\Delta P}{R}$ et s’écoule des hautes vers les basses pressions.

Compléments

• La viscosité du sang est 4 à 6 fois supérieure à celle de l’eau en raison des protéines plasmatiques et des globules rouges.

💡 Astuce mémo

Artères quittent le cœur ; veines y reviennent.

📖 3. Paroi vasculaire et propriétés mécaniques

🔑 Notions clés & Définitions

• Intima : La couche la plus centrale de la paroi vasculaire.
• Média : La couche intermédiaire de la paroi vasculaire.
• Adventice : La couche la plus externe de la paroi vasculaire, qui la relie aux tissus alentours.

★ À maîtriser

• L’endothélium est une monocouche de cellules endothéliales reposant sur une lame basale et recouvrant l’ensemble du système cardiovasculaire.

• L’endothélium limite mécaniquement le compartiment sanguin, contrôle les échanges entre le sang et les tissus et synthétise des messagers chimiques locaux.

📌 Le collagène confère une résistance à l’étirement et est déformable mais inextensible, tandis que l’élastine permet à la paroi de retrouver sa forme après étirement.

Compléments

• Dans les deux circulations organisées en série, le débit est constant à travers les segments vasculaires successifs, du cœur gauche au cœur droit.

• Sur les 5 L de sang en circulation, le secteur veineux en accueille 70 %, les capillaires environ 5 % et le cœur 7 %; le cours indique aussi 50 % pour le secteur artériel.

💡 Astuce mémo

Une paroi en trois couches : intima au centre, média au milieu, adventice à l’extérieur.

📖 4. Artères et pression pulsatile

🔑 Notions clés & Définitions

• Pression différentielle : La différence entre la pression systolique et la pression diastolique, qui dépend du volume d’éjection systolique et de la compliance des vaisseaux.

★ À maîtriser

• À chaque éjection du ventricule gauche, 70 mL de sang sont expulsés dans l’aorte en quelques dixièmes de seconde; ce volume est le volume d’éjection systolique.

• Grâce à son élastance élevée et à sa compliance faible mais non nulle, l’aorte absorbe le surplus de volume en augmentant sa pression et transforme le débit cardiaque phasique en débit artériel continu par effet Windkessel.

📐 Formule - La pression artérielle moyenne vérifie $PAM=P_{diastolique}+\frac{1}{3}(P_{systolique}-P_{diastolique})=P_{diastolique}+\frac{1}{3}P_{différentielle}$.

Compléments

• Pour une pression diastolique de 80 mmHg et une pression systolique de 120 mmHg, la pression artérielle moyenne vaut 93 mmHg.

💡 Astuce mémo

Aorte élastique → amortissement des éjections cardiaques → débit artériel continu.

📖 5. Artérioles et contrôle des débits

🔑 Notions clés & Définitions

• Vasomotricité artériolaire : La variation du tonus des myocytes lisses des artérioles, qui modifie leur résistance à l’écoulement du sang.
• Perfusion : Le processus qui alimente un organe en composés nécessaires à son métabolisme.

★ À maîtriser

📌 La vasodilatation résulte du relâchement des myocytes lisses et diminue la résistance, tandis que la vasoconstriction résulte de leur contraction et augmente la résistance.

• Le réseau artériolaire abaisse la pression jusqu’à 30 mmHg et la vitesse sanguine jusqu’à 1 mm/s avant les capillaires.

• L’organisation en parallèle de la circulation permet à la vasomotricité artériolaire d’ajuster les débits sanguins locaux selon les besoins des organes.

Compléments

• Les artérioles représentent 40 à 50 % de la résistance périphérique totale.

💡 Astuce mémo

Relâchement artériolaire : résistance baisse ; contraction : résistance augmente.

📖 6. Capillaires et échanges transcapillaires

★ À maîtriser

• Les capillaires forment un réseau d’environ 5 × 10⁹ vaisseaux, et chaque cellule de l’organisme se trouve à moins de 100 µm d’un capillaire.

• La grande section totale des capillaires entraîne une vitesse sanguine très faible, tandis que leur pression reste inférieure à 30 mmHg.

• Selon le mécanisme décrit par Ernest Starling en 1896, la différence de potentiel osmotique due à la concentration protéique plus élevée du plasma entraîne la filtration ou la réabsorption de l’eau à travers l’endothélium capillaire, perméable à l’eau et aux ions mais pas aux protéines.

• Seuls 95 % de l’eau filtrée sont réabsorbés; les 5 % restants rejoignent la circulation générale par la lymphe.

Compléments

• Le diamètre des capillaires varie de 5 à 20 µm, et une hématie peut se déformer pour y circuler même lorsque le capillaire est plus étroit.

• Dans un organe, le sang circule initialement dans seulement 5 % des capillaires, et des facteurs locaux peuvent en recruter davantage selon les besoins cellulaires.

📌 Les nutriments et l’O₂ diffusent selon un gradient décroissant du sang vers le liquide interstitiel, tandis que les déchets métaboliques, dont le CO₂, le lactate et l’urée, suivent un gradient croissant.

💡 Astuce mémo

Filtration sort l’eau du plasma ; réabsorption l’y ramène.

📖 7. Veines et retour veineux

★ À maîtriser

• Les veines, riches en collagène, sont très compliantes et peu élastantes; elles constituent un réservoir de volume contenant 70 % du sang à basse pression.

• Le retour veineux dépend de la différence de pression entre les veines et l’oreillette droite, qui est faible et de l’ordre de 10 mmHg.

• Le retour veineux contre la pesanteur est favorisé par la pression de la marche sur la plante des pieds, les contractions des muscles des jambes et de la paroi abdominale, et les valves veineuses qui empêchent le reflux.

Compléments

• La pression veineuse est déterminée par :
  • le système orthosympathique
  • la pompe squelettique
  • la pompe respiratoire

💡 Astuce mémo

Marche, contractions musculaires, valves : trois aides au retour veineux.

📊 Tableaux de synthèse

Fonctions des segments vasculaires