Fiche de révision : Circulation sanguine des mammifères

📋 Plan du Cours

1. Organisation de la double circulation
2. Hémodynamique et résistance vasculaire
3. Architecture des vaisseaux sanguins
4. Artères et pression sanguine
5. Artérioles et perfusion des organes
6. Capillaires et échanges tissulaires
7. Veines et retour veineux

📖 1. Organisation de la double circulation

★ À maîtriser

• Chez les mammifères, le système circulatoire est clos et comprend deux circulations organisées en série, mises en mouvement par le cœur.

📌 La circulation systémique relie le cœur à tous les organes sauf les poumons, tandis que la circulation pulmonaire relie le cœur aux poumons et assure l’oxygénation du sang.

📌 Une artère conduit le sang en s’éloignant du cœur, tandis qu’une veine le ramène vers le cœur.

Compléments

• Le volume sanguin moyen d’un mammifère est d’environ 5 L.

💡 Astuce mémo

La grande circulation dessert les organes ; la petite relie le cœur aux poumons.

📖 2. Hémodynamique et résistance vasculaire

★ À maîtriser

📐 Formule - Dans un vaisseau, le sang s’écoule des hautes vers les basses pressions selon la relation $Q = \frac{\Delta P}{R}$, où Q est le débit et R la résistance périphérique totale.

Compléments

• La présence de protéines plasmatiques et de globules rouges rend le sang 4 à 6 fois plus visqueux que l’eau.

• La circulation lymphatique participe au drainage des liquides interstitiels.

📖 3. Architecture des vaisseaux sanguins

🔑 Notions clés & Définitions

• Endothélium : Monocouche de cellules endothéliales d’environ 1 µm d’épaisseur, reliées par des jonctions serrées et reposant sur une lame basale.

★ À maîtriser

• La paroi vasculaire comprend trois couches :
  • l’intima
  • la média
  • l’adventice, qui relie le vaisseau aux tissus environnants

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

• Les myocytes lisses présentent un tonus permanent et leur contraction ou leur relâchement règle la vasomotricité des artérioles.

Compléments

• L’endothélium tapisse l’ensemble du système cardiovasculaire, forme une limite mécanique du compartiment sanguin, contrôle les échanges avec les tissus et synthétise des messagers paracrines.

📖 4. Artères et pression sanguine

★ À maîtriser

• Grâce à leur élasticité, les artères amortissent les éjections cardiaques successives et convertissent le débit phasique du cœur en débit artériel continu, selon l’effet Windkessel.

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

Compléments

• À chaque éjection du ventricule gauche, environ 70 mL de sang sont expulsés dans l’aorte, ce qui correspond au volume d’éjection systolique.

• Pour une pression systolique de 120 mmHg et une pression diastolique de 80 mmHg, la pression artérielle moyenne est d’environ 93 mmHg.

• Avec l’âge, la rigidité artérielle augmente et la compliance diminue, ce qui élève la pression systolique et la pression différentielle.

💡 Astuce mémo

Éjection cardiaque → élasticité aortique → débit artériel continu.

📖 5. Artérioles et perfusion des organes

★ À maîtriser

• Le relâchement des myocytes lisses provoque une vasodilatation, augmente le rayon artériolaire et diminue la résistance, tandis que leur contraction provoque une vasoconstriction, diminue le rayon et augmente la résistance.

• Les artérioles constituent 40 à 50 % de la résistance périphérique totale, notamment en raison de leur petit rayon et de leur média riche en myocytes lisses.

• La vasomotricité artériolaire ajuste les débits locaux selon les besoins des organes, tout en contribuant au maintien de la pression de perfusion à l’échelle de l’organisme.

Compléments

• La vasomotricité artériolaire réduit la pression jusqu’à environ 30 mmHg et la vitesse jusqu’à environ 1 mm/s avant l’entrée dans les capillaires.

• Les réponses vasodilatatrices locales peuvent favoriser l’apport d’oxygène à un muscle actif, mais elles peuvent réduire la perfusion d’organes vitaux si elles ne sont pas intégrées à l’échelle de l’organisme.

💡 Astuce mémo

Vasodilatation : le rayon augmente et la résistance diminue ; vasoconstriction : le rayon diminue et la résistance augmente.

📖 6. Capillaires et échanges tissulaires

★ À maîtriser

• Les capillaires sont environ 5 × 10⁹, représentent 5 % du volume sanguin et se trouvent à moins de 100 µm de chaque cellule de l’organisme.

• Selon le mécanisme décrit par Ernest Starling en 1896, l’eau est filtrée du plasma vers le liquide interstitiel au début du réseau capillaire, puis réabsorbée vers le plasma à sa fin.

• Environ 95 % de l’eau filtrée est réabsorbée par les capillaires, tandis que les 5 % restants rejoignent la circulation générale par la lymphe.

📌 Les nutriments et l’oxygène diffusent selon un gradient décroissant du sang vers le liquide interstitiel, tandis que le CO₂, l’urée et le lactate diffusent selon un gradient croissant des tissus vers le sang.

Compléments

• Le diamètre des capillaires varie de 5 à 20 µm et leur pression sanguine reste inférieure à 30 mmHg.

• Dans un organe, environ 5 % des capillaires sont perfusés au repos, et des facteurs locaux peuvent en recruter davantage selon les besoins cellulaires.

💡 Astuce mémo

Au début du capillaire, l’eau est filtrée vers l’interstitium ; à la fin, elle est réabsorbée vers le plasma.

📖 7. Veines et retour veineux

★ À maîtriser

• Le secteur veineux contient environ 70 % du volume sanguin, soit environ 3,5 L sur un volume total de 5 L, et constitue un réservoir de volume à basse pression.

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

Compléments

• La pression veineuse est d’environ 10 à 15 mmHg, supérieure à la pression de l’oreillette droite, proche de 0 mmHg en diastole.

• La compliance élevée et l’élastance très faible des veines leur permettent de se déformer facilement et de stocker une grande quantité de sang.

📊 Tableaux de synthèse

Fonctions des segments vasculaires