Fiche de révision : Physiologie du cœur et des vaisseaux

📋 Plan du Cours

1. Fonctions et circuits circulatoires
2. Anatomie cardiaque et valvules
3. Automatisme et conduction cardiaques
4. Potentiels et contraction cardiaques
5. Cycle cardiaque et débit
6. Régulation du cœur
7. Vaisseaux et pression sanguine
8. Régulation vasculaire et pression

📖 1. Fonctions et circuits circulatoires

★ À maîtriser

• Le système circulatoire assure cinq fonctions :
  • les échanges de nutriments
  • le transport de O₂ et CO₂
  • l’élimination des déchets
  • le transport des hormones
  • l’équilibrage de la température

📌 La circulation pulmonaire conduit le sang du cœur droit au cœur gauche pour l’oxygéner, tandis que la circulation systémique conduit le sang du cœur gauche au cœur droit et distribue le sang oxygéné aux organes.

Compléments

📌 Le système circulatoire comprend le système cardio-vasculaire, formé du cœur et des vaisseaux sanguins, et le système lymphatique, qui transporte la lymphe.

💡 Astuce mémo

Petite circulation oxygène ; grande circulation distribue

📖 2. Anatomie cardiaque et valvules

★ À maîtriser

• Le cœur adulte est un organe creux constitué de muscle strié, le myocarde, dont la contraction est périodique et automatique.

• Le cœur des mammifères possède quatre cavités : deux oreillettes et deux ventricules ; les cavités droites et gauches sont séparées par le septum.

📌 Les veines conduisent le sang vers le cœur, tandis que les artères le conduisent vers les organes et les tissus.

• Les principaux vaisseaux reliés aux cavités cardiaques sont : les veines caves et le sinus veineux coronaire, qui arrivent dans l’oreillette droite, l’artère pulmonaire, qui part du ventricule droit, les veines pulmonaires, qui arrivent dans l’oreillette gauche, l’aorte, qui part du ventricule gauche

📌 Les valvules auriculo-ventriculaires sont tricuspides à droite et mitrales à gauche, tandis que les valvules sigmoïdes se trouvent entre les ventricules et leurs artères, à la sortie pulmonaire et aortique.

• Les valvules s’ouvrent dans le sens du gradient de pression et se ferment pour empêcher le reflux du sang.

Compléments

• Le cœur adulte pèse entre 250 et 350 g.

• La paroi du ventricule gauche et le septum interventriculaire sont nettement plus épais que la paroi du ventricule droit.

📖 3. Automatisme et conduction cardiaques

★ À maîtriser

• Le nœud sinusal, situé dans l’oreillette droite, contient les cellules pacemaker à l’origine de l’automatisme cardiaque.

• Le nœud auriculo-ventriculaire se situe entre les oreillettes et les ventricules, et le faisceau de His relié à ce nœud se termine par le réseau de Purkinje.

• Le potentiel d’action sinusal se propage aux oreillettes, puis au nœud auriculo-ventriculaire, au faisceau de His et aux fibres de Purkinje, avant d’activer les ventricules.

Compléments

• Les cellules du nœud sinusal ont le rythme de dépolarisation le plus rapide, d’environ 100 impulsions par minute, et imposent leur rythme aux autres cellules cardiaques.

📌 Le parasympathique innerve uniquement le nœud sinusal et le nœud auriculo-ventriculaire et utilise l’acétylcholine, tandis que le sympathique innerve tout le cœur et utilise la noradrénaline.

💡 Astuce mémo

Sinusal → oreillettes → NAV → His-Purkinje → ventricules

📖 4. Potentiels et contraction cardiaques

★ À maîtriser

• Les cardiomyocytes, reliés par des disques intercalaires contenant des jonctions communicantes, forment un syncytium électrique.

📌 Dans le potentiel d’action des cardiomyocytes, l’entrée de Na⁺ provoque la dépolarisation rapide, l’entrée de Ca²⁺ maintient le plateau, K⁺ participe à la repolarisation retardée et Cl⁻ à la repolarisation rapide.

• Dans les cellules pacemaker, l’instabilité du potentiel de repos, autour de −60 mV, produit une dépolarisation diastolique spontanée jusqu’au seuil et déclenche un potentiel d’action calcique.

Compléments

• Les canaux voltage-dépendants participent à la genèse du potentiel d’action, les canaux régulés par récepteur participent à la régulation neuro-hormonale, et les pompes ioniques maintiennent les gradients ioniques.

• Le potentiel d’action des cellules ventriculaires dure environ 300 ms et son plateau, associé à l’entrée de Ca²⁺, dure environ 150 ms.

• La contraction du myocarde dépend du calcium extracellulaire et le couplage excitation-contraction diffère de celui du muscle squelettique.

📖 5. Cycle cardiaque et débit

★ À maîtriser

📌 La systole correspond à la contraction cardiaque et la diastole au relâchement des oreillettes et des ventricules.

• La systole auriculaire complète le remplissage ventriculaire, la contraction ventriculaire isovolumique ferme les valvules auriculo-ventriculaires, puis l’éjection commence lorsque la pression ventriculaire dépasse la pression artérielle.

• 🔄 La diastole ventriculaire suit cet ordre : fermeture des valvules sigmoïdes après l’éjection, relâchement isovolumique du ventricule, ouverture des valvules auriculo-ventriculaires lorsque la pression ventriculaire devient inférieure à la pression, reprise du remplissage ventriculaire

📐 Formule - Le volume d’éjection systolique est la différence entre le volume télédiastolique et le volume télésystolique : $VES = VTD - VTS$.

📐 Formule - Le débit cardiaque est le produit de la fréquence cardiaque par le volume d’éjection systolique : $Qc = Fc \times VES$.

Compléments

• La systole auriculaire dure environ 0,1 s, la systole ventriculaire environ 0,3 s et la diastole générale environ 0,4 s.

💡 Astuce mémo

Remplissage → contraction isovolumique → éjection → relâchement isovolumique

📖 6. Régulation du cœur

★ À maîtriser

• La fréquence cardiaque est contrôlée au niveau du nœud sinusal et dépend notamment de la fréquence sinusale et de la modulation du système nerveux autonome.

📌 La noradrénaline sympathique augmente la pente de dépolarisation diastolique et la fréquence cardiaque, tandis que l’acétylcholine parasympathique diminue cette pente et la fréquence cardiaque.

📌 Le volume d’éjection systolique dépend de la force de contraction et du volume télédiastolique ; l’étirement des fibres cardiaques par une hausse du remplissage augmente la force de contraction selon la loi de Frank-Starling. - H. Guénard, Physiologie humaine, 2009

Compléments

• Chez l’homme au repos, la fréquence cardiaque est de 60 à 75 battements par minute, en raison notamment de l’action frénatrice dominante du tonus parasympathique.

• La noradrénaline agit sur des récepteurs adrénergiques β₁ du nœud sinusal, dont les β-bloquants sont des antagonistes.

• L’acétylcholine agit sur des récepteurs muscariniques du nœud sinusal, dont l’atropine est un antagoniste.

💡 Astuce mémo

Sympathique accélère ; parasympathique ralentit

📖 7. Vaisseaux et pression sanguine

★ À maîtriser

📌 Les artères constituent un réservoir de pression à faible volume, tandis que les veines constituent un réservoir de volume à faible pression.

• La pression artérielle varie entre une pression artérielle systolique maximale et une pression artérielle diastolique minimale ; au bras, les valeurs indiquées sont 120/80 mmHg.

📐 Formule - La pression artérielle moyenne est estimée par la pression diastolique plus un tiers de la pression pulsatile : $PAM = PAD + \frac{1}{3}(PAS - PAD)$.

📐 Formule - La pression artérielle dépend du débit cardiaque et de la résistance périphérique totale : $PA = Qc \times RPT$.

Compléments

• La paroi vasculaire comprend, de l’intérieur vers l’extérieur, l’endothélium, l’intima, la média musculaire lisse, l’adventice et les vasa vasorum qui irriguent la paroi artérielle.

• La pression artérielle diminue en s’éloignant du cœur gauche, avec une chute importante dans le lit artériolaire précapillaire.

💡 Astuce mémo

Artères : pression ; veines : volume

📖 8. Régulation vasculaire et pression

★ À maîtriser

• La vasoconstriction artériolaire diminue le diamètre des artérioles, augmente la résistance périphérique totale et élève la pression artérielle ; la vasodilatation produit les effets inverses.

• La média musculaire lisse des artérioles commande leur vasomotricité et participe au contrôle de la résistance périphérique totale et du débit sanguin des organes.

• Lorsqu’un organe est actif, la baisse d’O₂ et les hausses de CO₂, de H⁺ et de K⁺ dans le milieu extracellulaire relâchent le muscle lisse artériolaire, provoquent une vasodilatation et augmentent le débit sanguin local.

• Une hausse de pression artérielle stimule les barorécepteurs, active le centre cardiovasculaire bulbaire, diminue l’activité sympathique et augmente l’activité parasympathique, ce qui corrige la pression par des effets sur le cœur et les vaisseaux.

Compléments

• Le sympathique provoque principalement une vasoconstriction artériolaire par la noradrénaline agissant sur les récepteurs α₁ ; l’adrénaline agit également sur ces récepteurs, et l’angiotensine II est un puissant vasoconstricteur.

• L’angiotensinogène d’origine hépatique est transformé en angiotensine I par la rénine rénale, puis en angiotensine II par l’enzyme de conversion d’origine pulmonaire.

• Les capillaires sont le lieu des échanges entre le plasma et les tissus via le milieu interstitiel ; leur débit est contrôlé localement par des sphincters précapillaires et la vitesse sanguine y est très lente.

📌 Le retour veineux est facilité par les valvules veineuses, la pompe musculaire et la pompe respiratoire, et la stimulation sympathique provoque une vasoconstriction veineuse qui augmente le retour veineux et le volume télédiastolique.

• Les éléments de l’arc baroréflexe sont :
  • les barorécepteurs
  • les nerfs afférents de Cyon et de Hering
  • le centre cardiovasculaire bulbaire
  • les voies sympathique et parasympathique
  • le myocarde et les vaisseaux effecteurs

💡 Astuce mémo

Hausse de pression → barorécepteurs stimulés → baisse de la pression

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des circuits circulatoires