Fiche de révision : Système cardio-pulmonaire

📋 Plan du Cours

1. Fonctions cardiovasculaires et circulation
2. Anatomie et valves cardiaques
3. Conduction et cycle cardiaque
4. Débit et pression artérielle
5. Vaisseaux et échanges capillaires
6. Anatomie et ventilation pulmonaires
7. Échanges gazeux et transport sanguin
8. Contrôle de la respiration

📖 1. Fonctions cardiovasculaires et circulation

🔑 Notions clés & Définitions

• Système cardiovasculaire : Transporte le sang afin d’apporter aux cellules l’oxygène et les nutriments, notamment le glucose, et de contribuer à la thermorégulation.

★ À maîtriser

📌 Le sang oxygéné circule principalement dans le cœur gauche et les artères systémiques, tandis que le sang pauvre en oxygène et chargé en dioxyde de carbone revient au cœur droit puis est dirigé vers les poumons.

Compléments

• Le cœur propulse le sang grâce aux vaisseaux, avec une fréquence cardiaque d’environ 70 à 75 battements par minute et un volume sanguin total d’environ 5 L.

• La créatinine est un déchet issu du métabolisme, libéré dans le sang puis éliminé par les organes excréteurs.

💡 Astuce mémo

Un réseau de transport distribue oxygène et glucose puis récupère les déchets.

📖 2. Anatomie et valves cardiaques

🔑 Notions clés & Définitions

• Valves cardiaques : Dispositifs anti-reflux qui s’ouvrent et se ferment passivement selon les pressions du sang afin d’imposer une circulation unidirectionnelle.

★ À maîtriser

📌 La valve auriculo-ventriculaire gauche est bicuspide ou mitrale, tandis que la valve auriculo-ventriculaire droite est tricuspide.

• Les valves semi-lunaires se trouvent à la sortie des ventricules, la valve aortique reliant le ventricule gauche à l’aorte et la valve pulmonaire reliant le ventricule droit au tronc pulmonaire.

Compléments

• Le septum sépare les deux ventricules et le ventricule gauche possède une paroi plus épaisse que le ventricule droit.

💡 Astuce mémo

Cœur droit vers poumons, cœur gauche vers aorte.

📖 3. Conduction et cycle cardiaque

🔑 Notions clés & Définitions

• Systole : La systole correspond à la contraction du muscle cardiaque, tandis que la diastole correspond à son relâchement.

📝 Points essentiels

• La conduction cardiaque suit la séquence du nœud sinusal au nœud auriculo-ventriculaire, puis au faisceau auriculo-ventriculaire et enfin aux fibres de conduction ventriculaires.

• À une fréquence cardiaque de 75 battements par minute, un cycle cardiaque dure 0,8 seconde, avec une systole auriculaire de 0,1 seconde, une systole ventriculaire de 0,3 seconde et une diastole ventriculaire de 0,4 seconde.

💡 Astuce mémo

Nœud sinusal → nœud auriculo-ventriculaire → faisceau → fibres ventriculaires.

📖 4. Débit et pression artérielle

🔑 Notions clés & Définitions

• Débit cardiaque : Volume de sang éjecté par chaque ventricule par unité de temps, généralement exprimé par minute.

★ À maîtriser

📐 Formule — Le débit cardiaque vérifie $DC = FC \times VES$ et vaut environ $5{,}2\,L/min$ au repos avec une fréquence cardiaque de 75 battements par minute et un volume d’éjection systolique de 70 ml par battement.

📐 Formule — La pression artérielle vérifie $PA = DC \times R$, où R représente les résistances périphériques qui s’opposent à la progression du sang.

📌 La vasoconstriction augmente les résistances périphériques et la pression artérielle, tandis que la vasodilatation les diminue toutes deux.

• Lors d’une baisse de pression artérielle, la stimulation du baroréflexe diminue, ce qui entraîne une vasoconstriction, une augmentation de la fréquence cardiaque et une augmentation de la contractilité.

Compléments

📌 La précharge est le degré d’étirement du cœur avant sa contraction, la postcharge est la pression qui s’oppose à l’ouverture des valves aortique et pulmonaire, et la contractilité est la force de contraction des myocytes ventriculaires.

📌 La régulation rénale à long terme répond à une baisse de pression par une augmentation de la rénine, de l’angiotensine II et de l’aldostérone, favorisant la vasoconstriction et la rétention d’eau et de NaCl.

💡 Astuce mémo

Vasoconstriction → résistances augmentées → pression artérielle augmentée.

📖 5. Vaisseaux et échanges capillaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Capillaires sanguins : Microvaisseaux à paroi très mince, formée d’une seule couche de cellules, adaptés aux échanges entre le sang et les tissus.

★ À maîtriser

📌 Les artères ont une paroi plus épaisse et transportent généralement le sang oxygéné, tandis que les veines ont une paroi plus fine, des valvules et transportent généralement le sang pauvre en oxygène.

• Les substances diffusent selon leur gradient de concentration du plasma vers le liquide interstitiel puis vers le liquide intracellulaire, ou en sens inverse, à travers l’endothélium, la membrane basale et la membrane plasmique.

• Environ 20 L de plasma sortent quotidiennement des capillaires et 18 L y sont réabsorbés, tandis que le surplus d’environ 2 L par jour est drainé par les vaisseaux lymphatiques.

Compléments

📌 Une altération du drainage lymphatique entraîne une accumulation de liquide interstitiel appelée œdème.

💡 Astuce mémo

Artères → artérioles → capillaires → veinules → veines.

📖 6. Anatomie et ventilation pulmonaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Plèvre : Séreuse formée d’un feuillet viscéral accolé au poumon et d’un feuillet pariétal accolé à la paroi thoracique et au diaphragme, entre lesquels se trouve une cavité remplie de liquide pleural.
• Ventilation pulmonaire : Processus mécanique d’entrée et de sortie de l’air des poumons, fondé sur des variations de volume qui entraînent des variations de pression.

★ À maîtriser

• Le poumon droit possède trois lobes et le poumon gauche deux lobes, ce dernier laissant une place au médiastin.

• Au repos, l’inspiration est une phase active due à la contraction du diaphragme et des muscles intercostaux externes, tandis que l’expiration est une phase passive due au relâchement musculaire et au retour élastique.

📌 Lors de l’inspiration, la pression alvéolaire est inférieure à la pression atmosphérique et l’air entre, tandis que lors de l’expiration elle lui est supérieure et l’air sort.

Compléments

• Le volume courant au repos est d’environ 0,5 L et le volume résiduel après une expiration maximale est d’environ 1200 ml.

💡 Astuce mémo

Inspiration : pression alvéolaire inférieure ; expiration : pression alvéolaire supérieure.

📖 7. Échanges gazeux et transport sanguin

★ À maîtriser

• Les alvéoles sont des sacs remplis d’air chaud à 37 °C et saturé à 100 % d’humidité, au nombre d’environ 150 à 300 millions par poumon, avec une surface d’échange d’environ 60 m² par poumon.

• L’oxygène diffuse de l’air alvéolaire vers les capillaires pulmonaires puis les tissus, tandis que le dioxyde de carbone diffuse des tissus vers le sang puis l’air alvéolaire avant d’être expiré.

📐 Formule — L’oxygène est transporté selon la réaction réversible $Hb + O_2 \rightleftharpoons HbO_2$, une molécule d’hémoglobine pouvant fixer jusqu’à quatre molécules d’oxygène.

📐 Formule — Dans les globules rouges, le dioxyde de carbone réagit avec l’eau pour former de l’acide carbonique, qui se dissocie en bicarbonate et proton selon $CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 \rightleftharpoons HCO_3^- + H^+$ sous l’action de l’anhydrase carbonique.

Compléments

📌 Le monoxyde de carbone se fixe sur l’hème avec une affinité supérieure à celle de l’oxygène, ce qui diminue le transport sanguin de l’oxygène.

💡 Astuce mémo

Air alvéolaire → sang → tissus pour l’O₂, puis tissus → sang → alvéoles pour le CO₂.

📖 8. Contrôle de la respiration

★ À maîtriser

• Le bulbe rachidien génère le rythme respiratoire spontané de repos, appelé eupnée, à raison de 12 à 15 respirations par minute, tandis que le pont module la fréquence et l’amplitude respiratoires.

📌 Une augmentation du dioxyde de carbone sanguin augmente la ventilation afin de rejeter davantage de dioxyde de carbone et de restaurer l’équilibre acido-basique.

Compléments

📌 Les mécanorécepteurs renseignent notamment sur les bronchioles via le nerf vague, tandis que les chimiorécepteurs détectent les variations d’oxygène, de dioxyde de carbone et de pH.

• Lors d’une chute importante de l’oxygène sanguin, comme à haute altitude au-dessus du Mont Blanc où l’oxygène diminue de 50 %, les chimiorécepteurs stimulent les centres bulbaires, ce qui augmente la ventilation et l’oxygène sanguin.

📌 La respiration est commandée involontairement par un arc réflexe des centres du tronc cérébral, mais elle peut être modulée volontairement par le cortex.

💡 Astuce mémo

Hypercapnie → stimulation des centres respiratoires → ventilation augmentée.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des circulations sanguines