Fiche de révision : Système cardio-respiratoire

📋 Plan du Cours

1. Fréquence et mécanique respiratoires
2. Dyspnée et détresse respiratoire
3. Homéostasie et transport des gaz
4. Air inspiré et pressions pulmonaires
5. Oxygénothérapie et anatomie thoracique
6. Fréquence et pression artérielles
7. Automatisme et conduction cardiaques
8. Contraction du myocarde
9. Électrocardiogramme et dérivations
10. Phases du cycle cardiaque

📖 1. Fréquence et mécanique respiratoires

🔑 Notions clés & Définitions

• Fréquence respiratoire : Nombre de cycles respiratoires par minute.
• Cycle respiratoire : Comprend une inspiration et une expiration.

★ À maîtriser

• Les fréquences respiratoires normales sont de 30 à 50/min avant 1 mois, de 20 à 40/min entre 1 et 6 mois, de 20 à 30/min entre 6 et 24 mois, de 16 à 24/min entre 2 et 12 ans et de 12 à 20/min ensuite.

• L’inspiration active résulte de la contraction du diaphragme et des intercostaux externes, augmente les volumes thoraciques, rend la pression pleurale négative jusqu’à −5 cm H₂O et entraîne l’expansion pulmonaire.

Compléments

• À l’effort, la fréquence respiratoire adulte est de 40 à 50/min.

• En physiologie, le temps expiratoire est deux fois plus long que le temps inspiratoire.

💡 Astuce mémo

Inspiration active, expiration passive

📖 2. Dyspnée et détresse respiratoire

🔑 Notions clés & Définitions

• Dyspnée : Perception anormale et désagréable de la respiration, une gêne subjective dont le sujet se plaint ou que l’interrogatoire met en évidence.

• Détresse respiratoire aiguë : Signes cliniques de gravité traduisant une inadéquation entre la charge imposée au système respiratoire et la capacité de l’appareil à y répondre, avec signes respiratoires au premier plan et signes hémodynamiques ou neurologiques associés.

★ À maîtriser

• Les diagnostics principaux de dyspnée sont :

  • l’infection pulmonaire basse
  • l’insuffisance cardiaque aiguë
  • la décompensation de BPCO
  • l’exacerbation d’asthme

• Les signes de lutte comprennent : la polypnée superficielle, avec augmentation de la fréquence respiratoire et diminution du volume courant, le recrutement des muscles inspiratoires cervicaux et intercostaux, le recrutement des muscles expiratoires abdominaux et intercostaux, le recrutement des dilatateurs des voies aériennes supérieures, avec battement des ailes du nez

• Les signes de défaillance respiratoire et neurologique comprennent :

  • la respiration abdominale paradoxale
  • la cyanose
  • la bradypnée
  • l’hypercapnie avec astérixis
  • les troubles de vigilance

Compléments

• Selon Kelly et al. (Acad Emerg Med, 2016), la dyspnée représente 5,2 % des consultations aux urgences, 11,4 % des hospitalisations depuis les urgences et 19,9 % des hospitalisations en soins intensifs ou réanimation. - Kelly & al.

💡 Astuce mémo

Lutte : compensation ; défaillance : épuisement

📖 3. Homéostasie et transport des gaz

🔑 Notions clés & Définitions

• Hémoglobine : Métalloprotéine présente dans les globules rouges, constituée de quatre sous-unités protéiques et de quatre molécules d’hème contenant chacune un ion fer, qui fixe réversiblement un ligand avec différentes affinités.

★ À maîtriser

• Les paramètres de l’homéostasie respiratoire sont :

  • le transport de l’O₂ vers les tissus
  • l’excrétion du CO₂ vers l’extérieur
  • le maintien du pH physiologique

• Les valeurs normales indiquées sont une PaO₂ de 12,6 ± 0,5 kPa, soit 95 ± 5 mmHg, une PaCO₂ de 5,3 ± 0,3 kPa, soit 40 ± 2 mmHg, un pH de 7,40 ± 0,02 et une SpO₂ de 94 à 100 %.

Compléments

• Le système respiratoire comprend :
  • un système de régulation
  • un système de conduction
  • un système d’échange avec l’extérieur
  • un système de transport des gaz
  • un système d’échange avec les organes

📖 4. Air inspiré et pressions pulmonaires

★ À maîtriser

• L’air ambiant contient 21 % d’oxygène, 79 % d’azote et 0 % de CO₂ et d’autres gaz dans la fraction indiquée par le cours.

• L’air se déplace passivement des zones de haute pression vers les zones de basse pression, selon les gradients de pression.

📐 Formule - À température constante dans un espace clos, la loi de Boyle-Mariotte établit que la pression est inversement proportionnelle au volume : $P\propto\frac{1}{V}$.

Compléments

📐 Formule - La pression atmosphérique se répartit selon $P_{atm}=(P_{atm}\times Fi_{O_2})+(P_{atm}\times Fi_{N_2})+P_{H_2O}$.

• La pression atmosphérique évolue en sens inverse de l’altitude, tandis que la pression de vapeur d’eau évolue dans le même sens que la température.

• La pression partielle d’oxygène indiquée est de 21 kPa aux Salines, 18 kPa à la Montagne Pelée, 10,5 kPa au Cristobal Colon et 6,7 kPa à l’Everest.

💡 Astuce mémo

Volume pulmonaire augmente → pression alvéolaire baisse → l’air entre

📖 5. Oxygénothérapie et anatomie thoracique

★ À maîtriser

• Les lunettes à oxygène sont utilisées pour un débit inférieur à 4 L/min et fournissent une FiO₂ de 23 à 44 %.

• Le masque simple est utilisé pour un débit d’oxygène de 4 à 9 L/min et fournit une FiO₂ de 40 à 60 %.

• Le masque à haute concentration nécessite un ballon toujours gonflé, s’utilise pour un débit supérieur à 9 L/min et fournit une FiO₂ de 90 à 100 %.

Compléments

• Les éléments osseux identifiés sont :

  • la clavicule
  • l’omoplate
  • le sternum
  • la colonne
  • les côtes flottantes

• Les structures viscérales repérées sont :

  • la trachée
  • la carène
  • la bronche souche droite
  • le hile pulmonaire
  • la coupole diaphragmatique droite
  • le cœur
  • la coupole diaphragmatique gauche
  • l’estomac

📖 6. Fréquence et pression artérielles

🔑 Notions clés & Définitions

• Fréquence cardiaque : Nombre de cycles cardiaques, comprenant systole et diastole, par minute.

★ À maîtriser

• Les fréquences cardiaques normales sont de 110 à 170/min avant 3 mois, de 100 à 150/min entre 3 mois et 1 an, de 90 à 130/min entre 1 et 2 ans, de 70 à 110/min entre 2 et 10 ans et de 60 à 100/min après 10 ans.

📌 Une fréquence cardiaque supérieure à la norme est une tachycardie, tandis qu’une fréquence inférieure à la norme est une bradycardie.

📐 Formule - La pression artérielle est le produit du débit cardiaque par les résistances artérielles systémiques : $PA=DC\times RAS$.

📐 Formule - La pression artérielle moyenne est $PAM=PAD+\frac{1}{3}(PAS-PAD)$ et l’objectif hémodynamique indiqué est une PAM supérieure à 65 mmHg.

Compléments

• La pression artérielle moyenne dépend de la perfusion des organes, sauf celle du myocarde qui dépend de la pression artérielle diastolique.

📖 7. Automatisme et conduction cardiaques

★ À maîtriser

• Le tissu cardionecteur comprend : le nœud sinusal, les faisceaux internodaux, le nœud auriculo-ventriculaire, le faisceau de His, les branches droite et gauche du faisceau de His, les branches antérieure et postérieure gauches du faisceau de His, les fibres de Purkinje

• 🔄 L’activation cardiaque se propage dans l’ordre suivant : du nœud sinusal au nœud auriculo-ventriculaire, du nœud auriculo-ventriculaire au faisceau de His, du faisceau de His à ses branches, des branches aux fibres de Purkinje

• Les fréquences intrinsèques indiquées sont de 100/min pour le nœud sinusal, de 40 à 50/min pour le nœud AV et de 10 à 20/min pour le réseau ventriculaire.

• Au repos, l’équilibre du système nerveux autonome favorise le parasympathique ; le parasympathique diminue la pente de dépolarisation lente et la fréquence cardiaque, tandis que le sympathique augmente cette pente et la fréquence cardiaque.

Compléments

• Les cellules cardionectrices se dépolarisent lentement et spontanément par influx ionique via des canaux sodiques lents ; une fois le seuil atteint, un potentiel d’action rapide est déclenché par un influx calcique.

💡 Astuce mémo

Sinusal → nœud AV → His → Purkinje

📖 8. Contraction du myocarde

★ À maîtriser

• 🔄 La contraction myocardique suit la séquence :
  1. entrée de calcium dans le myocyte
  2. libération de calcium intracellulaire
  3. augmentation du calcium intracellulaire
  4. liaison du calcium à la troponine C
  5. changement conformationnel
  6. liaison actine-myosine
  7. contraction musculaire

Compléments

• La contraction s’arrête lorsque la concentration intracellulaire de calcium diminue et que l’ATP intervient.

💡 Astuce mémo

Calcium → troponine C → actine-myosine

📖 9. Électrocardiogramme et dérivations

★ À maîtriser

• L’électrocardiogramme est la représentation graphique de l’activité électrique du cœur, enregistrée selon différents points de vue.

• L’ECG permet de détecter :

  • des troubles du rythme
  • des troubles de conduction
  • des troubles de repolarisation
  • des modifications de l’axe cardiaque

• Les dérivations précordiales se placent ainsi :

  • V1 au 4e espace intercostal droit, bord droit du sternum
  • V2 au 4e espace intercostal gauche, bord gauche du sternum
  • V3 à mi-chemin entre V2 et V4
  • V4 au 5e espace intercostal gauche sur la ligne médioclaviculaire
  • V5 sur la même horizontale que V4, ligne axillaire antérieure
  • V6 sur la même horizontale que V4, ligne axillaire moyenne

Compléments

• Les six dérivations frontales sont :
  • DI, entre bras droit négatif et bras gauche positif
  • DII, entre bras droit négatif et jambe gauche positive
  • DIII, entre bras gauche négatif et jambe gauche positive
  • aVR, sur le bras droit
  • aVL, sur le bras gauche
  • aVF, sur la jambe gauche

📖 10. Phases du cycle cardiaque

📝 Points essentiels

• La contraction isovolumétrique commence par la fermeture des valves auriculo-ventriculaires et se termine par l’ouverture des valves pulmonaires et aortiques lorsque la pression ventriculaire dépasse la pression artérielle correspondante.

• L’éjection ventriculaire commence à l’ouverture des valves pulmonaires et aortiques lorsque la pression ventriculaire les dépasse, puis se termine à leur fermeture lorsque la pression ventriculaire devient inférieure à la pression artérielle.

• La relaxation isovolumétrique commence par la fermeture des valves pulmonaires et aortiques lorsque la pression ventriculaire devient inférieure à la pression artérielle, puis se termine par l’ouverture des valves auriculo-ventriculaires lorsque la pression ventriculaire devient inférieure à la pression auriculaire.

• Le remplissage ventriculaire commence à l’ouverture des valves auriculo-ventriculaires lorsque la pression ventriculaire devient inférieure à la pression auriculaire et se termine à leur fermeture lorsque la pression ventriculaire devient supérieure à la pression auriculaire.

📌 La systole comprend la contraction isovolumétrique et l’éjection ventriculaire, tandis que la diastole comprend la relaxation isovolumétrique et le remplissage ventriculaire.

💡 Astuce mémo

Contraction isovolumétrique → éjection → relaxation isovolumétrique → remplissage

📊 Tableaux de synthèse

Débits et concentrations d’oxygène