Download - Antonia Pérez-Martin Michel Dauzat
Université Montpellier I
ACULTÉFde
MÉDECINEMontpellier - Nîmes
Antonia Pérez-MartinMichel Dauzat
Service d’Exploration et Médecine VasculaireHôpital Carémeau - CHU de Nîmes
Département de PhysiologieUFR de Médecine Montpellier – Nîmes
U 1Université Montpellier 1
U 1Université Montpellier 1
Le contrôle systémiquede l’appareil cardiovasculaire
Octobre 2011
� Système nerveux autonome
� Systèmes hormonaux
- régulation de la pression artérielle
- orthostatisme, exercice et hémorragie
17 - Les circulations régionales
15 - Le contrôle systémique de l’appareil cardiovasculaire
16 - L’adaptation cardiovasculaire coordonnée :
Physiologie Cardio-Vasculaire
Introduction
Fonction cardio-vasculaire
Circulation sanguineO2NutrimentsDéchetsInformations …
Tête, Cou
Membres supérieurs
Bronches
Rate
Mésentère
TubulesGlomérules
Tronc, Pelvis
Membres inférieurs
Foie
Coronaires
Poumons
Miche l Dau zat
15 - Le contrôle systémique
� Changements de position� Situations de stress� Exercice physique� Activités métaboliques� . . .
Pression artériellesystémique adaptée
Maintienperfusioncérébrale
Assurerles besoins
métaboliquestissulaires
Nécessité de l’adaptation cardio-vasculaire
15 - Le contrôle systémique
But Assurer un débit tissulaire adapté (substrats, O2)quel que soit l’état hémodynamique
MoyensDDéébit tissulairebit tissulaire
Résistances circulatoireslocales
Auto-régulation
ÉÉchelon localchelon local
Pression artérielle
ÉÉchelon dechelon dell’’organisme entierorganisme entier
15 - Le contrôle systémique
Les paramètres soumis à l’adaptation
Paramètres cardiaques Paramètres vasculaires
� Pression artérielle
� Extraction en O2Différence artério-veineuse
DAV O2 x 3
� Résistances circulatoiresVasorelaxationVasoconstriction
� Débit cardiaqueQc x 4
� Volume d’éjection systoliqueVES x 1,5
� Fréquence CardiaqueFC x 3
L’adaptation cardio-vasculaire
15 - Le contrôle systémique
La pression artérielle
Pression artérielle PA PA = F / S
Force exercée sur la paroi artérielle
2 composantes Pression dynamique
(contraction VG)Pression hydrostatique
(varie selon poids du sang et le niveau)
Tension artérielle TA
Tension exercée par la paroi sur la colonne sanguine
PA TA
15 - Le contrôle systémique
La pression artérielle
15 - Le contrôle systémique
La pression artérielle
Loi de Poiseuille
∆P = Q x R
PA moyenne – POD moyenne = QC x RPT
FC x VES RPT = (8Lµ) / (πr4)µ : viscosité sanguineL : longueurr = rayon
VR VC
15 - Le contrôle systémique
QC RPT
VES FC VR VC
Rapide(quelques secondes)
Système nerveuxautonome
Plus lentQuelques minutesà quelques heures
Système hormonalLong terme
Régulation de la volémie
Grandeur réglée
Système « réglant »
Pression artérielle
Régulation locale
Régulation de la pression artérielle
15 - Le contrôle systémique
L
La régulation nerveuse : Le système nerveux autonome
15 - Le contrôle systémique
Centres nerveux supérieurs
Cœur
Fréquencecardiaque
VES
RPT PVC
PA Débit cardiaque
ΣΣΣΣ et para-ΣΣΣΣ ΣΣΣΣ
Réseau vasculaireBaro-Récepteurs
Feed-back permanent« auto-régulé »
Schéma général de la régulation nerveuse
Centresbulbaires
Systèmerésistif
Systèmecapacitif
Loi de Starling
15 - Le contrôle systémique
Contrôle nerveux : le système parasympathique
Acétylcholine
Chronotrope –� FC
(Inotrope -)
Vaisseauxdes tissus érectiles
15 - Le contrôle systémique
TroncCérébral
Ganglion sympathique
Cœur Artères Veines
Médullosurrénale
Fibres bulbo-spinales
Fibres pré-ganglionnaires
Fibrespost-ganglionnaires
Noradr. Noradr.Noradr.
Ach
Ach
β1 α + (β) α
Moelle
Contrôle nerveux : le système sympathique
15 - Le contrôle systémique
Lipolyse Glycogénolyse
Contrôle neuro-hormonal : l’adrénaline
Médullosurrénale
Adrénaline
Vaisseaux coronaires,hépatiques,
du muscle strié squelettique
Vaisseaux Systémiques
Cœur
15 - Le contrôle systémique
� coronaires� muscles striés squelettiques� hépatiques
vasorelaxation (� RPT)
ββββ2
chronotrope + (� FC)inotrope + (� VES)
ββββ1vasoconstriction (� RPT)
αααα1
noradrnoradréénalinenalineaffinité αααα > β
adradréénalinenalineaffinité ββββ > α
Contrôle adrénergique15 - Le contrôle systémique
La régulation à moyen terme : le contrôle hormonal (humoral)
15 - Le contrôle systémique
foie
endothélium
reinrénine
enzymede conversion
angiotensine I
angiotensinogène
angiotensine II
corticosurrénale
aldostérone
rétentionhydro-sodée
effets cardio-vasculairespropres
� commandesympathique
Vasoconstriction ( [Ca++] ) + + +Inotropisme +
� perfusion rénaleΣ (β )[Na+]
Appareiljuxta-glomérulaire
Système rénine-angiotensine-aldostérone (SRAA)
15 - Le contrôle systémique
Hypothalamus Post-hypophyse
ReinVaisseaux périphériqueset cutanés
Vaisseaux cérébrauxet coronaires
ADH
Vasoconstriction Rétentionhydrique Vasorelaxation
� osmolalité plasmatique
Hormone Anti-Diurétique (ADH)ou vasopressine
15 - Le contrôle systémique
Étirement de la paroi atriale
Peptide atrial natriurétique(PAN)
Vasorelaxation � natriurèse
Facteur atrial natriurétique
� Volémie
� Pression veineuse centrale
15 - Le contrôle systémique
16 - L’adaptation cardiovasculaire coordonnée
QC RPT
VES FC VR VC
Rapide(quelques secondes)
Système nerveuxautonome
Plus lentQuelques minutesà quelques heures
Système hormonalLong terme
Régulation de la volémie
Grandeur réglée
Système « réglant »
Pression artérielle
Régulation locale
Régulation de la pression artérielle
16 - L’adaptation coordonnée
Le contrôle cardio-vasculaire coordonné
Michel Dauzat
VES x FC = QCx
RPTPA BaroR Adrénaline
(surrénale)
Loi deStarling
PVC
Volémie
PVpériph.
SRAA
Angiotensine
Aldostérone
VR
VC
Contractilité
ADH
PAN
Σp / Σ
Le baroréflexe – PA et changement positionnel16 - L’adaptation coordonnée
Effet de la posture
Pression veineuse Centrale - Pression veineuse à la cheville
80
40
5 10 15
Volume Systolique
(ml)
Pression télé-
diastolique du VG (mm Hg)Mic he l Dau za t
ρgh ρgh
V A
VES x FC = QCx
RPTPA BaroR Adrénaline
(surrénale)
Loi deStarling
PVC
Volémie
PVpériph.
SRAA
Angiotensine
Aldostérone
VR
VC
Contractilité
ADH
PAN�
� �
Le baroréflexe – PA et changement positionnel
Σp / Σ
�
16 - L’adaptation coordonnée
VES x FC = QCx
RPTPA BaroR Adrénaline
(surrénale)
Loi deStarling
PVCPVpériph.
SRAA
Angiotensine
Aldostérone
VR
VC
Contractilité
ADH
PAN
��
Le baroréflexe – PA et changement positionnel
Veinoconstriction
Σp / Σ
Pompe musculo-veineuse
16 - L’adaptation coordonnée
Volémie
Orthodynamisme
Adaptation cardio-vasculaire à l’hémorragieD
éb
it C
ard
iaq
ue
(l/
min
)
Pression Veineuse Centrale (mm Hg)
10
7
0-2 0 7
Effet d'une hémorragie
Conséquence immédiate de l’hypovolémie� PVC
Décalage de la courbede fonction vasculaire
120
0
20
40
60
80
100
40 120
Pression(mm Hg)
Volume (ml)
Courbe
Pression-
Volume du
Ventricule
en relaxation
140
160
180
200
Courbe
de Fonction
Ventriculaire
GaucheNormal
Normal
Hypo-Volémie
16 - L’adaptation coordonnée
VES x FC = QCx
RPTPA BaroR Adrénaline
(surrénale)
Loi deStarling
PVC
Volémie
PVpériph.
SRAA
Angiotensine
Aldostérone
VR
VC
Contractilité
ADH
PAN�
� �
Σp / Σ
�
Conséquences immédiates de l’hémorragie16 - L’adaptation coordonnée
VES x FC = QCx
RPTPA BaroR Adrénaline
(surrénale)
Loi deStarling
PVC
Volémie
PVpériph.
SRAA
Angiotensine
Aldostérone
VR
VC
Contractilité
ADH
PAN
��
Veinoconstriction
Σp / Σ
Réponses immédiates à l’hémorragie16 - L’adaptation coordonnée
Dé
bit
Ca
rdia
qu
e (
l/m
in)
Pression Veineuse Centrale (mm Hg)
10
7
0-2 0 7
Effet d'une hémorragie
Déb
it c
ardi
aque
(l/m
in)
Pression veineuse (mm Hg)
0
10
7
0- 2 7
NormalNormal
Hypo-volémie
Veino-Constriction
Michel Dauzat
Déb
it c
ardi
aque
(l/m
in)
Pression veineuse (mm Hg)
0
10
7
0- 2 7
NormalNormal
Inotropisme +
Hypo-volémie
Veino-Constriction
Michel Dauzat
Réponses immédiates à l’hémorragie16 - L’adaptation coordonnée
120
0
20
40
60
80
100
40 120
Pression(mm Hg)
Volume (ml)
Courbe
Pression-
Volume du
Ventricule
en relaxation
140
160
180
200
Courbe
de Fonction
Ventriculaire
GaucheNormal
Normal
Hypo-Volémie
120
0
20
40
60
80
100
40 120
Pression(mm Hg)
Volume (ml)
Courbe
Pression-
Volume du
Ventricule
en relaxation
140
160
180
200
Courbe
de Fonction
Ventriculaire
Gauche
Normal
Hypo-Volémie
Après interventiondu baro-réflexe
Miche l Dau zat
Réponses immédiates à l’hémorragie16 - L’adaptation coordonnée
16 - L’adaptation coordonnée
Hémorragie : Effet du remplissage vasculaireD
ébit
car
diaq
ue (l
/min
)
Pression veineuse (mm Hg)
0
10
7
0- 2 7
NormalNormal
Inotropisme +
Hypo-volémie
Veino-Constriction
Pression veineuse (mm Hg)
0- 2 7
"remplissage"
Normal
Inotropisme +
Hypo-volémie
Veino-Constriction
Normal
Michel Dauzat
Adaptation cardio-vasculaire à l’exercise16 - L’adaptation coordonnée
Qc x 4,5
VES x 1.5 FC x 3
DavO2 x 3
VO2 = DavO2 x Qc
� apport en O2� extraction O2
VO2 x 13,5Exemple:
L’hyperémie métabolique
Michel Dauzat
Adaptation cardio-vasculaire à l’exercise16 - L’adaptation coordonnée
VES x FC = QCx
RPTPA BaroR Adrénaline
(surrénale)
Loi deStarling
PVC
Volémie
PVpériph.
SRAA
Angiotensine
Aldostérone
VR
VC
Contractilité
ADH
PAN
Σp / Σ
16 - L’adaptation coordonnée
Adaptation cardio-vasculaire à l’exercise
�
�
�
Conséquences directesde l’exercice musculaire
Fc(min-1 )
t (min)
t (min)
Intensité(W)
Fcmaxthéorique
Fc de repos
0 6 12 18
Wmaxthéorique
Fc max théorique = 220 - âge
16 - L’adaptation coordonnée
La relation FC et travail musculaire
Michel Dauzat
W
FC (BPM)
150
50
SV (ml) 100
80 W
W
PA (mm Hg)
50
100150
Systolique
Moyenne
Diastolique
.QC (l.min
W
15
5
-1)
0 150 W50 100
Divers
Michel Dauzat
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
1400
1100
1200
500600
750250
Repos
2000
600
400700
750
750
12 000
Effort
ml/min. Muscle StriéSquelettique�
Cœur�
Peau�
Reins�
SystèmeSplanchnique�
Cerveau�
Débits sanguins locaux
� compression vasculaire� surcharge barométrique
� HVG « concentrique »
Exercice dynamique Exercice statique
� activation pompe veino-musculaire� vasorelaxation métabolique� surcharge volumétrique
� HVG « harmonieuse »
16 - L’adaptation coordonnée
Influence du type d’exercice