Physiologie cardio-vasculaire : Contrôle et Réseaux

Physiologie Cardio-vasculaire - Partie 2

Cette section couvre les principes fondamentaux de la physiologie cardiovasculaire, y compris le cœur, la circulation sanguine, le réseau vasculaire et les mécanismes de contrôle.

1. Généralités et Organisation Générale

Le système cardiovasculaire assure le transport du sang, de l'oxygène et des nutriments vers les tissus, ainsi que l'élimination des déchets.

2. Le Cœur et le Cycle Cardiaque

Le cœur est un muscle central responsable de la propulsion du sang. Le cycle cardiaque correspond à la séquence d'événements mécaniques et électriques qui se reproduisent à chaque battement.

3. La Force de Contraction Ventriculaire

La force de contraction des ventricules est essentielle pour assurer une éjection sanguine efficace. Elle est influencée par des facteurs tels que la précharge, la postcharge et l'inotropisme.

4. Volume Sanguin, Pression Sanguine

Le volume sanguin et la pression sanguine sont des paramètres cruciaux qui régulent la perfusion des tissus et sont sous un contrôle strict pour maintenir l'homéostasie.

5. Réseau Vasculaire

Le réseau vasculaire, composé des artères, des capillaires et des veines, a un rôle actif dans la régulation de la pression artérielle et la distribution du débit sanguin aux tissus.

Types de Réseaux Vasculaires

• Réseau artériel : Les artères sont des conduits à haute pression qui transportent le sang du cœur vers les tissus. Elles sont constituées de trois tuniques (intima, média, adventice). L'onde artérielle (onde de pouls) est la déformation de la paroi qui se propage, plus rapide en s'éloignant du cœur.
• Artérioles : Elles ont un diamètre de 5 à 100 µm avec une couche musculaire importante et une forte innervation par le SNA, agissant comme un réseau résistif.
• Réseau capillaire : Diamètre de 5-8 µm, ce sont les zones d'échanges (O2, nutriments, déchets). Leur paroi est fine (une seule couche de cellules endothéliales), sans innervation motrice, et peuvent avoir des pores.
• Réseau veineux : Plus nombreux et plus larges que les artères, les veines ont une paroi très déformable, s'adaptant aux variations de posture et de volume.

Échanges Moléculaires et Protéiques dans les Capillaires

Le liquide interstitiel est l'intermédiaire entre le sang et les tissus.

• Pression hydrostatique : Pression exercée par le liquide contre la paroi.
• Pression oncotique : Force qui attire l'eau vers les protéines. Une baisse de la pression oncotique ou une augmentation de la pression hydrostatique peuvent entraîner une accumulation d'eau dans le secteur interstitiel (œdème).

Contrôle Vasomoteur

La vasomotricité est la variation du taux de contraction basal des vaisseaux, ajustant le débit sanguin local et la pression artérielle.

• La cellule musculaire lisse vasculaire (myocyte vasculaire) se contracte via un couplage électro-mécanique (variation du potentiel de membrane) ou pharmaco-mécanique (fixation de substances sur des récepteurs).
• Facteurs vaso-constrictifs : Hormonaux (Noradrénaline, Adrénaline via récepteur α, Vasopressine, Angiotensine II) et locaux (O2 ↑, CO2 ↓, froid, Endothéline).
• Facteurs vaso-relaxants : Hormonaux (Adrénaline via récepteur β2, PAN) et locaux (O2 ↓, CO2 ↑, chaleur, NO).
• L'endothélium joue un rôle crucial en sécrétant des substances vasoactives et en influençant la perméabilité.

Circulation Veineuse

Elle est principalement assurée par la force motrice du ventricule gauche, complétée par des facteurs adjuvants :

• La pompe veino-musculaire : La contraction musculaire segmente la colonne sanguine et propulse le sang vers le cœur, grâce aux valvules anti-reflux.
• La pompe respiratoire : Les mouvements respiratoires modifient la pression intra-thoracique, facilitant le retour veineux pendant l'inspiration.
• L'aspiration atriale : La contraction ventriculaire augmente le volume atrial, créant un effet de succion sur le retour veineux.

Circulation Lymphatique

C'est une circulation de retour qui filtre l'excédent de liquide interstitiel (2,5 à 3 L/jour), récupère les grosses protéines, transporte les lipides absorbés et participe à la défense immunitaire via les ganglions.

6. Contrôle de l’Activité Cardiaque

Le débit cardiaque () est le produit de la fréquence cardiaque (FC) et du volume d'éjection systolique (VE).

Contrôle de la Fréquence Cardiaque (FC)

Le système nerveux autonome (SNA) régule la FC :

• Système sympathique (Noradrénaline) : chronotrope positif (augmente la FC).
• Système parasympathique (Acétylcholine) : chronotrope négatif (diminue la FC), agissant comme un frein au repos.
• Ces systèmes modulent la pente du potentiel d'action des myocytes automatiques du nœud sino-auriculaire.

Contrôle du Volume d’Éjection Systolique (VE)

• Précharge : Conditions de remplissage du ventricule (retour veineux, volémie, compliance ventriculaire). La Loi de Frank-Starling stipule qu'une augmentation du retour veineux entraîne une augmentation du VE.
• Postcharge : Force que le myocarde doit vaincre pour éjecter le sang (résistances vasculaires périphériques, rigidité artérielle).
• Contractilité (Inotropisme) : Force de contraction pour un volume télédiastolique donné.
  • Facteurs inotropes positifs : Système sympathique (Noradrénaline), Adrénaline circulante, Ca++, Angiotensine.
  • Facteurs inotropes négatifs : Système parasympathique (Ach), Hyperkaliémie, Acidose, Hypoxie, Bêtabloqueurs.
• La fraction d'éjection (FE = VE/VTD) quantifie la contractilité, normalement entre 50 et 75% au repos.

Contrôle Hormonal

• Médullosurrénale : Libération d'Adrénaline et Noradrénaline en réponse à la stimulation sympathique, entraînant lipolyse, glycogénolyse, vasorelaxation (β2) et vasoconstriction (α).
• Système Rénine-Angiotensine-Aldostérone : Une baisse de la pression artérielle stimule la libération de rénine, convertissant l'angiotensinogène en angiotensine II. L'angiotensine II stimule la libération d'aldostérone, augmentant la réabsorption de Na+ et H2O, et provoque une vasoconstriction.
• Hormone Anti-Diurétique (ADH) ou Vasopressine : Libérée en cas d'augmentation de l'osmolarité sanguine (déshydratation), elle augmente la réabsorption d'eau par les reins et a des effets variables sur le tonus vasculaire (vasorelaxation cardiaque/cérébrale, vasoconstriction périphérique).
• Peptides Natriurétiques (PAN) : Libérés par l'atrium en cas d'augmentation de la volémie, ils favorisent l'élimination d'eau par les reins et induisent une vasorelaxation.

7. Contrôle Cardio-vasculaire Coordonné

Le système cardiovasculaire est régulé de manière intégrée par le SNA et les systèmes hormonaux pour maintenir l'homéostasie, s'adaptant à des situations comme l'orthostatisme, l'hémorragie ou l'exercice physique. Même chez les patients transplantés cardiaques, l'adaptation est possible grâce à la loi de Starling et aux systèmes hormonaux, bien que plus lentement en l'absence d'innervation.