partie 1 expl cardiaque

# Organisation générale et rôles de l'appareil cardiovasculaire L'appareil cardiovasculaire est un système vital qui assure la distribution de l'oxygène et des nutriments aux tissus tout en éliminant les déchets métaboliques, un rôle essentiel pour la survie des organismes complexes [1](#page=1). ### 1.1 Introduction et nécessité d'un système cardiovasculaire Les organismes unicellulaires ou paucicellulaires n'ont pas besoin d'un système cardiovasculaire, car ils peuvent échanger directement avec leur environnement par diffusion. Cependant, chez les organismes plus grands, le temps de diffusion augmente avec le carré de la distance, rendant les échanges par diffusion seuls incompatibles avec un métabolisme normal. Pour pallier cela, un vecteur d'échange, le sang, est nécessaire, propulsé par une pompe, le cœur, dans un réseau de distribution, les vaisseaux sanguins. L'ensemble forme l'appareil cardiovasculaire, dont le rôle principal est d'assurer un débit sanguin suffisant pour l'apport d'oxygène et de nutriments et l'élimination des déchets [1](#page=1). ### 1.2 Composants et interfaces de l'appareil cardiovasculaire L'appareil cardiovasculaire possède plusieurs interfaces pour les échanges : * **Les poumons**: pour les échanges de gaz respiratoires (dioxygène et dioxyde de carbone). La distance entre les alvéoles et les capillaires pulmonaires est très faible (< 1 µm), favorisant la diffusion rapide. Le sang y est débarrassé du CO2 et chargé en O2 [1](#page=1). * **L'appareil digestif**: pour l'entrée des nutriments [1](#page=1). * **Les reins**: pour l'élimination des déchets solubles [1](#page=1). ### 1.3 Le réseau de distribution sanguine Le sang oxygéné est propulsé par le cœur dans un réseau de distribution composé d'artères [1](#page=1). * **Artérioles**: Petites artères dont la paroi musculaire développée permet de modifier leur diamètre (vasomotricité) [1](#page=1). * **Vasorelaxation**: Élargissement du calibre, diminution des résistances, augmentation du débit [1](#page=1). * **Vasoconstriction**: Rétrécissement du calibre, augmentation des résistances, diminution du débit [1](#page=1). Les artérioles sont le principal site de résistances vasculaires ajustables, participant à la régulation locale de la circulation et de la pression artérielle [2](#page=2). * **Capillaires sanguins**: Fin réseau de vaisseaux interconnectés, richement vascularisé dans les tissus à forte activité métabolique. Leur paroi d'une seule couche de cellules endothéliales permet des échanges faciles par diffusion d'oxygène, de nutriments, de CO2 et de déchets métaboliques avec les cellules [2](#page=2). * **Veinules et veines**: Les capillaires collectent le sang dans les veinules, qui se regroupent en veines ramenant le sang vers le cœur. Les veines constituent un réservoir sanguin d'environ deux tiers du volume sanguin total, avec une capacité variable. Elles ont un diamètre plus large et une paroi plus fine et déformable que les artères. Les veines des membres sont équipées de valvules anti-retour pour lutter contre la gravité dans le retour veineux [2](#page=2). ### 1.4 Anatomie fonctionnelle du cœur Le cœur est un muscle creux situé dans le médiastin antérieur. Il est divisé en deux moitiés [2](#page=2): * **Cœur gauche**: Assure la circulation générale (systémique) à haute pression [2](#page=2). * **Cœur droit**: Assure la circulation pulmonaire à basse pression [2](#page=2). Chaque moitié est subdivisée en un atrium (anciennement oreillette) et un ventricule. Le ventricule gauche (VG) a une paroi musculaire plus épaisse que le ventricule droit (VD) en raison de la haute pression de la circulation systémique [2](#page=2). Le cœur compte quatre cavités principales: deux ventricules et deux atria, séparés par des septums (interventriculaire et interatrial) [2](#page=2). ### 1.5 Valves cardiaques Les valves permettent une circulation sanguine unidirectionnelle et sont cruciales pour l'efficacité du pompage cardiaque [2](#page=2). * **Valves sigmoïdes**: Situées à la sortie de chaque ventricule. La valve aortique à gauche, la valve pulmonaire à droite. Elles sont formées de trois valvules [2](#page=2). * **Valves atrio-ventriculaires**: Séparent chaque atrium de son ventricule. La valve mitrale (bicuspide) à gauche, la valve tricuspide à droite. La valve tricuspide est formée de trois valvules, tandis que la valve mitrale en a deux [2](#page=2). La **coaptation** des valvules assure l'étanchéité et empêche le reflux sanguin lorsque la valve est fermée. L'ouverture et la fermeture des valves sont passives et dépendent de la différence de pression de chaque côté [2](#page=2). ### 1.6 Circulation coronaire La circulation coronaire irrigue le muscle cardiaque lui-même. Les artères coronaires naissent à la racine de l'aorte et forment une couronne autour du cœur. La distribution du sang au myocarde est de type terminal, ce qui signifie que chaque branche artérielle irrigue un territoire exclusif. Une obstruction d'une artère coronaire (infarctus du myocarde) est grave car il n'y a pas de réseau de suppléance suffisant [3](#page=3). ### 1.7 Les circuits pulmonaire et systémique L'appareil cardiovasculaire comprend deux circuits principaux qui fonctionnent en série [3](#page=3). #### 1.7.1 Circulation pulmonaire Le sang pauvre en oxygène arrive à l'atrium droit (AD) par les veines caves supérieure et inférieure. Il traverse la valve tricuspide pour atteindre le ventricule droit (VD), qui le propulse dans l'artère pulmonaire vers les poumons. Aux capillaires pulmonaires, le sang se charge en O2 et se débarrasse du CO2. Les veines pulmonaires ramènent ensuite le sang oxygéné au cœur gauche [3](#page=3). **Définition d'artère et de veine** : * **Artère**: Vaisseau transportant le sang du cœur vers les organes et tissus [3](#page=3). * **Veine**: Vaisseau transportant le sang des organes et tissus vers le cœur [3](#page=3). Il est important de noter que l'artère pulmonaire transporte du sang pauvre en oxygène, et les veines pulmonaires transportent du sang riche en oxygène [3](#page=3). #### 1.7.2 Circulation systémique Le sang riche en oxygène arrive à l'atrium gauche (AG) par les veines pulmonaires. Il passe par la valve mitrale pour rejoindre le ventricule gauche (VG), qui le propulse à travers la valve aortique dans l'aorte, puis via les artères systémiques à tout l'organisme. Dans la circulation systémique, les artères transportent du sang riche en O2, et les veines du sang pauvre en O2 [3](#page=3). L'aorte se ramifie pour irriguer différentes parties du corps : * La crosse et l'aorte thoracique irriguent la partie supérieure du corps, dont la tête et le cerveau par les artères carotides. Le drainage veineux se fait vers la veine cave supérieure [3](#page=3). * Les artères subclavières approvisionnent les membres supérieurs et le cou, avec un drainage vers la veine cave supérieure [3](#page=3). * L'aorte abdominale irrigue les viscères abdominaux, comme le foie via l'artère hépatique. Le sang veineux du foie rejoint la veine cave inférieure [3](#page=3). --- # Anatomie fonctionnelle et schémas de circulation Ce chapitre détaille l'anatomie interne du cœur, ses valves, ses parois musculaires, ainsi que les deux principaux circuits sanguins (pulmonaire et systémique), en explorant des systèmes spécifiques comme les systèmes porte hépatique et rénal. ### 2.1 Anatomie fonctionnelle du cœur Le cœur est un muscle creux, enveloppé par le péricarde, situé dans le médiastin antérieur, derrière le sternum et les côtes, entre les poumons et reposant sur le diaphragme. Il est composé de deux moitiés distinctes: le cœur gauche, responsable de la circulation systémique à haute pression, et le cœur droit, responsable de la circulation pulmonaire à basse pression [2](#page=2). Chaque moitié du cœur est subdivisée en deux cavités: l'atrium (anciennement oreillette) et le ventricule. Le ventricule gauche (VG) possède une paroi musculaire plus épaisse que le ventricule droit (VD) car il doit propulser le sang à une pression plus élevée dans la circulation systémique. Au total, le cœur comporte quatre cavités principales: deux atria et deux ventricules [2](#page=2). Les deux ventricules sont séparés par le septum interventriculaire, tandis que les deux atria sont séparés par le septum interatrial [2](#page=2). #### 2.1.1 Valves cardiaques Les valves cardiaques assurent une circulation sanguine unidirectionnelle. Elles sont classées en deux types : * **Valves sigmoïdes :** Situées à la sortie de chaque ventricule. * Valve aortique: À la sortie du ventricule gauche [2](#page=2). * Valve pulmonaire: À la sortie du ventricule droit [2](#page=2). Chaque valve sigmoïde est composée de trois valvules (ou feuillets) [2](#page=2). * **Valves atrio-ventriculaires :** Séparent chaque atrium de son ventricule correspondant. * Valve mitrale (ou valve bicuspide): Entre l'atrium gauche et le ventricule gauche. Elle est formée de deux valvules [2](#page=2). * Valve tricuspide: Entre l'atrium droit et le ventricule droit. Elle est formée de trois valvules [2](#page=2). La coaptation parfaite des valvules assure l'étanchéité de la valve et empêche le reflux sanguin lorsque celle-ci est fermée. L'ouverture et la fermeture des valves sont des processus passifs, dépendant des différences de pression de part et d'autre de la valve [2](#page=2). #### 2.1.2 Apports sanguins aux cavités cardiaques * Le cœur gauche reçoit le sang oxygéné par quatre veines pulmonaires qui débouchent dans l'atrium gauche (AG) [3](#page=3). * Le cœur droit reçoit le sang désoxygéné par les veines caves supérieure et inférieure, qui débouchent dans l'atrium droit (AD) [3](#page=3). Ces abouchements veineux ne possèdent pas de système valvulaire, mais la direction des flux est déterminée par les différences de pression intra-cardiaques, favorisant le remplissage des atria dans des conditions physiologiques [3](#page=3). ### 2.2 Circuits de circulation sanguine Il existe deux circuits sanguins principaux, connectés en série : la circulation pulmonaire et la circulation systémique. #### 2.2.1 Circulation pulmonaire La circulation pulmonaire commence avec le sang pauvre en oxygène (O2) arrivant au niveau de l'atrium droit (AD) par les veines caves supérieure et inférieure. Ce sang traverse la valve tricuspide pour entrer dans le ventricule droit (VD). Le VD propulse ensuite ce sang dans l'artère pulmonaire, qui le conduit aux poumons. Dans les capillaires pulmonaires, le sang se débarrasse du dioxyde de carbone (CO2) et se charge en O2. Le sang ainsi ré-oxygéné est ensuite ramené au cœur gauche par les veines pulmonaires [3](#page=3). Il est important de noter que les termes "artère" et "veine" sont définis par la direction du flux sanguin par rapport au cœur, et non par la richesse en oxygène du sang : * Une artère transporte le sang du cœur vers les organes [3](#page=3). * Une veine transporte le sang des organes vers le cœur [3](#page=3). Ainsi, l'artère pulmonaire transporte du sang pauvre en O2, tandis que les veines pulmonaires transportent du sang riche en O2 [3](#page=3). #### 2.2.2 Circulation systémique Le sang enrichi en O2 arrive via les veines pulmonaires dans l'atrium gauche (AG). Il traverse la valve mitrale pour atteindre le ventricule gauche (VG). Le VG propulse ce sang, riche en O2, à travers la valve aortique dans l'aorte, qui le distribue à l'ensemble de l'organisme via les artères systémiques. Dans la circulation systémique, les artères transportent du sang riche en O2 et les veines transportent du sang pauvre en O2 [3](#page=3). La disposition en série des deux circuits permet au sang de s'oxygéner dans les poumons avant d'être distribué au reste du corps [3](#page=3). * **Irrigation de la partie supérieure du corps:** La crosse de l'aorte et l'aorte thoracique irriguent la partie supérieure. La tête et le cerveau sont principalement irrigués par les artères carotides. Les veines de ces régions convergent vers la veine cave supérieure, qui rejoint le cœur droit. Les artères subclavières approvisionnent les membres supérieurs et le cou, dont le drainage se fait également vers la veine cave supérieure [3](#page=3). * **Irrigation de la partie inférieure du corps:** L'aorte abdominale donne des branches aux viscères abdominaux, dont le foie (artère hépatique) et la rate (artère splénique) (#page=3, 4). Le tube digestif est irrigué par les artères mésentériques [3](#page=3) [4](#page=4). #### 2.2.3 Systèmes spécifiques de circulation ##### 2.2.3.1 Le système porte hépatique Ce système est une variante du schéma circulatoire général où le sang veineux du tube digestif et de la rate ne rejoint pas directement la veine cave inférieure, mais passe d'abord par une veine intermédiaire: la veine porte, qui le conduit au foie. Le foie reçoit ainsi un double apport sanguin [4](#page=4): * Sang riche en O2 par l'artère hépatique [4](#page=4). * Sang "veineux" pauvre en O2 par la veine porte, transportant le sang des organes digestifs et de la rate vers le foie [4](#page=4). Un système porte est défini comme un système circulatoire reliant deux réseaux capillaires. Dans le cas du système porte hépatique, il relie le réseau capillaire de la rate et du tube digestif (un réseau capillaire artério-veineux classique) au réseau capillaire hépatique (exclusivement veineux). C'est un réseau à basse pression car formé par une veine [4](#page=4). **Intérêt physiologique:** Le réseau porte hépatique assure un premier passage obligatoire au foie de toutes les substances absorbées par le tube digestif. Cela permet au foie d'agir comme un filtre: certains nutriments sont stockés ou transformés, et les substances potentiellement toxiques (médicaments, alcool) sont métabolisées ou détruites avant de rejoindre la circulation générale. Ce phénomène est connu sous le nom d'"effet de premier passage hépatique" et est crucial en thérapeutique, expliquant pourquoi certains médicaments sont administrés par des voies qui contournent le foie (ex: sublinguale, transdermique) [4](#page=4). ##### 2.2.3.2 Le système porte rénal Les reins présentent également une disposition circulatoire particulière. Ils reçoivent du sang riche en O2 par les artères rénales. On observe deux réseaux capillaires en série [4](#page=4): * L'artériole afférente irrigue le système capillaire glomérulaire (exclusivement artériel) [4](#page=4). * L'artériole efférente irrigue le réseau capillaire péritubulaire (un réseau classique artério-veineux) [4](#page=4). Il s'agit d'un système porte à **haute pression**, car les deux réseaux capillaires sont reliés par une artère. Le premier réseau (glomérulaire) est le site de filtration non sélective du sang, produisant l'urine primitive. Le second réseau (péricapillaire), irrigué par l'artériole efférente, permet les ajustements actifs de la composition de l'urine par réabsorption et sécrétion [4](#page=4). > **Résumé des systèmes porte :** > * **Réseau porte hépatique:** système à basse pression, reliant un réseau capillaire artérioveineux (rate/tube digestif) et un réseau capillaire exclusivement veineux (foie). Un autre exemple est le système porte hypothalamo-hypophysaire [5](#page=5). > * **Réseau porte rénal:** système à haute pression, reliant un réseau capillaire exclusivement artériel (glomérule) et un réseau capillaire artérioveineux (tubule) [5](#page=5). ##### 2.2.3.3 Circulation du tronc, du pelvis et des membres La disposition circulatoire est dite "classique" pour le tronc, le pelvis et les membres inférieurs. L'aorte bifurque en artères iliaques qui irriguent les organes urogénitaux et les membres inférieurs. Le drainage veineux de ces régions se fait via la veine cave inférieure [5](#page=5). ##### 2.2.3.4 Circulation pulmonaire et bronchique Les poumons reçoivent un double apport sanguin : * Sang pauvre en O2 par l'artère pulmonaire (circulation pulmonaire) [5](#page=5). * Sang riche en O2 par les artères bronchiques (circulation systémique) [5](#page=5). Les veines bronchiques rejoignent principalement les veines pulmonaires en raison de la proximité anatomique, entraînant un léger mélange de sang veineux pauvre en O2 avec le sang oxygéné des veines pulmonaires, ce qui explique une légère désaturation du sang arrivant au cœur gauche [5](#page=5). ##### 2.2.3.5 Circulation coronaire La circulation du cœur lui-même (circulation coronaire) présente des particularités. Les artères coronaires naissent à l'origine de l'aorte, juste après la valve aortique. Elles sont principalement alimentées pendant la phase diastolique (relaxation du cœur), car la contraction myocardique pendant la systole écrase ces artères. Ceci contraste avec la plupart des autres artères systémiques qui reçoivent leur flux principal pendant la systole. Le système veineux coronaire draine une partie du sang vers le cœur droit via le sinus coronaire, et une autre partie vers le cœur gauche par de petites veines accessoires, contribuant également à une légère désaturation du sang dans le cœur gauche [5](#page=5). ### 2.3 Relations entre les circulations La circulation pulmonaire et la circulation systémique sont anatomiquement distinctes et disposées en série. Cela implique plusieurs conséquences [5](#page=5): * Le sang traverse successivement les deux circuits, s'enrichissant en O2 dans la circulation pulmonaire avant d'entrer dans la circulation systémique [5](#page=5). * Le débit cardiaque est identique dans les deux circulations, et une altération de l'un influence directement l'autre [5](#page=5). Les différents organes et tissus sont alimentés en parallèle par la circulation systémique, avec une distribution ajustée aux besoins des territoires grâce au système de résistances des artérioles. Le débit global reste constant [5](#page=5). ### 2.4 Le cycle cardiaque Le muscle cardiaque fonctionne comme une pompe intermittente, produisant un débit pulsatile durant sa phase de contraction. Le système artériel joue un rôle dans l'atténuation de cette pulsatilité pour assurer un débit constant indispensable aux échanges capillaires [5](#page=5). Le cycle cardiaque comporte deux phases principales : * **Diastole ventriculaire:** Phase de relaxation du myocarde ventriculaire, visant au remplissage des ventricules droit et gauche [5](#page=5). --- # Le cycle cardiaque : phases et mécanismes Le cycle cardiaque décrit la séquence d'événements mécaniques et électriques qui se produisent lors de chaque battement cardiaque, permettant au cœur de fonctionner comme une pompe intermittente [5](#page=5). ### 3.1 Les phases principales du cycle cardiaque Le cycle cardiaque se divise en deux phases principales: la diastole et la systole, chacune comportant des sous-étapes clés [5](#page=5) [6](#page=6). #### 3.1.1 La diastole ventriculaire (relaxation et remplissage) La diastole est la phase de relaxation du myocarde ventriculaire, durant laquelle les ventricules se remplissent de sang. Elle occupe environ les deux tiers du cycle cardiaque au repos [5](#page=5) [6](#page=6). ##### 3.1.1.1 La phase de relaxation isovolumétrique (RIV) Cette phase préparatoire courte, débutant la diastole, voit les ventricules se relaxer rapidement après l'éjection du sang. Cela provoque une chute significative de la pression intra-ventriculaire. Pendant ce temps, toutes les valves cardiaques sont fermées, il n'y a donc aucun changement de volume ventriculaire, mais une forte baisse de pression. Lorsque la pression intra-ventriculaire devient inférieure à la pression auriculaire, les valves atrio-ventriculaires (mitrale à gauche, tricuspide à droite) s'ouvrent, initiant la phase de remplissage [6](#page=6). ##### 3.1.1.2 La phase de remplissage ventriculaire Avec l'ouverture des valves atrio-ventriculaires, le sang passe des atriums vers les ventricules. Cette phase se déroule en deux temps : * **Remplissage passif:** Le sang circule passivement des atriums vers les ventricules, suivant le gradient de pression. Ce processus représente environ 80% du remplissage chez un sujet sain et ralentit à mesure que le gradient diminue [6](#page=6). * **Contraction active des atriums (systole atriale):** L'activité des atriums permet de chasser le sang restant dans les ventricules, complétant ainsi le remplissage (environ 20%). Les valves atrio-ventriculaires se ferment à la fin de cette contraction [6](#page=6). Pendant le remplissage, le volume ventriculaire augmente significativement tandis que la pression s'élève peu. Ceci est dû à la poursuite de la relaxation ventriculaire et à la compliance ventriculaire, qui permet à la paroi souple du ventricule d'accueillir un volume supplémentaire sans augmentation majeure de pression. À la fin de cette phase, le ventricule contient le volume télédiastolique (VTD), environ 120 ml au repos chez un adulte moyen [6](#page=6) [7](#page=7). > **Tip:** Une bonne fonction diastolique se caractérise par l'absence d'augmentation notable de la pression de remplissage ventriculaire [7](#page=7). #### 3.1.2 La systole ventriculaire (contraction et éjection) La systole est la phase de contraction du myocarde ventriculaire, durant laquelle le sang est éjecté des ventricules. Elle représente un tiers du cycle cardiaque au repos [6](#page=6). ##### 3.1.2.1 La phase de contraction isovolumétrique (CIV) Cette phase préparatoire courte marque le début de la systole. Les ventricules commencent à se contracter, provoquant une augmentation très significative de la pression intra-ventriculaire. Les valves atrio-ventriculaires sont forcées de rester fermées, et il n'y a aucun changement de volume ventriculaire. Cette pression croissante finit par vaincre la résistance des valves sigmoïdes (aortique et pulmonaire), qui commencent à s'ouvrir à la fin de cette phase, initiant la phase d'éjection [7](#page=7). ##### 3.1.2.2 La phase d'éjection Avec l'ouverture des valves aortique et pulmonaire, les ventricules éjectent une partie du sang dans l'aorte (pour le ventricule gauche) et dans l'artère pulmonaire (pour le ventricule droit). Cette phase est marquée par une diminution significative du volume ventriculaire. La pression ventriculaire augmente légèrement au début puis diminue, car le ventricule continue de se contracter pour accompagner l'éjection [7](#page=7). En fin de systole, il reste un volume télésystolique (VTS) d'environ 40 ml dans chaque ventricule. Ce volume résiduel est nécessaire pour maintenir la géométrie cardiaque, assurer une efficacité mécanique optimale, et préserver une réserve fonctionnelle [7](#page=7). Le volume d'éjection systolique (VES) est calculé comme la différence entre le volume télédiastolique et le volume télésystolique : $$ VES = VTD - VTS $$ [7](#page=7). Au repos, le VES est d'environ 80 ml, ce qui correspond aux deux tiers du VTD. La fraction d'éjection (FE) ventriculaire est un paramètre clinique important, calculé comme le rapport du VES sur le VTD [7](#page=7): $$ FE = \frac{VES}{VTD} $$ [7](#page=7). Une FE inférieure à 50% est considérée comme pathologique [7](#page=7). > **Tip:** Chez les sportifs d'endurance, une hypertrophie cardiaque physiologique peut entraîner un VTD plus élevé, permettant une éjection d'un pourcentage plus faible du volume total tout en assurant un VES équivalent à celui d'une personne sédentaire [7](#page=7). ### 3.2 Mécanismes des valves cardiaques Les valves cardiaques assurent une circulation unidirectionnelle du sang dans le cœur. Elles s'ouvrent lorsque la pression en amont est supérieure à la pression en aval, et se ferment lorsque la pression en aval dépasse celle en amont [6](#page=6). ### 3.3 Durée des phases La durée des différentes phases du cycle cardiaque est fortement dépendante de la fréquence cardiaque. La diastole est la phase la plus longue au repos, occupant environ deux tiers du cycle, tandis que la systole n'en occupe qu'un tiers [6](#page=6). ### 3.4 Débit cardiaque Le muscle cardiaque est une pompe à fonctionnement intermittent, produisant un débit pulsatile. Le système artériel atténue cette pulsatilité pour assurer un débit permanent, essentiel aux échanges capillaires. Le débit cardiaque, qui représente le volume de sang éjecté par chaque ventricule par minute, est identique dans la circulation pulmonaire et systémique, car ces circuits sont disposés en série [5](#page=5). --- # Grandesurs physiques cardiovasculaires et leur évolution spatio-temporelle Ce chapitre explore les variations temporelles et la répartition spatiale des grandeurs physiques fondamentales qui caractérisent le système cardiovasculaire, notamment la pression, l'activité électrique, les bruits cardiaques, la vitesse circulatoire, l'aire de section vasculaire et le volume sanguin [7](#page=7). ### 4.1 Grandesurs physiques cardiovasculaires dans le temps L'activité cardiaque génère des variations mesurables de plusieurs grandeurs physiques au fil du temps [7](#page=7). #### 4.1.1 Variations de pression dans les ventricules et les gros vaisseaux Les courbes de pression sont enregistrées lors de cathétérismes cardiaques, permettant de mesurer les pressions dans les cavités cardiaques et les gros vaisseaux [8](#page=8). * **Pendant le remplissage ventriculaire:** La pression ventriculaire augmente modérément, avec un léger renforcement dû à la contraction atriale en fin de diastole [8](#page=8). * **Pendant la contraction isovolumétrique (CIV):** La contraction débute, provoquant une augmentation rapide et importante de la pression intraventriculaire alors que le volume reste constant (#page=7, 8). Cette augmentation force la fermeture des valves atrio-ventriculaires et l'ouverture des valves sigmoïdes [7](#page=7) [8](#page=8). * **Pendant la phase d'éjection:** Le sang est éjecté dans l'aorte et l'artère pulmonaire. Le volume ventriculaire diminue significativement, tandis que la pression augmente légèrement puis diminue. Les courbes de pression ventriculaire et aortique se superposent pendant cette phase [7](#page=7) [8](#page=8). * **Pendant la relaxation isovolumétrique (RIV):** La pression ventriculaire chute rapidement, menant à l'ouverture de la valve mitrale [8](#page=8). La **pression aortique** reflète la pression artérielle. Elle atteint une valeur maximale, la **pression systolique**, pendant l'éjection, puis diminue progressivement pendant la diastole. La **pression diastolique** reste relativement élevée grâce à la colonne sanguine dans le réseau artériel [8](#page=8). > **Tip:** Il est à noter qu'appeler la pression la plus basse "pression diastolique" est un abus de langage, car cette valeur minimale est en réalité atteinte en fin de contraction isovolumétrique (phase systolique) [8](#page=8). Chez un sujet sain, la pression artérielle normale est d'environ 120 mm Hg (systolique) et 70 mm Hg (diastolique). L'hypertension artérielle (HTA) est diagnostiquée au-delà de 140/90 mm Hg. Ces valeurs peuvent légèrement varier selon les recommandations. L'aspect des courbes de pression est similaire pour le cœur droit, mais les valeurs sont environ quatre fois plus basses en raison de la circulation à basse pression [8](#page=8). #### 4.1.2 Variations électriques (Électrocardiogramme - ECG) L'ECG enregistre les variations de potentiel électrique produites par l'activité cardiaque, grâce à des électrodes posées sur le thorax et les membres (#page=8, 9). C'est un examen simple et rapide permettant de diagnostiquer des anomalies comme les troubles du rythme ou le syndrome coronaire aigu [8](#page=8) [9](#page=9). * **Onde P:** Petite onde positive traduisant la dépolarisation atriale, qui précède l'activité mécanique atriale [9](#page=9). * **Complexe QRS:** Onde triphasique (Q, R, S) traduisant la dépolarisation ventriculaire, qui précède la contraction ventriculaire [9](#page=9). * **Onde T:** Marque la repolarisation ventriculaire, induisant la relaxation ventriculaire. La repolarisation atriale n'est pas visible car elle est masquée par le complexe QRS [9](#page=9). > **Tip:** L'enregistrement simultané d'un ECG avec d'autres techniques comme l'échocardiographie est essentiel pour corréler précisément les événements électriques et mécaniques du cycle cardiaque [10](#page=10). #### 4.1.3 Bruits cardiaques (Phonocardiogramme) Les bruits du cœur sont audibles au stéthoscope et correspondent principalement à la fermeture des valves cardiaques [9](#page=9). * **Bruit B1 ("Poum"):** Marque la fermeture des valves atrio-ventriculaires (mitrale et tricuspide) à la fin du remplissage, audible pendant la CIV [9](#page=9). * **Bruit B2 ("Ta"):** Marque la fermeture des valves sigmoïdes (aortique et pulmonaire) à la fin de la phase d'éjection, audible pendant la RIV [9](#page=9). La systole se situe entre B1 et B2, et la diastole entre B2 et B1. Les bruits anormaux, comme les souffles, sont souvent liés à des anomalies valvulaires (rétrécissement ou insuffisance) [9](#page=9). #### 4.1.4 Cycle cardiaque en échocardiographie L'échocardiographie utilise des ultrasons pour visualiser les structures cardiaques en temps réel [9](#page=9). * **Mode bidimensionnel:** Permet d'étudier la morphologie des cavités et des valves, ainsi que le fonctionnement cardiaque [10](#page=10). * **Mode Doppler:** Analyse les flux sanguins à l'intérieur du cœur. Les flux se rapprochant de la sonde sont codés en rouge, ceux qui s'en éloignent en bleu [10](#page=10). * **Mode temps-mouvement:** Permet de visualiser le déplacement des structures cardiaques au cours du temps et de mesurer les diamètres et épaisseurs ventriculaires [10](#page=10). L'enregistrement du flux à travers la valve mitrale en échographie montre deux ondes principales correspondant aux phases de remplissage ventriculaire [10](#page=10): * **Onde E (Early):** Correspond au remplissage passif rapide dû au gradient de pression entre l'atrium gauche et le ventricule gauche. Elle est prédominante chez le sujet jeune grâce à une excellente relaxation du VG [10](#page=10). * **Onde A (Atriale):** Provoquée par la contraction atriale active qui finalise le remplissage. Elle devient plus importante chez le sujet âgé lorsque la relaxation du VG est diminuée [10](#page=10). > **Tip:** Chez le sujet âgé, la perte de la contraction atriale (comme dans la fibrillation atriale) est moins bien tolérée car elle représente une part plus importante du remplissage ventriculaire [11](#page=11). ### 4.2 Grandesurs physiques cardiovasculaires dans l'espace L'évolution et la répartition des grandeurs physiques varient le long de l'arbre vasculaire, des poumons aux veines, en passant par les cavités cardiaques et les artères [11](#page=11). #### 4.2.1 Pression sanguine (en mm Hg) La pression sanguine varie considérablement au cours du cycle cardiaque dans les cavités cardiaques (de 0 à 120 mm Hg). Dans les artères, la pression pulsée (différence entre pression systolique et diastolique) diminue progressivement en s'éloignant du cœur, permettant de transformer le débit pulsatile en débit continu au niveau des capillaires [11](#page=11). La **pression moyenne** diminue tout le long de l'arbre vasculaire, assurant l'écoulement du sang d'un système à haute pression (artères) vers un système à basse pression (veines). Une baisse importante de la pression moyenne s'observe au niveau des artérioles (environ 100 mm Hg à l'aorte à 30-35 mm Hg à l'entrée des capillaires). La pression est d'environ 10-15 mm Hg à la sortie des capillaires et proche de 0 mm Hg dans l'atrium droit. C'est un faible gradient de pression d'environ 15 mm Hg qui permet le retour veineux [11](#page=11). #### 4.2.2 Vitesse circulatoire (en cm/s) La vitesse d'écoulement du sang est maximale à l'origine de l'aorte et décroît avec les divisions successives de l'arbre artériel pour atteindre un minimum dans les capillaires (environ 1 mm/s). Elle augmente ensuite progressivement dans les veines, mais reste inférieure à la vitesse artérielle car les veines sont plus nombreuses et plus larges [11](#page=11). > **Métaphore du fleuve:** Le courant d'un fleuve, puissant à sa source (aorte), ralentit lorsqu'il se divise en de nombreux petits ruisseaux (artères devenant capillaires), puis reprend de la vitesse en se reformant dans des rivières plus larges (veines), sans jamais retrouver sa vitesse initiale [12](#page=12). #### 4.2.3 Aire de section vasculaire (en cm²) L'aire de section vasculaire correspond à la surface totale occupée par les vaisseaux d'un même ordre de division [12](#page=12). * **Réseau artériel:** Les bifurcations entraînent une augmentation de l'aire de section totale malgré la diminution du calibre de chaque artère [12](#page=12). * **Réseau veineux:** La convergence des veines réduit l'aire de section totale, qui reste cependant plus large que le réseau artériel au même ordre de division [12](#page=12). * **Réseau capillaire:** L'aire de section atteint sa valeur maximale en raison de leur nombre et de leur surface totale considérable, ce qui en fait le site privilégié des échanges [12](#page=12). > **Tip:** L'aire de section vasculaire et la vitesse circulatoire évoluent en "miroir" selon l'équation de continuité. Pour un débit constant, lorsque l'aire de section diminue, la vitesse augmente, et inversement. Le produit de l'aire de section et de la vitesse circulatoire est constant à l'échelle de l'organisme entier pour des vaisseaux du même ordre [12](#page=12). #### 4.2.4 Volume sanguin (L) Le volume sanguin est réparti de manière inégale dans le corps [12](#page=12). * Circulation pulmonaire: environ 10% du volume total [12](#page=12). * Cavités cardiaques et gros vaisseaux: environ 10% [12](#page=12). * Réseau artériel et artériolaire: environ 10% [12](#page=12). * Capillaires: environ 5% [12](#page=12). * Secteur veineux: environ deux tiers du volume total [12](#page=12). Les veines constituent un réservoir sanguin à capacité variable, permettant de stocker ou de libérer du sang selon les besoins de l'organisme [12](#page=12). --- ## Erreurs courantes à éviter - Révisez tous les sujets en profondeur avant les examens - Portez attention aux formules et définitions clés - Pratiquez avec les exemples fournis dans chaque section - Ne mémorisez pas sans comprendre les concepts sous-jacents

| Term | Definition | |------|------------| | Appareil cardiovasculaire | Ensemble formé par le cœur, qui agit comme une pompe, et le réseau de vaisseaux sanguins (artères, capillaires, veines) assurant la circulation du sang dans l'organisme. Son rôle principal est de transporter l'oxygène et les nutriments aux tissus et d'éliminer les déchets métaboliques. | | Diffusion | Processus physique par lequel des molécules se déplacent d'une zone de concentration élevée vers une zone de concentration plus faible. Ce mécanisme est fondamental pour les échanges de gaz et de nutriments au niveau des capillaires. | | Vasomotricité | Capacité des artérioles à modifier leur diamètre par la contraction ou la relaxation de leur paroi musculaire. Ce phénomène permet d'ajuster localement le débit sanguin en réponse aux besoins métaboliques des tissus et de réguler la pression artérielle. | | Vasorelaxation | Processus durant lequel les cellules musculaires de la paroi des artérioles se relâchent, entraînant une augmentation de leur diamètre. Cela diminue les résistances à l'écoulement sanguin et augmente le débit. | | Vasoconstriction | Processus durant lequel les cellules musculaires de la paroi des artérioles se contractent, entraînant une diminution de leur diamètre. Cela augmente les résistances à l'écoulement sanguin et diminue le débit. | | Anastomosé | Se dit de vaisseaux sanguins qui sont interconnectés. Ce terme est particulièrement pertinent pour décrire le réseau de capillaires sanguins, richement interconnecté pour optimiser les échanges. | | Artère | Vaisseau sanguin qui transporte le sang à partir du cœur vers les organes et les tissus. Dans la circulation systémique, les artères transportent généralement du sang oxygéné, tandis que l'artère pulmonaire transporte du sang désoxygéné. | | Veine | Vaisseau sanguin qui transporte le sang à partir des organes et des tissus vers le cœur. Dans la circulation systémique, les veines transportent généralement du sang désoxygéné, tandis que les veines pulmonaires transportent du sang oxygéné. | | Valvule | Petite structure en forme de poche, généralement composée de feuillets, qui permet d'assurer une circulation unidirectionnelle du sang dans les veines et les cavités cardiaques, en empêchant le reflux. | | Médiastin | Région médiane de la cavité thoracique située entre les deux poumons, contenant le cœur, les gros vaisseaux, la trachée et l'œsophage. | | Péricarde | Enveloppe fibreuse et séreuse qui entoure le cœur, le protégeant et limitant son expansion. | | Atrium (Oreillette) | Cavité supérieure du cœur qui reçoit le sang. Il y a un atrium droit (qui reçoit le sang désoxygéné du corps) et un atrium gauche (qui reçoit le sang oxygéné des poumons). | | Ventricule | Cavité inférieure du cœur qui pompe le sang. Il y a un ventricule droit (qui pompe le sang vers les poumons) et un ventricule gauche (qui pompe le sang vers le reste du corps). | | Septum | Paroi de séparation entre deux cavités. Le septum interventriculaire sépare les deux ventricules, et le septum interatrial sépare les deux atria. | | Valves sigmoïdes | Valvules situées à la sortie des ventricules, qui empêchent le reflux du sang dans les ventricules lors de la diastole. Il s'agit de la valve aortique (entre le ventricule gauche et l'aorte) et de la valve pulmonaire (entre le ventricule droit et l'artère pulmonaire). | | Valves atrio-ventriculaires | Valvules situées entre les atria et les ventricules, qui empêchent le reflux du sang dans les atria lors de la systole ventriculaire. Il s'agit de la valve mitrale (entre l'atrium gauche et le ventricule gauche) et de la valve tricuspide (entre l'atrium droit et le ventricule droit). | | Coaptation | Action par laquelle les valvules d'une valve cardiaque viennent se joindre parfaitement les unes aux autres, assurant l'étanchéité lors de la fermeture. | | Circulation coronaire | Circulation sanguine qui irrigue le muscle cardiaque (myocarde) lui-même. Les artères coronaires naissent à la racine de l'aorte et forment une couronne autour du cœur. | | Myocarde | Muscle cardiaque, responsable de la contraction et de la propulsion du sang. | | Circulation pulmonaire | Circuit sanguin qui part du ventricule droit, traverse les poumons pour s'oxygéner, et revient au cœur gauche par les veines pulmonaires. C'est un circuit à basse pression. | | Circulation systémique | Circuit sanguin qui part du ventricule gauche, irrigue l'ensemble du corps, et revient au cœur droit par les veines caves. C'est un circuit à haute pression. | | Système porte | Système circulatoire particulier où le sang passe successivement par deux réseaux capillaires avant de retourner au cœur. L'exemple typique est le système porte hépatique, reliant les capillaires digestifs et spléniques aux capillaires hépatiques. | | Effet de premier passage hépatique | Phénomène par lequel les substances absorbées par le tube digestif passent par le foie via la veine porte avant d'atteindre la circulation générale. Le foie peut alors métaboliser ou inactiver une partie de ces substances, ce qui est crucial pour l'administration de médicaments par voie orale. | | Système porte hypothalamo-hypophysaire | Autre exemple de système porte, reliant l'hypothalamus à l'hypophyse par un réseau de vaisseaux. | | Désaturation | Diminution de la teneur en oxygène du sang. Peut survenir dans le cœur gauche en raison du mélange d'une petite quantité de sang veineux (pauvre en oxygène) avec le sang artériel oxygéné. | | Systole | Phase de contraction du cœur, pendant laquelle le sang est éjecté des ventricules. | | Diastole | Phase de relaxation du cœur, pendant laquelle les ventricules se remplissent de sang. | | Phase de relaxation iso-volumétrique (RIV) | Première phase de la diastole, où les ventricules se relâchent alors que toutes les valves sont fermées, entraînant une chute rapide de la pression intra-ventriculaire. | | Phase de remplissage ventriculaire | Phase de la diastole où les valves atrio-ventriculaires sont ouvertes et le sang remplit passivement les ventricules, complété par la contraction atriale active. | | Volume télédiastolique (VTD) | Volume de sang contenu dans un ventricule à la fin de la diastole, juste avant la contraction. | | Phase de contraction iso-volumétrique (CIV) | Première phase de la systole, où les ventricules commencent à se contracter alors que toutes les valves sont fermées, entraînant une augmentation rapide de la pression intra-ventriculaire. | | Phase d'éjection | Phase de la systole où les valves sigmoïdes sont ouvertes et le sang est expulsé des ventricules dans l'aorte et l'artère pulmonaire. | | Volume télésystolique (VTS) | Volume de sang restant dans un ventricule à la fin de la systole, après éjection. | | Volume d'éjection systolique (VES) | Quantité de sang éjectée par un ventricule lors de chaque contraction. Calculé comme VTD - VTS. | | Fraction d'éjection (FE) | Pourcentage du volume télédiastolique éjecté par le ventricule à chaque contraction. Indicateur clé de la fonction ventriculaire systolique. | | Cathétérisme cardiaque | Procédure médicale invasive permettant d'explorer le cœur et les gros vaisseaux sanguins à l'aide d'un cathéter introduit dans une artère ou une veine. Permet de mesurer les pressions, évaluer le débit et visualiser les coronary arteries. | | Pression systolique | Pression sanguine maximale mesurée dans les artères lors de la contraction du ventricule gauche. | | Pression diastolique | Pression sanguine minimale mesurée dans les artères lors de la relaxation du ventricule gauche. | | Hypertenson artérielle (HTA) | Condition caractérisée par une pression artérielle anormalement élevée (généralement supérieure à 140/90 mmHg). | | Electrocardiogramme (ECG) | Enregistrement de l'activité électrique du cœur, qui permet de diagnostiquer divers troubles cardiaques, notamment les troubles du rythme. | | Onde P | Première onde visible sur un ECG, représentant la dépolarisation des atria, précédant la contraction atriale. | | Complexe QRS | Ensemble d'ondes (Q, R, S) sur un ECG, représentant la dépolarisation des ventricules, précédant la contraction ventriculaire. | | Onde T | Onde sur un ECG représentant la repolarisation des ventricules, induisant la relaxation ventriculaire. | | Phonocardiogramme | Enregistrement des bruits du cœur à l'aide d'un stéthoscope. Permet d'identifier les différents sons cardiaques (B1, B2) et les souffles pathologiques. | | B1 (premier bruit cardiaque) | Bruit sourd entendu au début de la systole, causé par la fermeture des valves atrio-ventriculaires. | | B2 (deuxième bruit cardiaque) | Bruit sec entendu à la fin de la systole, causé par la fermeture des valves sigmoïdes. | | Souffle cardiaque | Bruit anormal entendu lors de l'auscultation cardiaque, généralement causé par une anomalie valvulaire (rétrécissement ou insuffisance). | | Échocardiographie | Technique d'imagerie médicale utilisant des ultrasons pour visualiser la structure et le fonctionnement du cœur en temps réel. Permet d'évaluer la morphologie, les mouvements des valves et les flux sanguins. | | Mode Doppler couleur | Technique d'échocardiographie qui visualise la direction et la vitesse des flux sanguins par codage en couleur. Le rouge indique un flux se rapprochant de la sonde, le bleu un flux s'éloignant. | | Incidence parasternale | Position de la sonde échocardiographique utilisée pour visualiser le cœur à travers l'espace intercostal, près du sternum. | | Mode temps mouvement (M-mode) | Mode échocardiographique qui visualise le mouvement des structures cardiaques le long d'une ligne donnée en fonction du temps. Utile pour mesurer les dimensions et l'épaisseur des parois cardiaques. | | Onde E (Echocardiographie) | Première onde observée lors de l'enregistrement du flux mitral en échocardiographie, correspondant au remplissage passif rapide du ventricule en début de diastole. | | Onde A (Echocardiographie) | Deuxième onde observée lors de l'enregistrement du flux mitral en échocardiographie, provoquée par la contraction atriale active en fin de diastole. | | Fibrillation atriale | Trouble du rythme cardiaque caractérisé par une activité électrique chaotique des atria, qui ne se contractent plus efficacement. | | Pression pulsée | Différence entre la pression systolique et la pression diastolique. Reflète la force avec laquelle le sang est propulsé dans les artères. | | Pression moyenne | Pression artérielle théorique si le flux n'était pas pulsatile. Diminue le long de l'arbre vasculaire, assurant l'écoulement du sang. | | Gradient de pression | Différence de pression entre deux points d'un système. Le flux sanguin s'écoule toujours d'une zone de haute pression vers une zone de basse pression. | | Aire de section vasculaire | Surface totale de la coupe transversale de tous les vaisseaux d'un même ordre de division. Elle évolue en miroir de la vitesse circulatoire. | | Équation de continuité | Principe physique stipulant que pour un débit constant, le produit de l'aire de section et de la vitesse est constant. Dans le système vasculaire, une diminution de l'aire de section entraîne une augmentation de la vitesse, et vice-versa. | | Réservoir sanguin | Les veines, en particulier, constituent un réservoir sanguin car elles contiennent une grande partie du volume sanguin total et leur capacité peut varier en fonction des besoins de l'organisme. |