Travaux Personnels Encadrés 2014-2015
Manon Nizou 1S2
Adèle Trocmé 1S2
Maëlle Vigoureux 1S1
Pauline Yot 1S2
3. La circulation sanguine
La circulation sanguine est un élément essentiel dans le
fonctionnement de l'organisme.
Son rôle :
Son fonctionnement :
Le cœur est constitué de deux pompes accolées qui fonctionnent simultanément (coeur gauche et droit).
Le sang circule grâce à une série de systoles (contractions) et de diastoles (dilatations) du coeur. cliquez ici pour une animation :
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La systole se déroule en deux étapes : La première est la systole auriculaire qui finit le remplissage des ventricules en contractant les oreillettes. La seconde est la systole ventriculaire qui expulse le sang dans les artères par contraction des ventricules.
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La diastole éjecte le sang dans l'organisme. Ensuite elle permet le relâchement complet du coeur et donc le remplissage des oreillettes puis des ventricules.
Le coeur assure ainsi une circulation à sens unique.
Le parcours du sang :
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Le sang désoxygéné venant du haut et du bas du corps arrive par les veines caves inférieures et supérieures. Il passe ensuite par l’oreillette puis le ventricule droit à travers la valve tricuspide. Il ressort du coeur par la valve et l'artère pulmonaire. Son parcours à travers le coeur se retient avec le sigle VOVA (Veines, Oreillettes, Ventricules, Artères).
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Le sang désoxygéné atteint finalement les poumons où il s'enrichit en oxygène, et élimine le dioxyde de carbone.
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Le sang riche en dioxygène arrive dans le cœur par les quatre veines pulmonaires. Il traverse l’oreillette et le ventricule gauche à travers la valve mitrale. Il est ensuite pompé et sort par la valve aortique et l'aorte.
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Le sang oxygéné est alors envoyé dans la circulation générale.
La circulation sanguine (animation)
La circulation sanguine se fait donc dans un unique sens par l'orientation des valves étanches et la cloison séparant les deux coeurs.
Le sang accomplit ce parcours aller-retour plus de 100 000 fois par jour et propulse chaque jour 7 000 litres de sang.
On peut la partager en deux circuits :
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la circulation pulmonaire qui conduit le sang du ventricule droit à l'oreillette gauche, en passant par les poumons.
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la circulation générale qui conduit le sang du ventricule gauche à l'oreillette droite, en irriguant l’ensemble des organes sauf les poumons.
Les chiffres de la circulation sanguine :
Afin de comprendre si un patient a besoin ou non d'une transplantation cardiaque, il est nécessaire de calculer certaines données :
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Le volume d'éjection systolique
Il correspond au volume de sang éjecté par contraction cardiaque et est en moyenne de 100mL. Son calcul se fait à l'aide d'une échographie, d'une IRM, d'un scanner ou d'une coronarographie. Durant cette dernière, de l'iode, un produit de contraste, est injecté dans les artères coronaires du coeur afin de détecter des anomalies. Aux rayons X, le produit permet d'opacifier les artères.
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Le débit cardiaque
C'est le volume de sang éjecté pendant un temps donné.
Son calcul se fait avec la formule :
Débit cardiaque=volume d'éjection systolique X fréquence cardiaque
Si on veut calculer le débit cardiaque par minute, il est exprimé en L/min avec le volume d'éjection systolique en L et la fréquence cardiaque en battements/min. Le débit cardiaque est en moyenne de 5 L/min au repos.
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L'index cardiaque
L'index cardiaque est la quantité de sang éjectée par minute et par mètre carré de surface corporelle. Son calcul se fait avec la formule :
Index cardiaque=débit cardiaque par minute / surface corporelle
On a alors l'index cardiaque en L/min/m2 avec le débit cardiaque en L/min et la surface corporelle en m2. L'index cardiaque est en moyenne entre 2,5 et 4 L/min/m2.
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La fraction d'éjection
Elle calcule le pourcentage de sang pulsé par le coeur par rapport à la quantité de sang qu'il contient. On calcule habituellement la fraction d'éjection du ventricule gauche, rarement celle du ventricule droit. Son calcul se fait avec la formule :
Fraction d'éjection=volume éjecté / volume du ventricule
La fraction est en moyenne supérieure à 70% mais ne dépasse pas les 30% pour un patient transplanté.
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La consommation maximale d'oxygène
La consommation maximale d'oxygène est la quantité maximale d'oxygène que l'organisme peut prélever, stocker et consommer pour un temps donné. Son calcul se fait par une méthode directe (test d'effort en laboratoire) ou indirecte (calcul à l'aide de la Vitesse Maximale Aérobie). Pour cette dernière, on utilise la formule :
Consommation maximale d'oxygène=VMA x 3.5
Elle est alors exprimée en ml/min/kg. Cependant, ce calcul reste approximatif. La consommation maximale d'oxygène est en moyenne de 40 ml/min/kg mais elle est inférieure à 14 ml/min/kg pour un patient transplanté.
Le volume d'éjection, le débit cardiaque, l'index cardiaque ainsi que la fraction d'éjection augmentent lors d'un effort physique. Ce dernier nécessite de plus de nutriments et de dioxygène. Quelques minutes après, ces données redeviennent normales.
Les problèmes cardiaques menant à la greffe :
Les transplantations cardiaques sont destinées à des patients souffrant d'une insuffisance cardiaque sévère. Ces patients ont auparavant essayé plusieurs traitements, sans succès.
Les insuffisances cardiaques sont très diverses. On compte près de 500 000 cas par an. On parle d'insuffisance cardiaque lorsque le cœur ne parvient plus à pomper suffisamment de sang pour les poumons ou autres organes. Il peut s'agir d'insuffisance chronique (évoluant lentement) ou aiguë (imprévue).
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L'infarctus du myocarde, appelé crise cardiaque est causé par la formation de plaque d'athérome dans les artères coronaires. On parle d'athérosclérose. Le diamètre de ces vaisseaux est alors réduit, ce qui favorise la formation de caillots sanguins. Cela provoque la mort d'une partie du muscle cardiaque (myocarde) irrigué par ces artères. La gravité de l'infarctus dépend de son étendue. Plus la zone irriguée par l'artère obstruée est grande, plus l'infarctus est grave. Dans ce cas, le fonctionnement de toute la pompe cardiaque peut être altéré. Il en résulte une insuffisance cardiaque plus ou moins aiguë. Cette insuffisance est la cause de 30% des transplantations cardiaques.
Schéma de l'infarctus du myocarde
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Une insuffisance cardiaque peut être également due à une hypertension artérielle ou une malformation du cœur. Il existe plusieurs malformations. La communication inter ventriculaire est causée par un trou dans le septum. Cette malformation est la cause de 40% des transplantations. La communication interauriculaire est également une malformation causée par un passage du sang d'une oreillette à l'autre. Il en existe d'autres mais plus rares. La plupart de ces malformations sont présentes dès la naissance mais certaines apparaissent avec l'âge.
Schéma d'un coeur normal et d'un possédant une malformation interventriculaire
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La troisième cause de transplantation est une anomalie des valves cardiaques. Cette insuffisance cardiaque entraîne 6% des greffes de coeur.
Le coeur est donc le moteur de la circulation sanguine. Il permet l'irrigation de chaque tissu grâce à un fonctionnement précis. Cependant, ce dernier peut être altéré, il est alors nécessaire de procéder à un traitement ou à une opération chirurgicale.
Le sang circule dans le cœur afin d'assurer à l'organisme un apport en nutriments et en dioxygène. Cette circulation sanguine permet également le transport des déchets et du dioxyde de carbone vers les reins et les poumons.
La circulation pulmonaire (circulation autour des poumons) amène le sang veineux (sang pauvre en oxygène et riche en gaz carbonique) au contact des alvéoles pulmonaires pour le ré oxygéner totalement et éliminer le gaz carbonique en excès.
Différence de couleur entre le sang oxygéné et pauvre en oxygène