Cours 8 paroi Flashcards
RAPPELS SUR L’APPAREIL CARDIO-VASCULAIRE
- le sang est un liquide contenu dans des vaisseaux sanguins aux propriétés variables, et mis en mouvement par le cœur, jouant le rôle de pompe.
- Cette pompe permet d’envoyer le sang du cœur droit vers la circulation pulmonaire afin de le réoxygéner, puis du cœur gauche vers la circulation systémique afin d’alimenter les tissus en oxygène.
- La pompe cardiaque doit donc maintenir un débit et une pression, c’est un muscle qui aura donc une fonction de contraction.
- Le cœur met en circulation le fluide (le sang) qui sert à la nutrition et à l’épuration, il est visqueux et coagulable.
- Ce fluide est transporté dans des conduits que sont les vaisseaux, ils ont des propriétés passives de conduction hydraulique et des propriétés actives liées à la vasomotricité.
ELASTICITE
Un vaisseau élastique est un vaisseau qui retrouve sa longueur d’origine L₀ lorsque la force de tension F s’annule (force avec
laquelle « on tire sur le vaisseau »). Plus le corps est élastique, plus l’élongation est importante avec une même force. Le corps le plus élastique est celui qui offre 𝚫𝑳 le plus grand pour F la plus faible. Au-delà d’une certaine élongation on assiste à la déformation puis à la rupture du vaisseau
loi de hook
La loi de Hooke relie l’allongement relatif à la force de
tension exercée :
𝑭 = 𝜸𝑺 𝜟𝑳 / 𝑳𝟎
donc 𝜟𝑳 = 𝟏/𝜸 𝑳𝟎 𝑭/𝑺
Avec :
• 𝛥𝐿/𝐿0 : l’allongement relatif du vaisseau (variables visibles sur le schéma),
• 𝑆 la section du tube plein.
• 𝛾 son module d’Young (caractéristique du matériau variant comme l’inverse de
son élasticité). En effet, si γ est grand, il faudra fournir une grande force pour
allonger le vaisseau.
S dans le cas d’un vaisseau
𝜟𝑳/𝑳𝟎 × 𝜸 = 𝑭 / 𝑺
Attention : Dans le cas d’un vaisseau (modélisé en cylindre) on a 𝑆 = 𝑙 × 𝑒 avec 𝑒 l’épaisseur et 𝑙 la circonférence du vaisseau, soit 𝑙 = 𝜋 × 𝐷 .
tension superficielle
On peut donc en déduire la tension
superficielle (force de tension rapportée à la longueur du vaisseau).
Tension superficielle (en N/m) :
𝑻𝒔 = 𝑭/𝒍 = 𝜸𝒆 𝜟𝑳/ 𝑳𝟎
avec 𝛾. 𝑒 l’élastance du vaisseau, souvent
notée E.
On peut également parler de tension pariétale, qui est une force rapportée à une surface.
Remarque : On appellera tension pariétale totale 𝐹/𝑆
lame mince et lame epaisse
Pour une lame mince on utilisera cette formule afin de calculer la tension superficielle :
𝑭/𝒍 = 𝜸𝒆 𝜟𝑳/𝑳𝟎
Pour une lame épaisse, on fera la moyenne des tensions superficielles puisqu’elles ne sont pas toutes égales dans les faits. C’est comme si on empilait les lames minces.
LOI DE LAPLACE
paroi mince
La loi de Laplace relie la tension appliquée aux parois d’un vaisseau à la différence de
pression entre l’intérieur de celui-ci et l’extérieur.
Paroi mince (e ≈ 0) :
𝜟𝑷 = 𝑷𝒊𝒏𝒕 − 𝑷𝒆𝒙𝒕 = 𝑻𝒔 [ 𝟏/𝑹𝟏 + 𝟏/𝑹𝟐] avec 𝑅1 le rayon du cylindre et 𝑅2 le grand axe du cylindre.
Ainsi pour un cylindre infini (≈ vaisseau) : R2 tend vers l’infini donc 𝜟𝑷 = 𝑻𝒔/𝑹𝟏
.
LOI DE LAPLACE
paroi epaisse
Paroi épaisse : On utilisera la tension superficielle moyenne 𝜟𝑷 = 𝑻̅𝒔 [ 𝟏/𝑹𝟏̅̅̅̅ + 𝟏/𝑹𝟐̅̅̅̅]. Avec 𝑹𝟏 = 𝑹𝟏𝒆𝒙𝒕+𝑹𝟏𝒊𝒏𝒕 / 𝟐 et 𝑹𝟐̅̅̅̅ = 𝑹𝟐𝒆𝒙𝒕+𝑹𝟐𝒊𝒏𝒕 / 𝟐
LOI DE LAPLACE
sphere
Les 2 rayons sont égaux donc 𝜟𝑷 = 𝟐×𝑻𝒔/𝑹 .
Le cœur dispose cependant d’une épaisseur e, inversement proportionnelle à la tension. On a
donc : 𝑻 = ∆𝑷×𝑹/𝟐𝒆
En cas de dilatation cardiaque
En cas de dilatation cardiaque, 𝑇 augmente, ce qui entraine en adaptation cardiaque : 𝑒
augmente en réponse afin de diminuer la tension (hypertrophie). En réalité, assimiler le cœur à
une sphère est une approximation très grossière
CONSTITUTION DES VAISSEAUX
tuniques
• L’intima : Constituée de cellules endothéliales.
• La média : Avec des cellules élastiques et musculeuses, dont les proportions varient
en fonction du type de vaisseau.
• L’adventice : Pour l’irrigation et l’innervation, contient des fibroblastes.
CONSTITUTION DES VAISSEAUX
fonction tuniques
• Une fonction endothéliale : Facilitation de l’écoulement laminaire et prévention des
thromboses.
• Une fonction élastique : Solidité et transfert d’énergie aux segments situés en aval :
restauration durant la diastole de l’énergie mécanique délivrée directement par le cœur en systole (condensateur d’énergie).
• Une fonction vasomotrice : contraction des cellules musculaires lisses (adaptation
débit et pression de perfusion)
cellule endotheliale de l’intima
La cellule endothéliale (dans l’intima) possède de nombreux récepteurs membranaires
spécifiques. De plus, elle est sensible à différents stimuli biophysiques, faisant de la cellule
endothéliale un véritable récepteur intégrant de très nombreuses informations.
La cellule endothéliale est sensible, entre autres, à la tension circonférentielle (« wall-stress »)
et à la contrainte de cisaillement (« shear-stress »). Ces 2 stimuli produisent le plus souvent des
effets opposés.
tension circonferentielle
• Tension circonférentielle : 𝑻 = 𝑷 × 𝑹 (Laplace)
L’augmentation de la tension circonférentielle induit la prolifération des cellules musculaires
lisses et la sécrétion de médiateurs de la vasoconstriction. En cas d’hypertension artérielle
(HTA), la paroi des artères s’hypertrophie, ce qui ramène la tension circonférentielle vers une
valeur normale.
contrainte de cisaillement
Contrainte de cisaillement :
𝝉 = 𝜼 × (∆𝒗/∆𝒙)
Avec ∆𝑣/∆𝑥 le taux de cisaillement et 𝜂 la viscosité.
L’augmentation de la contrainte de cisaillement induit la vasodilatation (augmentation de la production de NO et de prostacycline, diminution de la production d’endothéline) et la sécrétion de facteurs de croissance. Ces effets semblent être médiés par l’ouverture de canaux 𝐾+.
On explique ainsi le développement des fistules artério-veineuses et les dilatations post-
sténotiques.
Remarque : elle est maximale au contact des cellules endothéliales
