Problème 01 - Physiologie cardiaque

Question 1

Définition et fonctions du péricarde.

Answer 1

PÉRICARDE (pariétal + viscéral)

Définition : sac fibro-séreux qui entoure le coeur.

Fonctions :

• Fluide péricardique (entre les deux couches) diminue la friction lors des battements
• Maintient le coeur dans sa position normale dans le thorax

Question 2

Définition et fonction du myocarde.

Answer 2

MYOCARDE

Définition : tissu musculaire du coeur.

Fonction : contraction cardiaque.

Question 3

Définition et fonction de l’endocarde.

Answer 3

ENDOCARDE

Définition : couche de cellules épithéliales.

Fonction : recouvre l’intérieur des chambres cardiaques.

Question 4

Noms et fonctions des valves atrio-ventriculaires.

Answer 4

Valves atrio-ventriculaires (2) :

• Valve tricuspide (entre OD et VD)
• Valve mitrale (entre OG et VG)

Fonction : empêchent le reflux de sang vers les oreillettes lors de la contraction ventriculaire (systole).

Question 5

Noms et fonctions des valves semi-lunaires.

Answer 5

Valves semi-lunaires (2) :

• Valve aortique (entre le VG et l’aorte)
• Valve pulmonaire (entre le VD et l’artère pulmonaire)

Fonction : empêchent le reflux du sang vers la circulation systémique ou pulmonaire lors du remplissage ventriculaire (diastole).

Question 6

Fonction des cordages tendineux.

Answer 6

Les cordages tendineux relient les muscles papillaires aux valves atrio-ventriculaires.

Question 7

Définition et fonction des muscles papillaires.

Answer 7

MUSCLES PAPILLAIRES (3 dans VD, 2 dans VG)

Définition : muscles de la paroi ventriculaire du coeur qui sont reliés aux valves atrio-ventriculaires par les cordages tendineux.

Fonction : empêchent que les valves gonflent trop dans les oreillettes lors de la contraction ventriculaire (ils les tirent vers l’intérieur du ventricule).

Question 8

Fonction des veines caves.

Answer 8

Veines caves (supérieure + inférieure) : amènent le sang désoxygéné de la circulation systémique à l’OD.

Question 9

Fonction du sinus coronarien.

Answer 9

Sinus coronarien : draine le sang désoxygéné du myocarde dans l’OD.

Question 10

Fonction du septum interauriculaire.

Answer 10

Septum interauriculaire :

• Sépare l’OD de l’OG
• Contient le vestige du foramen ovale du foetus

Question 11

Classification des valves tricuspides et bicuspides.

Answer 11

Valves tricuspides (trois feuillets) :

• Valve aortique
• Valve tricuspide
• Valve pulmonaire

Valve bicuspide (deux feuillets) : valve mitrale.

Question 12

Fonction des veines pulmonaires.

Answer 12

Veines pulmonaires (4) : amènent le sang oxygéné de la circulation pulmonaire dans l’OG.

Question 13

Localisation et fonction des noeuds sinusal et atrio-ventriculaire (AV).

Answer 13

NOEUD SINUSAL

Localisation : paroi de l’OD.

Fonction : initie l’influx électrique qui permet la contraction.

NOEUD AV

Localisation : septum interauriculaire.

Fonction : seul endroit qui permet la transmission de l’influx entre les oreillettes et les ventricules.

Question 14

Fonction du septum interventriculaire.

Answer 14

Septum interventriculaire : paroi épaisse qui sépare le VG du VD.

Question 15

Épaisseur des ventricules.

Answer 15

Le VG est 3x plus épais que le VD.

Question 16

Composition et rôle des sarcomères dans le myocarde.

Answer 16

Sarcomère : unité contractile du muscle cardiaque, composée de

• Filaments de myosine (épais)
• Filaments d’actine + troponine + tropomyosine (mince)

Tropomyosine est habituellement liée à l’actine, ce qui l’empêche de se lier à la myosine. Lors de la contraction, troponine lie le calcium et tasse la tropomyosine, ce qui libère les sites actifs de l’actine.

Question 17

Rôle du calcium dans la contraction myocardique.

Answer 17

Couple l’excitation électrique à la contraction physique du muscle cardiaque :

1. Potentiel d’action → ouverture des canaux calciques des tubules T
2. Entrée du calcium dans les fibres musculaires → se lie à la troponine
3. Troponine tasse la tropomyosine → exposition du site actif entre actine et myosine
4. Myosine se lie à l’actine (réaction qui dépend de l’ATP) → raccourcissement des fibres → contraction
5. Potentiel d’action se termine → repolarisation → calcium pompé dans le réticulum sarcoplasmique + hors de la cellule

Les réserves de calcium du coeur se trouvent dans le liquide interstitiel : coeur dépend de la concentration extracellulaire de calcium pour sa contraction.

Question 18

Trajet de la circulation systémique.

Answer 18

Pour se rendre aux organes, le sang oxygéné passe par :

OG → valve mitrale → VG → aorte (ascendante + descendante) → artères → capillaires (échanges gazeux dans tissus) → veines → veine cave (supérieure + inférieure) → OD

Question 19

Trajet de la circulation pulmonaire.

Answer 19

Pour se rendre aux poumons, le sang désoxygéné passe par :

OD → valve tricuspide → VD → tronc pulmonaire → artères pulmonaires (droite + gauche) → capillaires des poumons (échanges gazeux) → veines pulmonaires (deux pour chaque poumon) → OG

Question 20

Convection forcée grâce à l’appareil cardio-vasculaire.

Answer 20

• Coeur → pompe (contraction du VG met le sang en mouvement)
• Artères → réseau de distribution vers les tissus (flot à haute vélocité et basse résistance)
• Artérioles → site d’ajustement de la résistance circulatoire (peuvent se fermer ou se dilater selon l’organe)
• Capillaires → sites d’échanges par diffusion pour les nutriments et les gaz (parois très fines)
• Veines → système collecteur à capacité variable (parois minces qui peuvent se dilater ou se contracter)

Question 21

Contenu des échanges à partir des capillaires ou des cellules.

Answer 21

Vers les cellules (nutriments) : eau, oxygène, lipides, acides aminés.

À partir des cellules (déchets) : CO₂, urée.

Question 22

Différents rôles de la circulation sanguine.

Answer 22

1. Évacuation des déchets métaboliques (acheminés aux systèmes qui les excrètent)
2. Transmission d’informations aux tissus (par les hormones)
3. Régulation thermique (diffusion de chaleur du sang vers la peau grâce à circulation cutanée)
4. Érection (artères qui irriguent le pénis se dilatent pour la reproduction)

Question 23

Pression dans les différents compartiments circulatoires.

Answer 23

Circulation systémique

Aorte : en moyenne 100 mm Hg.

Artères : pression systolique à 120 mm Hg, diastolique à 80 mm Hg.

Capillaires : moyenne de 17 mm Hg (35 mm Hg à l’extrémité artérielle, 10 mm Hg à l’extrémité veineuse).

Veinules et veines : diminue encore et atteint presque 0 mm Hg à la veine cave.

Circulation pulmonaire : pressions beaucoup plus basses.

Artères : 25 mm Hg en systole et 8 mm Hg en diastole.

Pression pulsatile jusqu’aux capillaires, non-pulsatile dans les veines.

Question 24

Vitesse circulatoire moyenne et facteurs qui influencent l’écoulement du flux sanguin.

Answer 24

Vitesse circulatoire moyenne : 5 L / min.

Facteurs qui l’influencent :

• Aire de la section totale
• Résistance des vaisseaux
• Blocage physique (ex. thrombus)
• Résistance du sang (ex. viscosité)
• Type de flot (pulsatile versus continu, laminaire versus turbulent)
• Gradient de pression entre les extrémités du vaisseau

Question 25

**Aire de section totale** des parties de l'arbre vasculaire.

Answer 25

**Aorte** : 2,5 cm². **Petites artères et artérioles** : 60 cm² (20 pour les petites artères, 40 pour les artérioles). **Capillaires** : 2500 cm². **Veines** : 338 cm² (250 pour les veinules, 80 pour les petites veines, 8 pour la veine cave). *La vitesse du flux sanguin est inversement proportionnelle à l'aire de section totale.*

Question 26

**Distribution du volume sanguin** à travers les différents compartiments.

Answer 26

* 84% du sang total est dans la circulation systémique * **64% dans les veines** * 13% dans les artères * 7% dans les artérioles et capillaires * 7% dans le coeur * 9% dans la circulation pulmonaire

Question 27

Définition de **pression artérielle** et facteurs qui l'influencent.

Answer 27

**Pression artérielle** : force exercée par le sang contre une unité d'aire de la paroi vasculaire. **Facteurs qui influencent la PA systolique** : * Volume d'éjection * Compliance artérielle (capacité aortique à se distendre) * Vitesse d'éjection **Facteurs qui influencent la PA diastolique** : * PA systolique (++ volume d'éjection) * Compliance artérielle * Fréquence cardiaque * Résistance périphérique

Question 28

Lois qui influencent la circulation artérielle (**loi de Darcy, loi de Poiseuille**).

Answer 28

Selon la **_loi de Darcy_**, le débit sanguin (Q) est déterminé par : * Gradient de pression aux extrémités du vaisseau * Résistance vasculaire Q = (P1 - P2) / R Selon la **_loi de Poiseuille_**, la résistance vasculaire est déterminée par : * Viscosité du sang (n) * Longueur du vaisseau (L) * **Rayon du vaisseau (r)** R = 8nL / Πr⁴

Question 29

Définition d'un flot sanguin **laminaire**.

Answer 29

**_Flot laminaire_** : régulier, sans turbulence. Dans les **gros vaisseaux** : * Couche externe = plus faible vélocité → en contact avec l'endothélium. * Couches internes = plus grande vélocité. Dans les **petits vaisseaux** : plus faible vélocité → tout le sang en contact avec l'endothélium.

Question 30

Loi qui influence la tension exercée sur la paroi ventriculaire (**loi de Laplace**).

Answer 30

Selon la **_loi de Laplace_**, le stress sur la paroi ventriculaire (tension) dépend de : * Pression ventriculaire * Rayon de la chambre cardiaque * Épaisseur de la paroi T = P x r / 2h

Question 31

Paramètres qui influencent la **résistance périphérique**.

Answer 31

* **Diamètre du vaisseau** * Viscosité du sang * Longueur totale du vaisseau

Question 32

Éléments qui permettent le **contrôle de la résistance périphérique**.

Answer 32

1. Vasoconstriction + vasodilatation _artériolaire_. 2. Facteurs centraux : innervation _sympathique_ (augmente la résistance) et parasympathique des vaisseaux. 3. Facteurs locaux : régulation métabolique (relâchement des muscles lisses par H+, K+, NO, prostaglandines) et régulation myogène (étirement → vasoconstriction) 4. Barorécepteurs (s'étirent lorsque PA augmente → vasodilatation)

Question 33

Définition de **compliance** et comparaison entre les artères et les veines.

Answer 33

**Compliance** : quantité totale de sang pouvant être entreposée dans un vaisseau pour chaque mm Hg de pression de plus. *Compliance = augmentation de volume / augmentation de pression* Veines sont 24x plus compliantes que les artères (fonction de réservoir).

Question 34

Définitions de **systole** et **diastole**.

Answer 34

**Systole** : période de contraction ventriculaire. **Diastole** : période de relaxation ventriculaire lors de laquelle il y a remplissage.

Question 35

Étapes du cycle cardiaque : **remplissage ventriculaire**.

Answer 35

Commence à **V = 50 ml** (volume de fin de systole). 1. Valves atrio-ventriculaires fermées → sang dans les oreillettes 2. Pression dans le ventricule diminue et égalise pression de l'oreillette (**P = 0 mm Hg**) → ouverture des valves AV 3. Premier tiers de diastole : remplissage rapide 4. Milieu de diastole : sang passe directement de l'oreillette au ventricule (faible quantité) 5. Dernier tiers de diastole : contraction de l'oreillette → 20% de remplissage de plus → pression du ventricule a un peu augmenté (**P = 5 mm Hg**). Se termine à **V = 115 ml**.

Question 36

Étapes du cycle cardiaque : **contraction ventriculaire iso-volumétrique**.

Answer 36

Période sans remplissage ni éjection (**V = 115 ml**) : 1. Début de contraction ventriculaire → pression augmente ++ rapidement → fermeture des valves AV 2. 0,02 à 0,03 secondes plus tard → pression a encore augmenté (**P = 80 mm Hg**) → ouverture des valves semi-lunaires

Question 37

Étapes du cycle cardiaque : **éjection systolique**.

Answer 37

1. Ventricule continue de se contracter → pression ventriculaire à **80 mm Hg** (valve aortique) et **8 mm Hg** (valve pulmonaire) → ouverture des valves semi-lunaires 2. Sang est éjecté du ventricule → 70% pendant le premier tiers (éjection rapide) → pression continue d'augmenter (**P = 120 mm Hg**)

Question 38

Étapes du cycle cardiaque : **relaxation iso-volumétrique**.

Answer 38

1. Relâchement du ventricule → diminution de pression dans le ventricule → retour massif de sang 2. Augmentation de pression → fermeture des valves semi-lunaires (**V = 50 ml**) 3. Relaxation du ventricule continue 0,006 secondes → ouverture des valves AV

Question 39

Corrélation des événements du cycle cardiaque avec l'ECG.

Answer 39

**Onde P** : dépolarisation des oreillettes (initie la contraction auriculaire). **Complexe QRS** : dépolarisation des ventricules (initie la contraction ventriculaire). **Onde T** : repolarisation des ventricules (relaxation ventriculaire).

Question 40

**Courbes pression-volume** de l'oreillette et du ventricule lors du cycle cardiaque.

Answer 40

À noter que les pressions de l'OD et du VD pendant le cycle cardiaque sont 5x plus petites que celles du côté gauche.

Question 41

**Boucle pression-volume** du cycle cardiaque.

Answer 41

Question 42

Définition et divisions du **travail cardiaque**.

Answer 42

**Travail cardiaque** : quantité d'énergie que le coeur convertit en travail (max 20-25%). Comprend : 1. Travail volume-pression ou travail externe (+++) : pour faire bouger le sang des veines à basse pression aux artères à haute pression 2. Énergie cinétique du flot sanguin : pour accélérer le sang à sa vitesse d'éjection dans l'aorte (ou artère pulmonaire). *Travail externe du VD est 1/6 celui du VG.*

Question 43

**Substrats énergétiques** utilisés par le coeur.

Answer 43

Le coeur dispose d'une faible réserve d'O₂. * **Acides gras libres (70-90%)** * Glucose * Lactate / pyruvate (si ischémie) * Corps cétoniques (si grande concentration)

Question 44

Bruits cardiaques physiologiques : définition du **B1**.

Answer 44

**B1** : fermeture des valves atrio-ventriculaires au début de la systole (vibration longue et basse). Intensité déterminée par : * Distance qui sépare les feuillets * Mobilité des feuillets * Augmentation de la pression ventriculaire B1 augmenté : sténose mitrale légère, tachycardie. B1 diminué : régurgitation mitrale, bloc AV premier degré.

Question 45

Bruits cardiaques physiologiques : définition du **B2**.

Answer 45

**B2** : fermeture des valves semi-lunaires au début de la diastole (clic rapide). * Composante aortique (A2) * Composante pulmonaire (P2) Séparation physiologique de A2 et P2 lors de l'inspiration (à cause de la pression intra-thoracique négative) : retard de P2, avance de A2.

Question 46

Définition et causes des **souffles cardiaques** non-physiologiques.

Answer 46

**Souffles** : générés par la turbulence du flux sanguin. Causé par : 1. Débit à travers une obstruction partielle * Sténose valvulaire (aortique, mitrale) 2. Augmentation du débit dans structure normale 3. Refoulement du débit à travers valve incompétente * Régurgitation valvulaire (mitrale, aortique) * Défaut du septum ventriculaire 4. Fuite anormale de sang d'une chambre à une autre à plus basse pression

Question 47

Facteurs déterminants de la **performance cardiaque**.

Answer 47

1. **Contractilité myocardique** * Force avec laquelle le muscle se contracte pour une longueur musculaire donnée * Différence de pression / différence de temps * Dépend de facteurs inotropes 2. **Pré-charge** (fin de diastole) * Tension dans le ventricule après le remplissage passif (estimée par le volume de sang de fin de diastole) 3. **Post-charge** (systole) * Force (résistance) que doit vaincre le ventricule pour éjecter le sang * Équivaut à la pression aortique 4. **Fréquence cardiaque** * Nombre de contractions par minute

Question 48

Loi de **Frank-Starling**.

Answer 48

Selon la loi de **_Frank-Starling_**, une pré-charge élevée entraîne une plus grande force de contraction * Ce qui veut dire que davantage de sang est éjecté dans la circulation systémique / pulmonaire * Un étirement plus grand entraîne un meilleur chevauchement de l'actine + myosine

Question 49

Contrôle extrinsèque de la contractilité du coeur : **système sympathique et parasympathique.**

Answer 49

**_Stimulation sympathique_** (dans des conditions normales, garde le pompage à 30% de plus) : augmentation de fréquence + augmentation de **contractilité** → augmentation du débit. *Fibres surtout aux ventricules.* **_Stimulation parasympathique_** (par nerf vague, effets négligeables) : baisse importante de **fréquence** (baisse du rythme du noeud SA) + baisse minime de contractilité → diminution du débit *Fibres surtout aux oreillettes.*

Question 50

Contrôle extrinsèque de la force contractile du coeur : **facteurs inotropes**.

Answer 50

**_Inotropes_** : substances qui peuvent augmenter ou diminuer la contractilité du myocarde. **Inotropes positifs** : * **Catécholamines** (adrénaline, norépinéphrine, dopamine) * Excès de calcium * Ischémie * Médicaments (agonistes ß-adrénergiques, digitale, inhibiteurs de la phosphodiestérase) **Inotropes négatifs** : * Excès de potassium * Acidose * Médicaments (ß-bloqueurs, Diltiazem, Verapamil)

Question 51

Bienfaits de l'exercice physique : **changements physiologiques** (cardiaque, pulmonaire) qui améliorent la performance

Answer 51

**_Changements cardiovasculaires_** : * Hypertrophie du myocarde * Contraction plus efficace (augmentation du volume) * Diminution de la FC de repos **_Changements pulmonaires_** : * Meilleure capacité d'oxygénation (meilleurs échanges gazeux) * Diminution de la FR de repos