Physiologie compar

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Contraction et relaxation du muscle
ventriculaire gauche
Denis CHEMLA
Service dexplorations fonctionnelles
cardiorespiratoires
Hôpital de Bicêtre, Université Paris Sud 11
Maîtrise des sciences biologiques et médicales
Certificat de  Physiologie et biologie des
systèmes intégrés 
1 Avril 2006
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Propriétés actives
Contraction-Relaxation
Propriétés passives
Compliance
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Contraction-Relaxation

• Niveau moléculaire
• Niveau cellulaire
• Muscle cardiaque isolé
• Cœur entier
• Physiologie
• Pathologie
• Thérapeutique

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(No Transcript)
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Gradation de la Force
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Augmentation de la performance myocardique

• Augmentation de la contractilité (régulation
  homéométrique)
• agonistes b 1, digitaliques, sels de calcium
• inhibiteurs des phosphodiestérases, hormones
  thyroïdiennes
• sensibilisateurs des myofilaments, autres
• Augmentation de la précharge (régulation
  hétérométrique)
• loi de Frank-Starling
• longueur initiale des sarcomères
• à part
• effets complexes de la fréquence cardiaque
• diminuer la postcharge (sur un myocarde
  défaillant seulement)
• améliorer la compliance
• améliorer l homogénéité de la contraction

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Mécanique du muscle isolé

• Contraction
• contractilité (inotropie)
• précharge
• contractilité et précharge sont liés
• autres homogénéité, postcharge, fréquence
  cardiaque, milieu
• Relaxation (active)
• inactivation (lusitropie)
• postcharge et/ou longueur télésystolique
• homogénéité, fréquence cardiaque
• Diastole (passive)
• compliance
• tension de repos
• autres (relaxation complète, durée de la
  diastole)

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(No Transcript)
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La volémie

• Volume sanguin total de l organisme (sang et
  éléments figurés)
• 65 à 75 ml/kg
• si hématocrite 0,45 ---gt 45 vol. Globules Rouges
  55 plasma
• 88 secteur à basse pression, capacitif
• 12 secteur à haute pression, résistif

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Le coeur et le débit cardiaque

• fonction de transport homéostasie
• convection forcée du sang O2, chaleur
• la contraction cardiaque fournit l énergie
  nécessaire à la circulation du sang
• fonction pompe
• générateur de débit (VG, VD), distribution
  adaptée (homéostasie)
• générateur de pression (VG, VD), régulation PAM
  (homéostasie)
• protection de la circulation pulmonaire
• autres fonctions (endocrine, réflexe ...)

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Débit cardiaque (DC)

• volume de sang éjecté par le ventricule (VG ou
  VD) en 1 minute
• 5 à 6 L/min toute la volémie a circulé en 1
  min
• fonction de la surface corporelle ---gt index
  cardiaque IC
• IC 3,5 /- 0,3L/min/m2 H adulte au repos (3,2
  /- 0,3 F)
• le DC est adapté aux besoins de lorganisme et
  contrôlé par les différents débits tissulaires

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Aliments
oxydations
interne
énergie
énergie
chaleur
mécanique
externe
thermorégulation
(muscles striés squelettiques)
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Le débit cardiaque aspects énergétiques (1)

• Chaque minute, lO2 consommé par l organisme
  reflète les besoins en énergie de l organisme (1
  L d O2 ltgt 20 KJ). A l équilibre
• consommation en O2 (VO2) besoins en énergie
  production dénergie
• ---gt le rôle du DC est dadapter le transport
  dO2 (TaO2) à la VO2
• TaO2 DC x CaO2 DC x Hb x SaO2 x facteur
  correcteur (O2 dissous négligé)
• Chaque minute, cette énergie (chaleur) produite
  par l organisme doit être éliminée par des
  mécanismes maintenant constante la température
  corporelle
• ---gt le DC contribue à la thermorégulation en
  amenant le sang à la peau

o
o
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Le débit cardiaque aspects énergétiques (2)

• VO2 (DC x CaO2) - (DC x CvmO2)
• DC VO2 / DAV (principe de Fick)
• DC 0,300 / (0,20-0,15) 6 L/min
• VO2 DC x (SaO2 - SvO2) x Hb x k
• Rôle majeur de la SvO2 dans l interprétation du
  DC
• SvO2 SaO2 - VO2 / (DC x Hb x k)

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Débit cardiaque axiomes (1)

• DC VO2 / DAV
• DC retour veineux
• DC Fc x VES Fc x (VTD - VTS)
• DC gradient de pression x (1/résistance)
• autres

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Débit cardiaque axiomes (2)

• A GAUCHE
• DC retour veineux pulmonaire (dans
  l oreillette droite)
• DC Fc x VESVG
• DC (PAM - Po) x 1/Res Vasc Systémique
• A DROITE
• DC retour veineux systémique (dans
  l oreillette gauche)
• DC Fc x VESVD
• DC (PAPM - Paval) x 1/Res Vasc Pulmonaire

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Rôle du système nerveux autonome
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Débit cardiaque retour veineux (RV)

• toute augmentation du DC suppose un RV augmenté
• pression oreillette droite (Pod) pression
  veineuse central (Pvc)
• une Pod élevée soppose au RV
• un impératif pour le cœur abaisser la Pod
• en cas de débit nul pression circulatoire
  moyenne (avec Pcm gt Pod)
• 60 de la volémie est dans les veinules
  postcapillaires proches de Pcm

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Pod et Pcm
Pod point clé de lhémodynamique incertitude 1
mmHg ltgt 19 mmHg pour Psystémique ! Pcm 7
mmHg théorique (zero-flow), impossible à
mesurer, S, volémie ...
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Loi de Frank-Starling (1)

• quand la longueur initiale du muscle Li
  (précharge) augmente, différents indices
  augmentent et passent par un maximum pour Li
  Lmax
• propriété intrinsèque de myocarde
• préparation coeur-poumons dénervés
• sur une large gamme de postcharges
• muscle isolé force F ou tension T (T
  F/section)
• Force active (F maximale isométrique - F de
  repos)
• Tension active (T maximale isométrique - T de
  repos)
• coeur entier
• volume d éjection systolique ou  stroke
  volume  (VES SV)
• travail déjection Pej x VES ( stroke
  work )
•  preload-recruitable stroke work 

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Loi de Frank-Starling (2)

• Mécanismes immédiats facteurs anatomiques
• recouvrement ( overlap ) optimal
  actine/myosine si Ls 2,2 mm
• encombrement et probablilité d interaction
  ( lattice spacing )
• Mécanismes progressifs (minutes) activation
• laffinité de la TnC pour le Ca 2 augmente
  avec Li
• D potentiel d action, D propriétés du RS
• Mécanismes retardés (heures, jours) expression
  des gènes
• stretch ---gt synthèses protéiques

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Loi de Frank-Starling (3) Implications cliniques

• Égalité des débits cardiaques droit et gauche
• Indépendance du débit cardiaque vis-à-vis de la
  postcharge
• Variabilité respiratoire du volume d éjection
  systolique
• Adapatation du débit cardiaque à leffort
• Potentiation post-extrasystolique
• Augmentation du débit cardiaque après transfusion
• Nécessité de normaliser par la précharge certains
  indices de fonction systolique
   preload-recruitable stroke work 

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précharge-indépendance
Volume déjection
précharge-dépendance
Précharge ventriculaire
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Cœur normal
Volume déjection
Cœur défaillant
.
Précharge ventriculaire