Fiche de Révision : UE 2.2 Appareil cardiovasculaire

1 - Introduction et Généralités

L'appareil cardiovasculaire est un système fondamental pour le maintien de la vie, responsable du transport et des échanges dans l'organisme.

Composition

• Le cœur : pompe musculaire qui assure la propulsion du sang.
• Les vaisseaux sanguins : canaux à travers lesquels circule le sang (artères, veines, capillaires).

Rôles principaux

Échanges cellulaires

• Distribution : acheminement des nutriments (acides gras, acides aminés, glucose, vitamines, oxygène) vers les cellules.
• Élimination : transport des déchets (CO₂, lactate, urée) vers les organes d'élimination.
• Transport : hormones, cellules immunitaires, anticorps.
• Homéostasie : régulation de la température corporelle, du pH sanguin, du volume d’eau et des sels minéraux.

Transport sanguin

Le sang circule continuellement, assurant ainsi la survie et le bon fonctionnement des tissus.

L'appareil cardiovasculaire est un réseau fermé composé du cœur et des vaisseaux sanguins, permettant le transport continu du sang pour répondre aux besoins métaboliques de l'organisme.

2 - Anatomie

2.1 Le cœur

• Poids approximatif : 300 g chez l'homme, 250 g chez la femme.
• Forme : conique, avec un apex dirigé vers la hanche gauche.
• Fonction : pompe à double circuit (circulation pulmonaire et systémique).

Valves cardiaques importantes

• Valve auriculo-ventriculaire gauche (valve mitrale ou bicuspide)
• Valve auriculo-ventriculaire droite (valve tricuspide)
• Valves semi-lunaires (aortique et pulmonaire) : empêchent le reflux du sang vers les ventricules après la contraction.

2.2 Les vaisseaux sanguins

Les vaisseaux sont classés en fonction de leur rôle et diamètre, avec une analogie routière :

Structure de la paroi vasculaire

Les artères ont une paroi épaisse et élastique adaptée à la haute pression, tandis que les veines ont une paroi plus fine et des valvules pour prévenir le reflux.

Valvules veineuses

• Présentes dans les veines pour empêcher le reflux sanguin.
• Fonctionnent comme des clapets unidirectionnels.
• Favorisent le retour veineux notamment lors de la contraction musculaire (pompe musculaire).

2.3 Circulations sanguines principales

Circulation pulmonaire

• Part du ventricule droit (VD).
• L’artère pulmonaire transporte le sang pauvre en O₂ vers les poumons.
• Le sang est oxygéné dans les alvéoles pulmonaires.
• Le sang riche en O₂ revient par les veines pulmonaires vers l’oreillette gauche (OG).

Circulation systémique

• Part du ventricule gauche (VG).
• L’aorte distribue le sang oxygéné vers les organes.
• Après échanges, le sang pauvre en O₂ retourne via les veines caves à l’oreillette droite (OD).

Circulations spéciales

• Cérébrale : carotides internes et artères cérébrales.
• Système porte hépatique : sang du système digestif vers le foie.
• Fœtale : circulation placentaire et par les artères veines ombilicales.

[Diagramme]

2.4 Le sang

Le sang est un tissu conjonctif liquide composé majoritairement d'eau (~90%) et constitue environ 8% de la masse corporelle.

Composants principaux

• Globules rouges (érythrocytes) : transportent l’oxygène grâce à l’hémoglobine (~15 g/L).
  • Concentration : 5 à 8 x 10^12 cellules/L
  • Durée de vie : ~120 jours
  • Réticulocytes : globules rouges jeunes (moins de 24h)
• Plaquettes (thrombocytes) : fragments cytoplasmiques impliqués dans l’hémostase.
  • Concentration : 250 000 à 500 000 x 10^9 éléments/L
  • Durée de vie : ~10 jours
• Globules blancs (leucocytes) : défense immunitaire (non détaillé dans le contenu fourni).
• Plasma : liquide jaune contenant des protéines (albumines, globulines, immunoglobulines), nutriments, hormones, sels minéraux.

3 - Physiologie de l'appareil cardiovasculaire

Automatismes et régulation

• Automatisme cardiaque : le cœur se contracte spontanément grâce à un tissu spécialisé.
• Le nœud sinusal (pacemaker) génère l’impulsion électrique qui déclenche la contraction.
• La contraction se fait en séries :
  • Systole auriculaire → contraction des oreillettes.
  • Systole ventriculaire → contraction des ventricules.
  • Diastole → phase de relaxation des oreillettes et ventricules.

Le cœur pompe environ 8000 L de sang/jour avec 80 000 à 100 000 contractions.

Régulation nerveuse

• Le système nerveux autonome module la fréquence et la force des contractions.
• Système sympathique (via adrénaline et noradrénaline) : augmente la fréquence cardiaque (FC) et la contractilité.
  • Stimuli : stress, exercice, peur.
• Système parasympathique (via acétylcholine) : ralentit la FC.
  • Effet inverse pour diminuer la fréquence en période de repos.

Régulation de la pression artérielle (PA)

La PA est un paramètre vital, influencé par plusieurs mécanismes :

Facteurs contrôlant la PA

• Volume sanguin : quantité de sang en circulation.
• Débit cardiaque : volume de sang éjecté par minute.
• Résistance vasculaire : fonction du diamètre des artères et artérioles.

Mécanismes de contrôle

Système Rénine-Angiotensine (RAS)

1. Baisse de la pression artérielle détectée par les reins.
2. Libération de la rénine.
3. Conversion de l’angiotensinogène (produit par le foie) en angiotensine I.
4. Angiotensine I convertie en angiotensine II (active) par l'enzyme de conversion (ECA).
5. Angiotensine II provoque une vasoconstriction et stimule la sécrétion d’aldostérone par les glandes surrénales.
6. Aldostérone augmente la réabsorption de sodium et d'eau, ce qui augmente le volume sanguin et donc la pression.

[Diagramme]

Vasomotricité

• Vasoconstriction : diminution du diamètre des artères/artérioles, augmentation de la résistance, augmentation de la pression artérielle.
• Vasodilatation : augmentation du diamètre, diminution de la pression.

Ces mécanismes sont régulés par le système nerveux autonome et des substances chimiques locales.

Retour veineux

• Les valvules veineuses empêchent le reflux sanguin.
• Le retour veineux est favorisé par la contraction musculaire (pompe musculaire), notamment dans les membres inférieurs.

4 - Interactions avec les autres systèmes

Système respiratoire

• Le sang transporte l’oxygène depuis les poumons jusqu’au myocarde et les organes.
• La respiration permet l’élimination du CO₂ produit par le métabolisme.

Système digestif

• Fournit les nutriments nécessaires au fonctionnement du cœur et des vaisseaux.
• Assure l’absorption du fer (essentiel pour l’hémoglobine).

Fonction rénale (urinaire)

• Maintien de l’équilibre hydrique, acido-basique et électrolytique.
• Élimination des déchets sanguins.
• Synthèse d’érythropoïétine (EPO) : stimule la production de globules rouges.
• Contribue à la régulation de la pression artérielle via le système rénine-angiotensine.

Système nerveux

• Modulation de l’activité cardiaque (fréquence et force des contractions).
• Nécessite un apport constant en nutriments et oxygène.

Système endocrinien

• Transport des hormones via le sang.
• Hormones influencent la pression artérielle, le volume sanguin et la fréquence cardiaque.

Fonction locomotrice

• Os : lieu de l’hématopoïèse (production des cellules sanguines).
• Calcium osseux nécessaire à la contraction cardiaque.
• Les muscles ont un débit sanguin élevé, variable selon l’activité.

Système immunitaire

• Transport des cellules immunitaires.
• Le sang est la source de la lymphe, participant à la défense immunitaire.

5 - Pathologies associées

5.1 Hypertension artérielle (HTA)

• Définition : PA systolique > 140 mmHg et/ou PA diastolique > 90 mmHg.
• Facteurs de risque : âge, sexe, hérédité, alimentation, obésité, diabète, sédentarité.
• Conséquences : céphalées, risque d’anévrisme, infarctus, AVC.

5.2 Athérosclérose / Athérothrombose

• Maladie cardiovasculaire la plus fréquente.
• Plaque d’athérome : accumulation de lipides, cellules inflammatoires, fibre et calcifications dans la paroi artérielle.
• Conséquences : rigidification des artères, diminution du calibre.
• Risque de rupture de plaque : coagulation locale → thrombose.
• Complications : infarctus du myocarde, accident vasculaire cérébral (AVC).

5.3 Cardiopathies congénitales

• Prévalence faible (0,03-0,056/1000 naissances).
• Signes cliniques : tachypnée, tachycardie, sueurs, troubles alimentaires.

5.4 Syndrome du QT long

• Souvent héréditaire.
• Symptômes : évanouissements, palpitations.
• Complication grave : fibrillation ventriculaire (arythmie grave, arrêt cardiaque).

5.5 Troubles de la coagulation et Hémostase

Hémostase : processus d’arrêt du saignement

1. Vasoconstriction locale.
2. Formation du clou plaquettaire (hémostase primaire).
3. Cascade de coagulation activant la fibrine (hémostase secondaire).

• Plaquettes : formation d’un bouchon temporaire dans la brèche vasculaire.
• Protéines plasmatiques : activation en cascade pour solidifier ce clou avec des fibres de fibrine.

Hémophilie : déficit d’un facteur de coagulation entraînant des hémorragies répétées. Traitement par injection du facteur manquant.

Synthèse Mermaid : Fonctionnement du cycle cardiaque et régulation

[Diagramme]

Questions fréquentes (QCM)

1. Le cœur est-il capable de se contracter grâce au système nerveux volontaire ?

   Non, sa contraction est autonome, contrôlée par le nœud sinusal et modulée par le système nerveux autonome (sympathique et parasympathique).

2. Quelle structure sépare l’oreillette droite de l’oreillette gauche ?

   Le septum interatrial, une paroi musculaire, sépare les deux oreillettes.

3. Une artère transporte le sang :

   • Toujours du cœur vers les organes.
   • Sauf l’artère pulmonaire, elle transporte du sang pauvre en O₂ vers les poumons.

4. Les veines transportent :

   • Le sang des organes vers le cœur.
   • Sauf les veines pulmonaires qui transportent le sang oxygéné des poumons vers le cœur.
   • Certaines veines possèdent des valvules.

5. La pression artérielle dépend de :

   • Le volume sanguin.
   • Le débit cardiaque.
   • Le diamètre des vaisseaux sanguins (résistance vasculaire).

6. Le système rénine-angiotensine permet :

   • D’augmenter la pression artérielle.
   • D’augmenter le volume sanguin.

Conclusion

L’étude de l’appareil cardiovasculaire repose sur la compréhension intégrée du cœur, des vaisseaux sanguins et du sang, ainsi que sur la connaissance de leurs interactions complexes avec divers systèmes de l’organisme. Sa physiologie est finement régulée par des mécanismes nerveux, hormonaux et locaux, permettant de répondre aux besoins en oxygène, nutriments et élimination de déchets.

La connaissance des pathologies associées est cruciale pour prévenir, détecter et prendre en charge les affections cardiovasculaires, premières causes de morbidité et mortalité dans le monde.

Fiche réalisée par Professeur Expert en UE 2.2 - Appareil cardiovasculaire

Annexes : Rappels clés

N’hésitez pas à me poser des questions complémentaires ou demander des schémas détaillés.