Debit Cardiaque

le debit cardiaque Dr SOUALMI.D.Y M.A physiologie cardiorespiratoire . 1 o

Dr SOUALMI.D.Y MAITRE ASSISTANT PHYSIOLOGIE CARDIORESPIRATOIRE

I-DEFINITION : à chaque systole,le ventricule éjecte dans la circulation un volume de sang appelé volume d’éjection systolique :Ves. on a la relation :Ves=Vtd –Vts -Vtd :volume télédiastolique. -Vts :volume télésystolique. au bout d’une minute,le volume sanguin total éjecté représente le débit cardiaque (Q°c). � définition hémodynamique du débit cardiaque : II-MESURE DU DEBIT CARDIAQUE : la mesure du débit cardiaque permet d’apprécier l’état de la fonction de la pompe cardiaque(le débit cardiaque est diminué en cas d’insuffisance cardiaque) il existe plusieurs méthodes pour la mesure du débit cardiaque : 1/mesure du débit cardiaque selon le principe de fick : il est basé sur l’équation de conservation de la matière : la quantité d’un indicateur recueilli en aval d’un système d’échange est égale à la quantité trouvée en amont plus ou moins celle ajoutée ou soustraite durant la traversée du système .soit : Mex=Max +Mx (substance ajoutée durant la traversée du système).-------->(1) avec :-Max :la quantité d’indicateur à l’entrée du système. -Mex :la quantité d’indicateur à la sortie du système. -Mx :la quatité d’indicateur échangée(ajoutée ou soustraite). -Qs :le débit du fluide traversant le système. par ailleurs,on a : -Max=Qs x Cex. -Mex=Qs x Cax. Cex et Cax étant les concentrations de l’indicateur respectivement à la sortie et à l’entrée du système d’échange. en remplaçant dans (1),on aura : Q°s x Cex= Qs x Cax +Mx . apres transposition,on aura : Q°s =Mx /Cex –Cax

Q°c=Fc x Ves

LE DEBIT CARDIAQUE


� application pour la mesure du débit cardiaque :Methode de fick directe : l’indicateur utilisé est l’oxygène (O2).dans ce cas :la somme de la quantité d’oxygène présente dans l’artère pulmonaire et celle fournie aux capillaires pulmonaires par les alvéoles pulmonaires est égale à la quantité d’oxygène contenue dans le sang des veines pulmonaires. soit :-CapO2 :contenu en O2 du sang de l’artere pulmonaire(ap). -CvpO2 :contenu en O2 du sang des veines pulmonaires(vp). -V°O2 :la quantité d’O2 fournie aux capillaires pulmonaires par les alvéoles. -Q°c :le débit cardiaque(c’est le debit qui traverse ce système d’échange). en application du principe de fick ,on aura donc : (Q°c x CvpO2) =(Qc x CapO2) + VO2. après transposition ,on aura : Q°c x(CvpO2 – CapO2) =VO2. d’ou l’on tire : Q°c =VO2/ (CvpO2 –CapO2)---------------->(2) d’autre part et sachant que :la concentration en O2 du sang des veines pulmonaires est la meme que celle du sang artériel périphérique CaO2(sang d’une artere périphérique.on peut donc écrire que :CvpO2 =CapO2-------->(3). en remplaçant (3) dans (2),on aura l’expression du debit cardiaque : � Définition métabolique du débit cardiaque: en pratique: -la mesure de la CapO2 nécessite un cathétérisme cardiaque droit.sa valeur est de 14,5ml d’O2/100ml de sang. -la mesure de la CaO2 se fait sur un échantillon de sang artériel périphérique.sa valeur est de19,6ml d’O2/100ml de sang. -la mesure de la VO2 se fait au moyen d’un analyseur de gaz respiratoires.sa valeur est de 300ml/ mn au repos.(c’est la consommation d’O2 au repos). remarque:l’utlisation du CO2 comme indicateur à la place de l’O2 constitue :la methode de fick indirecte. 2/mesure du debit cardiaque par dilution d’un indicateur :principe de stewart-hamilton : l’addition d’une quantité connue m d’un indicateur dans un fluide permet de connaitre le volume v du fluide .il suffit de mesurer la concentration c de l’indicateur. c =m/v. et on tire :v =m/c. application pour la mesure du debit cardiaque : soit une portion de la circulation ayant une entrée et une sortie .(exemple :artere pulmonaire -ventricule gauche-aorte).apres injection unique et instantanée d’une masse « m » d’un indicateur à l’entrée,on obtient une courbe de dilution laquelle donne les variations de la concentration de l’indicateur en fonction du temps. l’indicateur est injecté à l’entrée du circuit au temps t 0 ,il n’apparaitra à la sortie qu’au bout d’un certain temps :t a(temps d’apparition).sa concentration va augmenter

Q°c =V°O2/(CaO2-CapO2)


rapidement jusqu’à un pic puis elle décroit de façon exponentielle avec le temps jusqu’à disparaitre au bout d’un temps Td(temps de disparition). -on a :v =m/c et Q° =v/ t ====> d’ou Q° =m/c x t Q° =m/c x(Ta –Td) =m/ ∫Ĉ(t).dt -Ĉ :concentration moyenne durant le temps de mesure(c’est la surface A ). en pratique : l’indicateur utilisé est un colorant atoxique(vert d’indocyanine) et il ne doit pas diffuser en dehors du compartiment sanguin. -pour la mesure du debit du VG :l’injection se fait dans l’artere pulmonaire (par cathétérisme) et la detection se fait dans l’aorte ou une artere peripherique. -pour la mesure du debit du VD :l’injection se fait dans une veine périphérique ou dans l’oreillette droite et la detection se fait dans l’artere pulmonaire. mais la circulation étant un circuit fermé et l’ indicateur non diffusible,les particules de ce dernier vont repasser devant le detecteur ce qui constitue : la recirculation laquelle interrompt la décroissance de la courbe de la premiere circulation(ceci constitue une cause d’erreur car les particules qui repassent devant le detecteur suite à la recirculation vont etre comptées deux fois).pour éliminer la recirculation,la portion terminale de la courbe de 1ere circulation est exprimée en coordonnées semilogarithmiques(on exprime le logarithme de la concentration).on obtient ainsi une droite dont on fait l’extrapolation(on projette son prolongement) pour obtenir l’intersection avec l’axe des temps ce qui permet ainsi de prédire la fin de la courbe de 1ere circulation. 3-mesure du debit cardiaque par thermodilution : c’est une méthode très utilisée en pratique.l’indicateur est représenté par du sérum physiologique froid( sa température initiale Ti égale à zéro) et dont le volume est Vi.l’injection se fait dans l’oreillette droite. un capteur de température(thermistance) est placé dans l’artère pulmonaire(AP) et enregistre les variations en fonction du temps de la température du mélange sang-indicateur par rapport à la température initiale du sang dans l’AP.une équation basée sur le principe de conservation de la chaleur permet de calculer le débit cardiaque. 4-resultats de la mesure : la valeur du debit cardiaque mesuré au repos chez le sujet normal est de : Qc =5-6 l /mn. pour comparer les valeurs retrouvées chez des sujets differents,on utilise l’index cardiaque(I.C) lequel représente la valeur du debit cardiaque rapportée à la surface corporelle.il est exprimé en :l /mn/m2 de surface corporelle. sa valeur chez le sujet normal est :IC =3,2 –3,6 l/mn/m2 de surface corporelle. III-VARIATIONS PHYSIOLOGIQUES DU DEBIT CARDIAQUE : -variations avec l’age :il diminue régulièrement avec l’age à raison de 0,25 l/mn par décennie.


-variation selon le sexe : le débit cardiaque est plus élevé chez l’homme que chez la femme. Cependant l’index cardiaque est égal dans les deux sexes. -durant la grossesse :le débit cardiaque commence à s’élever à partir de la 12ème semaine.il atteint un maximum vers la 27ème semaine(sa valeur est alors d’environ 25-30٪ superieur à sa valeur de base).il décroit par la suite jusqu’à l’accouchement ou il retrouve sa valeur basale.l’élévation du débit cardiaque au cours de la grossesse est en rapport avec l’élévation de la volémie. -avec le changement de position :le debit cardiaque diminue d’environ 15-30٪ lors du passage de la position couchée à la position verticale.ceci est du à la baisse du retour veineux. -durant l’effort physique :le débit cardiaque augmente dans ce cas et peut atteindre 5-6 fois sa valeur basale de repos.son augmentation est en rapport avec l’augmentation des deux facteurs qui le déterminent :la fréquence cardiaque Fc qui s’accelere et le Ves qui augmente aussi.(Qc = Ves x Fc). -variations au cours d’autres situations :le débit cardiaque augmente en période post-prandiale(après repas) et au cours des situations d’anxiété et de stress. Dr SOUALMI.D.Y MAITRE ASSISTANT PHYSIOLOGIE CARDIORESPIRATOIRE


AUTRES TECHNIQUES DE MESURE DU DEBIT CARDIAQUE:D.C :

cette technique utilise les ultrasons émis et réceptionnés au moyen d’une sonde. elle permet d’explorer le cœur de 2 façons différentes : � A-le doppler cardiaque : permet la mesure de la vitesse du sang(vélocité) a travers

les orifices cardiaques(exp :orifice mitral ou aortique).on obtient une courbe de vitesse du sang en fonction du temps.

-VTI : étant l’intégrale de la courbe de vélocité du flux sanguin par rapport au temps (mesurée par technique doppler cardiaque au niveau de l’orifice cardiaque). � B-l’échographie cardiaque :permet une exploration anatomique du cœur et on peut

alors mesurer la surface des orifices cardiaques(exp ;surface de l’orifice mitral ou aortique), a partir de la mesure du diamètre D de l’orifice considéré :

- le diamètre de l’orifice cardiaque étant :D -la surface de l’orifice cardiaque sera alors: � C -on peut alors calculer la valeur du VES,a partir de la formule : D-le débit cardiaque sera alors égal a :

S = (D /2)2 x π

VES = VTI x S

DC = Fc x Ves

mesure du diamètre de l’orifice cardiaque par échocardiographie et calcul de la surface

courbe de la vitesse du flux sanguin au doppler cardiaque

MESURE DU D.C PAR ECHOCARDIOGRAPHIE-DOPPLER CARDIAQUE:


Mesure du débit cardiaque selon le principe de Fick

Mesure du débit cardiaque : Principe de Fick directe

Mesure du débit cardiaque selon le principe de Stewart Hamilton

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