Maitrise - Physiologie Animale - La .Le foramen de Panizza peut aussi être obturé par des valves

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  • BGU 09Physiologie Animale.

    La Circulation.

    I\ Introduction et Rappels.

    A\ Le rle de la circulation sanguine.

    La circulation permet entre autre le transport de loxygne qui est devenu ncessaire suite laccroissement de taille des organismes. La diffusion ne se fait que pour des surfaces de quelques microns dpaisseur.

    Le sang transporte :- Les nutriments (produits de la digestion).- Loxygne.- Les dchets (du mtabolisme, comme le CO2).- Les hormones (molcules servant de signaux).- Des cellules (les globules rouges et cellules du systme immunitaire).- Les anticorps.- La chaleur pour les animaux endothermes (transport de calories).

    B\ Les compartiments liquidiens dun organisme.

    1\ Dfinition des compartiments liquidiens.

    On distingue leau dans le compartiment intracellulaire et leau du compartiment extracellulaire (la moiti).

    Le liquide interstitiel, qui baigne les cellules, est compos de 10,5 litres. Il joue un rle dans lhomostasie.

    Le plasma sanguin ne comprend que 3,5 litres.

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  • La circulation sanguine ne reprsente quune faible proportion des liquides corporels. Pour tre efficace, elle a une vitesse importante. Le dbit cardiaque est de 5 litres par minute.

    2\ Mthode de dtermination.

    Pour effectuer le calcul dun volume, on dilue une substance dans le nouveau volume. Il faut tout de mme trouver une substance qui reste dans le compartiment tudi.

    Pour leau totale, on utilise de leau. Cette eau est marque au tritium (3H2O). Cette eau va se diluer et on regardera le facteur de dilution.

    Pour le plasma, on utilise lalbumine. Cette dernire ne quitte pas la circulation sanguine (en ralit, elle ne quitte que trs peu ce compartiment). Lalbumine utilise sera marque radioactivement par de liode (radioactif). On peut aussi utiliser le bleu Hevans (ou T18-24) la place de lalbumine.

    Au dbut de lexprience, on observe leffet de dilution, puis une phase de plateau (ceci est valable pour toutes les molcules).

    Pour leau extracellulaire, on utilise du Bromure (Brome). Pour le volume interstitiel on fait la diffrence entre lespace brome (eau

    extracellulaire) et le volume plasmatique ( espace albumine ). Pour leau cellulaire, on fait la diffrence entre leau totale et leau extracellulaire

    (espace brome).Il y a toujours des mouvements deau dune espace un autre.La circulation est en relation avec leau extracellulaire. Chez les mammifres, lappareil

    circulatoire est clos mais pas tanche. Les changes se font du plasma vers le milieu extracellulaire (grce la pression osmotique) : cest la filtration capillaire.

    La pression sanguine fait passer le liquide vers le milieu extracellulaire (sens hydrostatique). La pression oncotique fait entrer le liquide (vers le sang).

    Plasma Liquide extracellulaire et

    interstitiel

    Liquide intracellulaire

    Cations Na+ Na+ K+Lipides Peu de diffrence

    Protines +++ + ++++++Phosphates Trs peu ++++

    La barrire pithliale bloque les grosses molcules mais laisse passer les petites.

    Extrapolation

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  • C\ Les mthodes dtude de lappareil cardiovasculaire.

    1\ Les variables mesurables.

    On peut mesurer :- Des pressions : la pression artrielle (en mm de Hg). Une pression nest pas une force.- Des dbits : par exemple, le dbit cardiaque (5 litres par minute chez lHomme).- Des volumes : par exemple, le volume du ventricule (120mL en moyenne chez lHomme).

    2\ Mesures de Pressions.

    a\ Les mthodes indirectes.

    - La mthode auscultatoire : pour cette mthode, on a besoin dun brassard et dun stthoscope. On va mesurer la pression artrielle diastolique et systolique (pressions moyennes)

    - Par Finapres : dans ce cas, on va mesurer la pression artrielle en continue. On place un brassard sur le doigt. Lintrt de cette mthode est quelle donne la pression chaque battement cardiaque (on voit alors les diffrences de pression).

    b\ Les mesures directes (mthodes sanglantes).

    Pour les mthodes sanglantes, on a deux voies dentre : - La voie veineuse par cathtrisme droit (jambe ou bras). Dans ce cas, on peut atteindre

    jusqu loreillette. Grce au cathtrisme on peut mesurer la pression, rcuprer du sang, faire des injections On peut mme pousser jusque dans le ventricule droit et mme jusquau tronc pulmonaire.

    - La voie artrielle par cathtrisme gauche. Ce cathtrisme est plus difficile. Les artres tant profondes et la pression forte. Dans ce cas, on peut aller lentre de laorte puis dans le ventricule (pas dans loreillette).

    3\ Mesure des dbits.

    a\ Chez lanimal, usage unique .

    On peut utiliser un dbitmtre lectromagntique mais cest un cas relativement rare.On peut aussi utiliser des microsphres (mthode trs utilise mais dfinitive pour

    lanimal). Ces billes (ou microsphres) sont radioactives ou colores. Elles ont un diamtre compris entre 10 et 15 micromtres et vont bloquer les capillaires.

    Grce cette mthode, on na besoin que dune petite partie du tissu tudi.Avec les billes colores, t0, on utilise une premire couleur, t1, une seconde couleur,

    etc. Finalement, on digre le tissu puis on passe ce quil reste au colorimtre.Avec la mthode des billes radioactives, on na pas besoin de digrer le tissu.

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  • b\ Chez lHomme.

    Doppler et Ecographie.

    Chez lHomme on mesure plus facilement la vitesse de la circulation sanguine que le dbit.La vitesse de circulation est obtenue grce leffet Doppler.

    La variation de frquence est proportionnelle la vitesse de dplacement du sang dans les vaisseaux.

    Lexprience donne une courbe intgrer et peut donner la vitesse moyenne.Aprs une cographie, on obtient la section des vaisseaux, puis le diamtre. On en dduit

    donc le dbit grce lcographie et au Doppler.

    Mthode de Fick.

    La mthode de Fick est un calcul permettant daccder au dbit sanguin.

    Pour faire ces calculs, il faut connatre la consommation dO2 : VO2 = 250mL/min.[O2] dans lartre pulmonaire : 150mL dO2/L (de sang)[O2] dans la veine pulmonaire : 200mL dO2/L (de sang).

    Il y a 50mL de diffrence entre lartre et la veine pour un litre de sang. Hors, 250mL dO2 passent dans le sang chaque minute. On peut en dduire que 5 litres de sang passent dans les poumons par minute (cest le dbit).

    Onde mise Onde rflchie

    Emetteur ultrasons

    Peau

    Vaisseau sanguin

    Artre pulmonaire

    Veine pulmonaire

    Poumons

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  • La Plthysmographie.

    Le principe de cette technique est que lon va mesurer la variation de volume dun membre afin de dterminer le dbit sanguin. Pour observer une variation de volume dun membre (main) on va bloquer le retour veineux, par exemple, par un garrot pour la main.

    4\ Mesures de volume.

    La plupart du temps, les mesures de volume se font grce des techniques dimagerie mdicale (radiographie avec rayons X, cographie avec ultrasons, RMN [Rsonance Magntique Nuclaire] qui donne la meilleur dfinition, mais toujours en coupe).

    5\ Cas particulier de la fonction cardiaque.

    a\ La frquence cardiaque.

    Pour la frquence cardiaque, il faut distinguer la frquence moyenne et la frquence instantane. La prise du pouls artriel se fait par larrive de londe de pression et donne une frquence moyenne. La mesure de la frquence cardiaque par cardio-frquence-mtre donne un enregistrement de lactivit lectrique du cur, ce qui permet dobtenir une frquence moyenne ou instantane.

    b\ Le volume djection systolique (VES).

    Le VES est le volume de sang quittant le cur chaque systole. La mthode par le calcul donne : Dc = Fc VES 5L/min. 70 70mL

    VES moyen = Dc/FcUne mthode instantane est la radiologie qui permet la mesure de surfaces mais cest une

    mthode peu fiable.

    D\ Structure des appareils cardiovasculaires et relations avec lappareil respiratoire.

    1\ Les poissons respiration strictement branchiale.

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  • Le sang va du cur aux branchies, puis aux organes et enfin, retourne au cur.Le cur na que du sang dsoxygn.

    Il ne faut pas oublier la prsence dune circulation accessoire. A partir de laorte dorsale se drivent des anastomoses artrio-artrielles qui dtournent une partie du sang vers ce rseau secondaire.

    Cette circulation accessoire ne contient du plasma et a un rle toujours inconnu.

    2\ Les poissons type Dipneuste.

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  • Certains poissons prsentent lapparition dun poumon.Ils respirent la surface (quand leau comporte trs peu doxygne). Au niveau du cur, il

    va y avoir sparation des deux types de circulation.Le sang des organes ne se mlange pas au sang arrivant des poumons. La sparation du sang

    dsoxygn et du sang oxygn se fait grce laction de la lame spirale qui est un dbut de cloisonnement.

    Les deux premiers arcs branchiaux perdent les branchies. Des sphincters vont orienter le sang vers laorte (quand le poisson est dans leau) ou vers les poumons (quand le poisson est dans lair).

    3\ Les amphibiens.

    Les amphibiens peuvent avoir une respiration pulmonaire et/ou cutane.On observe une sparation anatomique avec les deux oreillettes et un ventricule. La lame

    spirale est le dispositif permettant de rduire le mlange des sangs.

    a\ Les anoures.

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  • Le sang venant des poumons senrichie en O2, arrive dans loreillette gauche et ne doit pas se mlanger au sang veineux arrivant dans le ventricule. Ce sang va partir vers les organes ou vers la peau. Dans ce dernier cas, il sera plus oxygn.

    Le sang veineux part prfrentiellement vers le tronc pulmo-cutan.

    b\ Les urodles.

    On ne trouve pas de tronc pulmo-cutan mais seulement une a