Comment les progrs en physique et en mdecine ont permis une amlioration des traitements et des observations des problmes de tension dans la circulation sanguine ?Introduction I. Ds l'Antiquit, la saigne, traitement empirique 1) En quoi la thorie des humeurs permet-elle d'expliquer le recours la saigne 2) Historique, traitement de la Reine Saigne. 3) Le traitement de l'hmochromatose par la saigne : titrage du fer II. A partir du XXe sicle, la perfusion intraveineuse, intervention thrapeutique. 1) La perfusion : pourquoi, o, quand et comment 2) La thorie du milieu intrieur de Claude Bernard : le fondement de la perfusion artificielle. 3) Comment modifier la pression artrielle. Etude de cas :les succdans de sang. III. Depuis les annes soixantes, l'effet Doppler, une mthode diagnostique non intrusive. 1) La principe du Doppler : caractristiques du son, et sa mise en vidence exprimentale 2) Application la mdecine, dans le cadre du diagnostic de la phlbite

A chaque poque, ses savants. DHypocrate Doppler, nos connaissances sur la circulation sanguine sont le rsultat des travaux de gnrations de savants. Notre intention premire tait de raliser notre TPE sur le thme de la saigne. Cependant, nous avons ralis en travaillant sur la circulation sanguine que le sujet ne pouvait tre limit la mthode empirique quest la saigne. Nous avons donc dcid daborder trois techniques reprsentatives des savoirs de leur poque et dune connaissance en constante volution. Il aurait t trop rducteur de sarrter une simple critique des connaissances antiques en matire d'anatomie. Afin de les remettre en perspective, nous prsentons donc ici un travail sur trois techniques, de trois domaines, toutes trois ayant des rpercutions sur la pratique mdicale actuelle, qui nous semblent permettre un bilan sur les diffrents savoirs en matire de pression et tension sanguine. La pression artrielle est la force exerce par le sang sur la paroi des artres. La pression artrielle est le plus souvent maintenue dans dtroites limites autour dune valeur moyenne, appele valeur de consigne. Cette stabilit implique lexistence de systmes de rgulation de la pression artrielle. La pression artrielle varie selon plusieurs facteurs :1. 2.

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Le volume de sang prsent dans la circulation sanguine : plus il y a de sang et plus la pression artrielle est leve La frquence cardiaque : une augmentation de lactivit du nerf sympathique accrot la frquence cardiaque, et donc la pression artrielle, de mme, une augmentation de lactivit du nerf parasympathique entrane une diminution de la pression artrielle. La diastole et la systole : Pendant la diastole, le cur est dcontract ( la fois les atriums et les ventricules), et la pression y est donc plus basse dans lorganisme ; pendant la systole, le cur est contract, et la pression artrielle y est donc maximale.

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La vasoconstriction et la vasodilatation : la vasoconstriction augmente la pression artrielle, alors que la vasodilatation la rend plus faible. Leffort produit par lorganisme : plus leffort est intense, plus la frquence cardiaque est leve, et donc plus la pression artrielle est leve.

Il faut de plus noter que les vaisseaux sanguins n'ont pas un volume donn : dans des conditions de pression leve, comme la diastole, les vaisseaux auront des volumes suprieurs leur tat sous pression plus faible. Cest autour de cette notion de pression artrielle, et de son effet sur les artres (et dun effet similaire sur les veines), que nous avons orient nos recherches. Il est intressant de noter que les interventions se font majoritairement sur les veines, que les pathologies affectent les veines ou les artres, en raison de conditions de pression bien plus favorables une intervention contrle. Afin de passer en revue les connaissances passs et prsentes sur ce systme et son fonctionnement, nous nous intresserons tout dabord un traitement empirique trs rpandu de lantiquit lpoque moderne, la saigne. Nous aborderons ensuite une intervention rendue possible par une plus grande connaissance du milieu intrieur, la perfusion intraveineuse. Enfin, cest vers une technique de diagnostic non intrusive que nous orienterons la troisime partie de ces travaux personnels, leffet Doppler-Fizeau.

TPE : Comment les progrs en physique et en mdecine ont-ils permis une amlioration des traitements et des observations des problmes de tension dans la circulation sanguine.I. Ds lantiquit, la saigne, traitement empirique.1. En quoi la thorie des humeurs seule explique lutilisation de la saignePrincipe gnral Claude Galien, physicien romain et mdecin des gladiateurs, pratique la saigne au 2nd sicle avant JC, sinspirant des thories dHypocrate dveloppes dans son uvre De la nature de lhomme et dAristote. cette poque, ces philosophes-mdecins pensaient, comme les mdecins traditionalistes chinois, que la sant de lhomme dpend de lquilibre entre les quatre humeurs du corps, correspondant par analogie aux quatre lments de lunivers :

le sang (feu) ; produit par le foie, il est reu par le cur la lymphe, ou pituite ou flegme (air) ; rattache au cerveau, le liquide est form de plasma et de globules blancs, qui circulent dans les vaisseaux lymphatiques, dont Hypocrate connat lexistence sans en connatre la composition la bile jaune (terre) : venant galement du foie la bile noire ou atrabile (eau) : venant de la rate

Ils dterminent les quatre qualits fondamentales : le bilieux (chaud et sec), l'atrabilaire (froid et sec), le flegmatique (froid et humide) et le sanguin (chaud et humide). A la Renaissance, ils dtermineront aussi quatre tempraments fondamentaux :

Tableau d'Ambroise Par prsentant les caractristiques des humeurs.

le bilieux est enclin la colre . caractre bilieux , c'est--dire anxieux l'atrabilaire, se dit de celui qu'une bile noir, aduste [terme mdical : qui est brl], triste. On donnait autrefois cette pithte au sang et aux humeurs ; la scheresse du corps, la chaleur, la soif, la couleur noire du sang tir des veines, caractre mlancolique. caractre lymphatique : qui manque d'nergie; nonchalant. le sanguin : Celui en qui le sang prdomine sur les autres humeurs. Il est d'humeur gai, parce qu'il est sanguin caractre sanguin ou jovial, chaleureux

Pourquoi dans ce contexte, saigne-t-on ? Lorsquun temprament tait trop sanguin (prsentait des anomalies: on tenait alors les fivres et infections comme le rsultat dexcs de scrtions. Au milieu du XIVe sicle on pensait que les maladies rsultaient d'une hyperexcitation nerveuse. La soif, la faim, les vomissements ou la saigne devaient librer le patient de ces excs de scrtion), il fallait pratiquer une saigne pour retrouver cet quilibre idal du corps sain. Ainsi le dfaut ou l'excs de ces humeurs taient donc compris comme un dsquilibre qu'il fallait rectifier selon les cas. On utilisait la saigne pour gurir tout type de maladies , notamment celle que lon croit lies des problmes de tensions comme les fivres. (le concept de circulation sanguine napparat qu partir du 17e sicle, mais on a dj lide dune tension sanguine du sang sur les vaisseaux quil emprunte). La saigne donne en effet lieu une baisse de la pression sanguine. La technique consiste prlever du sang du systme circulatoire par une ponction veineuse laiguille. Elle est trs pratique ; Saint Bernard disait : Il y a deux causes pour tirer du sang lhomme : ou bien il en a trop ou bien il la mauvais Comment saigne-t-on ? La saigne tait faite par l'ouverture d'une veine (phlbotomie) ou par l'application de sangsues sur le corps pour qu'elles sucent le sang. On utilisait pour les saignes : des lancettes pointues double tranchant, et pourvues de lames droites ; des ventouses qui aspiraient le sang par succion (technique venant de lAntiquit) ; des ventouses lames au XVII et XVIIIe sicles ; des sangsues.

Saigne par pose de sangsue

Ventouse lames

Selon les poques, les quantits saignes varient mais la saigne est gnralement abondante. De 16 30 onces taient d'usage pour quiconque souffrait de "mauvaises humeurs". Certains prolongent la saigne jusqu' l'inconscience. La peau rose du patient est alors ple, le pouls passe de 90 battements par seconde 120, la fivre baisse et la nervosit du patient laisse place un tat proche de l'tat de choc.

reprsentation des instruments de la saigne, issue du cour de chirurgie de Dionis en 1707 (HERITIER 1987)

Les instruments de la saigne selon Chabert (CHABERT, FLANDRIN, HUZARD 1808)

2. Bref historique de lusage de la saigne

Elle est pratique depuis lAntiquit. Mais de manire diffrentes et pour diffrents besoin. Cest une pratique ancestrale qui dbute bien avant Hypocrate qui la dfinie au IIe sicle avant Jsus-Christ. Elle touche toutes les civilisations et tous les pays. Les Grecs et les Arabes (avant que lIslam ne soit instaur) saignaient par ventouses : cet acte tait appel la hijama. En gypte, des traces de cette pratique ont t retrouves sur une sculpture dun verre destin retirer le sang, grav dans les murs du temple Comombo. Enfin, on pense que la Chine pratiquait la saigne par ventouse depuis plus de 4 000 ans. En France, cest au Moyen ge, que fut pratique la saigne dune manire excessive. Cette vacuation de sang, dsigne en 1130 sous le nom de saigne, tait pratique par des chirurgiens. Du XVIe aux XVIIIe sicles, les saignes taient abondantes, provoquant parfois la mort des malades. On rapporte que sur les champs de bataille, la saigne tait de mise sur des blesss perdant leur sang et causait bien souvent leur mort. A partir de la Renaissance elle connat un regain de popularit jusqu' devenir une vritable panace au XVIIe sicle est au XVIIIe sicle alors que fut dcouverte la circulation sanguine. Les chirurgiens saignaient les malades, mais aussi les gens en bonne sant. Par exemple, les moines taient saigns quatre fois lanne dans un espace appel la maison des saignes. Nul dans la capitale ne subit une opration sans y avoir t prpar par une ou plusieurs saignes (HERITIER 1987).

Etude de cas sur la Reine saigne : la mort de Marie Thrse, 31 juillet 1683La saigne est utilise en rponse dinnombrables pathologies : pour un rhume, Patin se saigne sept fois ; Madame de Maintenon soigne ses rhumatismes laide de phlbotomies. il crev, fluxion dentaire, pistaxis, rien ne rsiste la saigne, pas

mme lhmorragie, qui, cense dvier le sang de la zone hmorragique, est une indication. LHistoire raconte que la Reine, rentre dun voyage dans le Berry o elle aurait accompagn le Roi, stait rendue la tombe du soir dans le parc de Versailles pour y admirer les grandes eaux. Aprs le repas du soir, elle se sent trs fatigue, nen parle personne. Le lendemain, DAquin, le Premier Mdecin, prvenu, aprs avoir tt le pouls de la Reine, prescrit une saigne au creux du coude, qui est renouvele en fin de soire. Le lendemain, le 27 juillet, la situation ne samliorant pas, Fagon, lautre mdecin de la Cour, atteste de lexamen de la malade. La fivre est forte, cest donc la saigne quil convient de faire et on lui tire plusieurs onces de sang du bras, le matin et le soir. Les mdecins dcident de revoir la malade tt le lendemain. Le 28, la question est de savoir si on ne va pas tenter la saigne au pied. Finalement Dionis, le chirurgien de la Reine, fait nouveau, dans la matine, une nouvelle ponction au creux du coude. En prenant le bras de la malade il dcouvre au creux de laisselle une grosse tumfaction quil montre aux mdecins. Ceux-ci, avec rudesse, font taire Quesnay, il nest que le chirurgien et na pas son mot dire. Il tire nouveau le sang des veines dans la palette. Cette manuvre sera renouvele le soir et le 29 deux fois. Deux jours plus tard la Reine expiait. Lexamen post-mortem rvlait lexistence dun abcs sous axillaire qui aurait fait irruption dans la cavit pulmonaire. Une seule chose aurait guid les mdecins: la fivre et pour celleci une seule thrapeutique, la saigne. Daprs Franois VIDAL, Docteur en Chirurgie Dentaire, Diplm de l'Ecole Pratique des Hautes Etudes, IVe section, Sorbonne, Paris

Ici, aprs une premire saigne destine rtablir lquilibre humoral ncessaire au bon fonctionnement de lorganisme malade, les mdecins saignent cause de lapparition de fivre. Pourquoi saigner dans ce cas ? Montel a t fort malade, dune fivre continue, pour laquelle nous lavons fait saigner trente deux fois - il est parfaitement guri, dont je loue Dieu. " (Guy Patin, 1635) Il ny a pas de remde au monde qui fasse tant de miracles que la saigne sexclame Gui Patin La saigne donne en effet lieu une baisse de la pression sanguine. Les effets de cette baisse sur lorganisme sont les suivants : Ralentissement prsum du flux sanguin et des heurts entre le sang et les parois : en effet, il y a moins de liquide et donc on peut penser que celui-ci peut circuler moins vite. la douleur est vue comme une pression appliqu la fibre nerveuse : en saignant, on croit donc la faire disparatre. " Louverture de la veine constituait un soupirail par lequel schappait la chaleur " Cest en saignant que lon fait sortir le sang, chaud, afin de faire baisser la temprature de lorganisme. Enfin, on observe systmatiquement aprs la saigne un ralentissement pulmonaire et du pouls. Celui-ci est vu comme une preuve du mieux aller du malade. Ainsi, dans le cas dune fivre, le mdecin des 17 et 18 sicles pense pouvoir curer le malade en jouant sur la pression sanguine.

Aprs le XVIIIe sicle, la saigne tend disparatre. Elle sera remplace par la pose de sangsues destine se nourrir du sang en laspirant. Il faudra que Georges Washington, premier prsident de la rpublique des tats-Unis, meure en 1799 dune saigne pour que cette pratique cesse dfinitivement dtre utilise abusivement.

3) La saigne aujourdhui : traitement de lhmochromatoseAujourdhui encore elle permet de soigner une concentration trop abondante de fer dans le sang : LHmochromatose, originaire de nombreux problmes de tension dans la circulation sanguine

L' hmochromatose est une maladie hrditaire autosomique, rcessive dans l'immense majorit des cas, se caractrisant par une surcharge de fer (hmosidrose) dans l'organisme atteignant plusieurs organes, principalement le foie, le pancras, le cur et l'hypophyse. long terme, ces dpts ferriques engendrent des lsions anatomiques et fonctionnelles irrversibles. Lhmochromatose reprsente l'une des maladies gntiques les plus frquentes, puisqu'elle touche jusqu' une personne sur 300 en Europe. Le fer, qui vient de notre alimentation, est absorb au niveau des intestins. Le fer , provenant de l'alimentation, et absorb au niveau des intestins, s'accumule dans le sang et dans les organes, ce qui nest pas sans consquences : douleurs articulaires, fatigue extrme, problmes cardiaques, diabte, et mme cirrhose du foie, qui volue parfois en cancer et donc problme de tension dans la circulation. On a recours des saignes pour traiter lhmochromatose. Le traitement consiste vider le corps d'une partie de son fer grce des saignes rgulires. Pourquoi une saigne ? Parce que les globules rouges du sang constituent le principal stock de fer de l'organisme.

Exprience : titrage du fer

II. A partir du XX sicle, la perfusion intraveineuse, intervention thrapeutique.Dfinition de la perfusion artificielle intravasculaire :La perfusion artificielle intravasculaire est une technique dinjection lente, prolonge et continue de certaines substances au sein de lorganisme, via la circulation sanguine. Elle permet dalimenter un ou des organes de lorganisme, en substances ncessaires son bon fonctionnement. Les perfusions ont pour but ladministration de substances indispensables la vie dun patient. La perfusion est donc une technique de traitement intrusive. Il existe diffrentes sortes de perfusions artificielles. Ici, nous nous intresserons la perfusion intraveineuse, la plus connue du grand public, et la plus utilise. Ce systme est trs rcent, puisquil a t mis au point et brevet par le mdecin amricain Donald E. Baxter en 1931.

1. La perfusion intraveineuse : pourquoi, quand et comment?Pourquoi fait-on une perfusion intraveineuse ? Pour apporter de l'eau et des sels minraux (sodium, potassium, etc.) en quantit prcise rapidement : rhydratation, collapsus (chute de la pression d'un liquide corporel qui cre un effondrement d'un organe creux et mou)

tale dans le temps : alimentation intraveineuse. Les perfusions intraveineuses sont incontournables ds lors que le patient ne peut plus rien absorber par voie orale (alimentation parentrale). Pour administrer un mdicament rapidement et de faon continue.

Que perfuse-t-on ? Des soluts isotoniques (de concentration quivalente au sang) Du sang ou du plasma avec des prcautions particulires. D'autres produits, plus rarement (hypertoniques contenant des acides amins, des lipides, etc.). Certains mdicaments.

O perfuse-t-on ?Les perfusions intraveineuses peuvent se faire sur : Des veines superficielles, veines qui sont situes prs de la surface de la peau. - du membre suprieur : plexus veineux du dos de la main, veines basiliques, cphaliques, veines cubitales internes, - du membre infrieur : saphne interne - des veines temporales et veines du scalp chez le nourrisson, veines jugulaires externes. Des veines profondes, veines loignes de la surface de la peau Jugulaires internes, sous-clavires, fmorales, basiliques, sinus longitudinal, voire veine ombilicale chez le nouveau-n.

La perfusion intraveineuse, comme la saigne est donc un traitement intrusif via les veines. Cependant, la perfusion intraveineuse vise ajouter des substances dans le sang, alors que la saigne doit en enlever. De plus, la perfusion intraveineuse repose sur un concept bien plus rcent que la thorie des humeurs : le milieu intrieur.

2. La thorie du milieu intrieur de Claude Bernard, le fondement de la perfusion intravasculaire artificielle. Je crois avoir le premier insist sur cette ide qu'il y a pour l'animal rellement deux milieux : un milieu extrieur dans lequel est plac l'organisme, et un milieu intrieur dans lequel vivent les lments des tissus. L'existence de l'tre se passe, non pas dans le milieu extrieur, air atmosphrique pour l'tre arien, eau douce ou sale pour les animaux aquatiques, mais dans le milieu liquide intrieur form par le liquide organique circulant qui entoure et o baignent tous les lments anatomiques des tissus; c'est la lymphe ou le plasma, la partie liquide du sang, qui, chez les animaux suprieurs, pntrent les tissus et constituent l'ensemble de tous les liquides interstitiels, expression de toutes les nutritions locales, source et confluent de tous les changes lmentaires... Claude Bernard. En biologie, le milieu intrieur est un concept qui fait rfrence aux principaux liquides internes essentiels la vie des animaux, leur survie dpendant du maintien de son homostasie. L'homostasie est la maintenance de l'ensemble des paramtres physico-chimiques de l'organisme qui doivent rester constants (glycmie, temprature, taux de sel dans le sang). Le milieu intrieur dun organisme pluricellulaire correspond lensemble des liquides extracellulaires (liquide interstitiel, plasma sanguin) contenus dans le corps, et spars du milieu extrieur par le tissu cutan. Le liquide extracellulaire est renouvel par les circulations sanguine et lymphatique.

Lexistence dun milieu intrieur permet lorganisme de baigner par un liquide toutes ses cellules, mme sil est globalement hors de leau. Les cellules ne peuvent vivre en absence deau. Lexistence de cette mer interne a permis, au cours de lvolution aux animaux de sortir du milieu aqueux. Les liquides extracellulaires sont indispensables la vie des organismes pluricellulaires, puisquils assurent, entre autres :

Le transport des nutriments et du dioxygne ncessaires aux cellules Lexcrtion de certains dchets (ure, acide urique, dioxyde de carbone) Les changes entre les cellules. La distribution de leau dans lorganisme. Lpuration dans le liquide interstitiel de substances trangres (microorganismes...)

Les changes du milieu intrieur

Le concept du milieu intrieur, concept encore respect aujourdhui a permis de comprendre les changes de substances chimiques entre les cellules des organes et les vaisseaux sanguins, assurs notamment par la lymphe et par le plasma sanguin , tous deux de compositions trs proches. Le milieu intrieur a donc permis llaboration de la technique de perfusion intraveineuse, : une substance perfuse via la circulation sanguine est transporte par la lymphe et le plasma dans le sang, achemine jusque dans les capillaires, o

ont lieu des changes de liquides extracellulaires. Les cellules cibles sont donc approvisionnes en substance perfuse.

3. Comment modifier la pression artrielle? RECOMMANDATIONS POSOLOGIQUES POUR LE TRAITEMENT DE L'URGENCE HYPERTENSIVE : En perfusion intraveineuse : Le dbit de perfusion sera de 2 mg/min (88 gouttes : 4,4 ml/min). Si la rduction de la pression artrielle est suffisante, passer la dose d'entretien. Lhypertension artrielle est dfinie par une lvation de la pression artrielle suprieure ou gale 140 mmHg pour la pression systolique, et/ou 90 mmHg pour la pression diastolique, alors que la pression systolique normale est de 130 mmHg, et la pression diastolique de 85 mmHg. La perfusion intraveineuse est donc utilise pour rduire la pression artrielle. On a vu prcdemment que la pression artrielle varie selon plusieurs facteurs, notamment le volume de sang, la frquence cardiaque, la diastole et la systole, la vasoconstriction et la vasodilatation, et leffort produit par lorganisme. Pour agir sur la pression artrielle, la perfusion intraveineuse doit donc modifier un ou plusieurs de ces paramtres. Une perfusion intraveineuse ne peut pas influencer le rythme de contraction et de dcontraction du cur, ainsi que lintensit de leffort effectu par lorganisme, ni la frquence cardiaque, puisque celle-ci est rgul par les nerfs sympathique et parasympathique. La perfusion intraveineuse doit donc pouvoir influencer le volume du sang prsent dans la circulation sanguine, ainsi que la vasomotricit.

1. Contrle du volume sanguinQuand la quantit de sang dans lorganisme est trop peu importante, la suite dune blessure grave par exemple, on effectue sur le patient une perfusion intraveineuse de solution appele succdan de sang (voir tudes de cas), qui doit prsenter une masse

volumique proche de celle du sang (1060 kg/m3). Le volume de solution perfuse doit tre gal au volume de sang manquant. La solution entirement perfuse, la pression sanguine est rtablie.

2. Contrle de la vasomotricit La vasoconstriction est un mcanisme physiologique correspondant chez les animaux la diminution de la section des vaisseaux sanguins. La vasodilatation, elle, correspond laugmentation de la section des vaisseaux sanguins. La vasomotricit dpend de deux facteurs : nerveux et hormonaux. Une perfusion intraveineuse peut influencer la vasomotricit, et donc la pression artrielle avec lutilisation dhormones contrlant la vasomotricit. Par exemple, la srotonine, hormone libre par les plaquettes ou dans le plasma, provoque soit une vasoconstriction en contractant les muscles lisses des parois des vaisseaux sanguins, en particulier des vaisseaux rnaux, soit une vasodilatation, en dcontractant ces muscles lisses. La rponse dpend du tonus pralable des vaisseaux et de leur tat normal ou pathologique ainsi que de la dose de srotonine perfuse. Il existe de nombreux vasoconstricteurs (la noradrnaline, la phnylphryne) et de nombreux vasodilatateurs (Adrnaline, Bradikynine). Cependant, des substances comme la noradrnaline, ou la phnylphryne ont des effets vasomoteurs diffrents selon leur dosage.

Etudes de cas 1. Injection dun succdan de plasmaExemple dun homme ayant subi une perte importante de plasma sanguin, par exemple aprs une brlure du troisime degr sur de grandes surfaces, ou cause dune grave dshydratation. La perfusion intraveineuse permet de rtablir le volume sanguin, mais il est impossible de perfuser de leau pure, qui ne peut pas assurer les fonctions vitales du plasma. On utilise donc, afin de ne pas perturber la balance osmotique, des succdans de plasma. Ce sont des solutions qui permettent de remplir les vaisseaux sanguins, et ainsi de rtablir la pression sanguine et la natrmie (concentration en ion Na+), sans perturber le systme sanguin, cest- dire en respectant la balance osmotique, et

lhomostasie du systme sanguin. Ces succdans de plasma sont donc sans influence sur la temprature, sur la glycmie, sur le pH du milieu, sur la calcmie (concentration en ions Ca2+) et sur la kalimie (concentration en ions K+). Il existe plusieurs molcules pouvant tre mises en solution dans leau afin de former des succdans convenables au plasma sanguin. Ces molcules ne peuvent bien videmment pas remplacer le rle du sang (globules rouges, globules blancs,), mais sont susceptibles dassurer les fonctions vitales du plasma sanguin. Lexprience de Quinton, biologiste franais, en 1897, a dmontr que leau de mer isotonique peut remplacer le plasma, car ils sont tous deux de composition trs proches. Le plus simple succdan au plasma est donc le couple dions (Na+, Cl-), communment appel srum physiologique.

III. Depuis les annes soixante, leffet Doppler-Fizeau, une mthode diagnostique non invasive.1. Le principe du Doppler : caractristique du sonLe son Quand un homme parle, ses cordes vocales vibrent en avant, puis en arrire, de faon trs rapide. En vibrant, elles crent une suite de dpressions et de zones de forte pression dans lair (en poussant lair puis en se retirant). Ce sont les ondes sonores, qui se dplacent environ 340 m/s dans lair. Les variations de pression que sont ces vagues sont trs petites : autour dun dix-millime de la pression atmosphrique. De plus, il faut noter que lensemble des particules constituant lair ne se dplacent pas avec la vague de son : elles entrent simplement en vibration autour de leur position de base. On peut mettre un son en tirant et poussant alternativement une couche dair autour dune surface solide. Cette couche dair pousse et tire ensuite la couche suivante, et ainsi de suite. La propagation du son dans lair est dcrite par une onde progressive longitudinale . Mais le son peut aussi se dplacer travers des solides, des liquides ou dautres gaz que lair. Le son ne peut pas traverser le vide, parce quil ny a pas de particules dans celui ci mettre en vibration. Les mdiums emprunts par le son sont donc trs divers, mais nont pas tous les mmes proprits. Le son se dplace cinq fois plus vite dans leau

que dans lair, et encore trois fois plus vite dans le verre. Plus le milieu est dense, et plus le son se dplace rapidement lintrieur de celui-ci. Nous nous interesserons ici la propagation du son dans le sang. Caractristiques dun son Lhomme lui-mme a appris se servir du son non plus travers ses seules oreilles, mais aussi avec des outils danalyse. Pour cela, il a fallu dfinir les sons. Voici les diffrentes caractristiques qui sont utiliss :

L'amplitude : La pression varie de faon sinusodale au cours du temps. Lamplitude de pression reprsente les valeurs max et min atteinte par la pression par rapport la pression normale ambiante. Lintensit du son : On dfinit lintensit dun son comme tant lnergie transporte par londe sonore par unit de temps et par unit de section. Loreille humaine pouvant dtecter des sons dintensit comprises entre 10-12 W/m2 et 1 W/m2 on exprime lintensit sonore par une chelle logarithmique o on dfinit le niveau dintensit en dB. Priode et frquence : La priode est la dure (en secondes) entre surpressions . La frquence, linverse de la priode (exprime donc en Hertz), permet donc de quantifier le nombre de surpressions mesures par seconde. Quand lamplitude nous renseigne sur lintensit sonore, la frquence nous permet de dterminer si un son est plus ou moins aigu quun autre. Le timbre : Le timbre enfin est lensemble des frquences qui composent un son, Le timbre dun son est unique puisquil est li sa composition en frquences. Dans lutilisation du son comme moyen dobservation qui nous intresse ici, on utilise des sons trs purs, qui ont un minimum dharmonique et donc une forme simple. Leffet Doppler : principe physique Certains animaux comme les chauve-souris, ou les baleines utilisent le son pour reprer leurs proies. Ils mettent des sons trs haute frquence et analysent l'cho renvoy, ce qui leur permet d'estimer la vitesse et la position de leurs proies : c'est l'cholocalisation. Si ces animaux peuvent analyser la vitesse et la direction de leur proie laide de la seule rflexion dune onde, cest grce lexistence de leffet Doppler-Fizeau.

Dcouvert par Christian Johann Doppler en 1842, il est gnralis dautres ondes par le franais Fizeau qui le dcrit en 1848 sans tre au courant des travaux de Doppler. Les deux scientifiques partent dun constat : une onde sonore qui est mise par un metteur qui se rapproche du rcepteur est perue comme plus aigu quelle ne lest rellement, et inversement, londe sonore mise par un objet qui sloigne est plus grave.

Schmatisation de l'effet Doppler-Fizeau travers l'exemple d'un vhicule mobile.

En effet, on voit bien que lobjet en mouvement vitesse v pousse londe sonore de clrit c devant lui, diminuant ainsi la priode et donc augmentant la frquence (le son peru est plus aigu), de mme, le son laiss derrire lui est tendu et lobservateur peroit un son plus grave. La variation de longueur donde est gale la distance parcourue entre deux ondes, on a donc : ' = - vT(lorsque lmetteur sonore se rapproche du rcepteur) , ce qui est quivalent f'=f/(1-v/c).

2. Application la mdecineRponse un besoin dobservation vasive Accder une connaissance tant ponctuelle que structurelle de lintrieur de lorganisme est rendu possible par les techniques dimagerie par rsonance dont fait partie le Doppler. Leffet Doppler appliqu la mdecine, permet dtudier la circulation de fluides, et en particulier du sang, que ce soit dans les veines, les artres, ou les capillaires de surface, et ce sans avoir perturber leur fonctionnement. Les diffrents systmes permettant de pratiquer le Doppler Pour tudier les flux sanguins, on utilise deux outils intgrant la fois un metteur et un rcepteur, qui permettent de mesurer la vitesse dcoulement du sang en envoyant des ondes sonores de clrit c connue, ondes qui sont rflchies sur les globules rouges

circulant vitesse v dans le sang f,f et v tant connus on peut alors dterminer la vitesse v dcoulement du sang.

Le Doppler simple Un stylet, la fois metteur et rcepteur, met travers la peau une onde sonore rgulire. Londe sonore est capte par celui-ci son retour aprs rflexion sur le premier fluide rencontr, qui en modifie la vlocit. Le traitement est soit informatique, soit sonore : le signal capt des frquences et amplitudes audibles est rmis et le praticien peut si la vitesse (et donc la hauteur de son) correspond bien celle attendue. Cependant, cette seconde mthode danalyse, trs peu prcise, est en voie de disparition, remplac par lanalyse informatise des rsultats qui donnent des vitesses trs prcises.

Le Doppler puls

Le Doppler puls permet dtudier des veines plus profondes : en effet, lors dun doppler simple, le signal prpondrant est celui du premier fluide travers. Or, il est intressant daccder des veines ou artres plus profondes. Pour ceci, on met un signal de courte dure, puis on se place lcoute des ondes reues. Selon la profondeur du vaisseau nous intressant, il faut attendre plus ou moins longtemps avant dcouter lcho. Cette technique permet donc une observation plus prcise que le doppler simple : on peut grce elle atteindre tous les vaisseaux de lorganisme, condition de savoir prcisment quelle profondeur ils se trouvent. De nouvelles mthodes ont t mises au point rcemment pour pratiquer des diagnostics par effet Doppler trs prcis, nutilisant pas ncessairement les ondes sonores.

3. Etude de cas : diagnostic de la phlbiteLa phlbite La phlbite est lobstruction par un caillot de sang (le thrombus, do le second nom de cette maladie, la thrombose veineuse profonde) dune veine profonde, qui peut tre du un ralentissement du flux sanguin ou une augmentation de la coagulation du sang, souvent accompagn dune lsion de la paroi veineuse. Laffection peut avoir de complications graves : le caillot, dtach de la paroi, circule dans les vaisseaux jusquaux artres pulmonaires ou la division des vaisseaux fait quil finit par se bloquer, ce qui provoque une embolie pulmonaire, pathologie parfois mortelle. Il convient donc de vrifier au plus vite si lon a bien affaire une phlbite, afin doprer avant les complications. Leffet Doppler dans ltude de la phlbite Pour tablir le diagnostic de la thrombophlbite, on effectue un examen par effet Doppler puls du membre infrieur (voir vido). Il est ncessaire dutiliser un Doppler puls pour vrifier que la circulation est perturbe car les veines affects sont profondes.

Sources :

Chapitre Ihttp://www.bium.univ-paris5.fr/histmed/asclepiades/pdf/gdoniol.pdf http://www.colvir.net/prof/chantal.proulx/702/concept_circul.htm http://www.histanestrea-france.org/SITE/?Traite-de-la-Saignee http://www.encyclopedie-universelle.com/abbaye-medecine-infirmerie-saignee.html http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/ATP/pressio.htm http://www.cnrtl.fr/definition/saign%C3%A9e http://www.bonjour-docteur.com/actualite-sante-des-saignees-pour-soigner-146.asp?1=1 http://fr.wikipedia.org/wiki/Saign%C3%A9e_%28m%C3%A9decine%29 http://www.dinosoria.com/sangsue.htm http://www.em-consulte.com/article/85789 http://vivre-au-moyen-age.over-blog.com/article-12044640.html http://www.encyclopedie-universelle.com/

Chapitre IIhttp://www.informationhospitaliere.com/pharma-10410-resistance-vasculaire.html http://fr.wikipedia.org/wiki/Perfusion_intraveineuse http://fr.wikipedia.org/wiki/Perfusion http://www.larousse.fr/encyclopedie/medical/alimentation_parent%C3%A9rale/11058 http://www.vulgaris-medical.com/encyclopedie/perfusion-6897/technique-medicale.html http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/fr/Superficial_vein http://www.google.fr/search?q=capital+veineux&ie=utf-8&oe=utf8&aq=t&rls=org.mozilla:fr:official&client=firefox-a http://www.vulgaris-medical.com/encyclopedie/perfusion-6897/complications-maladie.html