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Système cardio-vasculaire

RÔLE GÉNÉRAL


Une cellule ne vit pas de manière isolée: elle dépend d’un apport continu en oxygène, nutriments, ions et signaux chimiques, tout en produisant des déchets métaboliques à éliminer.


  • Le liquide interstitiel
  • Baigne toutes les cellules au sein des tissus;
  • Apporte les substances indispensables;
  • Récupère les déchets produits par cellules.


  • Le liquide canalisé
  • Circule dans un réseau fermé de vaisseaux (sang, lymphe)
  • Est mis en mouvement par le coeur
  • passe par des organes d’épuration et régénération

LE SANG

Le sang est un tissu conjonctif liquide constitué de:

  • Plasma
  • Éléments cellulaires


Environ 40L chez un cheval de 500Kg.

Environ 5L chez l’Homme.


Composition:

  • 55% de plasma
  • 45% de cellules et dérivés (correspond à l’hématocrite)


Hématocrite: rapport entre volume des cell sanguines et le volume total du sang


Composition du plasma:

  • 90% d’eau;
  • ions (Na+, Cl-, HCO-3, Ca2+, K+)
  • acides aminés;
  • glucose;
  • fibrinogène;
  • hormones;
  • immunoglobulines.








Fonctions du plasma:

Le plasma assure plusieurs rôles majeurs :

  • transport des nutriments, hormones et anticorps ;
  • participation à l’équilibre osmotique ;
  • participation à l’équilibre acido-basique grâce à son rôle tampon.


Lors de la coagulation :

  • une phase liquide apparaît : le sérum ;
  • une phase insoluble se forme : la fibrine.


Point de vigilance:

Une confusion fréquente consiste à croire que plasma et sérum sont synonymes. Ce n’est pas le cas :

  • le plasma contient les facteurs de coagulation ;
  • le sérum correspond au liquide restant après coagulation.


L’HÉMOSTASE

Une lésion vasculaire expose l’organisme à une perte sanguine potentiellement grave. Il faut donc une réponse :

  • rapide ;
  • localisée ;
  • contrôlée.


L’hémostase est l’ensemble des réactions qui permettent d’arrêter un saignement.


Elle repose sur trois mécanismes complémentaires :

  • le spasme vasculaire ;
  • la formation du clou plaquettaire ;
  • la coagulation.


Le spasme vasculaire:

Lorsqu’une artère ou une artériole est lésée :

  • les muscles lisses de sa paroi se contractent ;
  • le diamètre du vaisseau diminue ;
  • le saignement est réduit.


C’est la réponse la plus immédiate, un peu comme pincer temporairement un tuyau percé pour limiter la fuite.


La formation du clou plaquettaire:

Cette étape se déroule en plusieurs temps.


A. Adhésion plaquettaire

  • Les plaquettes entrent en contact avec le collagène exposé par la lésion vasculaire.
  • Elles adhèrent à la zone lésée.


B. Réaction de libération plaquettaire

  • Les plaquettes s’activent.
  • Leur morphologie change : elles passent d’une forme plutôt ronde à une forme étoilée.
  • Elles libèrent le contenu de leurs granules :
  • activation des plaquettes voisines ;
  • maintien de la vasoconstriction.


C. Agrégation plaquettaire

  • Les plaquettes activées deviennent collantes.
  • Elles s’accumulent et s’unissent.
  • Cela forme le clou plaquettaire.


La coagulation

La coagulation transforme ce colmatage provisoire en un caillot stable. Il s’agit d’une cascade de réaction.


Étape 1: Formation de la prothrombinase

elle peut être déclenchée par:

  • Voie extrinsèque
  • Voie intrinsèque


Étape 2: Formation de la thrombine

  • La prothrombine se transforme en thrombine
  • cette transfo nécessite la prothrombinase et le calcium
  • la prothrombine est produite par le foie


Étape 3: Formation de la fibrine

  • la thrombine transforme le fibrinogène soluble en fibrine
  • la fibrine forme des filaments constituant l’armature du caillot


Le caillot:

  • obstrue la lésion;
  • arrête le saignement;
  • se rétracte progressivement


Régulation de l’hémostase:

la coagulation doit être équilibré: trop peu entraine l’hémorragie et trop de coagulation entraine l’obstruction vasculaire. Plusieurs mécanismes limitent la formation excessive des caillots:


  • Le système fibrinolytique
  • dissout les petits caillots inutiles ;
  • élimine les caillots résiduels après réparation ;


  • Les cellules endothéliales et leucocytes
  • produisent un inhibiteur de l’adhésion plaquettaire;


  • Des anticoagulants naturels
  • comme l’héparine


Malgré cela, un caillot peut se former à l’intérieur d’un vaisseau: c’est la thrombose.

  • le caillot formé est un thrombus;
  • s’il migre dans la circulation, il devient un embole.


Les emboles peuvent être :

  • des caillots sanguins ;
  • des bulles d’air ;
  • des graisses issues d’os fracturés ;
  • des débris circulants.


Point de vigilance:

l ne faut pas confondre :

  • thrombus : caillot formé dans un vaisseau ;
  • embole : élément circulant susceptible d’obstruer un vaisseau à distance.

GROUPES SANGUINS CHEZ LES ESPÈCES

Les groupes sanguins dépendent de la présence d’antigènes à la surface des érythrocytes. En médecine vétérinaire, leur connaissance est essentielle, notamment pour les transfusions et certains contextes de reproduction.


Chez cheval:

  • plus de 30 groupes sanguins
  • 7 systèmes reconnus internationalement: A,C,D,K,P,Q,U.

Chez chien:

  • 8 groupes sanguins : DEA 1 à 8 (Dog Erythrocyte Antigen)
  • les plus importants DEA 1.1 et 1.2

LES VAISSEAUX SANGUINS

La circulation sanguine s’effectue dans des conduits spécialisés dont la structure est adaptée à leur fonction :

  • transport sous pression pour les artères ;
  • retour à basse pression pour les veines ;
  • échanges pour les capillaires

les 3 couches de la paroi vasculaire

LES ARTÈRES

Les artères conduisent le sang du cœur vers les tissus. Elles doivent résister à une pression importante et éviter le collapsus.

On distingue deux grands types d’artères.


Artères périphériques:

  • éloignées du cœur ;
  • calibre moyen à petit ;
  • de type musculaire.


Caractéristiques :

  • limitante élastique interne faible ;
  • média riche en muscles lisses, fibres élastiques et conjonctives ;
  • limitante élastique externe développée ;
  • adventice aussi épaisse que la média.


Artères proches du coeur:

  • gros calibre ;
  • exemples : aortetronc pulmonairecarotide ;
  • de type élastique.


Caractéristiques :

  • média très riche en fibres élastiques ;
  • peu de fibres musculaires.


Les artères proches du cœur jouent un rôle d’amortisseur face aux variations de pression, un peu comme un conduit souple capable d’absorber une partie de l’onde pulsatile.

LES VEINES

Les veines assurent le retour du sang vers le cœur, dans un contexte de faible pression. Leur organisation est donc différente de celle des artères. Elles sont une paroi mince et une tendance au collapsus à vide.


Caractéristiques des veines :

  • paroi capable d’une certaine contraction active ;
  • éléments musculaires et élastiques moins développés ;
  • délimitation des couches moins nette.


Structures:

  • Intima : souvent réduite à l’endothélium ;
  • Média : peu épaisse ;
  • Adventice : couche la plus épaisse, riche en fibres de collagène longitudinales.


Particularités fonctionnelles:

La circulation veineuse est passive, favorisée par un gradient de pression négatif vers le cœur.


Plusieurs mécanismes facilitent le retour veineux :

  • inspiration
  • création d’une pression négative dans le thorax ;
  • aspiration du sang vers l’oreillette droite ;
  • contraction des muscles squelettiques
  • compression des veines ;
  • aide au retour depuis les extrémités.


À l’expiration, les gradients tendent à s’inverser, mais cela est compensé par les valvules veineuses, replis de l’intima empêchant le reflux.


Analogie utile : les veines des membres fonctionnent un peu comme un système de tuyaux souples avec clapets anti-retour, activés par la pompe musculaire.

LES CAPILLAIRES

Les capillaires représentent l’interface la plus fine entre le sang et les tissus. C’est là que se joue la physiologie la plus concrète pour la cellule.


Les capillaires sont le seul lieu d’échange de :

  • l’eau ;
  • les gaz ;
  • les nutriments ;
  • certaines substances cellulaires ;
  • les déchets.


Perméabilité:

  • les grosses molécules ne traversent pas en situation non inflammatoire ;
  • les petites molécules ou faibles poids moléculaires peuvent sortir :
  • eau ;
  • acides aminés ;
  • albumine selon le texte.


Une partie de ce qui sort est reprise par le réseau lymphatique, puis retourne finalement à la circulation veineuse, notamment vers la veine cave.

LE COEUR

Le cœur est l’organe moteur de la circulation. Il fonctionne comme une double pompe :

  • une pompe droite pour la petite circulation ;
  • une pompe gauche pour la grande circulation.


Situation générale:

Le cœur est :

  • situé dans le médiastin moyen ;
  • entre les deux poumons ;
  • logé dans le péricarde.


Le péricarde est une séreuse formée :

  • d’un feuillet pariétal ;
  • d’un feuillet viscéral.


Il offre un espace de déplacement au cœur et le solidarise à l’environnement thoracique via les gros vaisseaux.


Circulations:

  • Grande circulation ou circulation systémique :
  • assurée par le cœur gauche ;
  • sang oxygéné.


  • Petite circulation ou circulation pulmonaire :
  • assurée par le cœur droit ;
  • sang veineux.


Particularités anatomique:

Chez le cheval:

  • poids moyen : 3,2 kg ;
  • extrêmes : 1,5 à 5 kg, record mentionné à 8,9 kg ;
  • environ 1/135 du poids corporel ;
  • grand axe : 22 cm ;
  • diamètre de la base : 18 cm ;
  • capacité d’un ventricule : 700 mL ;
  • débit cardiaque au repos : 20 L/min ;
  • peut être multiplié par 5 à 6 à l’effort ;
  • cœur droit plus crânial que dans d’autres espèces ;
  • cœur presque vertical chez l’animal debout ;
  • aire cardiaque : de la 3e côte au bord caudal de la 6e.


Chez le chien:

  • poids : 40 g à 400 g selon la taille ;
  • environ 1/130 du poids corporel ;
  • plus élevé chez les mâles ;
  • grand axe :
  • 6 cm chez les plus petits ;
  • 13 cm chez les plus grands ;
  • capacité ventriculaire moyenne : 80 mL ;
  • plage approximative : 25 à 100 mL ;
  • grand axe très oblique ;
  • projection du cœur : entre la 4e côte et le 7e cartilage intercostal.


Tissus musculaire cardiaque:

Le muscle cardiaque est un muscle strié, mais il se distingue du muscle squelettique par son organisation cellulaire et sa conduction intrinsèque.


  • fibres musculaires ramifiées ;
  • anastomosées ;
  • reliées par des disques intercalaires.


Ces disques permettent :

  • la cohésion mécanique ;
  • la communication entre cellules.


Chaque cellule possède en principe :

  • un noyau central ;
  • volumineux ;
  • ovale.


Le tissu forme un réseau 3D, entre lequel se trouve un tissu conjonctif fin riche en vaisseaux.


Squelette du coeur:

La musculature des oreillettes est séparée de celle des ventricules par un tissu conjonctif appelé squelette du cœur.


  • Il isole électriquement oreillettes et ventricules ;
  • seul le système de conduction le franchit.

Les 3 couches de la paroi cardiaque

LES VALVES

Le sens unique de circulation sanguine est garanti par des valves qui s’ouvrent et se ferment selon les différences de pression.

Les valves sont des replis de l’endocarde, maintenus par des tendons pour certaines.

Types de valves:

  • Valves artérielles
  • comportent 3 valvules en forme de demi-lune.
  • Valves atrio-ventriculaires
  • à droite : valve tricuspide ;
  • à gauche : valve mitrale.


Une erreur classique est de retenir uniquement leur nom sans les rattacher à leur côté anatomique. La logique à garder en tête est :

  • tricuspide = droite ;
  • mitrale = gauche.


SYSTEME CARDIONECTEUR ET TRANSMISSION DE L’EXCITATION

Le cœur ne dépend pas d’un ordre nerveux externe pour initier chaque battement. Il possède des cellules spécialisées auto-excitatrices.

Ces cellules :

  • génèrent spontanément des potentiels d’action ;
  • règlent le rythme ;
  • propagent l’excitation.


Fonctions du système cardionecteur:

  • rôle de pacemaker ;
  • conduction de l’excitation dans tout le myocarde.


Trajet de l’excitation cardiaque:

  • Nœud sinusal
  • situé dans la paroi de l’oreillette droite ;
  • juste sous l’entrée de la veine cave crâniale ;
  • point de départ de l’excitation.
  • Propagation dans les deux oreillettes
  • via les jonctions communicantes des disques intercalaires ;
  • provoque la contraction auriculaire.
  • Nœud auriculo-ventriculaire
  • situé dans le septum interauriculaire ;
  • devant l’entrée du sinus coronaire.
  • Faisceau auriculo-ventriculaire (faisceau de His)
  • seul lien électrique entre oreillettes et ventricules.
  • Branches droite et gauche
  • descendent dans le septum interventriculaire jusqu’à l’apex.
  • Fibres de Purkinje
  • diffusent rapidement l’influx dans l’apex puis vers le haut du ventricule.


Le ventricule se contracte environ 0,2 s après les oreillettes.

PHYSIOLOGIE ÉLECTRIQUE DES CELLULES CARDIAQUES

Un potentiel de membrane dépend d’une répartition inégale des ions de part et d’autre de la membrane. Le cœur transforme une activité électrique en activité mécanique.


Notions de base:

  • Gradient de concentration : différence de concentration entre deux compartiments.
  • Gradient électrique ou potentiel de membrane : différence de charge entre les deux faces de la membrane.


Dans les cellules cardiaques contractiles :

  • la face interne est plus négative ;
  • le potentiel de membrane est d’environ −90 mV.


Phases du potentiel d’action cardiaque


Dépolarisation:

  • stimulation par les cellules voisines ;
  • atteinte du seuil ;
  • ouverture des canaux rapides à Na+ ;
  • entrée de sodium ;
  • dépolarisation rapide.


Plateau:

  • ouverture des canaux lents à Ca2+ ;
  • entrée de calcium ;
  • maintien d’une charge positive intracellulaire.


Repolarisation

  • ouverture des canaux K+ ;
  • sortie de potassium ;
  • fermeture des canaux calciques ;
  • retour progressif à un potentiel négatif.


L’activité électrique déclenche ensuite la contraction après un léger décalage, selon un mécanisme reposant également sur :

  • calcium ;
  • troponine ;
  • actine ;
  • myosine.


Période réfractaire:

La période réfractaire est l’intervalle pendant lequel une deuxième contraction ne peut pas être déclenchée.


Dans le muscle cardiaque :

  • elle est plus longue que la contraction elle-même ;
  • cela empêche le tétanos.


Conséquence physiologique majeure: le coeur ne peut pas rester en contraction continue comme un muscle squelettique, ce qui est vital pour permettre le remplissage.

L’ÉLECTROCARDIOGRAMME (ECG)

La propagation de l’activité électrique dans le cœur produit des courants détectables à la surface du corps. L’ECG en est l’enregistrement.

Principales ondes et intervalles

Exemples d’anomalies:

  • onde P ou R augmentée :
  • possible hypertrophie de l’oreillette ou du ventricule ;
  • onde Q élargie :
  • possible infarctus du myocarde ;
  • onde T aplatie :
  • possible hypoxie myocardique.


LE CYCLE CARDIAQUE

Le sang se déplace toujours d’une zone de pression élevée vers une zone de pression plus faible. Les ouvertures et fermetures des valves dépendent donc des gradients de pression.

Le cycle cardiaque alterne :

  • systole : phase de contraction ;
  • diastole : phase de relaxation.

Dans un cycle normal :

  • les oreillettes se contractent pendant que les ventricules se relâchent ;
  • puis les ventricules prennent le relais.


Relaxation isovolumétrique:

  • la repolarisation ventriculaire (onde T) déclenche la relaxation ;
  • la pression ventriculaire chute ;
  • le sang tend à revenir depuis l’aorte et le tronc pulmonaire ;
  • cela ferme les valves aortiques et pulmonaires.

Toutes les valves étant fermées :

  • le volume ventriculaire ne change pas ;
  • seule la pression diminue.


Remplissage ventriculaire:

  • les ventricules se relâchent et leur volume interne augmente ;
  • la pression ventriculaire devient inférieure à la pression auriculaire ;
  • les valves atrio-ventriculaires s’ouvrent ;
  • le sang passe des oreillettes vers les ventricules.

Les quatre cavités sont alors en diastole, puis survient la systole auriculaire, qui complète le remplissage ventriculaire.



Systole ventriculaire:

À la fin de la systole auriculaire :

  • l’influx atteint les ventricules ;
  • ils se dépolarisent et se contractent ;
  • le sang pousse et ferme les valves atrio-ventriculaires.

Au début, toutes les valves sont fermées :

  • c’est la contraction isovolumétrique.


Quand la pression ventriculaire devient supérieure à celle des artères :

  • les valves artérielles s’ouvrent ;
  • le sang est éjecté :
  • phase d’éjection ventriculaire.

Puis :

  • les ventricules se relâchent ;
  • la pression chute ;
  • les valves artérielles se ferment ;
  • un nouveau cycle recommence.


LES BRUITS DU COEUR

Les bruits cardiaques ne correspondent pas au bruit du muscle lui-même, mais principalement aux turbulences du sang liées à la fermeture des valves.


Premier bruit : B1

  • survient au début de la systole ventriculaire ;
  • correspond à la fermeture des valves atrio-ventriculaires.

Ordre :

  • fermeture de la mitrale avant la tricuspide.


Deuxième bruit : B2

  • correspond à la fermeture des valves aortique et pulmonaire ;
  • marque le début de la diastole ventriculaire.

Ordre :

  • fermeture de la valve aortique avant la pulmonaire.


Résumé:

B1 = fermeture valves AV

B2 = fermeture des valves artérielles

RÉGULATION DE LA FRÉQUENCE CARDIAQUE

Même si le cœur possède une automaticité propre, sa fréquence et son efficacité sont modulées en permanence selon les besoins de l’organisme.

Les facteurs majeurs sont :

  • le système nerveux autonome ;
  • les hormones.


Régulation nerveuse autonome:

Le centre cardio-vasculaire du bulbe rachidien reçoit l’influence :

  • du système limbique ;
  • du cortex cérébral ;
  • des propriocepteurs ;
  • des chémorécepteurs ;
  • des barorécepteurs sensibles à la pression sanguine.


Voie sympathique:

  • fibres issues du bulbe vers la moelle ;
  • les nerfs cardiaques innervent :
  • nœud sinusal ;
  • nœud auriculo-ventriculaire ;
  • grande partie du myocarde.

Libération de noradrénaline :

  • stimulation des récepteurs β
  • β-adrénergiques ;
  • accélération de la dépolarisation spontanée ;
  • augmentation de la fréquence cardiaque.


Voie parasympathique:

  • passe par les nerfs vagues (X) ;
  • innerve surtout :
  • nœud sinusal ;
  • nœud auriculo-ventriculaire ;
  • myocarde auriculaire.

Libération d’acétylcholine :

  • hyperpolarisation ;
  • diminution de la fréquence cardiaque.


Régulation hormonale et ionique:


Hormones

  • adrénaline et noradrénaline de la médullosurrénale :
  • augmentent l’efficacité de la pompe cardiaque ;
  • hormones thyroïdiennes
  • effets similaires.

Ions

L’équilibre de :

  • K+
  • Ca2+
  • Na+

est particulièrement important.


Effets décrits :


  • K+ ou Na+ élevés :
  • diminution de la fréquence cardiaque et de la contractilité ;
  • excès de Na+ :
  • bloque l’entrée du Ca2+ ;
  • réduit la force de contraction ;
  • excès de K+ :
  • bloque la production des potentiels d’action ;
  • augmentation modérée de Ca2+ extracellulaire :
  • augmente la fréquence cardiaque ;
  • renforce les battements.


D’autres facteurs influencent aussi la fréquence cardiaque :

  • l’âge ;
  • le sexe ;
  • la condition physique ;
  • la température corporelle.


PLACE DU SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE DANS L’HOMÉOSTASIE

L’homéostasie correspond au maintien d’un milieu intérieur relativement stable malgré les variations externes ou internes.

Le système cardio-vasculaire y contribue en lien avec tous les autres systèmes.


Fonctions générales:

  • apport de O2 et de nutriments ;
  • élimination des déchets ;
  • maintien de la température tissulaire.


Relation avec les autres systèmes:


Système tégumentaire

  • apport des facteurs de coagulation ;
  • transport des leucocytes ;
  • participation à la réparation tissulaire ;
  • régulation de la déperdition thermique cutanée.


Système squelettique

  • apport de calcium et de phosphates ;
  • transport des hormones régulant le remodelage osseux.


Système musculaire

  • participation à la dissipation de chaleur ;
  • élimination de l’acide lactique.


Système endocrinien

  • transport des hormones ;
  • les cellules cardiaques sécrètent le facteur natriurétique auriculaire.


Système lymphatique et immunitaire

  • transport des lymphocytes, anticorps et phagocytes ;
  • la lymphe provient du surplus de liquide interstitiel.


Système respiratoire

  • transport de O2 des poumons vers les tissus ;
  • transport inverse du CO2


Système digestif

  • acheminement au foie de l’eau et des nutriments absorbés ;
  • transport des hormones digestives.


Système urinaire

  • les reins reçoivent environ 20 % du débit cardiaque au repos ;
  • filtration du sang ;
  • réabsorption des substances utiles ;
  • excrétion des déchets dans l’urine.



Exemple de patho: la coronopathie

Le myocarde dépend d’une vascularisation propre : les artères coronaires. Si leur lumière diminue, l’oxygénation du muscle cardiaque devient insuffisante.


La coronopathie correspond à une atteinte liée à l’accumulation de plaques d’athérosclérose dans les artères coronaires.


Conséquences:

  • diminution du débit sanguin vers le myocarde ;
  • risque d’ischémie myocardique.

Le même mécanisme d’athérosclérose peut atteindre d’autres artères de l’organisme.


Facteur favorisant mentionné:

  • excès de particules de LDL, qui favorise l’athérosclérose.


une baisse du débit coronaire compromet directement la fonction de la pompe cardiaque, puisque le muscle cardiaque lui-même devient moins bien perfusé.


SYNTHÈSE:

Le système cardio-vasculaire est un réseau intégré de transport, d’échange et de régulation. Le sang transporte nutriments, gaz, hormones, anticorps et déchets ; les vaisseaux distribuent ou récupèrent ce flux selon une architecture adaptée ; les capillaires assurent les échanges avec les tissus ; le cœur agit comme une pompe rythmique grâce à un système de conduction autonome et à une mécanique valvulaire précise.


L’ensemble fonctionne selon une logique cohérente :

  • électricité cardiaque → contraction myocardique ;
  • variations de pression → ouverture/fermeture des valves ;
  • circulation sanguine → nutrition, défense, élimination et thermorégulation.


À l’échelle de l’organisme, le système cardio-vasculaire est donc un acteur central de l’homéostasie, en interaction permanente avec les systèmes respiratoire, urinaire, digestif, endocrinien, immunitaire, musculaire, squelettique et tégumentaire. Une altération de sa structure ou de sa régulation, comme dans la thrombose ou la coronopathie, peut rapidement compromettre l’ensemble de l’équilibre physiologique.