1 / 51

Déterminants du Débit Cardiaque

Déterminants du Débit Cardiaque. Alain Combes Service de Réanimation Médicale Hôpital Pitié-Salpêtrière, Paris, France. Objectifs de la circulation. Apporter O 2 aux organes périphériques Système clos artério-veineux: Débit retour veineux = Débit éjection des 2 ventricules

virgil
Download Presentation

Déterminants du Débit Cardiaque

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Déterminants du Débit Cardiaque Alain Combes Service de Réanimation Médicale Hôpital Pitié-Salpêtrière, Paris, France

  2. Objectifs de la circulation • Apporter O2 aux organes périphériques • Système clos artério-veineux: • Débit retour veineux = Débit éjection des 2 ventricules • Système en série • VD, circulation pulmonaire, VG • Systèmes en parallèle • Circulations régionales

  3. Système cardio-circulatoire VD + Pulm + VG En série Circulations Régionales en Parallèle

  4. Définitions DC = FC x VES FC = Fréquence cardiaque/min VES = Volume d’éjection systolique Valeur normale = 5 à 6 L/min IC = DC / Sc Valeur normale > 3 L/min/m²

  5. Loi de Poiseuille DC = P / R P = Pression aortique, mmHg R = Résistances artérielles • Pour un fluide parfait: • À faible viscosité • Si l’écoulement est laminaire

  6. DC = FC x VES

  7. Déterminants du VES • Pré-charge • Fonction POMPE ventriculaire • Performance diastolique • Performance systolique • Post-charge

  8. Définition de la précharge du cœur • Ensemble des facteurs qui contribuent à créer la contrainte (=stress) qui s’exerce sur la paroi ventriculaire en fin de diastole • Juste avant la phase de contraction isovolumique

  9. Courbes P/V ventriculaires A-B: Systole C-D: Diastole Pré-Charge

  10. Tension, Pression, Stress…La loi de Laplace • Pour une sphère de rayon r, où règne la pression P, la contrainte (stress) qui s’exerce par U de surface sur la paroi d’épaisseur h: • s = P x r / 2 h, dynes/cm² • La tension qui s’exerce sur un point discret de la paroi de la sphère est: • T = s x h = P x r / 2, dynes

  11. Pré-charge et Loi de Laplace • Pré-charge = contrainte s en fin de diastole • s = P x r /2h • La précharge VG est donc: • Proportionnelle à la pression qui règne dans la cavité et au rayon du ventricule • Inversement proportionnelle à l’épaisseur de la paroi • Donc pression et volume (ou diamètres) télé-diastoliques sont des approximations de la précharge

  12. Déterminants de la pré-charge • Retour veineux, qui dépend • Volume sanguin circulant • Apports/pertes liquidiens, fonction rénale… • Résistance/compliance du réseau veineux capacitif (rôle du système nerveux autonome) • Pressions intra-thoracique et intra-abdominale • Débit cardiaque (circuit fermé) • Compliance du ventricule et du péricarde • Performance diastolique de la pompe cardiaque

  13. Effets d’une modification de pré-charge sur le DC Q, L/min DC Retour V POD, mmHg 0

  14. Effets d’une modification de pré-charge sur le DC Q, L/min DC Débit Cardiaque Retour V POD, mmHg 0

  15. Effets d’une modification de pré-charge sur le DC Q, L/min Retour V Remplissage POD, mmHg 0

  16. Effets d’une modification de pré-charge sur le DC Q, L/min Retour V DQ POD, mmHg 0

  17. Effets d’une modification de pré-charge sur le DC Q, L/min Retour V DQ2 DQ1 POD, mmHg 0

  18. Effets d’une modification de pré-charge sur les courbes P/V http//mphywww.tamu.edu/davis/models/pvmodel.html

  19. Déterminants du VES • Pré-charge • Fonction POMPE ventriculaire • Performance systolique • Performance diastolique • Post-charge

  20. Performance systolique • = Contractilité, état inotrope du myocarde: • Propriété inhérente du myocarde à se contracter • Génération d’une force augmentant vitesse et amplitude du raccourcissement des fibres myocardiques • Indépendamment des conditions de charge (pré et post charge ventriculaire) et de la fréquence cardiaque • Augmentée par l’effort, les catécholamines endogènes ou pharmacologiques, les digitaliques… • Au niveau moléculaire, l’augmentation de la contractilité résulte d’une augmentation de l’interaction du calcium avec les protéines contractiles • Indices pour évaluer l’état inotrope: • dP/dt, FE VG, Travail systolique VG… • Élastance en fin de systole +++

  21. Courbes P/V ventriculaires A-B: Systole C-D: Diastole

  22. Élastance en fin de systole

  23. Effet inotrope et courbes P/V Ees - Ees + Effet inotrope négatif Effet inotrope positif

  24. Effet inotrope + sur les courbes P/V http//mphywww.tamu.edu/davis/models/pvmodel.html

  25. Performance diastolique • = État lusitrope du myocarde: • Diastole cardiologique: • relaxation isovolumique + remplissage ventricule • Au niveau moléculaire, capacité à faire baisser la concentration de Ca++ intracellulaire • Phosphorylation de protéines du SR, phospholamban en particulier, qui augmente la vitesse de réabsorption du Ca • Varie le plus souvent parallèlement à l’état inotrope du myocarde • Un des déterminants de la pré-charge ventriculaire

  26. Effet lusitrope et courbes P/V Effet lusitrope négatif Effet lusitrope positif

  27. Loi de Franck-Starling • Loi de Starling: • Plus le volume télédiastolique ventriculaire augmente, plus importante sera l’énergie générée par la contraction du ventricule et plus important sera le volume de sang éjecté et la pression générée • Loi de Franck: • L’augmentation du volume télédiastolique s’accompagne d’une augmentation de la vitesse de raccourcissement des fibres, d’une force générée plus importante et d’une accélération de la relaxation • Donc description d’un effet inotrope et lusitrope positif lorsque le volume télédiastolique ventriculaire augmente

  28. Loi de Franck-Starling

  29. Relation force-fréquence • « Treppe », «Positive Staircase », effet escalier +, Bowditch effect: • Une augmentation de la fréquence cardiaque entraîne une augmentation de la force générée par le ventricule • En cas de stimulation ventriculaire rapide, plus de Ca++ entre dans la cellule que ne peuvent en extruder les pompes cellulaires • Cas particulier de la potentialisation post-extrasystolique • « Negative Staircase », effet escalier -, Woodworth effect: • Une augmentation de la fréquence cardiaque entraîne une diminution de la force générée par le ventricule

  30. Positive Staircase 

  31. Négative Staircase 

  32. Effet «Anrep» • Une brutale augmentation de la post-charge VG entraîne un effet inotrope positif dans les minutes qui suivent…

  33. Déterminants du VES • Pré-charge • Fonction POMPE ventriculaire • Performance diastolique • Performance systolique • Post-charge

  34. Définition de la post-charge du cœur • Ensemble des facteurs qui contribuent à créer la contrainte (=stress) qui s’exerce sur la paroi ventriculaire pendant la phase de contraction (isovolumique + éjection)

  35. Post-charge et Loi de Laplace • Post-charge = contrainte s VG en systole • s = P x r /2h • La post-charge VG est donc d’autant plus importante que: • La pression systolique nécessaire pour ouvrir la valve Ao et éjecter le sang vers l’aorte est plus importante • Le volume ventriculaire systolique est plus important • Donc à P identique, plus le VG est dilaté, plus la post-charge appliquée aux fibres myocardiques est élevée • Inversement proportionnelle à l’épaisseur de la paroi • La contrainte ventriculaire en fin de systole est donc le reflet des composantes de la post-charge • Maximum de pression généré en systole par le VG • Résistances artérielles périphériques, Compliance aortique

  36. Déterminants de la post-charge • Résistances vasculaires • Régulation nerveuse • Fibres vasoconstrictrices sympathiques vasculaires: • Centres bulbaires, ganglions S para-rachidiens • Action de la noradrénaline sur les récepteurs a1 • Fibres vasodilatatrices • Essentiellement musculaires, mises en jeu lors de l’effort musculaire • Médiateur: acétylcholine • Régulation humorale • Catécholamines circulantes (médullosurrénale) • Système rénine-angiotensine • Endothéline • Vasopressine • Kinines et prostaglandines vasodilatatrices • Élastance et compliance aortique intrinsèques (effet de l’âge)

  37. Déterminants de la post-charge • Pression générée par l’éjection ventriculaire • État inotrope du cœur • Pré-charge, qui dépend du débit de retour veineux, donc du DC • Donc le volume télédiastolique puis télésystolique • Mécanisme de Franck-Starling • Effet Escalier (fréquence), • Effet Anrep (post-charge)

  38. Impédance artérielle à l’éjection • Autre définition de la post-charge VG • Par définition, impédance Ao: • Z = PAo / QAo • Varie donc à tout moment de l’éjection • La décomposition du spectre d’impédance éjectionnel • Magnitude et phase pour chaque fréquence • Nécessite une transformation de Fourier et une mesure HiFi en continu de la pression et du débit au point considéré. • L’impédance (et la post-charge) augmentent lorsque: • PAo augmente (HTA, baisse de la compliance Ao) • QAo diminue (RAC, CMH)

  39. Effet de la post-charge et courbes P/V http//mphywww.tamu.edu/davis/models/pvmodel.html

  40. Pré-charge, état inotrope, post-charge:Inter-relations des 3 composantes • La pré-charge détermine en partie la force de contraction générée par le ventricule • Une augmentation de l’état inotrope augmente le débit et la pression aortique, • Donc augmente la post-charge, • Une augmentation du débit Ao va augmenter le retour veineux et donc la pré-charge…

  41. DC = FC x VES

  42. Déterminants de la fréquence cardiaque • Contrôle nerveux • Tonus sympathique accélérateur • Tonus parasympathique modérateur, prédominant à l’état basal • Boucle de régulation • Récepteurs (baro-, chemo-, métabo-récepteurs) • Centres: corticaux, sous-corticaux, bulbaires, médullaires • Action: sur centres nodaux cardiaques • Contrôle humoral • Catécholamines circulantes accélératrices

  43. Contrôle nerveux de la FC

  44. Contrôle nerveux de la FC

  45. FC et DC, à inotropisme constant

  46. Effet de la FC et courbes P/V http//mphywww.tamu.edu/davis/models/pvmodel.html

  47. Adaptation physiologique • Réponse cardio-vasculaire à l’effort: • Toutes les actions (contractions musculaires + actions cardiovasculaires) sont mises en œuvre par le cortex moteur (puis hypothalamus, centres bulbaires, S et paraS) • Tachycardie par activation sympathique généralisée • Hausse des catécholamines circulantes qui augmentent l’inotropisme et l’état lusitrope du cœur • Activation sympathique vasculaire • Musculaire, vasodilatatrice • Autres territoires, vasoconstriction • Forte augmentation du DC (>25 L/min) • D’où augmentation du retour veineux et augmentation de PA, inotropisme (Starling…)

  48. Adaptation physiologique • Réponse au passage en orthostatisme • Baisse brutale PA dans partie sup du corps et séquestration de sang dans le secteur veineux capacitif des membres inf • Activation des barorécepteurs, chute du tonus paraS et activation Sympathique intense • Tachycardie • Hausse des catécholamines circulantes • Qui augmentent l’inotropisme et l’état lusitrope du cœur • Qui entraînent une vasoconstriction artérielle et veineuse

  49. Choc septique • Brusque baisse des résistances vasculaires systémiques • Hypotension • Mise en jeu des barorécepteurs artériels et cardiaques, des chémorécepteurs • Tachycardie réflexe • Hausse initiale du DC par: • Baisse de post-charge • Tachycardie • Malgré baisse constante et précoce de l’état inotrope et lusitrope du myocarde • Diminution secondaire du DC par: • Insuffisance de pré-charge • Diminution de l’état inotrope et lusitrope du myocarde

More Related