Hémodynamique

[HUGEPONEY]

Bonjour, dans la partie physiologie cérébrale d'un de mes livre il y est inscrit le paragraphe suivant :

"Si l’élévation de la tête modifie la pression transmurale des vaisseaux cérébraux, elle ne modifie en aucun cas la pression de perfusion. Dans un système fermé, le flux liquidien ne dépend que de la différence de pression entre la sortie et l’entrée du système et non du trajet des tuyaux. Une analogie pour comprendre la situation est celle d’un tuyau de jardin raccordé à l’entrée et à la sortie d’une pompe électrique. Lorsque la pompe est arrêtée, il n’y a pas de mouvement d’eau quelle que soit la position des parties intermédiaires du tuyau. Lorsque la pompe est en marche, le débit dans le tuyau dépend du débit de la pompe quelle que soit la position haute ou basse du circuit. En d’autres termes, dans l’organisme, le sang n’a pas plus de difficultés à aller « vers le haut » que « vers le bas » [31]."

Comment expliquer que la gravité et la création d'une colonne de fluide et d'une pression hydrostatique n'augmente t'elle pas la pression de perfusion dans un aval plus déclive et inversement ?

Je ne comprends pas comment cela est possible et notamment :
- Pourquoi positionner un patient en position de Trendelenbourg augmente le retour veineux dans ce cas ?
- Pourquoi un patient souffrant de rétrécissement artériel des membres inférieurs améliore sa symptomatologie en mettant sont pied déclive ?
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[Pterygoidien]

En tout cas il faut bien avoir en tête que le travail augmente. Le débit délivré ne change pas pour un gradient de pression fixé pour la simple raison qu'il s'agit d'un fluide incompressible, mais ce passage fait des approximations qui ne sont pas tout à fait correctes. C'est si on admet l'ensemble des systèmes d'adaptation mis en place par l'organisme pour maintenir un débit et une pression de perfusion relativement constant au niveau des artères cérébrales.

Toutefois, le fait de dire que le sang n'a pas plus de difficultés à aller "vers le haut" que "vers le bas" est une affirmation que je trouve fausse et en contradictions avec ce que l'on sait de la mécanique des fluides. C'est un fait que le travail qu'il faudra pour mobiliser une colonne de fluide va considérablement varier selon que le fluide s'écoule contre le champ gravitationnel ou non. Dans le cas du circuit cardio-vasculaire, le coeur agit comme une pompe pulsatile qui envoie à chaque a-coup un volume éjecté à haute pression dans le circuit d'aval, et ce circuit agit comme une contrainte physique variable qui détermine les conditions dans lesquels la pompe cardiaque va opérer. Le système vasculaire peut aisément faire varier ses résistances et moduler le volume éjecté par le coeur à chaque battement (et donc, in fine, le débit cardiaque). En fait, si on regarde le système cardiovasculaire selon un système ohmique, il faut avoir en tête que la résistance est la variable, la pression est la constante et le débit la résultante : les détecteurs sensoriels qui régulent le système cardiovasculaire tentent en premier lieu (dans la régulation neurale à court terme) de maintenir une pression artérielle moyenne.

Mais dire que la pression qui arrive au niveau des artères cérébrales ne varie pas selon la position de la tête est absolument faux, et s'observe en clinique très facilement par l'hypotension orthostatique, lorsqu'un individu passe de la station assise ou couchée à la station debout et ressent des vertiges, car le coeur n'a pas eu le temps de s'adapter aux changements de conditions hémodynamiques. Elle s'observe aussi chez la girafe, qui dispose d'un réseau artériel collatéral appelé le rete mirabile (réseau admirable) au niveau de son cou, et dont la résistance varie en fonction de la position de la tête : en effet, chez la girafe, le coeur doit vaincre une résistance très élevée pour éjecter le sang jusqu'à la tête hautement située, et il est donc adapté à envoyer le sang à très haute pression dans le circuit d'aval pour qu'il atteigne les artères cérébrales (il est ainsi envoyé à 220 mmHg de PAM à la sortie du coeur, pour arriver à 90-100 mmHg de PAM au niveau du cerveau) : quand la giraffe se penche, les résistances internes (par la "colonne d'eau", et donc la diminution de la pression hydrostatique d'aval) vers les artères cérébrales diminuent drastiquement. S'il n'y avait pas ce rete mirabile, le sang arriverait à très haute pression dans le cerveau et provoquerait une hémorragie cérébrale. Dès lors, le rete mirabile rentre en jeu dans le cas où la giraffe penche la tête en augmentant la résistance des artères en amont de la circulation cérébrale, et en redirigeant une partie du débit vers le rete mirabile, qui est très torsionné et impose une importante résistance, provoquant une perte de charge. Ce système s'assure donc que la pression qui arrive au niveau des artères cérébrales soit constante. La seule raison pour laquelle c'est possible, c'est car il s'agit d'un mécanisme d'adaptation, qui s'oppose à un comportement physique de la mécanique des fluides (c'est là qu'il faut faire la distinction, entre ce qui est du domaine de la physique et dont l'évolution du système peut être prédit, et ce qui est du domaine de la physiologie et des mécanismes qui vont s'opposer à cette évolution dans un but de préserver un paramètre particulier). Donc la position de la tête dans le champ gravitationnel a son importance et peut faire varier le débit sanguin qui lui parvient.

Malheureusement, le système vasculaire est plus complexe qu'un circuit ohmique : certains vaisseaux se distendent de façon à s'accommoder à une pression croissante, ce qui va diminuer la résistance qu'oppose le vaisseau mais aussi la pression résultante. Une telle situation aboutit à une pression intravasculaire relativement constant, tandis que c'est le débit qui varie. De tels vaisseaux sont dits compliants et concernent essentiellement la circulation pulmonaire et le circuit veineux systémique. D'autres vaisseaux sont résistifs, et imposent une résistance qui est dictée par un tonus musculaire lisse dans la paroi du vaisseau, de sorte qu'une augmentation du débit de perfusion pour une résistance constante va résulter en une augmentation de la pression : la résistance est alors la constante.

Dès lors, l'affirmation "dans un système fermé, le flux liquidien ne dépend que de la différence de pression entre la sortie et l’entrée du système et non du trajet des tuyaux." n'est vrai qu'à condition que la pompe s'adapte aux différentes contraintes effectuées par ce circuit, de façon à maintenir un débit constant malgré une résistance variable. Car le travail lui, varie bel et bien.
Ensuite, parce que le circuit est fermé, le débit aura tendance à être maximal vers les zones de moindre résistances : ainsi, dans une zone de bifurcation, si les deux branches filles ont des résistances inégales, le débit distribué sera plus grand en faveur de la branche qui impose une résistance plus faible. Il faut bien avoir cette notion en tête pour le circuit artériel systémique qui est un circuit divergent : en conditions basales, de nombreux vaisseaux systémiques imposent une résistance dictée par le système nerveux orthosympathique qui s'assure à ce qu'une bonne partie du débit cardiaque soit redirigé vers certains circuits qui concernent les organes essentiels à la vie, tels que le cerveau, le coeur et les reins. Ce tonus orthosympathique est une variable importante qui est amené à être modifié en fonction des situations, notamment la position du sujet mais aussi l'effort physique, un stress émotionnel, etc...

[Pterygoidien]

A la relecture je me demande si mon message a bien répondu à tes questions. N'hésites pas à donner un signe si tu as bien compris, ou à poser d'autres questions.

[HUGEPONEY]

Bonjour,

Je suis tout à fait d'accord avec vos explications et je pense également que le passage de ce texte faisait des aproximations vulgaires. Je ne comprends toujours pas ce que l'auteur à voulu dire

Merci de votre réponse et désolé du retard

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