Physique appliquée à la médecine

[Pakaa]

Bonjour,

Je suis étudiant en médecine, et une question me perturbe dans mes cours de physiologies cardiaques, relevant de la physique, c'est notamment en rapport avec la relation entre le dépit, la pression, et la résistance ainsi que la loie de Poiseuille.

Pour mon prof, pour conserver un débit constant lorsque la pression augmente, on doit dilater l'artère.
Cependant, pour moi si on veut conserver ce débit constant avec une pression qui augmente, il faut que la résistance augmente également et donc il faut diminuer le rayon de l'artère non ?
Il en va de même si on raisonnance par l'abstraction : le débit étant le volume de sang qui passe par unité de surface en un certain laps de temps, si la pression augmente pour que le débit se conserve, il faudrait réduire le rayon de l'artère non ?
Ça c'est mon raisonnement.

Quand j'en parle à mes camarades, il m'indique que pour conserver ce débit constant (lors d'une augmentation de pression), on dilate l'artère comme ça la pression diminue. Donc si on la dilate, la pression va diminuer, et la résistance aussi : le débit se conserve bien (reste constant), la théorie semble valable pourtant contradictoire avec la mienne non ?

Qu'en pensez-vous ?
J'espère avoir été clair,
Merci d'avance

Cordialement,
Pakaa
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[gts2]

Je pense que le problème vient du fait que l'artère obéit à deux lois de pression : Poiseuille d'une part et celle provenant de l'élasticité des parois d'autre part.
Or ce deuxième effet fait que si l'on augmente la pression, celle-ci a tendance à se dilater et donc le débit augmente.

Il faudrait voir le texte exact : dans "on doit dilater l'artère", doit signifierait que la pression oblige l'artère à se distendre.

[Pakaa]

Bonjour gts2, merci pour votre réponse,

En effet, comme vous l'avez dis, si la pression augmente ; l'artère va se dilater, cependant les résistances vont alors diminuer si on prend en compte la formule de Poiseuille et le débit va alors être constant si les pression et résistances diminuent non ?

Le texte exact : ''La dilatation de l'artère permet de garder un débit constant, malgré une augmentation de pression''.

[gts2]

Si la pression augmente ; l'artère va se dilater, cependant les résistances vont alors diminuer si on prend en compte la formule de Poiseuille et le débit va alors être constant si les pression et résistances diminuent non ?

J'ai du mal à suivre : début de la phrase "la pression augmente", fin de la phrase "les pression ... diminuent", donc ?

Le texte exact : ''La dilatation de l'artère permet de garder un débit constant, malgré une augmentation de pression''.

Il doit y avoir un contexte, parce que sinon, je suis d'accord avec votre interrogation initiale, s'il y a dilatation ET augmentation de pression, cela fait DEUX raisons qui vont dans le même sens : l'augmentation du débit.

Contexte : est-ce que cela concerne un régime transitoire ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Black Jack 2]

Bonjour,

Ce n'est pas du tout mon domaine et donc ma réponse est à prendre avec la plus grande prudence.

De plus, la phrase est sortie de son contexte et permet donc des interprétations diverses.

Mon idée (sans aucune garantie) :

Le coeur injecte du sang périodiquement, suit une pause et puis cela recommence ...

Si les vaisseaux sanguins étaient indéformables, le système sanguin recevrait des à coups (phénomène de coups de bélier) dangereux.

Mais heureusement, les vaisseaux sanguins sont "élastiques", lorsque le coeur injecte du sang, la pression augmente et les vaisseaux sanguins se dilatent, emmagasinant ainsi une partie du volume sanguin.

Lorsque le coeur cesse d'injecter du sang, la pression redescent et les vaisseaux sanguins se contractent et évacuent le surplus de volume sanguin qu'ils avaient emmagasinés ... et ainsi permettent d'assurer le débit de sang grandement moins variable.

Dit autrement : Les variations de volume des artères suivant les variations de pression dues aux "à coup" de l'injection de sang par le coeur permettent de "lisser" de débit dans le système sanguin.

Peut-être complètement faux ou ne concernant pas directement ta question ???

[Sethy]

Ne pas oublier non plus que :

Règle numéro 1 : le prof a toujours raison
Règle numéro 2 : faire confiance à Règle numéro 1.

Outre cette boutade, je dirais que même si l'explication est physiquement bancale, il est certain que c'est ce qui est observé.

J'ai déjà entendu des profs (dans le domaine de la santé) dire qu'un tube de Coolidge générait des rayons X par simple chauffage ... j'avais calculé et je crois qu'il fallait dépasser le million de degré.

[gts2]

Dit autrement : Les variations de volume des artères suivant les variations de pression dues aux "à coup" de l'injection de sang par le coeur permettent de "lisser" de débit dans le système sanguin.

Cela me parait cohérent et voudrait dire que la phrase

''La dilatation de l'artère permet de garder un débit constant, malgré une augmentation de pression''.

serait en fait

''La dilatation/contraction de l'artère permet de garder un débit constant, malgré une variation de pression''.

Mais dans ce cas, la phrase initiale est un sacré raccourci.

[Pakaa]

Bonjour à tous, merci pour vos réponses,

Enfaite gts2, si je reformule ma phrase précédante, ça donne :

Certes les artères vont se dilater à chaque contraction du coeur (systole) qui va injecter le sang dans l'aorte relié directement au coeur, ça c'est un peu la conséquence direct de l'impulsion ; c'est pour éviter une rupture. Si je comprend bien cette dilatation, permet de diminuer ce surplus de pression dans l'aorte venant de l'impulsion du coeur. Donc on a d'un côté la pression qui diminue comme ça.
Cependant en même temps, la dilatation engendre nécessairement une augmentation du rayon de l'artère, et donc une baisse des résistances de celle-ci. Donc on a une pression et une résistance qui diminuent et qui donc mènent bien à un débit constant (numérateur + déno diminue).

Et dans ce cas, les propos du prof semblent cohérents, par étapes, on aurait :

-1) Augmentation de la pression dans le vaisseau provoquée par la contraction du coeur
-2) Le vaisseau réagit à travers son élasticité par une dilatation servant à calmer ce coup brutal, et à diminuer la pression dans l'artère par augmentation de la surface. En même temps, la résistance diminue également dut à l'augmentation du rayon de l'artère. Ainsi, le débit reste constant.

Qu'en pensez-vous, trouvez-vous ça incohérent ou ça tient la route ?

Merci d'avance.

[calculair]

Bonjour,

Je crois que l'approche du prof est beaucoup trop simpliste

1) Tu prends un tuyeau d'arrosage souple ; Si tu augmentes pression en laissant l'extrémité ouverte , le débit augmente, et le diamètre aussi

2) tu fermes l'extrémité un peu, la pression augmente plus le débit cela va dépendre du niveau de fermeture

3) tu fermes à 100% la pression augmente , le débit est nul

donc tous ces paramètres sont liés , on ne peut pas se prononcer uniquement sur la pression , le diamètre et le débit, il faut prendre en compte l'ensemble du réseau...

[gts2]

Par étapes, on aurait :
-1) Augmentation de la pression dans le vaisseau provoquée par la contraction du coeur
-2) Le vaisseau réagit à travers son élasticité par une dilatation servant à calmer ce coup brutal, et à diminuer la pression dans l'artère par augmentation de la surface. En même temps, la résistance diminue également dut à l'augmentation du rayon de l'artère. Ainsi, le débit reste constant.

Comme dit pas @calculair, c'est un peu trop simple.
1- à voir les courbes (pression du coeur)/(pression aorte), on voit qu'il y a égalité, autrement dit la pression est imposée par le coeur, on ne peut la faire diminuer,
2- ce qui se passe aux niveaux des artères n'est manifestement pas du régime permanent,
3- à ce que j'ai compris, (déjà dit par @Black jack 2), l'augmentation de section permet de stocker du sang : le débit d'entrée dans l'artère est différent du débit de sortie
4- une fois la systole terminée, la pression peut diminuer, donc la section, on éjecte alors le surplus, on a bien en sortie diminution de la variabilité du débit.

Encore une fois, il faudrait voir le contexte.