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23.5 : Régulation du débit sanguin et de la pression artérielle - Biologie

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Compétences à développer

  • Décrire le système de circulation sanguine dans le corps
  • Décrire comment la pression artérielle est régulée

La pression artérielle (TA) est la pression exercée par le sang sur les parois d'un vaisseau sanguin qui aide à pousser le sang à travers le corps. La pression artérielle systolique mesure la quantité de pression que le sang exerce sur les vaisseaux pendant que le cœur bat. La pression artérielle systolique optimale est de 120 mmHg. La pression artérielle diastolique mesure la pression dans les vaisseaux entre les battements cardiaques. La pression artérielle diastolique optimale est de 80 mmHg. De nombreux facteurs peuvent affecter la tension artérielle, tels que les hormones, le stress, l'exercice, l'alimentation, la position assise et debout. Le flux sanguin dans le corps est régulé par la taille des vaisseaux sanguins, par l'action des muscles lisses, par des valves unidirectionnelles et par la pression du fluide sanguin lui-même.

Comment le sang circule dans le corps

Le sang est poussé à travers le corps par l'action du cœur qui pompe. Avec chaque pompe rythmique, le sang est poussé sous haute pression et vitesse loin du cœur, initialement le long de l'artère principale, l'aorte. Dans l'aorte, le sang circule à 30 cm/sec. Au fur et à mesure que le sang se déplace dans les artères, les artérioles et finalement vers les lits capillaires, la vitesse de mouvement ralentit considérablement à environ 0,026 cm/sec, mille fois plus lentement que la vitesse de mouvement dans l'aorte. Alors que le diamètre de chaque artériole et capillaire est beaucoup plus étroit que le diamètre de l'aorte, et selon la loi de continuité, le fluide devrait voyager plus rapidement à travers un tube de diamètre plus étroit, le débit est en fait plus lent en raison du diamètre global de tous les capillaires combinés étant bien plus grands que le diamètre de l'aorte individuelle.

La vitesse lente de déplacement à travers les lits capillaires, qui atteignent presque toutes les cellules du corps, facilite l'échange de gaz et de nutriments et favorise également la diffusion de fluide dans l'espace interstitiel. Une fois que le sang a traversé les lits capillaires jusqu'aux veinules, aux veines et enfin aux veines caves principales, le débit augmente à nouveau mais reste beaucoup plus lent que le débit initial dans l'aorte. Le sang se déplace principalement dans les veines par le mouvement rythmique des muscles lisses de la paroi vasculaire et par l'action du muscle squelettique lorsque le corps bouge. Parce que la plupart des veines doivent déplacer le sang contre l'attraction de la gravité, le sang est empêché de refluer dans les veines par des valves unidirectionnelles. Parce que la contraction des muscles squelettiques aide à la circulation sanguine veineuse, il est important de se lever et de bouger fréquemment après de longues périodes d'assise afin que le sang ne s'accumule pas dans les extrémités.

Le flux sanguin à travers les lits capillaires est régulé en fonction des besoins du corps et est dirigé par des signaux nerveux et hormonaux. Par exemple, après un repas copieux, la majeure partie du sang est détournée vers l'estomac par vasodilatation des vaisseaux du système digestif et vasoconstriction d'autres vaisseaux. Pendant l'exercice, le sang est détourné vers les muscles squelettiques par vasodilatation tandis que le sang vers le système digestif serait diminué par vasoconstriction. Le sang qui pénètre dans certains lits capillaires est contrôlé par de petits muscles, appelés sphincters précapillaires, illustrés à la figure (PageIndex{1}). Si les sphincters sont ouverts, le sang s'écoulera dans les branches associées du sang capillaire. Si tous les sphincters sont fermés, le sang s'écoulera directement de l'artériole à la veinule par le canal de circulation (voir la figure (PageIndex{1})). Ces muscles permettent au corps de contrôler avec précision le moment où les lits capillaires reçoivent le flux sanguin. À un moment donné, seulement environ 5 à 10 % de nos lits capillaires sont réellement traversés par du sang.

Connexion artistique

Les varices sont des veines qui s'agrandissent parce que les valves ne se ferment plus correctement, permettant au sang de refluer. Les varices sont souvent les plus saillantes sur les jambes. Pourquoi pensez-vous que ce soit le cas?

Lien vers l'apprentissage

Le système circulatoire composé du cœur, des artères, des capillaires et des veines est le mécanisme de pompage qui transporte le sang dans tout le corps. Visitez ce site pour voir le flux sanguin du système circulatoire

Les protéines et autres gros solutés ne peuvent pas quitter les capillaires. La perte du plasma aqueux crée une solution hyperosmotique dans les capillaires, en particulier près des veinules. Cela fait qu'environ 85% du plasma qui quitte les capillaires se diffuse finalement dans les capillaires près des veinules. Les 15 % restants du plasma sanguin s'écoulent du liquide interstitiel vers les vaisseaux lymphatiques voisins (Figure (PageIndex{2})). Le liquide dans la lymphe est de composition similaire au liquide interstitiel. Le liquide lymphatique traverse les ganglions lymphatiques avant de retourner au cœur via la veine cave. Les ganglions lymphatiques sont des organes spécialisés qui filtrent la lymphe par percolation à travers un labyrinthe de tissu conjonctif rempli de globules blancs. Les globules blancs éliminent les agents infectieux, tels que les bactéries et les virus, pour nettoyer la lymphe avant qu'elle ne retourne dans la circulation sanguine. Une fois nettoyée, la lymphe retourne au cœur sous l'action du pompage des muscles lisses, de l'action des muscles squelettiques et des valves unidirectionnelles rejoignant le sang de retour près de la jonction des veines caves entrant dans l'oreillette droite du cœur.

Connexion Évolution : Diversité des vertébrés dans la circulation sanguine

La circulation sanguine a évolué différemment chez les vertébrés et peut présenter des variations chez différents animaux pour la quantité requise de pression, l'emplacement des organes et des vaisseaux et la taille des organes. Les animaux à long cou et ceux qui vivent dans des environnements froids ont des adaptations distinctes de la pression artérielle.

Les animaux à long cou, comme les girafes, ont besoin de pomper le sang vers le haut depuis le cœur contre la gravité. La pression artérielle nécessaire au pompage du ventricule gauche serait équivalente à 250 mm Hg (mm Hg = millimètres de mercure, une unité de pression) pour atteindre la hauteur de la tête d'une girafe, soit 2,5 mètres plus haut que le cœur. Cependant, si des freins et contrepoids n'étaient pas en place, cette tension artérielle endommagerait le cerveau de la girafe, en particulier si elle se penchait pour boire. Ces freins et contrepoids comprennent des valves et des mécanismes de rétroaction qui réduisent le débit cardiaque. Les dinosaures à long cou comme les sauropodes devaient pomper le sang encore plus haut, jusqu'à dix mètres au-dessus du cœur. Cela aurait nécessité une tension artérielle de plus de 600 mm Hg, ce qui n'aurait pu être atteint que par un cœur énorme. Il n'existe pas de preuves d'un cœur aussi énorme et les mécanismes pour réduire la pression artérielle requise incluent le ralentissement du métabolisme à mesure que ces animaux grossissaient. Il est probable qu'ils ne se nourrissaient pas systématiquement de la cime des arbres mais paissaient sur le sol.

Vivant dans l'eau froide, les baleines ont besoin de maintenir la température de leur sang. Ceci est réalisé par les veines et les artères étant rapprochées afin que l'échange de chaleur puisse se produire. Ce mécanisme est appelé échangeur de chaleur à contre-courant. Les vaisseaux sanguins et l'ensemble du corps sont également protégés par d'épaisses couches de graisse pour éviter les pertes de chaleur. Chez les animaux terrestres qui vivent dans des environnements froids, une fourrure épaisse et l'hibernation sont utilisées pour conserver la chaleur et ralentir le métabolisme.

Pression artérielle

La pression du flux sanguin dans le corps est produite par la pression hydrostatique du fluide (sang) contre les parois des vaisseaux sanguins. Le fluide se déplacera des zones de hautes à basses pressions hydrostatiques. Dans les artères, la pression hydrostatique près du cœur est très élevée et le sang afflue vers les artérioles où le débit est ralenti par les ouvertures étroites des artérioles. Pendant la systole, lorsque du sang neuf pénètre dans les artères, les parois des artères s'étirent pour s'adapter à l'augmentation de la pression du sang supplémentaire ; pendant la diastole, les parois reviennent à la normale en raison de leurs propriétés élastiques. La pression artérielle de la phase de systole et de la phase de diastole, représentée graphiquement sur la figure (PageIndex{3}), donne les deux lectures de pression pour la pression artérielle. Par exemple, 120/80 indique une lecture de 120 mm Hg pendant la systole et de 80 mm Hg pendant la diastole. Tout au long du cycle cardiaque, le sang continue de se vider dans les artérioles à un rythme relativement régulier. Cette résistance à la circulation sanguine est appelée résistance périphérique.

Régulation de la pression artérielle

Le débit cardiaque est le volume de sang pompé par le cœur en une minute. Il est calculé en multipliant le nombre de contractions cardiaques qui se produisent par minute (fréquence cardiaque) par le volume systolique (le volume de sang pompé dans l'aorte par contraction du ventricule gauche). Par conséquent, le débit cardiaque peut être augmenté en augmentant la fréquence cardiaque, comme lors de l'exercice. Cependant, le débit cardiaque peut également être augmenté en augmentant le volume systolique, par exemple si le cœur se contracte avec une plus grande force. Le volume systolique peut également être augmenté en accélérant la circulation sanguine dans le corps afin que plus de sang pénètre dans le cœur entre les contractions. Lors d'un effort intense, les vaisseaux sanguins se détendent et augmentent de diamètre, compensant ainsi l'augmentation de la fréquence cardiaque et garantissant que le sang oxygéné adéquat parvient aux muscles. Le stress provoque une diminution du diamètre des vaisseaux sanguins, augmentant ainsi la pression artérielle. Ces changements peuvent également être causés par des signaux nerveux ou des hormones, et même se lever ou se coucher peut avoir un effet important sur la tension artérielle.

Sommaire

Le sang circule principalement dans le corps par le mouvement rythmique des muscles lisses de la paroi vasculaire et par l'action du muscle squelettique lorsque le corps se déplace. Le sang est empêché de refluer dans les veines par des valves unidirectionnelles. Le flux sanguin à travers les lits capillaires est contrôlé par des sphincters précapillaires pour augmenter et diminuer le flux en fonction des besoins du corps et est dirigé par des signaux nerveux et hormonaux. Les vaisseaux lymphatiques acheminent le liquide qui s'est échappé du sang vers les ganglions lymphatiques où il est nettoyé avant de retourner au cœur. Pendant la systole, le sang pénètre dans les artères et les parois des artères s'étirent pour accueillir le sang supplémentaire. Pendant la diastole, les parois des artères reviennent à la normale. La pression artérielle de la phase systolique et de la phase diastole donne les deux lectures de pression pour la pression artérielle.

Connexions artistiques

[lien] Les varices sont des veines qui se dilatent parce que les valves ne se ferment plus correctement, permettant au sang de refluer. Pourquoi pensez-vous que ce soit le cas?

[lien] Le sang dans les jambes est le plus éloigné du cœur et doit remonter pour l'atteindre.

Glossaire

tension artérielle (TA)
pression du sang dans les artères qui aide à pousser le sang à travers le corps
débit cardiaque
le volume de sang pompé par le cœur en une minute en tant que produit de la fréquence cardiaque multiplié par le volume systolique
ganglion lymphatique
organe spécialisé qui contient un grand nombre de macrophages qui nettoient la lymphe avant que le liquide ne retourne au cœur
la résistance périphérique
résistance des parois des artères et des vaisseaux sanguins à la pression exercée sur elles par la force de pompage du cœur
sphincter précapillaire
petit muscle qui contrôle la circulation sanguine dans les lits capillaires
volume de course>
- le volume de sang pompé dans l'aorte par contraction du ventricule gauche


Voir la vidéo: La Régulation De La Pression Artérielle Physiologie CardiovasculaireCirculation (Mai 2022).