Le système cardiocirculatoire

Le cœur propulse le sang à partir de sa cavité gauche (ventricule gauche) dans les vaisseaux artériels de la grande circulation jusqu'aux vaisseaux capillaires périphériques. Le sang revient au cœur droit par le réseau veineux : il est à nouveau propulsé du ventricule droit vers les poumons d'où il revient au cœur gauche (circulation pulmonaire ou petite circulation).

Le volume total de sang (volémie) est de 4.55.5 litres environ (soit 6 à 8 % de la masse corporelle) ; environ 80% de ce volume se trouvent dans le système à basse pression qui comporte, d'une part, les veines, d'autre part. toute la petite circulation, éléments du système circulatoire où la pression est relativement basse, en moyenne 2 kPa (15mmHg); ce système à basse pression sert de réservoir de sang grâce à sa grande capacité et à sa grande extensibilité. Si l'on augmente la volémie (par exemple par une transfusion), 98 % du volume de sang transfusé se répartissent dans le système à basse pression contre 2 % seulement dans le système artériel à haute pression. Inversement, la diminution de la volémie globale se traduit presque exclusivement par une diminution de volume du système à basse pression.

Le débit cardiaque (Qc, c'est-à-dire le volume de sang éjecté du cœur par unité de temps, est le produit de la fréquence cardiaque par le volume d'éjection systolique. ce qui donne : 70 (min^-1) * 0,07 (l) ≈ 5 l/min pour un sujet normal au repos (4.5 chez la femme. 5,5 chez l'homme). Une élévation simultanée de la fréquence et du volume systolique peut conduire à une augmentation considérable de Qc.

Qc peut être déterminé à partir du principe de Fick appliqué à la prise en charge de l'oxygène par le sang au niveau du poumon (V_O2) et à la différence des concentrations artérielle et veineuse en O₂, DAV_O2:
Qc= V_O2/DAV_O2

Qc se partage entre plusieurs organes « placés en parallèle » sur la grande circulation (cerveau, myocarde, tractus digestif. muscles, reins, peau, etc.). La répartition entre les divers organes tient compte, d'une part. de l'importance vitale de chacun d'eux et, d'autre part, de leur besoin à tout instant ; la circulation pulmonaire, quant à elle, reçoit l'ensemble du débit cardiaque car elle est « placée en série » sur la grande circulation.

Une irrigation suffisante du cerveau (environ 13% du débit cardiaque) est essentielle : d'une part, le cerveau est un organe d'importance vitale, d'autre part, il est très sensible à un manque d'O₂ (hypoxie ) et, enfin, une cellule nerveuse détruite ne peut être remplacée.

L'irrigation du muscle cardiaque (environ 4 % de Qc au repos) ne doit pas chuter, car sa diminution entraînerait la défaillance globale du cœur et, par voie de conséquence, celle de toute la circulation.

Les poumons reçoivent du sang par deux voies : 1) par les artères pulmonaires (petite circulation), du sang veineux arrive aux poumons où il s'artérialise (100% du débit ventriculaire droit) ; 2) par les artères bronchiques, du sang artérialisé vient de la grande circulation et alimente le tissu pulmonaire. Tout ce sang retourne au cœur par une voie commune : les veines pulmonaires.

Les reins reçoivent à peu près 20 à 25 % de Qc. Cette irrigation tout à fait exceptionnelle compte tenu du poids de ces organes (seulement 0,5 % du poids corporel) s'explique par leur rôle de contrôle et d'épuration. L'alimentation du tissu rénal ne requiert qu'une infime fraction du débit sanguin rénal. En cas de défaillance circulatoire (par exemple lors d'un état de choc ), le débit rénal peut chuter en faveur d'un maintien de la circulation cérébrale et cardiaque.

Lors d'un effort musculaire intense, près des 2/3 de Qc peuvent être consacrés à l'alimentation des muscles squelettiques. Durant la digestion, le tractus digestif reçoit, de même, une importante fraction de Qc. Il est donc évident que ces deux groupes d'organes ne peuvent pas recevoir simultanément un débit maximum de sang.

L'irrigation de la peau (au repos environ 10% du débit cardiaque) intervient principalement dans la thermolyse. La peau est, de ce fait, richement irriguée lorsque l'organisme produit beaucoup de chaleur (effort musculaire) et/ou lorsque la température ambiante est élevée.