Mesure du débit

Les méthodes de mesure des débits sanguins sont :

1. la pléthysmographie , qui mesure le débit sanguin artériel en déterminant l'augmentation de poids ou de volume d'un organe placé sous garrot veineux ;
2. la mesure du flux par application du principe de l'induction électrique : plus le sang se déplace vite (le sang est le conducteur électrique) entre les pôles d'un aimant, plus la tension électrique induite est élevée ; et
3. la mesure basée sur les indicateurs gazeux : un gaz indicateur (par ex. l'argon) est inhalé durant 10 minutes.

Des prises de sang répétées permettent de déterminer le décours temporel de la concentration sanguine dans une artère (C_a) et dans une veine (C_v ; on détermine une valeur moyenne dans le temps et une différence artérioveineuse (DAV_indic. Compte tenu des résultats, de la concentration pondérée (C_e), du gaz (C_a = C_v = C_tissu) et du temps nécessaire pour atteindre la situation d'équilibre, on peut calculer un débit de perfusion d'un tissu (cerveau ou myocarde par exemple).

La circulation chez le fœtus

Le placenta maternel remplit fonctions à l'égard du fœtus ; il sert : plusieurs

1. « d'intestin » (fourniture de nutriments, réalisée par transfert actif),
2. de « rein » (épuration des catabolites), et enfin
3. de « poumon » pour la fourniture d'O₂ et l'épuration en CO₂.

Malgré la déviation vers la droite de la courbe de dissociation de l'hémoglobine pour l'O₂ par rapport à celle de l'adulte, la saturation de l'oxyhémoglobine n'atteint que 80 % dans le placenta.

Le sang est réparti dans le fœtus en fonction des besoins particuliers de chaque organe : des organes non encore fonctionnels ou peu fonctionnels, comme les poumons, sont pratiquement exclus. Le débit cardiaque et de 0,25 l/min/kg de poids corporel, la fréquence de 130 à 160/min. Environ 50 % du sang venant du cœur fœtal vont vers le placenta, le reste alimente le corps (35 %) et les poumons (15%) du fœtus. Le cœur gauche et le cœur droit sont pratiquement branchés en parallèle , un montage en série comme chez l'adulte n'est pas nécessaire à ce stade.

Trajet du sang fœtal : Après s'être artérialisé dans le placenta (saturation 80%), le sang retourne vers le fœtus par la veine ombilicale ; il aboutit ensuite par le « ductus veinosus » (canal d'Arantius) au foie. A l'abouchement dans la veine cave inférieure, ce sang se mêle au sang veineux venant de la partie inférieure du corps. Conduit par des replis spéciaux de la veine cave, ce sang mélangé arrive dans l'oreillette droite puis passe directement dans l'oreillette gauche au travers d'un orifice de la paroi interauriculaire (foramen ovale), puis dans le ventricule gauche. Dans l'oreillette droite existe un autre carrefour (avec seulement un mélange partiel du sang) avec le sang veineux drainé par la veine cave supérieure (sang venant de la tête) lequel s'écoule vers le ventricule droit. Ce sang n'aboutit dans le poumon que partiellement, un tiers du volume d'éjection (en raison de la haute résistance du circuit pulmonaire, les poumons n'étant pas encore déplissés) ; les deux tiers restant traversent la communication entre l'artère pulmonaire et l'aorte (ductus arteriosus ou canal artériel) du fait de la faible résistance périphérique (placenta). En effet, la pression dans l'aorte est faible puisqu'elle n'atteint que 8.7 kPa (65 mmHg) en fin de grossesse. Le sang partiellement artérialisé du ventricule gauche irrigue surtout les artères céphaliques (le cerveau est très sensible à un manque d'oxygène) et la partie supérieure du corps . Ce n'est que dans la portion descendante de l'aorte que le sang veineux venu par le ductus arteriosus se mélange avec le reste du sang veineux. La partie inférieure du corps ne dispose, de ce fait, que d'un sang relativement pauvre en 0, (saturation = 60%). La plus grande partie de ce sang retourne vers le placenta par l'artère ombilicale où il se recharge en O₂

Lors de la naissance, l'alimentation et l'épuration par le placenta cessent brusquement. La PcO₂ du sang augmente de ce fait, ce qui stimule fortement les centres respiratoires (par le biais des chémorécepteurs). Le mouvement inspiratoire ainsi provoqué crée une dépression dans le thorax, ce qui entraîne, d'une part, une aspiration du sang contenu dans le placenta et dans la veine ombilicale («tansfusion placentaire») et, d'autre part, un déplissement des poumons.

Le déplissement des poumons fait chuter la résistance vasculaire de la circulation pulmonaire alors que la résistance de la grande circulation augmente, du fait de « l'auto-amputation » du territoire placentaire au niveau de l'artère placentaire. Une modification du flux sanguin dans le ductus arteriosus se produit alors. La circulation pulmonaire reçoit encore pendant quelques jours du sang de l'aorte. Le remplissage de l'oreillette droite est réduit par suppression du sang en provenance du placenta, tandis que celui de l'oreillette gauche s'accroît (car la perfusion des poumons augmente). La chute de pression qui s'établit entre l'oreillette gauche et la droite provoque la fermeture du foramen ovale. Avec la croissance, le foramen ovale se ferme complètement, de même que le ductus arteriosus et le ductus veinosus (canal d'Arantius). Par ces modifications néonatales, les circulations pulmonaire et systémique sont alors placées en série.

Si le foramen ovale ou le ductus arteriosus restent perméables (20 % des malformations cardiaques congénitales), il se produit un court circuit (shunt) qui surcharge le cœur. L'ouverture du foramen ovale crée un circuit : oreillette gauche → oreillette droite → ventricule droit (surcharge du cœur droit) → poumon → oreillette gauche ; l'ouverture du ductus arteriosus permet le circuit suivant : aorte → artère pulmonaire → poumons (surcharge en pression) → cœur gauche (surcharge en volume) → aorte.

Physiologie Cœur et circulation