2ème année · Appareil cardio-respiratoire

La cage thoracique comporte 12 paires de côtes : 7 paires de côtes vraies (vertébro-sternales), 3 paires de fausses côtes (vertébro-chondrales) et 2 paires de côtes flottantes.

Le sternum est l'os plat, impair et médian situé à la partie antérieure du thorax ; il s'articule avec les clavicules et les sept premiers cartilages costaux.

Latéralement, le médiastin est limité par les deux plèvres médiastinales. Le sternum le limite en avant, le rachis dorsal en arrière, et le diaphragme en bas.

Le septum primum puis le septum secundum cloisonnent l'oreillette primitive, ménageant le foramen ovale qui assure le shunt droite-gauche fœtal.

Le septum aortico-pulmonaire, de disposition spiralée, divise le tronc artériel commun en aorte et tronc pulmonaire.

Le cœur a la forme d'une pyramide triangulaire dont la base regarde en arrière et le sommet (apex) en avant, en bas et à gauche.

La valve mitrale (auriculo-ventriculaire gauche) est bicuspide ; la valve tricuspide (droite) comporte trois cuspides.

Le nœud sinusal est situé dans la paroi de l'oreillette droite, au niveau de la jonction avec la veine cave supérieure ; c'est le pacemaker physiologique du cœur.

Le myocarde est la tunique musculaire, la plus épaisse, responsable de la contraction. L'endocarde tapisse l'intérieur et l'épicarde (péricarde viscéral) recouvre la surface.

L'aorte naît du ventricule gauche : aorte ascendante, puis crosse (arc aortique), puis aorte thoracique descendante.

Les coronaires droite et gauche naissent des sinus aortiques (de Valsalva) situés à l'origine de l'aorte ascendante, juste au-dessus de la valve aortique.

Le drainage veineux cardiaque se fait surtout par le sinus coronaire, situé dans le sillon coronaire postérieur, qui se jette dans l'oreillette droite.

Le larynx est considéré comme la transition : au-dessus se trouvent les voies aériennes supérieures (fosses nasales, pharynx) et en dessous les voies inférieures (trachée, bronches).

Les cornets (supérieur, moyen, inférieur) sont des reliefs osseux de la paroi latérale des fosses nasales, délimitant les méats.

Le cartilage thyroïde, formant la 'pomme d'Adam', est le plus grand des cartilages laryngés ; le cricoïde a la forme d'un anneau et l'épiglotte ferme le vestibule lors de la déglutition.

La bronche principale droite est plus large, plus courte et plus verticale que la gauche ; les corps étrangers inhalés s'y logent plus volontiers.

La bifurcation trachéale (carène) donne les deux bronches principales droite et gauche.

Le diaphragme est le muscle inspirateur principal ; sa contraction abaisse le centre phrénique et augmente le volume thoracique. Les abdominaux sont expirateurs accessoires.

Le tronc pulmonaire émerge du ventricule droit et conduit le sang désoxygéné vers les poumons via les artères pulmonaires.

A, C et D sont exacts : le médiastin contient le cœur, les gros vaisseaux, la trachée, les bronches souches, l'œsophage, les nerfs et le canal thoracique. B est faux : les poumons occupent les loges pleuro-pulmonaires latérales, en dehors du médiastin.

A, B et D sont exacts : le sillon coronaire sépare oreillettes et ventricules, les sillons interventriculaires logent les artères interventriculaires, et l'ensemble des sillons héberge les vaisseaux coronaires entourés de graisse. C est faux : l'aorte ascendante naît du ventricule gauche et n'est pas logée dans le sillon coronaire.

A, B et C sont exacts : le ventricule droit reçoit la valve tricuspide, dont les cuspides sont reliées aux piliers par les cordages tendineux. D est faux : la valve mitrale appartient au cœur gauche.

A, B et C sont exacts : le péricarde fibreux externe entoure un péricarde séreux à deux feuillets délimitant une cavité virtuelle à liquide lubrifiant. D est faux : c'est le feuillet viscéral du séreux (épicarde) qui est accolé au myocarde, pas le péricarde fibreux.

A, B et C sont exacts : la crosse aortique donne, de droite à gauche, le tronc brachio-céphalique, la carotide commune gauche et la subclavière gauche. D est faux : les coronaires naissent de l'aorte ascendante (sinus de Valsalva), pas de la crosse.

A, B et C sont exacts : la coronaire gauche naît du sinus gauche et se divise en interventriculaire antérieure (IVA) et circonflexe, irriguant surtout le ventricule gauche. D est faux : l'artère du nœud sinusal naît le plus souvent de la coronaire droite.

A, B et D sont exacts : la VCS draine le territoire supérieur, la VCI le territoire inférieur, et le système azygos draine les parois thoraciques en se jetant dans la VCS. C est faux : les veines caves s'abouchent dans l'oreillette droite, non gauche.

A, B et C sont exacts : le poumon droit a 3 lobes (supérieur, moyen, inférieur), le gauche 2 lobes (supérieur, inférieur), le lobe supérieur gauche présentant la lingula (équivalent du lobe moyen). D est faux : c'est le poumon droit qui a 3 lobes.

A, B et C sont exacts : la plèvre est une séreuse à deux feuillets ; le viscéral adhère au poumon, et la cavité pleurale virtuelle est le siège d'une pression négative favorisant l'expansion pulmonaire. D est faux : c'est le feuillet viscéral, et non pariétal, qui recouvre le parenchyme.

Le cœur dérive du mésoderme splanchnique. Les cellules cardiogéniques forment d'abord deux tubes endocardiques qui fusionnent sur la ligne médiane pour donner le tube cardiaque primitif. Ce tube présente plusieurs segments d'aval en amont : le sinus veineux, l'oreillette primitive, le ventricule primitif, le bulbe cardiaque et le tronc artériel. Il subit ensuite une plicature (boucle cardiaque ou anse bulbo-ventriculaire) à droite, puis un cloisonnement de l'oreillette (septum primum et secundum), des ventricules (septum interventriculaire) et du tronc artériel (septum aortico-pulmonaire spiralé) aboutissant à un cœur à quatre cavités.

Le cœur, contenu dans le sac péricardique au sein du médiastin moyen, présente comme rapports : en avant le sternum et la paroi thoracique antérieure (avec les récessus pleuraux et les poumons) ; en arrière l'œsophage, l'aorte descendante et le rachis dorsal ; latéralement les plèvres médiastinales, les poumons et les nerfs phréniques ; en bas le diaphragme (sur lequel repose la face inférieure du cœur) ; en haut les gros vaisseaux (aorte ascendante, tronc pulmonaire, veines caves).

La paroi cardiaque est faite, de la lumière vers l'extérieur, de l'endocarde, du myocarde puis de l'épicarde (feuillet viscéral du péricarde séreux).

Les disques intercalaires (stries scalariformes) assurent l'ancrage mécanique (desmosomes, fascia adherens) et le couplage électrique (jonctions communicantes/gap) entre cardiomyocytes.

À calibre comparable, la veine a une paroi plus mince (média peu développée) et une lumière plus large que l'artère ; certaines veines possèdent des valvules.

L'endocarde, tapissant l'intérieur des cavités cardiaques, est en continuité avec l'endothélium qui borde la lumière des vaisseaux.

La microcirculation regroupe les artérioles, le réseau capillaire et les veinules post-capillaires, lieu des échanges et de la régulation locale du débit.

L'épithélium respiratoire est pseudostratifié cylindrique cilié comportant des cellules caliciformes à mucus, assurant la clairance muco-ciliaire.

La bronchiole se distingue par l'absence de cartilage et de glandes ; sa paroi comporte du muscle lisse et un épithélium qui s'amincit, avec des cellules de Clara (club).

Comme toute séreuse, la plèvre est revêtue d'un mésothélium pavimenteux simple reposant sur un tissu conjonctif sous-mésothélial.

L'appareil respiratoire bas dérive d'un diverticule ventral de l'intestin antérieur (endoderme) ; l'endoderme donne l'épithélium, le mésoderme splanchnique le tissu conjonctif, le muscle et le cartilage.

Les anastomoses artério-veineuses font communiquer directement artériole et veinule en court-circuitant le lit capillaire ; elles interviennent notamment dans la thermorégulation.

Le tissu nodal est fait de cardiomyocytes modifiés (cellules nodales et fibres de conduction) spécialisés dans la genèse et la propagation de l'influx.

A, B et C sont exacts : la paroi vasculaire comporte intima, média et adventice ; les grosses artères élastiques (aorte) ont une média riche en élastine, les artères musculaires une média riche en muscle lisse. D est faux : l'intima est la tunique la plus interne, l'adventice la plus externe.

A, B et C sont exacts : le capillaire est fait d'un endothélium reposant sur une lame basale (parfois avec péricytes), décliné en types continu, fenêtré et discontinu, et représente le site des échanges. D est faux : les capillaires n'ont pas de média musculaire épaisse.

A, B et C sont exacts : la trachée a des anneaux cartilagineux incomplets fermés en arrière par le muscle trachéal ; les bronches gardent du cartilage en plaques. D est faux : les bronchioles se définissent justement par l'absence de cartilage.

A, B et C sont exacts : les pneumocytes de type I, très aplatis, forment la surface d'échange ; les pneumocytes de type II produisent le surfactant et servent de cellules souches régénérant les types I. D est faux : ce sont les pneumocytes II, et non I, qui sécrètent le surfactant.

La barrière alvéolo-capillaire (barrière air-sang) est extrêmement mince pour faciliter la diffusion des gaz. Elle est constituée, de l'alvéole vers le capillaire, de : le film de surfactant ; le pneumocyte de type I (cytoplasme aplati) ; la lame basale du pneumocyte ; éventuellement un fin interstice conjonctif (fusionné par endroits) ; la lame basale de l'endothélium capillaire ; et la cellule endothéliale du capillaire. C'est à travers cette barrière que diffusent l'O2 et le CO2 entre l'air alvéolaire et le sang.

Le nœud sinusal possède la fréquence d'automatisme la plus élevée et impose son rythme à l'ensemble du cœur : c'est le pacemaker dominant.

L'onde P traduit la dépolarisation des oreillettes ; le complexe QRS la dépolarisation ventriculaire et l'onde T la repolarisation ventriculaire.

Le remplissage ventriculaire se fait pendant la diastole ventriculaire (relâchement), complété par la systole auriculaire en fin de diastole.

Le débit cardiaque (L/min) est le produit de la fréquence cardiaque (bpm) par le volume d'éjection systolique (mL).

Comme la diastole dure plus longtemps, la PAM est estimée par PAd + 1/3 de la pression pulsée (PAs − PAd).

Pendant la systole, la compression intramyocardique gêne le flux coronaire gauche ; la perfusion du ventricule gauche est donc surtout diastolique.

Le système à basse pression (veines, oreillettes, circulation pulmonaire) contient l'essentiel du volume sanguin et agit comme réservoir capacitif modulant le retour veineux.

Le retour veineux est favorisé par la pompe musculaire (contractions des muscles squelettiques avec valvules anti-reflux), la pompe respiratoire et le tonus veineux.

L'inspiration est active : la contraction du diaphragme augmente le volume thoracique, abaissant la pression alvéolaire en dessous de l'atmosphérique, ce qui crée le gradient entrant d'air.

Seule la fraction de l'air qui atteint les alvéoles participe aux échanges : ventilation alvéolaire = ventilation minute − ventilation de l'espace mort.

Les gaz traversent la barrière alvéolo-capillaire par diffusion passive, de la zone de pression partielle élevée vers la zone de pression plus basse (O2 : alvéole → sang ; CO2 : sang → alvéole).

Au repos, la ventilation alvéolaire (~4 L/min) et la perfusion (~5 L/min) donnent un rapport VA/Q moyen voisin de 0,8, avec des variations régionales sommet/base.

L'hémoglobine, contenue dans les globules rouges, fixe l'oxygène de façon réversible et en assure le transport ; chaque molécule peut lier jusqu'à quatre O2.

La circulation pulmonaire fonctionne à basse pression et faible résistance, tout en recevant la totalité du débit cardiaque droit (égal au débit systémique).

A, B et C sont exacts : phase 0 par courant entrant sodique, plateau (phase 2) par courant calcique entrant équilibrant la sortie potassique, repolarisation (phase 3) par sortie de K+. D est faux : le plateau dépend du calcium, pas du chlore.

A, B et C sont exacts : B1 (fermeture mitrale et tricuspide) ouvre la systole, B2 (fermeture aortique et pulmonaire) marque le début de la diastole. D est faux : B2 correspond à une fermeture sigmoïdienne, non à l'ouverture des valves A-V.

A, B et C sont exacts : le baroréflexe, à point de départ baro-récepteur carotidien et aortique, corrige rapidement (secondes) la pression par modulation sympathique/parasympathique. D est faux : le système rénine-angiotensine-aldostérone intervient dans la régulation à moyen et long terme, pas immédiate.

A, B et C sont exacts : le volume courant est mobilisé au repos ; la capacité vitale = VC + VRI + VRE ; le volume résiduel n'est pas expulsable et échappe à la spirométrie simple. D est faux : la capacité vitale n'inclut pas le volume résiduel (c'est la capacité pulmonaire totale qui l'inclut).

A, B et C sont exacts : l'O2 est majoritairement fixé sur l'hémoglobine (oxyhémoglobine), la courbe HbO2 est sigmoïde, et le CO2 voyage surtout sous forme de bicarbonates (et carbaminé). D est faux : la fraction d'O2 dissoute dans le plasma est très faible.

A, B et C sont exacts : l'hémostase primaire (vaisseau + plaquettes) forme le thrombus blanc, la coagulation transforme le fibrinogène en fibrine consolidant le caillot, et la fibrinolyse le dissout secondairement. D est faux : la fibrine est produite par la coagulation, pas par l'hémostase primaire.

Le volume d'éjection systolique dépend de trois grands déterminants : la précharge (remplissage ventriculaire, volume télédiastolique, selon la loi de Frank-Starling : plus le ventricule est rempli, plus la force d'éjection augmente), la contractilité (inotropisme, état de la fibre myocardique, augmentée par la stimulation sympathique) et la postcharge (résistance à l'éjection, essentiellement la pression aortique et les résistances périphériques ; son augmentation tend à diminuer le volume éjecté).

La PaCO2 est le principal stimulus de la régulation respiratoire. Une élévation de la PaCO2 (hypercapnie) augmente la production de H+, notamment dans le liquide céphalo-rachidien après diffusion du CO2 et hydratation en acide carbonique. Les chémorécepteurs centraux (bulbe rachidien) sont sensibles à cette variation de pH/CO2, et les chémorécepteurs périphériques (corpuscules carotidiens et aortiques) y contribuent. La réponse est une stimulation des centres respiratoires bulbo-protubérantiels, augmentant la fréquence et l'amplitude ventilatoires pour éliminer le CO2 et ramener la PaCO2 à la normale. Inversement, une hypocapnie réduit la ventilation.

Par analogie avec la loi d'Ohm, le débit Q = ΔP / R : le débit est proportionnel à la différence de pression et inversement proportionnel à la résistance.

Le nombre de Reynolds caractérise le régime d'écoulement : faible, l'écoulement est laminaire ; au-delà d'une valeur critique, il devient turbulent (source de souffles).

Le sang est un fluide non newtonien : sa viscosité dépend notamment de l'hématocrite et du taux de cisaillement ; elle est supérieure à celle de l'eau.

Le surfactant abaisse la tension superficielle à l'interface air-liquide, réduit le travail respiratoire et empêche le collapsus des petites alvéoles (effet sur l'équation de Laplace).

La compliance C = ΔV/ΔP mesure la distensibilité : une compliance élevée signifie qu'une faible variation de pression entraîne une grande variation de volume.

La pression hydrostatique augmente linéairement avec la profondeur selon P = ρgh ; cela explique notamment l'effet de la gravité sur les pressions veineuses selon la position.

A, B et C sont exacts : R = 8ηL / (πr⁴), donc la résistance augmente avec la longueur et la viscosité et diminue très fortement avec le rayon (puissance 4). D est faux : la couleur n'a aucun effet physique.

A, B et C sont exacts : la loi de Laplace (P = 2T/r pour une sphère) relie pression, tension et rayon ; elle explique la contrainte de la paroi ventriculaire et la tendance des petites alvéoles à se collaber, stabilisées par le surfactant. D est faux : la pression dépend justement du rayon.

A, B et C sont exacts : la loi de Fick établit que le flux diffusif augmente avec la surface et le gradient de pression partielle, et diminue avec l'épaisseur de la membrane. D est faux : le flux dépend bien de la surface d'échange.

La loi de Poiseuille exprime le débit Q = ΔP·π·r⁴ / (8·η·L). Le rayon y intervient à la puissance 4, contrairement aux autres facteurs qui sont linéaires. Par conséquent, si le rayon est divisé par 2, le débit (à pression constante) est divisé par 2⁴ = 16 ; s'il double, le débit est multiplié par 16. C'est pourquoi la vasomotricité (vasoconstriction/vasodilatation des artérioles, qui modifie peu le rayon) constitue le mécanisme le plus puissant de réglage du débit et des résistances périphériques, bien plus efficace qu'une variation de pression ou de viscosité.

Les mouvements d'eau à travers la paroi capillaire résultent de la balance entre les pressions hydrostatiques et oncotiques (loi de Starling). À l'extrémité artériolaire, la pression hydrostatique capillaire élevée dépasse la pression oncotique des protéines plasmatiques, ce qui pousse le liquide vers l'interstitium (filtration). À l'extrémité veinulaire, la pression hydrostatique a chuté et la pression oncotique plasmatique l'emporte, attirant le liquide vers le capillaire (réabsorption). Le léger excédent de filtration est drainé par le système lymphatique. Un déséquilibre (hyperpression hydrostatique ou baisse de l'oncotique) favorise l'œdème.

La protection vise à supprimer ou écarter le danger pour éviter le sur-accident, en assurant la sécurité du secouriste, de la victime et des témoins, avant toute autre action.

Un message d'alerte efficace indique le lieu exact, la nature de la situation, le nombre et l'état des victimes, et ne doit pas être interrompu avant l'accord du régulateur.

Devant une personne inconsciente qui ne respire pas normalement (absence de respiration ou gasps), on retient le diagnostic d'arrêt cardio-respiratoire et on débute la réanimation.

Le DAE analyse automatiquement le rythme et indique/délivre un choc électrique en cas de rythme choquable (fibrillation ventriculaire, tachycardie ventriculaire sans pouls), augmentant les chances de survie.

Lors de l'analyse et de la délivrance du choc, personne ne doit toucher la victime pour ne pas fausser l'analyse ni risquer d'être électrisé.

Tant que la toux est efficace (obstruction partielle), on n'intervient pas mécaniquement : on encourage la toux et on surveille étroitement, prêt à agir si l'obstruction devient complète.

A, B et C sont exacts : la conduite à tenir suit la séquence Protéger – Examiner – Alerter – Secourir. D est faux : quitter les lieux sans agir est contraire au rôle du secouriste.

A, B et C sont exacts : on comprime le centre du thorax, à 100-120/min, selon un cycle 30:2 chez l'adulte. D est faux : les compressions doivent être profondes (5-6 cm) et énergiques, non superficielles.

A, B et C sont exacts : devant une obstruction totale, on alterne 5 claques dans le dos et 5 compressions abdominales (Heimlich) jusqu'à désobstruction. D est faux : l'inaction expose à l'asphyxie.

Une détresse respiratoire se manifeste par : une difficulté à respirer (dyspnée), une augmentation ou au contraire un ralentissement anormal de la fréquence respiratoire, une respiration bruyante ou sifflante, l'impossibilité de parler en faisant des phrases complètes, la mise en jeu des muscles respiratoires accessoires (tirage), des sueurs, une agitation ou une angoisse, et des signes de mauvaise oxygénation comme une cyanose (coloration bleutée des lèvres et des extrémités). Devant ces signes, le secouriste installe la victime dans la position où elle respire le mieux (souvent assise), la rassure, desserre les vêtements et alerte les secours.