Le cœur et la double circulation sanguine

Le cœur est une double pompe. Son excitation naît dans son propre tissu nodal. Ses contractions propulsent le sang dans deux circulations placées en série : la circulation pulmonaire et la circulation systémique.

Comment le sang parcourt-il l'organisme en passant deux fois par le cœur ?

Étape 1 sur 10
Volet 1Le trajet d'une portion de sang
Volet 2L'organisation du circuit
La double circulation sanguine Schéma fonctionnel de la circulation sanguine. Au centre, le cœur et ses quatre cavités : oreillette droite et ventricule droit à gauche du schéma, oreillette gauche et ventricule gauche à droite. En haut, la circulation pulmonaire : le tronc pulmonaire et les artères pulmonaires conduisent le sang du ventricule droit aux capillaires pulmonaires, au contact des alvéoles ; les veines pulmonaires le ramènent à l'oreillette gauche. En bas, la circulation systémique : l'aorte et les artères distribuent le sang du ventricule gauche à sept organes placés en parallèle (encéphale, cœur, reins, peau, tube digestif, foie, muscles squelettiques) ; les veines caves le ramènent à l'oreillette droite. Le sang du tube digestif gagne le foie par la veine porte hépatique. À droite, deux agrandissements montrent les échanges au contact d'une alvéole pulmonaire et dans un muscle.
sang riche en dioxygène sang pauvre en dioxygène myocarde dioxygène dioxyde de carbone glucose

Un clic sur une étape y conduit directement. Le survol d'une cavité, d'un vaisseau ou d'un organe en affiche le nom et le rôle. Le bleu figure par convention le sang pauvre en dioxygène, qui est en réalité rouge sombre.

Une double circulation

À chaque tour complet, le sang passe deux fois par le cœur. Le cœur droit l'envoie dans la circulation pulmonaire, où il se charge en dioxygène et se débarrasse du dioxyde de carbone. Le cœur gauche l'envoie dans la circulation systémique, où il cède du dioxygène et des nutriments aux organes. Dans le cœur, une cloison sépare le sang riche en dioxygène du sang pauvre en dioxygène.

Les deux circulations sont placées en série : elles ont le même débit. Dans la circulation systémique, les organes sont placés en parallèle. Chacun reçoit du sang riche en dioxygène, et le débit de chacun peut varier indépendamment des autres.

Comment la contraction du cœur met-elle le sang en mouvement dans un seul sens ?

Étape 1 sur 8
Volet 1Les valves
Volet 2Le remplissage des ventricules
Volet 3La systole ventriculaire
Volet 4Le retour à la diastole
La révolution cardiaque À gauche, une coupe schématique du cœur : les deux oreillettes, les deux ventricules, les valves tricuspide et mitrale entre oreillettes et ventricules, les valves pulmonaire et aortique à la sortie des ventricules. Les parois se contractent, les cavités changent de volume et les valves s'ouvrent ou se ferment. Au-dessous, le principe d'une valve anti-retour. À droite, les enregistrements du cœur gauche au cours d'un cycle : pressions dans l'oreillette gauche, le ventricule gauche et l'aorte, volume du ventricule gauche, état des valves mitrale et aortique, bruits du cœur et phases du cycle.
myocarde valve pression dans l'aorte pression dans le ventricule gauche pression dans l'oreillette gauche volume du ventricule gauche

Un clic sur une étape y conduit directement. Le survol d'une valve, d'une cavité ou d'une courbe en affiche le nom et le rôle.

Pressions, valves et sens de circulation

Le myocarde ne fait que se contracter et se relâcher. Ce sont les différences de pression entre deux compartiments qui ouvrent et ferment les valves. Les valves empêchent le reflux : le sang circule des veines vers les oreillettes, puis vers les ventricules, puis vers les artères. Pendant les deux phases isovolumétriques, toutes les valves sont fermées et le volume des ventricules ne change pas.

Comment le cœur engendre-t-il et coordonne-t-il sa propre contraction ?

Étape 1 sur 6
Volet 1L'origine de l'excitation
Volet 2La propagation de l'excitation
Volet 3Le retour au repos
L'automatisme cardiaque À gauche, une coupe schématique du cœur et son tissu nodal : nœud sinusal dans la paroi de l'oreillette droite, voies internodales, nœud auriculo-ventriculaire, faisceau de His et ses deux branches dans la cloison interventriculaire, réseau de Purkinje dans la paroi des ventricules. Un front doré figure la propagation de l'excitation, et le myocarde dépolarisé se teinte. Au-dessous, les durées de conduction. À droite, deux tracés synchronisés : le potentiel de membrane d'une cellule du nœud sinusal et l'électrocardiogramme.
myocarde tissu nodal front d'excitation myocarde dépolarisé

Un clic sur une étape y conduit directement. Le survol d'un élément du tissu nodal ou d'une onde de l'électrocardiogramme en affiche le nom et le rôle.

Un rythme né dans le cœur lui-même

L'excitation du cœur naît dans le cœur lui-même, au nœud sinusal : c'est l'automatisme cardiaque. Le tissu nodal conduit ensuite cette excitation selon une séquence fixe. Les oreillettes se contractent avant les ventricules. Les ventricules se dépolarisent de la pointe vers la base. Le système nerveux autonome et l'adrénaline modifient la fréquence de ce rythme, mais ne le créent pas.

Comment le débit sanguin s'ajuste-t-il aux besoins des muscles pendant un effort ?

Le débit sanguin du repos à l'effort Le schéma fonctionnel de la double circulation, parcouru par des disques qui avancent d'autant plus vite que le débit cardiaque est élevé. Chaque organe reçoit une part des disques égale à sa part du débit. À droite, le débit de chaque organe, en millilitres par minute, puis le débit total de la circulation systémique et celui de la circulation pulmonaire. Trois situations sont proposées : repos, effort modéré, effort maximal.
sang riche en dioxygène sang pauvre en dioxygène myocarde

Chaque bouton applique les débits mesurés dans l'une des trois situations. Le survol d'un organe en affiche le débit.

Deux ajustements combinés

Le débit cardiaque est le produit de la fréquence cardiaque par le volume d'éjection systolique. Au repos, environ 75 battements par minute et 70 mL par battement donnent environ 5,25 L/min. Chez un jeune adulte en bonne santé, la fréquence peut atteindre 150 battements par minute à l'effort. Le volume d'éjection systolique peut atteindre environ 130 mL. Le débit cardiaque atteint alors environ 19,5 L/min, quatre à cinq fois le débit de repos. Ces valeurs illustrent le calcul ; elles ne proviennent pas des mêmes mesures que la répartition par organe.

La stimulation sympathique et l'adrénaline, sécrétée par la médullosurrénale, augmentent la fréquence cardiaque et la force de contraction du myocarde.

Le débit est aussi redistribué. Les vaisseaux des muscles squelettiques se dilatent. Ceux des reins et de la plupart des organes digestifs se contractent. Les muscles reçoivent ainsi l'essentiel du supplément de dioxygène et de glucose.

Les deux circulations sont en série : les poumons reçoivent la totalité du débit cardiaque, au repos comme à l'effort. C'est là que le sang se recharge en dioxygène.