Quelques rappels de PHYSIOLOGIE

1
Quelques rappels de PHYSIOLOGIE

• Le compartiment veineux
• le réseau cave inférieur
• les veines des membres inférieurs?VCI
• le réseau hépato-splanchnique?TP?VSH?VCI
• le réseau cave supérieur
• les veines jugulaires et sous-clavières
• les veines des membres supérieurs

2
Quelques rappels de PHYSIOLOGIE

• Le réseau artériel
• à haute résistance
• les muscles striés squelettiques
• à résistances variables
• le réseau digestif et des membres
• à basse résistance
• le réseau coronaire
• le réseau rénal
• le réseau cérébral

3
Quelques rappels de PHYSIOLOGIE

• Le débit cardiaque
• révolution cardiaque ? volume de sang chassé par
  un ventricule lors de la systole Vs
• ? volume
  propulsé par minute débit cardiaque Qs Vs
  FC
• léquilibre des volumes
• volume éjecté dans l aorte volume éjecté dans
  l AP
• si Qs VG lt Qs VD ? OAP

4
Quelques rappels de PHYSIOLOGIE

• Qs VG Qs VD
• FC 70/min
• Vs 70 ml Q 4,9 l/min
• Vs? Connaître le Qs
• par mesure des échanges gazeux (Fick)
• par injection de colorant (Stewart-Hamilton)
• par méthode Doppler

5
Quelques rappels de PHYSIOLOGIE

• Adaptation de la pompe cardiaque
• volume remplissage volume éjection
• si ? précharge (remplissage) ?contraction
• phénomènes adaptatifs intrinsèques (2 à 3
  contractions)
• exercice physique ou perfusion IV
• contraction dépend du volume de remplissage
  (Starling)
• adaptation aux résistances périphériques

6
Quelques rappels de PHYSIOLOGIE

• L adaptation aux résistances périphériques
• sur un réseau réduit la post-charge
  contraction ventriculaire adaptation

7
Quelques rappels dHEMODYNAMIQUE

• Ecoulement dans un vaisseau
• écoulement laminaire
• grâce à une différence de Pression (P2-P1)
• formé de plusieurs couches cylindriques,
  concentriques, minces, parallèles les unes aux
  autres
• distribution parabolique des vitesses
  d écoulement
• U U max (1-x/r2) x distance entre 2 lames

8
Quelques rappels dHEMODYNAMIQUE

• Ecoulement laminaire
• la vitesse décroît quand x croît
• vitesse débit de liquide
• vitesse moyenne vitesse qui, uniforme,
  déterminerait le débit Vmoy 1/2V max
• régime économique et le moins bruyant

9
Quelques rappels dHEMODYNAMIQUE

• Ecoulement turbulent
• front d évolution raide et non parabolique
• écoulement bruyant, déperdition dénergie
• l apparition de la turbulence dépend de V
• V faible filet parallèle aux parois
• quand V croît filet sinueux avec tourbillons
• la turbulence est fonction

10
Quelques rappels dHEMODYNAMIQUE

• Régime turbulent
• selon Reynolds dépend
• du diamètre du tuyau d
• de la viscosité du liquide µ
• de la vitesse moyenne V moy
• de la densité du liquide ?
• R faible régime laminaire
• R élevé régime turbulent

11
Quelques rappels dHEMODYNAMIQUE

• R augmente quand
• la viscosité µ diminue (cf anémie et souffle)
• la vitesse découlement augmente
• le débit saccroît (exercice physique) QVmoyS
• le diamètre du vaisseau diminue
• R 4 Q?/?dµ avec S ? d2/4

12
Quelques rappels dHEMODYNAMIQUE

• Loi de POISEUILLE
• en écoulement laminaire
• relation DEBIT-PRESSION si on mesure la
  pression entre deux points d une tubulure, le
  débit de liquide entre ces deux points sera
  proportionnel à la différence de pression P1-P2.
• Si différence de pression périodique, on parlera
  de pression moyenne la différence de
  pression, si elle était constante assurerait le
  même débit
• Q K (P1-P2) K conductance 1/R résistance
• soit P QR avec R 8lµ/?r4 rrayon tubulure

13
Quelques rappels dHEMODYNAMIQUE

• Loi de POISEUILLE
• appliquée à la circulation générale
• P Q R
• débit cardiaque
• résistances périphériques totales
• différence de pression entre laorte et
  loreillette droite
• différence de pression entre lartère pulmonaire
  et l OG
• appliquée à une circulation locale
• le débit de sang dans un organe est
  proportionnel à la différence de pression moyenne
  entre lartère et la veine de cet organe
  (régulation du diamètre des vaisseaux)

14
Quelques rappels dHEMODYNAMIQUE

• La circulation artérielle
• l élasticité des artères
• fibres élastiques concentriques et circulaires
• aortegtgros troncsgtartères de MCgtAPCgtartérioles
• assurent la distension du vaisseau lors de
  l éjection
• intérêt dans la propulsion du sang (MAREY 1835)
• écoulement rigide dans tube de verre
• écoulement continu et pus élevé dans tube
  élastique
• débit intermittent dans cur et continu dans
  capillaires
• s altère avec l âge et la pathologie vasculaire
• csq augmentation de PA pour maintenir le débit

15
Quelques rappels dHEMODYNAMIQUE

• Variations des résistances
• dépend de la 4ème puissance du rayon
• si r ?, la résistance ?
• si r artérioles doublait, R/16 et Q16 pour PA
  cste
• non compatible avec la vie collapsus
• propriété des artérioles de modifier leur calibre
• tonus vasoconstricteur permanent
• variation de ce tonus V/C ou V/D

16
Quelques rappels dHEMODYNAMIQUE

• La vasomotricité
• régulateur de la pression artérielle
• si augmentation de PA, V/D et inversement
• régulation des débits locaux
• si PA CSTE, Q ?, R? donc V/D
• ex lutte contre le chaud ou exercice musculaire
• en fait conjonction de V/D et ?PA dans exercice
• les organes succession de résistance (id
  électricité)
• ajouter l inverse de résistances donc
  conductances
• exemple de l exercice musculaire ou de la
  digestion

17
Les ULTRASONS en Médecine

• L onde sonore
• sinusoïdale
• amplitude, phase, fréquence
• vitesse de propagation dans les tissus
• notion d impédance, atténuation dans les tissus
• énergie ultrasonore, intensité
• échographie méthode dimagerie tomographique la
  plus courante
• US de faible intensité inoffensive de faible coût

18
Les ULTRASONS en Médecine

• L échographie en pratique
• l échographe
• la sonde assure lémission et la réception
• le patient
• en contact acoustique avec la sonde, tissus
  parcourus par les US
• l échographiste
• guide la sonde, interprète les images,
  diagnostique

19
Les ULTRASONS en Médecine

• Principe de fonctionnement
• ondes sonores, donc ondes mécaniques
• fréquence de 1 à 20 MHz
• tissus profonds 1-5 Mhz
• tissus intermédiaires 3,5-7,5 MHz
• tissus superficiels 6-15 MHz
• sondes adaptées

20
Les ULTRASONS en Médecine

• Principes de fonctionnement
• temps pour aller de la source (sonde) à la
  structure et pour revenir t 2d/c
• c vitesse de propagation des ondes US
• c constante dans les tissu biologiques
• variation d impédance acoustique entre les
  tissus suffisante pour créer des échos
• atténuation des ondes US par réflexion, diffusion
  
• absorption suffisamment faible pour traverser les
  structures

21
Les ULTRASONS en Médecine

• Un foie
• séparation entre tissus
• texture dans le tissu
• atténuation
• sang peu échogène

22
Les ULTRASONS en Médecine

• La vitesse de propagation
• les propriétés mécaniques importantes des tissu
  biologiques sont la masse volumique ? et
  l élasticité en compression E
• la vitesse de propagation de l onde US qui en
  découle est
• v \/E/?

23
Les ULTRASONS en Médecine

• Pour quelques milieux de propagation
• les tissus mous sont composés de 80 d eau la
  vitesse est du même ordre que celle du son dans
  l eau
• eau 37 1530 m/s sang 1560 m/s
• air 331 m/s foie 1549m/s
• poumon 650 à 1160 m/s cerveau 1540m/s
• aluminium 6000 m/s muscle 1545-1630 m/s
• os 2700-4100 m/s graisse 1450 m/s

24
Les ULTRASONS en Médecine

• Propagation dans les tissus biologiques
• si vitesse de propagation est constante,
  réfraction des ondes est faible
• si la vitesse est inégale, nombreuses ondes
  réfléchies
• loi de Descartes sin (i) sin(t)

Faisceau incident
Faisceau réfléchi
Faisceau transmis
25
Les ULTRASONS en Médecine

• Limite de résolution des images
• diffraction des ondes entrant et sortant de la
  sonde ?/2
• impédance acoustique
• caractéristique des tissu biologiques (propriétés
  mécaniques de compression, donc de réflexion des
  ondes US) Z \/E?
• s exprime en kg/m²/s

26
Les ULTRASONS en Médecine

• Atténuation des images
• cest la diminution de l amplitude des ondes au
  fur et à mesure de leur propagation
• s exprime en dB/cm
• dépend de la fréquence F
• plus F est élevée, plus l atténuation est
  importante
• 1lt ß lt2 selon les tissus
• causes absorption, diffusion (réemission des US
  dans toutes les directions) et réflexion

27
Les ULTRASONS en Médecine

• Les ultrasons sont également utilisés pour
• PHYSIOTHERAPIE, stimulation de la circulation,
  relaxation tissulaire
• HYPERTHERMIE, destruction de certaines tumeurs
• LITHOTRITIE, destruction des lithiases rénales ou
  biliaires par des ondes de choc ultrasonores

28
Les ULTRASONS en Médecine

• Les effets biologiques
• effet mécanique
• du à la résonance de la matière
• v saccélère en traversant les µbulles dair
  contenues dans les cellules
• effet thermique
• élévation de t des tissus traversés
• exposition de 5en continu, élévation de t de
  0.65C de la zone délimitée

29
L ECHOGRAPHIE BIDIMENSIONNELLE

• Réflexion interface tissulaire
• une interface entre 2 milieux de Z différente
  génère un écho

30
L ECHOGRAPHIE BIDIMENSIONNELLE

• Réflexion interface tissulaire
• échos de réflexiongtéchos de diffusion
• dépendants de la direction de la sonde

31
L ECHOGRAPHIE BIDIMENSIONNELLE

• Coefficient de réflexion R
• R (Z2-Z1)/(Z2Z1)
• Coefficient de transmission T
• T 2Z2/(Z2Z1)
• Exemples
• eau/graisse R0.04 sang/graisse
  R0.054
• peau, foie/os R0.573 eau/foie R0.036

32
L ECHOGRAPHIE BIDIMENSIONNELLE

• Adaptation d impédance
• pas de transmission entre 2 milieux d impédance
  très différente d où GEL
• ajouter un milieu de Z intermédiaire entre les
  deux permet d adapter les Z les US sont mieux
  transmis, dans les 2 sens

33
L ECHOGRAPHIE BIDIMENSIONNELLE

• Formation de limage échographique
• la texture nest pas une représentation directe
  des microstructures
• répond à la loi Ir/Ii (Z1-Z2)²/(Z1Z2)²
• amplitude minimale du signal associée au noir
• amplitude maximale au blanc
• échos damplitude intermédiaire niveaux de gris
• réglage du gain permet de compenser
  l atténuation de US en profondeur

34
L ECHOGRAPHIE BIDIMENSIONNELLE

• Génération d harmoniques
• quand la pression de l onde US est suffisante,
  la vitesse de londe change selon la 1/2 période
• la déformation de l onde est équivalente à une
  génération d harmoniques
• l échographe reçoit des échos à une fréquence
  double de lémission
• image harmonique HR sans atténuation
• application patient obèse

35
LE DOPPLER

• Effet DOPPLER-FIZEAU
• un récepteur reçoit le rayonnement émis par une
  source. Lorsque le récepteur et la source de
  déplacent lun par rapport à lautre, la longueur
  donde à la réception diffère de la longueur
  donde à l émission.
• Exemple de lambulance

36
LE DOPPLER

• Fréquence émise fixe selon une direction
• percussion contre les hématies en mouvement
• taille GRlt? des US utilisés ?rétrodiffusion
• sonde mesure l énergie rétro-diffusée (F)
• F F car effet Doppler intervient 2 fois
• entre sonde (E fixe) et hématies (R mobiles)
• entre hématies (E mobiles) et sonde (R fixe)
• ?F 2F(V/C)cos?

37
LE DOPPLER

• Le Doppler couleur
• codage selon le sens du flux
• détection des particules en mouvement
• intérêt de langle dattaque et de léchelle des
  vitesses

38
Le DOPPLER

• Analyse spectrale
• détermination du spectre de fréquence en fonction
  du temps
• intérêt d évaluer V (fonction du cos?), calculé
  automatiquement
• Duplex et Triplex
• association de l image bidimentionnelle, du
  doppler couleur et de l analyse spectrale

39
LE DOPPLER

• Le Triplex

40
LE DOPPLER

• Intérêt de l imagerie couleur

41
LE DOPPLER

• Intérêt du Doppler
• évaluation de la vitesse en fonction du temps
• recherche des sténoses vasculaires
• appréciation du retentissement hémodynamique

42
LE DOPPLER

• Les sténoses vasculaires
• réduction du chenal circulant
• visualisation du profil d écoulement
• retentissement en aval

43
LE DOPPLER

• Données de l analyse spectrale
• détermination des grades hémodynamiques
• appréciation du d de sténose
• sanction chirurgicale

44
LE DOPPLER

• Analyse hémodynamique d une sténose artérielle

45
CONCLUSION

• L examen échographique
• large prescription
• bonne indication?
• Savoir ce que l on cherche
• prescription adéquate
• l exploration écho-doppler
• bilans vasculaires
• accidents aigus