La respiration amène l’O2 atmosphérique dans les poumons qui assurent l’interface entre l’air et le sang. Et il faut la pression que génère le cœur pour transporter cet O2 aux cellules de l’organisme.
L’interaction entre le cœur et les poumons, c’est au niveau des capillaires pulmonaires qu’elle est le mieux observé.
Différence de pression entre milieu gazeux et milieu liquidien
Au niveau de la mer, P ATM=760mmHg (1 atmosphère)
A 19km d’altitude, P ATM=0
A 1Om de profondeur dans l’eau, P ATM = 2 (1520mmHg)
La même variation de pression nécessite 19km dans l’air et 10m dans l’eau. Les pressions qu’exercent les molécules ne sont pas les même en milieu gazeux et en milieu liquidien.
La tension artérielle
C’est la force qui s’exerce sur les parois des grosses artères du bras, force générée par le cœur qui pompe. Une pression de 12/8 signifie 120 et 80 mm de pression. 120 c’est la pression générée par le cœur quand il se contracte, c’est la systole. Et 80 c’est la pression quand le cœur se relâche, c’est la diastole. La pression artérielle moyenne est de 100mmHg.
- Cela signifie que 100mmHg en plus de la pression atmosphérique (760mmHg). Donc la pression atteinte dans les artères du bras est de 860mmHg.
- C’est une pression dans un milieu liquidien. Donc, si 10m dans les liquides correspondent à 760mmHg, alors une tension artérielle de 100mmHg correspond à une hauteur d’un peu plus de 1m. Donc c’est parfait pour envoyer le sang jusqu’au cerveau.
Anatomie du cœur et des poumons
Au niveau du coeur
L’oreillette droite du cœur reçoit le sang veineux qui vient de tout l’organisme. Ce sang passe dans le ventricule droit qui l’éjecte par l’artère pulmonaire pour être oxygéné grâce aux poumons. Puis le sang oxygéné revient au cœur par l’oreillette gauche, se déverse dans le ventricule gauche qui est la véritable pompe du cœur qui l’éjecte avec une tension artérielle de 12/8.
Au niveau de la circulation pulmonaire
Au niveau des petits capillaire pulmonaires, la pression à l’intérieur des vaisseaux est beaucoup plus basse que les 100mmHg de l’artère du bras car dans les poumons, il n’y a pas besoin de générer des pressions pour faire monter le sang jusqu’au cerveau. La pression moyenne dans les capillaires pulmonaires est d’environ 15mmHg.
Les forces de pressions qui permettent les mouvements de l’eau entre 2 parois
La pression à l’intérieur du capillaire pulmonaire (15mmHg) est appelée pression hydrostatique (pression du liquide). Cette pression a tendance à pousser l’eau à l’extérieur du vaisseau, ce qui est problématique. Mais à l’intérieur du plasma des vaisseaux sanguins, on trouve des protéines comme l’albumine qui exerce une pression d’attraction de l’eau autour d’elle qui donc retiennent l’eau à l’intérieur par une pressions appelée pression oncotique.
Donc, la pression hydrostatique est contrecarrée par la pression oncotique
Les protéines qui exercent une pression oncotique, il y en a à l’intérieur du vaisseau mais aussi à l’extérieur dans l’interstitium. La pression oncotique à l’intérieur est de 24, et celle à l’extérieur de 10. Ce qui fait une différence de 14mmHg.
Donc au final, pour une pression hydrostatique de 15mmHg, on a une pression oncotique de 14mmHg. Cette différence permet un petit débit d’eau qui traverse la paroi du capillaire. Cette eau qui arrive dans l’interstium est drainée et éliminée en permanence par des vaisseaux lymphatiques.
Que se passe-t-il en cas de brusque défaillance du cœur ?
Exemple : un infectus du myocarde qui empêche le cœur de pomper le sang.
Comme le ventricule gauche ne parvient pas à éjecter le sang qu’il reçoit, le sang va s’accumuler en amont de ce ventricule gauche et les pressions dans l’oreillette gauche et dans les capillaires pulmonaires vont augmenter. La pression hydrostatique monte au-dessus de 15mmHg, par exemple 20mmHg. Le capillaire est dilaté et l’équilibre des pressions hydrostatiques et oncotiques (équilibre de Sterling) donne donc une différence de pression de 6mmHg. Donc un débit plus immportant pour quitter le capillaire. De l’eau se met dans l’interstitium, entre le capillaire et l’alvéole : on appelle cela de l’œdème pulmonaire interstitiel. Si le phénomène s’agrave, si le cœur est encore plus malade, la pression hydrostatique peut monter encore plus haut, par exemple à 30mmHg. L’œdème se déverse alors à l’intérieur de l’alvéole et noie cette alvéole dans l’eau : c’est de l’œdème pulmonaire alvéolaire.
L’oedème pulmonaire
Avec un œdème pulmonaire, le patient est essouflé, sa saturation en O2 est mauvaise car des alvéoles noyées dans l’eau ont du mal à faire de bons échanges gazeux.
Avec un stéthoscope, on peut entendre les bruits de crépitement que font les mouvements d’eau dans les alvéoles et les voies respiratoires.
Au-delà des traitement médicamentauex et d’O2 du patient, il existe un mécanisme spontané de compensation de l’équation de Sterling.
Quand l’eau arrive dans l’interstitium, la pression liquidienne de cet interstitium qui est une pression hydrostatique va augmenter. Donc, la différence de pression hydrostatique de part et d’autre du capillaire qui était 30-0 devient à présent 30-8=22mmHg.
Plus l’œdème s’agrave, plus les protéines de l’interstitium vont être diluées dans de l’eau, donc la pression oncotique va diminuer. On passe de 24-10 à 24-8=16 par exemple.
Donc l’équation de Sterling qui donnait une force 16mmHg devient 22-16=6mmHg -> cela freine le processus même s’il ne le guérit pas.
Caractéristique clinique du patient en œdème pulmonaire
Sa respiration est en orthopnée.
L’orthopnée est un des symptômes caractéristiques de l’insuffisance cardiaque. Elle est caractérisée par une impossibilité pour le patient de se mettre en position couchée, donc une nécessité de se mettre en position assise afin d’améliorer ses symptômes de difficultés respiratoires.
Sur le plan physiopathologique : les symptômes de dyspnée liés à de l’insuffisance cardiaque sont liés à de l’œdème pulmonaire qui est lié à une augmentation des pressions hydrostatique. Et la différence entre la position couchée et la position assise, c’est justement un changement des pressions. En position assise, il y a une différence de pression entre le sommet et la base du poumon, avec une diminution de la pression au niveau du sommet pulmonaire. Et cette pression hydrostatique va entrainer une diminution de l’œdème pulmonaire et donc une meilleure ventilation de cette zone.
En conclusion
Le cœur et les ponmons interagissent en permanence. Quand le cœur devient défaillant, ce sont les poumons qui se noient avec de l’œdème pulmonaire.
Cet article est un récapitulatif de la vidéo “L’oedème pulmonaire: le coeur et les poumons sont indissociables” de l’Université catholique de Louvain.