5 Le débit cardiaque
Qu’est-ce que le débit cardiaque
Souvent exprimé en litres par minute (L/min), le débit cardiaque représente le volume total de sang éjecté par le cœur dans une minute. Il est calculé en multipliant le volume d’éjection systolique (la quantité de sang éjectée du cœur à chacune de ses contractions) par la fréquence cardiaque (le nombre de battements par minute). Ainsi, le débit cardiaque équivaut à la quantité de sang pompée dans la circulation systémique à chaque minute.
D.C. (débit cardiaque) = VES (volume d’éjection systolique) X FC (fréquence cardiaque)
Le débit cardiaque varie d’une personne à l’autre, mais on place la norme entre 4 à 8 l/min.
Le débit cardiaque est directement proportionnel à la pression sanguine et inversement proportionnel à la résistance vasculaire. Le gradient de pression entre l’aorte et les capillaires permet l’écoulement du sang dans les lits capillaires afin d’assurer une diffusion continue entre le sang et les tissus corporels. Les centres cardiaque et vasculaire du bulbe rachidien ainsi que certains facteurs intrinsèques peuvent faire varier le débit cardiaque et la résistance vasculaire et donc l’écoulement du sang dans les milliers de kilomètres de capillaires périphériques.
Le volume systolique
Le volume systolique représente le volume de sang qui est éjecté par le ventricule gauche à chaque contraction de ce ventricule. Généralement, le volume éjecté est entre 40 à 80 ml par contraction. On associe le volume systolique à la postcharge lorsqu’on parle de troubles cardiaques.
Il est possible de mesurer le volume d’éjection en comparant le volume de sang dans le ventricule avant la contraction (VD = Volume diastolique) et soustrayant le volume après la contraction (VS = Volume systolique)
VES (volume d’éjection systolique) = VD (volume diastolique) – VS (volume systolique)
On note 3 facteurs qui viennent déterminer le volume d’éjection systolique, soit la précharge, la post charge et la contraction ventriculaire.
La pré charge
La pré charge fait référence au degré d’élasticité des fibres du myocarde. Ceci a un impact direct sur la contraction du ventricule. La pré charge est aussi inversement proportionnelle et dépendante du volume circulant qui revient à l’oreillette par les veines caves. On appelle ce volume le retour veineux.
La relation de Frank-Starling décrit la précharge cardiovasculaire. Cette relation décrit la capacité du cœur à ajuster le volume d’éjection systolique en fonction du volume de sang qui arrive au cœur droit. On peut voir cette relation comme un élastique. Les fibres du cœur sont capables de se déformer lorsqu’elles sont étirées, mais si on dépasse leur capacité, le moment ne sera plus possible.
En milieu clinique on peut faire un test fluidique ‘fluid challenge test’ pour un patient qui souffre d’insuffisance/défaillance cardiaque. Le but de faire ce test c’est de déterminer le point maximal sur la courbe de Frank Starling indiquant que la force de contraction pour le patient est maximisée suite à un volume injecté.
La force de contraction du cœur
La force de contraction du myocarde a un grand impact sur le volume systolique. Il va de soi que plus le muscle du cœur est fort, plus il est en mesure d’expulser du volume hors du ventricule.
On fait référence à un inotrope positif, lorsque la force de contraction du muscle cardiaque augmente. À l’inverse, on parle d’un inotrope négatif lorsque la contraction du muscle cardiaque diminue.
Certains médicaments ont pour effet de jouer sur la force de contraction du cœur en milieu clinique.
| Inotrope positif : Vient stimuler les récepteurs B1
B1 = effet inotrope et chronotrope |
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| Adrénaline (Épinéphrine) | Traitement de choix lors d’arrêt cardiaque, à un grand effet sur les alpha et bêta |
| Noradrénaline | Traitement de choix pour les hypotensions sévère, car le plus grand impact est sur les récepteurs alpha et quelque peu sur les récepteurs bêta 1 |
| Dopamine | Vasopresseur utilisé en milieu clinique qui est très dose dépendante. Il agit sur les alpha et bêta 1. |
| Dobutamine | Sympathomimétique. A des effets directs sur les récepteurs B1 (+++) et quelques effets sur les Alpha et B2 |
La post charge du cœur
La post charge est définie par la force ou la résistance à laquelle fait face le volume systolique en sortant du cœur, vers les artères du corps. On note ainsi 3 facteurs qui ont un impact sur la post charge :
- Le volume et la viscosité du sang
- La résistance périphérique
- La superficie du système vasculaire
Le volume fait référence au volume sanguin total présent dans le corps. On note environ 4 à 5 litres de sang chez la femme et 5 à 6 litres de sang chez l’homme.
La viscosité du sang fait référence à « l’épaisseur » du sang. Plus le sang comporte des molécules d’hémoglobine, plus le sang sera visqueux. On se réfère ici au système de production des cellules rouges qui se nomme érythropoïèse. N’oublions pas que l’hypoxémie chronique, entre autre, peut venir stimuler ce processus.
La résistance périphérique est associée au rayon des vaisseaux sanguins. En d’autres mots, est-ce que le corps fait une vasoconstriction, une vasodilatation ou est en état normal ?
La superficie du réseau vasculaire, elle, fait référence au circuit à couvrir par le sang qui doit être transporté. Plus la superficie est grande, plus la post charge devra être importante afin de maintenir le débit cardiaque.
La fréquence cardiaque
Le dernier facteur important qui détermine le débit cardiaque est la fréquence cardiaque. La fréquence cardiaque s’exprime en battement par minutes (bpm). La norme est entre 60 et 100 bpm. Certaines personnes auront une fréquence cardiaque plus bas que la norme sans être d’une cause pathologique. On peut penser à des gens sportifs qui auront typiquement des fréquences cardiaques légèrement plus basses que la norme. Lorsque la fréquence cardiaque est supérieure à 100 bpm, on appelle cette condition la tachycardie, et l’inverse se nomme une bradycardie.
N’oublions pas que la formule du débit cardiaque est la suivante : D.C. = F.C. X V.E.S. Ainsi, une augmentation de la fréquence cardiaque entraînera une augmentation proportionnelle du débit cardiaque, à condition que le volume d’éjection systolique reste constant. Cependant, il est important de noter que le cœur peut également ajuster le volume d’éjection systolique pour répondre aux demandes métaboliques du corps. On peut penser à l’exercice physique ou dans des situations de stress, la fréquence cardiaque augmente pour répondre à une demande accrue en oxygène et en nutriments. Cette adaptation permet au cœur de pomper plus rapidement le sang vers les organes et les tissus, augmentant ainsi le débit cardiaque pour répondre aux besoins accrus du métabolisme.
La fréquence cardiaque varie très facilement afin de répondre aux besoins du corps. On peut penser à notre cœur lorsqu’on fait de l’exercice. Et bien la fréquence cardiaque est alors augmenté afin d’apporter plus de sang aux différentes cellules du corps qui ont maintenant besoin de plus d’énergie (ATP) pour fonctionner.
La capsule audio suivante résume la description ci-haut concernant le débit cardiaque
Activité formative
