Le système cardiovasculaire

Les fonctions physiologiques doivent constamment s’adapter pour aider le corps à effectuer et tenir un effort physique. C’est ainsi que différents systèmes du corps humain se mettent en place lors de l’exercice physique.

Le système cardiovasculaire

 

L’appareil cardiovasculaire (circulatoire) est composé du cœur, véritable pompe vasculaire, et par les vaisseaux sanguins: artères, veines et capillaires. C’est une boucle fermée dans laquelle circule le sang de tous les tissus.

Le cœur est un muscle creux dont la partie proprement musculaire, appelée myocarde, est constituée de fibres striées dont l’innervation est involontaire. Il se situe dans la cage thoracique, en arrière du sternum. Il est divisé en quatre cavités. La circulation du sang est assurée grâce aux contractions rythmiques du cœur qui crée la pression nécessaire pour propulser le sang dans tout l’organisme. Le sang passe du cœur vers les artères et retourne au cœur par les veines.

Les branches artérielles s’étendent de l’artère la plus importante, l’aorte, vers les plus petits vaisseaux, les artérioles, qui se ramifient en vaisseaux encore plus petits, voire microscopiques, les capillaires. Tous les échanges de dioxygène, de dioxyde de carbone et des nutriments (glucides, lipides, acides aminés, sels minéraux, vitamines et eau) entre les tissus et le système vasculaire passe par le lit capillaire. Le sang contenu dans les capillaires fournit du dioxygène et des nutriments aux cellules puis va dans des petits vaisseaux appelés veinules. Ici le sang vient de rentrer dans la partie veineuse du système vasculaire. Ensuite, les veinules retournant au cœur se regroupent pour former de plus gros vaisseaux, les veines.

Les fonctions du cœur

Deux circuits peuvent être distingués :

  • La petite circulation comprend le ventricule droit qui propulse le sang dans l’artère pulmonaire, et ses ramifications, puis dans les capillaires pulmonaires. Au niveau des poumons, le réseau capillaire donne naissance à quatre veines pulmonaires qui vont véhiculer le sang artériel (oxygéné et débarrassé d’une partie importante de son gaz carbonique) vers le cœur (oreillette gauche).
  • La grande circulation, partant du ventricule gauche, véhicule le sang riche en dioxygène par l’intermédiaire de l’aorte puis de ses multiples arborisations jusqu’aux tissus. Ce circuit se poursuit par les vaisseaux capillaires, par le réseau veineux qui ramène le sang appauvri en dioxygène et chargé de déchets aux deux grosses veines caves, supérieure et inférieure (pour les parties du corps se trouvant respectivement au-dessus et au-dessous du cœur) lesquelles débouchent sur l’oreillette droite. Le circuit est enfin bouclé.

Le système respiratoire

L’appareil respiratoire est constitué des voies respiratoires et des poumons, en étroite liaison avec le système cardiovasculaire. Le système respiratoire permet le passage du dioxygène de l’air dans le sang et le rejet du gaz carbonique. Les organes du système respiratoire incluent, de haut en bas :

  • les voies aériennes supérieures qui ne participent pas aux échanges gazeux – le nez (les fosses nasales), la cavité nasale, le pharynx (le carrefour des voies respiratoires et digestives), le larynx (le siège des cordes vocales), la trachée et les bronches (sont les deux prolongements de la trachée).
  • les voies aériennes inférieures – les bronchioles (les ramifications des bronches), les alvéoles (les terminaisons des bronchioles) et les poumons eux-mêmes.

Le premier rôle du système respiratoire est de fournir un moyen d’échange des gaz entre l’organisme et l’environnement extérieur. Ainsi, le système respiratoire remplace dans le sang du dioxygène utilisé par l’organisme et le débarrasse du dioxyde de carbone (CO2) produit par le métabolisme. On parle ici de la ventilation, ou respiration pulmonaire. C’est au niveau des alvéoles, très riches en capillaires, que les échanges s’effectuent.

La ventilation associe alternativement inspiration et expiration :

L’inspiration correspond au remplissage alvéolaire. Elle est produite essentiellement par le diaphragme, large muscle en forme de coupole qui sépare le thorax de l’abdomen, et par une partie des muscles intercostaux. L’action de ces muscles augmente le volume intrathoracique pour que les côtes s’écartent et que le diaphragme s’abaisse. L’air passe par les voies respiratoires jusqu’aux poumons. Une fois dans les poumons, il parvient dans de tout petits sacs, les alvéoles pulmonaires, riches en capillaires. Le nombre important d’alvéoles permet une grande surface d’échange pour la diffusion du gaz. Ainsi, le sang pulmonaire devient riche en dioxygène, tandis que l’air pulmonaire s’enrichit en dioxyde de carbone.

L’expiration normale est passive, sans action musculaire (l’expiration forcée nécessite l’action des muscles abdominaux), la cage thoracique et le diaphragme s’abaissent, le volume environnant et les poumons rétrécissent : ils sont comprimés et expulsent l’air riche en dioxyde de carbone rejeté par les organes. Le cycle de la ventilation est fini.

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