Mécanisme des fluides: les applications physiologiques

Thèmes abordés

Mécanisme des fluides, pression osmotique, liquide céphalo-rachidien, arbre vasculaire, embolie capillaire

Résumé du document

- Modification de l'état des gaz dissous dans le sang du sujet.
- Surpression à cause de l'augmentation de la pression atmosphérique
- La concentration des gaz dissous dans le sang est proportionnelle à la profondeur: donc différence entre quelqu'un sous l'eau et quelqu'un sur l'eau.
- Si on augmente la pression de 4 atm (40m) on a une pression de gaz pulmonaire de 5 atm (une surpression de 4 atm donc): 5 fois plus d'azote dissous dans le sang que dans les conditions de pression atmosphérique.
- Si on remonte trop rapidement, des microbulles sont dans les capillaires et bloquent le passage du sang, du fait que la pression artérielle qui ne permet pas de les faire bouger (blocage de la circulation et donc différents symptômes tels que des crampes, ou plus graves avec la destruction des tissus cérébraux entre autres)
- La pression artérielle ne permet pas de maintenir le flux sanguin: embolie
- En remontant doucement par pallier on diminue la quantité de l'air dissous dans le sang. Pour une remontée rapide on peut utiliser un caisson hyperbare.

Extraits

[...] Mesure « invasive » intra-artérielle (rare) par exemple avec un cathéter. Mesure « non-invasive » avec un brassard Variations de la pression artérielle De manière générale et au moment de la systole sans localisation précise, variations : Temporelle : Systole = 130 mmHg = 17 kPa Diastole = 80 mmHg = 10 kPa Moyenne (pas calculée comme une somme divisée par 2 mais avec une formule plus complexe qui prend en compte la modification de pression au niveau des grands vaisseaux). [...]

[...] Il faut connaitre les relations entre les différents grandeurs physiques. Il faut savoir différencier les différentes constantes. Grandeur Définition MKS CGS Relation Longueur m cm 1 cm = 10-² m Masse kg g 1 g =10-3 kg temps S s Surface S=L² m² cm² 1 cm² = 10-4 m Volume V=L3 m3 cm cm3 = 10-6 cm3 Vitesse V=L/t m/s cm/s 1 cm/s = 10-2 m/s Accélération g m/s² cm/s² 1 cm/s² = 10-2 m/s² Force F=mg Newton N dyne 1 dyne = 10-5 N Travail W=F.L Joule J erg 1 erg = 10-7 J Puissance P=dw/dt Watt W erg/s 1 erg/s = 10-7 w Pression P=F/S Pascal Pa bar 1 bar = 10-1 Pa Principales constantes Symbole Valeur Vitesse de la lumière dans le vide c m/s Constante de gravitation g 6.67 10-11 N m2 kg-2 Nombre d'Avogadro NA molécules/mole Constante des gaz parfaits R 8.31 J-1K-1mole-1 Constante de Boltzmann k = R/N 1.38 10-23 J °K-1 Unité de masse atomique uma 1.66 10-27 kg Constante de Coulomb 1/(4pε0) N m² C-² Constante de Biot et Savart μ0 4π 10-7 T m A-1 Charge du proton = - charge de l'électron ou + 1.60 10-19 Coulombs Masse de l'électron m 10-31 kg Masse du proton mp 1.67 10-27 kg Constante de Planck de E=hn) h 6.63 10-34 J s Rappels – pression atmosphérique Patm = poids de la colonne d'air qui exerce une certaine pression Variations non linéaires de masse volumique en fonction de l'altitude. [...]

[...] Variation très rapide de section : on obtient les phénomènes liés à l'écoulement turbulent du sang dans l'artère. Ensuite en systole quand la pression baisse le passage devient laminaire d'où l'allongement du bruit. Mais il persiste une certaine sténose dans la phase diastolique, ce qui crée un bruit qui s'allonge avec l'écoulement laminaire pendant la phase systolique et avec l'écoulement turbulent pendant la diastolique. C'est grâce à ce bruit qu'on mesure la PA actuellement. [...]

[...] Embole La pression artérielle qui s'exerce sur la bulle est supérieure à celle derrière donc la forme de la bulle n'est pas sphérique, certaine différence de rayon : le rayon qui se trouve en amont est plus grand, donc en fonction du rayon de cette bulle et en utilisant la masse volumique du gaz à l'intérieur de cette bulle on peut retrouver la différence de pression entre la pression artérielle et celle de la bulle. C'est la loi de Laplace. Bulle déformée : r1 > r2 et P0 > P2 Pression osmotique Concerne le transport transmembranaire. On peut utiliser certaines lois de la mécanisme des fluide pour apprécier la pression osmotique. La pression osmotique est la différence de pression à l'équilibre, des 2 côtés de la paroi semi-perméable (donc 2 compartiments, milieu intra et extracellulaire) c'est-à-dire perméable pour l'eau mais pas pour le soluté. [...]

[...] Surpression à cause de l'augmentation de la pression atmosphérique : 1 atm par 10m de profondeur. La concentration des gaz dissous dans le sang est proportionnelle à la P donc différence entre quelqu'un sous l'eau et quelqu'un sur l'eau. Si on augmente la pression de 4 atm (40m) on a une pression de gaz pulmonaire de 5 atm (une surpression de 4 atm donc) 5 fois plus d'azote dissous dans le sang que dans les conditions de pression atmosphérique. Si on remonte trop rapidement, des microbulles sont dans les capillaires et bloquent le passage du sang, du fait que la pression artérielle qui ne permet pas de les faire bouger (blocage de la circulation et donc différents symptômes tels que des crampes, ou plus graves avec la destruction des tissus cérébraux entre autres) La pression artérielle ne permet pas de maintenir le flux sanguin embolie En remontant doucement par pallier on diminue la quantité de l'air dissous dans le sang. [...]