Le cœur est une pompe musculaire qui met le sang en mouvement dans deux circuits distincts pour apporter oxygène et nutriments et évacuer les déchets.

Appareil circulatoire : cœur et vaisseaux sanguins

Thème : Organes et fonction de relation — Niveau : 3ème

Objectifs

Connaître l'anatomie de base du cœur (chambres, valves, gros vaisseaux).
Différencier artères, veines et capillaires et leurs rôles.
Comprendre la circulation pulmonaire et systémique.
Estimer le débit cardiaque à partir de la fréquence et du volume d'éjection.

Anatomie du cœur

Le cœur est formé de quatre cavités : deux oreillettes (supérieures) et deux ventricules (inférieures). Il comporte des valves qui empêchent le reflux du sang et des gros vaisseaux qui l'acheminent :

Oreillette droite et ventricule droit : reçoivent le sang appauvri en oxygène et l'envoient vers les poumons (circulation pulmonaire).
Oreillette gauche et ventricule gauche : reçoivent le sang oxygéné venant des poumons et l'envoient vers le corps (circulation systémique).

Identifie les parties du cœur sur le dessin ci-dessous puis retourne la fiche pour vérifier :

Quelle cavité envoie le sang oxygéné vers le corps ?

Oreillette droite
Ventricule gauche
Ventricule droit

Le ventricule gauche propulse le sang oxygéné dans l'aorte vers tout l'organisme.

Les vaisseaux sanguins

Les trois types principaux :

Artères : partent du cœur, transportent généralement du sang riche en oxygène (sauf l'artère pulmonaire). Paroi épaisse pour supporter la pression.
Veines : ramènent le sang vers le cœur, souvent riche en dioxyde de carbone (sauf les veines pulmonaires). Contiennent des valves pour éviter le reflux.
Capillaires : vaisseaux très fins où ont lieu les échanges entre le sang et les tissus (nutriments, gaz, déchets).

Où ont principalement lieu les échanges entre le sang et les cellules ?

Capillaires
Artères
Veines

Les capillaires sont suffisamment fins pour permettre les échanges par diffusion entre sang et tissus.

Les deux circuits : pulmonaire et systémique

Schéma simplifié du trajet :

flowchart LR
        OD((Oreillette D)) --> VD((Ventricule D)) --> TP(Tronc pulmonaire) --> POU(Poumons)
        POU --> OG((Oreillette G)) --> VG((Ventricule G)) --> Aorte --> CORPS((Organes)) --> OD

Quel vaisseau transporte le sang des poumons vers le cœur ?

Artère pulmonaire
Aorte
Veines pulmonaires

Les veines pulmonaires ramènent le sang oxygéné des poumons vers l'oreillette gauche.

Cycle cardiaque et débit cardiaque

Le cœur alterne deux phases : la contraction (systole) et le relâchement (diastole). Le débit cardiaque (ou volume éjecté par minute) se calcule par :

Formule :

\(CO = SV \times HR\)

où CO est le débit cardiaque, SV le volume d'éjection systolique (volume déplacé à chaque battement) et HR la fréquence cardiaque (battements par minute).

Voir la solution

Supposons SV = \(70\ \mathrm{mL}\) et HR = \(70\ \mathrm{min^{-1}}\).

Étape 1 : appliquer la formule \(CO = SV \times HR\).

Étape 2 : remplacer par les valeurs : \(CO = 70\ \mathrm{mL} \times 70\ \mathrm{min^{-1}}\).

Étape 3 : calculer : \(CO = 4900\ \mathrm{mL\ min^{-1}} = 4.9\ \mathrm{L\ min^{-1}}\).

Si SV = \(80\ \mathrm{mL}\) et HR = \(60\ \mathrm{min^{-1}}\), quel est le CO ?

\(4.8\ \mathrm{L\ min^{-1}}\)
\(480\ \mathrm{mL\ min^{-1}}\)
\(0.48\ \mathrm{L\ min^{-1}}\)

Calcul : \(80 \times 60 = 4800\ \mathrm{mL\ min^{-1}} = 4.8\ \mathrm{L\ min^{-1}}\).

Erreurs fréquentes

Pensée simpliste : couleur rouge = artère, bleu = veine (utile comme repère mais attention aux exceptions).
Oubli de valves : elles empêchent le reflux et garantissent la circulation unidirectionnelle.

Récapitulatif

Le cœur est une pompe à quatre cavités.
Artères : sortent du cœur ; Veines : reviennent au cœur ; Capillaires : échanges.
Deux circuits : pulmonaire (poumons) et systémique (corps).
Débit cardiaque : \(CO = SV \times HR\).

Cartes mémo

Oreillette

Chambre supérieure, reçoit le sang (droit : sang pauvre en O2, gauche : sang riche en O2).

Ventricule

Chambre inférieure, pompe le sang hors du cœur.

Artère

Vaisseau qui part du cœur ; paroi épaisse ; transporte généralement du sang riche en O2.

Capillaire

Très fin, lieu des échanges entre sang et tissus.

Débit cardiaque

CO = SV × HR (ex. 70 mL × 70 min⁻¹ = 4.9 L/min).