Soutenance mémoire
Le système nerveux autonome (SNA), composé des branches sympathique et parasympathique, possède un rôle modulateur et régulateur de la vie végétative. Il adapte finement les activités des organes, par rapport à l’environnement, tout en respectant leurs indépendances. Le système nerveux autonome intervient dans le fonctionnement des systèmes cardio-vasculaire, respiratoire, hormonal et digestif, et agit sur le métabolisme et les équilibres électrolytiques, la pression artérielle, la température corporelle, etc…
Le système cardiovasculaire est constitué du cœur et du système vasculaire, sa fonction principale est d’assurer un flux de sang adéquat continu et sous pression suffisante aux organes et aux tissus afin de satisfaire aux besoins énergétiques et au renouvellement cellulaire quelles que soient les conditions ambiantes et l’activité de l’individu.
Le signal Photopléthysmographique(PPG) est un outil primordial au sein d’un bloc opératoire. Ce tracé permet au chirurgien de suivre en temps réel l’évolution du taux d’oxygène dans le sang, ce qui lui permet de prendre la bonne décision au bon moment au cours d’une opération chirurgicale.
C’est alors un outil vital dans le domaine hospitalier et en particulier dans le service de réanimation et les blocs opératoires. Le photopléthysmographe de pouls est utilisé pour la détection des différentes anomalies dans le système cardio-respiratoire lors du transport de l’oxygène,à travers l’extraction de plusieurs paramètres liées à ce système tel que la pression artérielle, le rythme cardiaque et encore la variabilité du rythme cardiaque (HRV).
Anatomie du cœur
Le corps humain forme un système qui dépend d’un ensemble d’organismes et d’appareils indispensables aux différents fonctionnements physiques, mentales, biologiques, dont le cœur font partie de manière particulièrement importante. Le cœur est considéré comme une pompe musculaire permettant de propulser le sang vers toutes les cellules du corps humain.Ilest alors l’élément central du système cardiovasculaire quiassure la circulation du sang dans l’organisme et permet ainsi son alimentation en oxygène et en nutriments.
Position anatomique
Il se situe dans le thorax,au milieu du médiastin où il est partiellement recouvert par les poumons et antérieurement par le sternum et les cartilages des troisièmes, quatrièmes et cinquièmes côtes. Les deux tiers du cœur sont situés à gauche de la ligne passant par le milieu du corps. Il repose sur le diaphragme et est incliné en avant et à gauche de telle sorte que l’apex soit antérieur par rapport au reste du cœur .
Description anatomique
Le cœur est un muscle creux,strié, se divise en quatre cavités par une cloison verticale et une cloison horizontale : deux cavités supérieures : les oreillettes et deux cavités inférieures : les ventricules. Les deux oreillettes sont séparées par le septuminter auriculaire (situé en profondeur du sillon inter auriculaire). Les deux ventricules sont séparés par le septum inter ventriculaire (situé en profondeur du sillon inter ventriculaire). Les oreillettes communiquent aux ventricules par les orifices auriculoventriculaires. On distingue ainsi un cœur droit constitué d’une oreillette et d’un ventricule droits communiquant par un orifice (valvule) tricuspide et un cœur gauche constitué d’une oreillette et d’un ventricule gauche communiquant par un orifice mitral .
Le cœur comporte son propre réseau circulatoire qui l’alimente. Il est vascularisé par les artères et les veines coronaires. Il est innervé, en effet il est relié au système neurologique sympathique et parasympathique. Ce muscle se contracte automatiquement.Cet automatisme propre au muscle cardiaque est possible grâce à un tissu spécifique qui s’appelle le tissu nodal pourvu de qualités électriques.
Le cœur contient quatre cavités, les cavités droites(ou cœur droit) : [8]
• Oreillette droite : Il s’agit d’une cavité lisse, étirée à ses 2 extrémités (inférieure et supérieure) où s’abouche respectivement veine cave inférieure et veine cave supérieure à l’extrémité inférieure et supérieure.
• Ventricule droit : Le ventricule droit se présente sous la forme d’un tronc et est accolé au ventricule gauche.
• Oreillette gauche : L’oreillette gauche reçoit les 4 veines pulmonaires (2 veines pulmonaires droites supérieures et inférieures et 2 veines pulmonaires gauche supérieures et inférieures) L’oreillette gauche communique avec le ventricule gauche par la valve mitrale.
• Ventricule gauche : Le ventricule gauche se présente sous la forme cylindrique. Il représente l’essentiel de la masse musculaire du cœur et il communique avec l’aorte par l’orifice aortique = valve aortique composée de 3 valvules sigmoïdes qui empêchent le sang de refluer de l’aorte vers le ventricule gauche.
Fonctionnement des valves
Chaque cavité du cœur se contracte pour éjecter le sang. Les valvules cardiaques permettent la circulation sanguine à sens unique et augment ainsi l’efficacité du système cardiovasculaire. Les valvules auriculo-ventriculaire préviennent le reflux sanguin du ventricule vers l’oreillette. Des cordages fibreux rattachés à des saillies musculaire de la paroi ventriculaire appelées muscle papillaire ou pilier, maintiennent les valves tricuspide et mitrale pour éviter qu’elles ne se déversent dans les oreillettes lors de l’augmentation considérable de la pression dans les ventricules. Les valves aortique et pulmonaire se composent de trois valvules sigmoïdes ou semi-lunaires qui s’ouvrent lorsque la pression dans les ventricules augmente durant la systole. Lorsque les ventricules se relâchent, le retour du sang vers le cœur rempli les valvules et causent ainsi la fermeture des valves.
L’automatisme cardiaque
Sur une vue antéro-droite du cœur, les cavités droites, oreillette et ventricule, sont ouvertes, permettant de voir le système nodal et sa vascularisation. A la jonction de la veine cave supérieure et de l’oreillette droite, est situé le nœud sino auriculaire de Keith et Flack. Au dessus de l’orifice du sinus coronaire, près de l’insertion de la valve septale de la tricuspide, apparaît sous l’endocarde le nœud auriculo-ventriculaire d’Aschoff Tawara. Trois faisceaux unissent ces deux nœuds ; l’antérieur et le moyen passent dans la cloison interauriculaire, le postérieur suit le sulcus terminalis et contourne par en dehors l’orifice de la veine cave inférieure . Du nœud auriculo-ventriculaire, part le faisceau de His qui, après avoir donné ses branches gauches, se continue par la branche droite. Celle-ci passe sous l’éperon de Wolf et, certaines de ses fibres s’engagent dans la bandelette ansiforme. Le nœud auriculo ventriculaire, le faisceau de His et ses branches sont vascularisés par les artères septales antérieures venues de l’artère inter-ventriculaire antérieure et, par les branches septales inférieures venues de l’artère inter-ventriculaire inférieure. La première de ces branches, née à la croix des sillons, parfois d’ailleurs de l’artère rétro-ventriculaire gauche, est l’artère du nœud de Tawara.
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre 1 : Anatomie et physiologie du système cardiovasculaire.
1.1 Introduction
1.2 Anatomie du cœur
1.2.1 Position anatomique
1.2.2 Description anatomique
1.3 Fonctionnement des valves
1.4 L’automatisme cardiaque
1.5 la circulation sanguine
1.5.1 La physiologie cardiovasculaire
1.5.2 La circulation pulmonaire et systémique
1.6. La saturation en O2
1.6.1 Le sang
1.6.2 La saturation de l’hémoglobine
1.6.3 Propriétés de la liaison de l’oxygène à l’hémoglobine
1.7. Le signal photopléthysmographique (PPG)
1.8 Conclusion
Chapitre 2 : la photopléthysmographie et conception du système développé.
2.1. Introduction
2.2 La photopléthysmographie
2.2.1 Principe
2.2.2 La pulsation du sang
2.2.3 La Loi de beer-lambert
2.2.4 Le spectre d’absorption d’hémoglobine (Hb et HbO2)
2.2.5 Taux de saturation en oxygène
2.3 La variabilité du rythme cardiaque
2.3.1 Principe
2.3.2 La méthode de calcul de la HRV
2.3.3 Intérêt de la variabilité du rythme cardiaque
2.4 Schéma bloc de la carte de mise en forme du signal PPG
2.4.1 Les capteurs
A.les pinces
B. les sondes autocollantes
C. les pinces à oreilles
D. les capteurs à réflectance
– Sondes de transmittance
– Sondes de réflexion
2.4.2 Circuit d’émission et réception
A. Circuit d’émission
B. Circuit de réception
2.4.3 Circuit de mise en forme
A. Etage du filtrage
B. Etage d’amplification
C. La conversion analogique numérique
2.5 Conclusion
Chapitre 3 : Réalisation pratique du circuit, résultats et discussion.
3.1 Introduction
3.2 La mise en forme du signal
3.2.1 Le capteur
3.2.2 Circuit de filtrage
3.2.3 Circuit d’amplification
3.2.4 La conversion analogique numérique
3.3. Résultats et interprétation
3.3.1 Enregistrement des signaux PPG
3.3.2 Calcul de la variabilité cardiaque
3.3. Conclusion
Conclusion générale
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