Application de la loi de Poiseuille au phénomène de vis à tergo

En premier lieu on ne peut appliquer la loi de Poiseuille à l’appareil vasculaire.
 En effet, le sang et les parois vasculaires ont un comportement non linéaire donc non newtonien, notamment dans les zones de stagnation ou dans les petits vaisseaux (diamètre inférieur à 500 microns). (1)

Considérons deux colonnes, l’une artérielle descendante et l’autre veineuse ascendante. Si on applique la loi de Poiseuille à chacune d’entre elles en nous rappelant que « Le gradient de pression est inversement proportionnel à la quatrième puissance du rayon (r4). C’est-à-dire que lorsque celui-ci variera dans un rapport de 1 à 2, la différence de pression sera, dans un rapport inverse, de 1 à 16 », nous aurons donc une pression identique pour les deux colonnes :
• Pour la colonne artérielle pour un sujet debout. 90 cm Hg + 12 cm Hg pour la pression systolique soit 102 cm Hg.
• Pour la colonne veineuse ; 1,5 cm Hg + 90 cm Hg soit 91,5 cm Hg.

En prenant la colonne artérielle comme référence, nous aurons :
• Une pression veineuse inférieure de 10 % à la pression artérielle. Pour PA = 1, PV = 0,9.
• Sachant que les veines sont en moyenne deux fois plus grosses elles freineront moins le débit, donc la pression sera diminuée dans un rapport de 1 à 16 si l’on s’en tient à la loi de Poiseuille.

Figure 5 : Les veines sont deux fois plus grosses et deux fois plus nombreuses que les artères. Pour les membres inférieurs, le volume du système veineux est 8 fois supérieur au volume du système artériel (2 * π r2).

• Les veines sont également deux fois plus nombreuses, ce qui divise par deux la résistance des vaisseaux. (Figure 5)
• Au total nous aurons une pression veineuse = 0,9 x 16 x 2 fois supérieure à la pression artérielle pour un même volume sanguin soit 28,8 plus importante. De surcroît, il faut rajouter la résistance au passage des capillaires, non pour leur longueur mais pour leur section forçant l’hématie à se déformer à leur passage. Nous notons également l’effondrement de la vitesse d’écoulement : en effet il passe 3 à 7 hématies/seconde par brin capillaire. Nous ne pourrons donc pas considérer la théorie de la vis à tergo comme fiable à 100 %, tout du moins pour ce qui concerne le retour veineux des membres supérieurs et inférieurs.
• Sur le plan pratique concernant la théorie de la vis à tergo, on nous dit que les deux colonnes s’équilibrent à + ou – 90 cm d’H2O. Dans de pareilles circonstances, une plaie veineuse au niveau de la cheville aurait un débit bien plus important, si l’on faisait abstraction de la lumière des vaisseaux, qu’une section de carotide.
• La pression osmotique se fait entre capillaire et le milieu extracellulaire. Dans quelle mesure ce milieu tissulaire est-il augmenté des 90 cm de pression d’eau par les voies lymphatiques dont on connaît la lenteur de l’écoulement ?
• Sans vouloir nier en bloc la théorie de vis à tergo, il faut toutefois en relativiser la portée.
• De surcroît, si cette loi étais effective, et par bonheur elle ne l’est pas, nous aurions dans les saphènes, à l’état érigé une pression provenant de la colonne artérielle permettant de remonter la voie veineuse, c’est-à-dire environ 120 cm d’H2O. Toute effraction veineuse (plaie) entraînerait un écoulement sanguin d’une puissance sans commune mesure avec la réalité.
• Cette théorie de vis à tergo semble toutefois correspondre à la vascularisation d’organes spécifiques, notamment le glomérule rénal (Figure 6) ainsi que le cerveau.
 Tous deux ont en effet la double particularité d’avoir un système veineux sensiblement égal à leur système artériel, en nombre et en volume(une artère et une veine de même calibre), ainsi que des cavités à pression constante, la boîte crânienne et le glomérule.

Figure 6 : Le glomérule du rein, une chambre à pression constante.
 Schéma d’après Hermann Cier (2)

• La théorie sur l’aplatissement des veines lors des contractions musculaires est démentie par l’anatomie elle-même. En effet, l’observation nous montre avec quel soin les vaisseaux sont situés, pour justement être libre de telles contraintes. Par exemple, nous voyons le trajet de la veine fémorale : vaisseau important, il se trouve protégé de l’action des contractions musculaires en avant par la cloison intermusculaire interne et latéralement par l’aFig.

Figure 7 : Artères et veines sont protégées de l’action des contractions musculaires par les cloisons intermusculaires.
 Schéma d’après Brizon et Castaing (5)

Figure 8 : Au niveau de l’arcade fémorale, la veine fémorale se trouve à distance du Psoas qui pourrait éventuellement par sa contraction l’aplatir. Il en est même séparé par l’artère.
 Schéma d’après Brizon et Castaing
 (5)

La nature au contraire a pris soin de protéger les veines des influences extérieures. S’il y avait une volonté véritable d’ériger un tel système, les veines seraient plus fines et plus nombreuses, elles se fondraient intimement entre les divers faisceaux musculaires ; ce qui n’est pas le cas. De plus, les artères sont souvent proches des veines, elles sont soumises au même régime et elle ne comportent pas de système anti-retour pour autant. Les débits des vaisseaux veineux se font à basse pression, avec des variations importantes :
• Variation de hauteur des membres réduisant momentanément le débit.
• Contraction pneumatique refoulant le sang veineux, augmentation de la pression abdominale ou diaphragmatique.
Les valvules n’ont pas de fonction dans la conduction du sang vers le cœur, elles l’empêchent de revenir en arrière sans plus.

Figure 9 : L’éjection du sang veineux provoquée par la contraction des muscles des pieds lors de la marche serait empêchée par la contraction simultanée des muscles Jumeaux. Schéma d’après Moore-Dalley (4)

Pour ce qui concerne la théorie sur l’aplatissement des veines qui permettrait la remontée du sang vers le cœur : la contraction des jumeaux aplatissant la saphène ferait obstacle à l’éjection du sang des muscles sous-jacents à ceux-ci (muscles du pied se contractant simultanément, notamment lors de la marche). (Figure 9)

Nous savons que l’éjection du sang lors de la contraction musculaire est particulièrement efficace, alors pourquoi l’en empêcher ?

Copyright Teutaros Ostéoconcept © 2004 – Hervé Julien, Jean Louis Gaudron

Bibliographie
(1) Biomécanique des fluides et des tissus – Michel Y. Jaffrin, Francis Goubel – Editions Masson, Paris 1998
(2) Précis de physiologie – H. Hermann, J.F. Cier – Editions Masson, Paris 1976
(3) Physiologie humaine – A.Vander, J. Sherman, D. Luciano, R. Brière-Chenelière – Mc Graw-Hill, troisième édition 1995
(4) Anatomie Médicale – Keith L. Moore, Arthur F. Dalley – Edition De Boeck Université 2001
(5) Les feuillets d’anatomie – Brizon, J. Castaing – Maloine éditeur, Paris 1953
(6) Thérapie crânio-sacrée – J.E. Upledger – Edition IPCO, Paris 1983