Physiologie du couplage entre le ventricule droit et la circulation pulmonaire

Le ventricule droit (VD) et la circulation pulmonaire sont étroitement couplés. Le capillaire pulmonaire est ainsi protégé par la mise en jeu de différents mécanismes coordonnés : 1) maintien d’une pression artérielle pulmonaire basse au repos et à l’exercice grâce à la faible résistance et forte capacitance de la circulation pulmonaire ; 2) contraction péristaltique du VD et rôle du conus comme régulateur d’entrée de la circulation pulmonaire ; 3) rôle de chambre de capacitance du VD du fait de sa grande compliance ; et 4) limitation du débit de retour veineux systémique, donc du débit pulmonaire, par collapsus inspiratoire de la veine cave inférieure pour une pression auriculaire droite (Pod) nulle. Par sa compliance diastolique élevée, le VD a également un rôle majeur dans le maintien d’une Pod basse, la Pod étant la pression d’aval du retour veineux systémique. Postcharge, précharge, contractilité et fréquence cardiaque déterminent la performance systolique VD. Il faut y ajouter le rôle majeur de la respiration (pompe thoracique), des interactions ventriculaires en série, des interactions ventriculaires en parallèle (rôle du septum interventriculaire et du péricarde) et de l’intégrité de la valve tricuspide. La connaissance de la physiologie du couplage entre le VD et la circulation pulmonaire aide à mieux comprendre la physiopathologie des différentes maladies touchant le coeur droit et la circulation pulmonaire. Elle aide aussi à comprendre et prévenir certains des effets hémodynamiques délétères de la ventilation mécanique.

The article summarizes the main characteristics of the physiological coupling between the right ventricle (RV) and the pulmonary circulation. This coupling enables protecting pulmonary capillaries based on various coordinated mechanisms including: 1) the maintenance of a low pulmonary artery pressure at rest and on exercise (low resistance/high capacitance of the pulmonary circulation); 2) the sequential contraction of the RV and the resistive function of the conus preventing the transmission of acute increases in pressure; 3) the capacitive function of the RV chamber due to its high compliance; and 4) the fact that cardiac output levels off because the vena cava collapses at 0 mmHg right atrial pressure (RAP) and below. The low RV compliance facilitates venous return by ensuring low RAP, i.e., the downstream pressure of systemic venous return. The RV systolic function is influenced by afterload (steady and pulsatile), preload, inotropy and heart rate. The RV systolic function is also influenced by respiration (thoracic pump), ventricular interdependence (involving the interventricular septum and pericardium), and tricuspid valve function. Impaired coupling between the RV and pulmonary circulation is involved in the pathophysiology of various diseases (especially pulmonary hypertension) leading to heart failure. The optimization of the coupling between patient’s respiratory status, volemic status and RV load helps limiting the deleterious hemodynamic consequences of mechanical ventilation.