Perfusion
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Introduction

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La perfusion (du latin perfundere) est le processus physiologique qui permet d'alimenter un organe en composés chimiques (nutriments et oxygène) nécessaires à son métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou l'organisme vivant. C'est un processus ordonné, qui fait...). Dans un organisme vivant, cet apport est effectué via le sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent chez la plupart des animaux. Un humain...) qui circule depuis les artères vers les vaisseaux capillaires qui irriguent le tissu. La perfusion (La perfusion (du latin perfundere) est le processus physiologique qui permet d'alimenter un organe en composés chimiques (nutriments et oxygène) nécessaires à son métabolisme....) peut être quantifiée par la mesure du débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers d'une surface quelconque.) sanguin irriguant l'organe (Un organe est un ensemble de tissus concourant à la réalisation d'une fonction physiologique. Certains organes assurent simultanément plusieurs fonctions, mais dans ce cas, une...) en question. Après une ablation chirurgicale, un organe peut être placé sous perfusion artificielle de façon à le maintenir en vie (La vie est le nom donné :), par exemple en attente d'être transplanté.

Dans le cadre d'un traitement médical, le terme perfusion peut aussi désigner un système de goutte-à-goutte permettant l'administration parentérale de médicaments à un patient (Dans le domaine de la médecine, le terme patient désigne couramment une personne recevant une attention médicale ou à qui est prodigué un soin.). Lorsque ce système est relié à une voie veineuse périphérique ou profonde (voie veineuse centrale), on parle de perfusion intraveineuse. Mais il peut aussi s'agir d'un dispositif sous-cutané, on appelle cela la technique d'hypodermoclyse, ou plus simplement, perfusion sous-cutanée.

Historique

Bien que le principe de la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) sanguine ait été décrit dès 1628 par William Harvey et les capillaires sanguins découverts peu de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) après par Marcello Malpighi, il faudra attendre le XXe siècle, avec les travaux d'August Krogh pour que soit établit le mécanisme de régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.) de la perfusion sanguine par l'ouverture et la fermeture (Le terme fermeture renvoie à :) des artérioles et des capillaires. Cette découverte fut récompensée du Prix Nobel de physiologie (La physiologie (du grec φύσις, phusis, la nature, et λόγος, logos, l'étude, la science) étudie le rôle, le fonctionnement et...) ou médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps...) en 1920.

Hypo- et hyper-perfusion

On parle d'hypoperfusion lorsque le niveau de perfusion d'un organe est en dessous d'une valeur de référence, par exemple en dessous du besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les...) nécessaire au bon fonctionnement de l'organe. De même, l'hyperperfusion désigne une perfusion plus forte que la normale.

Ces altérations de la perfusion peuvent être la conséquences d'anomalies circulatoires. Par exemple, une hypoperfusion peut résulter d'une ischémie ou d'une chute de pression artérielle (La pression artérielle correspond à la pression du sang dans les artères. On parle aussi de tension artérielle, car cette pression est aussi la force...) qui, lorsque elle affecte le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses...), peut entraîner une syncope.

Mais l'hyperperfusion ne traduit pas forcément un mécanisme pathologique. Par exemple, dans le cerveau, lorsqu'une aire cérébrale est recrutée pour effectuer une opération (comme lorsque le cortex (En biologie, le cortex (mot latin signifiant écorce) désigne la couche superficielle ou périphérique d'un tissu organique.) auditif est activé lorsqu'on entend un son), le débit sanguin cérébral augmente temporairement dans cette région ; c'est la réponse hémodynamique. La mesure de cette hyperperfusion locale est au fondement de diverses techniques d'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit par impression...) cérébrale.

Calcul de la perfusion

La mesure de la perfusion (souvent noté F, comme flux) se calcule à partir de la différence entre les pressions artérielle (Pa) et veineuse (Pv) et de la résistance vasculaire (R) au moyen de la formule suivante :

F =  \frac{ Pa - Pv }{ R }

Le numérateur (Pa - Pv) est aussi appelé gradient de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) (noté ΔP).

Mesure de la perfusion par IRM

La mesure de la perfusion peut se faire en imagerie par résonance (Lorsqu'on abandonne un système stable préalablement écarté de sa position d'équilibre, il y retourne, généralement à travers des oscillations...) magnétique soit au moyen d'un agent de contraste dont on suit l'évolution du bolus après injection (Le mot injection peut avoir plusieurs significations :) en amont de l'organe étudié, soit avec une séquence particulière dite de marquage de spin (Le spin est une propriété quantique intrinsèque associée à chaque particule, qui est caractéristique de la nature de la...) artériel (ASL, pour arterial spin labeling).

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