Lors de chaque battement cardiaque, l’afflux sanguin déforme les parois de l’aorte entraînant la création d’ondes mécaniques qui se propagent le long du réseau artériel. La plus célèbre de ces ondes, appelée onde de pouls, correspond à une dilatation locale des vaisseaux sanguins (voir figure). Mesurer sa vitesse permet aux médecins d’estimer le risque d’accident cardiovasculaire chez un patient car elle est intimement liée à la rigidité de la paroi artérielle, qui se trouve altérée dans de nombreuses pathologies comme l’hypertension ou l’athérosclérose. La vitesse de l’onde de pouls est ainsi un biomarqueur précieux qui intègre simultanément de multiples facteurs physiologiques. Mais c’est aussi là que réside sa principale limite : la pression artérielle et les propriétés mécaniques de la paroi influencent toutes deux la vitesse de l’onde ne permettant pas facilement de distinguer une rigidification réelle de la paroi d’une simple augmentation de la tension.
Des chercheurs de l’Institut Langevin ont conçu une expérience modèle pour tenter d’isoler ces deux effets dans un contexte contrôlé. Un canal rempli d’eau et fermé par un ruban d’élastomère souple, aux propriétés mécaniques proches des tissus biologiques, mime le comportement d’une artère. En augmentant la pression dans le canal, ils ont pu mesurer une augmentation de la vitesse de l’onde de pouls, en accord avec les observations in vivo. Ils montrent que prédire cette vitesse à partir des propriétés mécaniques de la paroi demande de prendre en compte à la fois la grande déformation et la pré-contrainte engendrée par la pression, et la nature viscoélastique du matériau. Ce travail ouvre la voie à une meilleure interprétation clinique des mesures de l’onde de pouls.
Figure : Représentations schématiques de l’onde pouls dans une artère et de l’expérience modèle reproduisant sa propagation. Dans les deux cas, la vitesse de l’onde augmente avec la pression.
Référence :
Wave propagation in a model artery
P. Chantelot, A. Delory, C. Prada, F. Lemoult
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 354 (2026), pp. 313-332
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