Pression hydrostatique : définition, unité, formule de calcul

La pression hydrostatique, ou la force qu'exerce un liquide sur les parois d'une surface qui contient ce liquide, proportionnellement à la gravité, peut être "capillaire", "vasculaire", ou "glomérulaire". Elle complète une autre pression, dite "oncotique". Plus d'explications avec le médecin Ruben Azencot, interne en néphrologie à l'Hôpital Cochin, à Paris.

Pression hydrostatique : définition, unité, formule de calcul
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Définition : c'est quoi la pression hydrostatique ?

La pression hydrostatique (PH) désigne "la force exercée par un liquide, plus ou moins homogène, dans une structure qui le contient : un organe, un tube, des vaisseaux…", définit le médecin Ruben Azencot. "Cette pression augmente progressivement avec la profondeur, en raison du poids croissant du fluide exerçant une force de plus en plus grande sur les parois", poursuit-il.

Pression hydrostatique capillaire : définition

"Il est important de discerner d'abord les trois différents secteurs où est répartie l'eau (60% du poids de notre corps) de notre organisme : premièrement, dans le secteur intracellulaire, qui représente 40% du poids du corps, et deuxièmement, dans le secteur extracellulaire qui contient d'une part le secteur interstitiel (15% du poids du corps), et de l'autre, le secteur vasculaire (5% du poids du corps)", introduit l'interrogé, avant d'indiquer que "c'est dans le secteur vasculaire que le sang est contenu dans les vaisseaux". Les capillaires sanguins sont les plus petits vaisseaux sanguins. Ils relient les artères aux veines et permettent les échanges oxygène/dioxyde de carbone. "C'est aussi à leur niveau que s'effectuent les échanges d'eau et d'ions entre le sang (plasma) et le liquide interstitiel. Ils sont en effet dotés de petites pores, des "fenestrations", qui permettent ces échanges", explique le médecin, qui poursuit : "Ainsi, la pression hydrostatique capillaire est la plus petite du système artériel. La vitesse qui y règne est minime, ce qui favorise ces échanges nécessaires".

Pression hydrostatique sanguine : définition

"La pression hydrostatique sanguine est la pression exercée par le sang sur la paroi des vaisseaux sanguins. C'est en fait ce qu'on appelle communément la tension artérielle, ce qui est un abus de langage, puisque c'est de pression artérielle dont on parle", pointe l'interne en nephrologie. Cette pression hydrostatique sanguine est, en d'autres termes, la force motrice qui permet au sang - envoyé aux vaisseaux par le cœur - de circuler en continu dans le système vasculaire.

Pression hydrostatique vasculaire : définition

L'expression "pression hydrostatique vasculaire", est synonyme de "pression hydrostatique sanguine". On parle également de pression artérielle.

Pression hydrostatique glomérulaire : définition

"Le glomérule est une partie du rein qui permet la filtration du sang, puis la formation de l'urine", définit l'interne en néphrologie. "On compare ce réseau capillaire à une passoire, dans laquelle arrive le sang", image-t-il. "Cette "passoire" retient les cellules sanguines et les protéines. Ce qui reste forme un liquide : l'urine." La pression hydrostatique glomérulaire assure cette filtration, elle est sa force motrice. Quant au débit de filtration glomérulaire (DFG), il détermine le volume sanguin filtré par le rein par unité de temps. Ce DFG dépend de plusieurs facteurs, dont, principalement, de la pression hydrostatique glomérulaire, qui, lorsqu'elle augmente, fait augmenter le débit de filtration. "La pression hydrostatique au niveau des glomérules est élevée et doit être supérieure à la pression oncotique, sinon nous ne pourrions pas produire d'urines", explique l'interviewé. Il précise : "La cause la plus fréquente d'insuffisance rénale aiguë chez le sujet âgé est d'ailleurs la déshydratation dite extra-cellulaire. Lorsqu'on réduit ses apports en eau, on réduit le volume de sang en intravasulaire, ce qui va réduire la pression hydrostatique glomérulaire et ainsi le DFG", et exemplifie ensuite : "Souvent, nous voyons arriver en temps de canicule des patients âgés, qui ne ressentent pas la soif (elle se ressent moins avec l'âge). Ils sont déshydratés et sont donc en insuffisance rénale aiguë, avec une quantité d'urines basse, voire nulle".

Pression oncotique : définition

La pression oncotique, ou "osmotique", diffère de l'hydrostatique. Il s'agit d'une autre pression qui règne au sein d'un vaisseau. Cette pression oncotique désigne les mouvements d'eau entre le secteur vasculaire et le secteur interstitiel, concentré en protéines. "L'eau se déplace du secteur le moins concentré en protéines vers le secteur le plus concentré, afin de rétablir ce qu'on appelle l'osmose", éclaircit le médecin. Ces mouvements d'eau s'effectuent au niveau des capillaires, grâce aux fenestrations. Deux types de pression règnent donc au niveau du système capillaire : la pression hydro-statique, ci-dessus définie, et cette pression oncotique, due à la présence de grosses molécules (protéines) qui attirent l'eau. 

Quelle est l'unité pour la mesurer ?

L'unité standard internationale de mesure d'une pression est le Pascal (Pa), puisque c'est le  physicien et mathématicien français Blaise Pascal qui a découvert que la pression hydrostatique augmentait selon la profondeur de la colonne qui contenait le liquide. "Mais en pratique, la médecine utilise le millimètre de mercure (mmHg)", complète l'interrogé.

Quelle est la formule pour la calculer ?

En physique, la formule à suivre pour la calculer, appelée "équation hydrostatique" ou "loi de Stevin", est la suivante : 

→ P (pression hydrostatique mesurée en SI pascals ou " Pa ") = ρ (densité du fluide mesurée en kilogrammes par mètre cube) x g (accélération gravitationnelle mesurée en mètres par seconde au carré) x H (la profondeur ou la hauteur du fluide mesurée en mètres) + P0 (pression externe mesurée en Pa).

"Mais il n'existe pas de formule appliquée en médecine pour calculer la pression hydrostatique. Nous mesurons directement la pression artérielle à l'aide d'un brassard que l'on place au niveau de l'artère humérale (située au niveau du bras), ou bien parfois, à l'aide d'un capteur de pression que l'on place directement à l'intérieur de l'artère, notamment dans les services de réanimation, car cette méthode est plus précise et pratique pour une surveillance continue", développe le médecin. Plus simplement qu'avec cette formule physique, il faut retenir que "la pression hydrostatique est le produit du débit cardiaque et de la résistance des vaisseaux, ainsi lorsque le débit cardiaque augmente, la pression artérielle également".

Augmentation de la pression hydrostatique : pourquoi ?

"La pression hydrostatique qui règne au niveau d'une artère dépend de la pesanteur, c'est-à-dire, du poids de la colonne de sang qui mène du cœur à l'organe considéré", éclaire l'interne en néphrologie. Chez une personne allongée, donne-t-il pour exemple, "la pression artérielle au niveau du cœur, de la carotide et de l'artère du pied, sera de 95 mmHg. Le passage à la position debout va diminuer la pression au niveau de la tête (carotide à 50 mmHg) et l'augmenter au niveau des pieds (artère pédieuse à 185 mmHg)". La pression hydrostatique s'applique également aux veines, elle est plus faible mais suffisante pour que le sang désoxygéné puisse remonter via la système veineux jusqu'au cœur, puis aux poumons pour se ré-oxygéner. L'interrogé de livre un exemple : "Lors des thromboses veineuses, le caillot de sang qui obstrue la veine sera un obstacle au retour veineux. Par ce mécanisme, la pression hydrostatique va augmenter, ce qui sera dans ce cas délétère, puisque tant que le caillot n'est pas détruit par un traitement anticoagulant, la circulation ne se fera pas, ce qui provoquera un mouvement d'eau par pression des capillaires veineux vers le secteur interstitiel via les fenestrations. Signe clinique majeur de thrombose veineuses de la jambe est l'œdème."

Merci à Ruben Azencot, médecin, interne en néphrologie à l'hôpital Cochin, à Paris.

Cardiologie-Circulation