Pourquoi les jambes gonflent-elles quand on reste debout ?
― Ce n'est pas le cœur qui ramène le sang des jambes
Le matin, les chaussures s'enfilaient sans peine ; le soir, elles serrent. Après une longue station debout ou un long trajet, les jambes deviennent lourdes et engourdies. Ce n'est pas une impression : du sang et de l'eau se sont accumulés dans les jambes. Le mystère, c'est que le cœur ne cesse jamais de battre : alors pourquoi le sang s'accumule-t-il dans les jambes ? La réponse tient à ceci : la pompe qui ramène le sang des jambes vers le cœur n'est pas le cœur.
Vous êtes debout dans le métro, ballotté pendant une trentaine de minutes. Sans avoir rien fait de particulier, vos jambes sont lourdes en descendant.
Pourtant, après quelques minutes de marche, cette lourdeur s'efface d'un coup. Il arrive même que marcher soulage plus que s'asseoir et se reposer.
Lourd au repos, léger en mouvement : ce renversement révèle justement comment le sang des jambes retourne au cœur.
Deux raisons principales
Le sang propulsé par le cœur perd presque tout son élan en traversant les vaisseaux fins. Une fois arrivé aux jambes, il ne lui reste plus de force pour remonter. Pire, les jambes se trouvent plus d'un mètre sous le cœur, et le poids du sang lui-même s'y ajoute.
À chaque contraction du mollet, les vaisseaux qui le traversent sont comprimés et le sang est chassé vers le haut. À l'intérieur des veines, des valves ne s'ouvrent que vers le haut : le sang chassé ne peut plus redescendre. Marcher, c'est actionner une pompe.
Autrement dit, tant que l'on reste immobile, cette deuxième pompe est à l'arrêt. Voyons cela en détail.
Le poids du sang pèse sur les veines des jambes
Suspendez verticalement un tuyau rempli d'eau : plus on descend, plus la paroi est tendue de l'intérieur. C'est le poids de l'eau située au-dessus qui s'exerce là. Le même phénomène se produit dans le corps.
Debout, les veines de la cheville subissent tout le poids supplémentaire de la colonne de sang qui va du niveau du cœur jusqu'à la cheville. Comme le calcul plus loin le confirme, cela représente environ un huitième de la pression atmosphérique. Les veines, souples comme du caoutchouc, se dilatent légèrement sous cette pression et le sang s'y accumule.
De plus, quand la pression augmente, la composante liquide du sang s'infiltre peu à peu à travers les vaisseaux les plus fins. Cette eau qui s'accumule dans les tissus des jambes, c'est le gonflement. La partie gauche de la figure 1 illustre ce phénomène.
Marcher allège les jambes, car la pompe se met en marche
Le mollet est souvent appelé « le deuxième cœur ». De grosses veines y courent entre les muscles, et à chaque contraction, elles sont fortement comprimées de l'extérieur.
Mais comprimer seul ne suffirait pas : le sang s'échapperait aussi bien vers le haut que vers le bas. C'est là qu'interviennent les valves. À l'intérieur des veines, de fines membranes se font face : elles s'ouvrent quand le flux va du bas vers le haut, et se ferment dans le sens inverse. Le sang comprimé n'a donc d'autre choix que de monter.
Ce mouvement se répète à chaque pas. Marcher allège les jambes parce que le sang accumulé est renvoyé vers le cœur. À l'inverse, rester debout sans bouger arrête la pompe, faute de contraction musculaire, et le sang continue de s'accumuler. Il en va de même en position assise prolongée : c'est l'immobilité du mollet qui pose problème.
Se dresser sur la pointe des pieds puis redescendre fait se contracter d'un coup les muscles du mollet. Répéter ce geste une trentaine de fois active la pompe à plusieurs reprises, et une bonne partie du sang accumulé est renvoyée. Faire tourner lentement les chevilles pendant un long trajet ou une station debout obéit à la même logique.
Allongé, les jambes et le cœur sont presque au même niveau. Le poids de la colonne de sang disparaît, l'eau accumulée retourne dans les veines et est transportée vers les reins. Chez certaines personnes, l'envie d'uriner plus fréquente la nuit ou au petit matin s'expliquerait en partie par ce mécanisme. Le fait que le gonflement des jambes ait disparu le matin s'explique de la même façon.
En résumé
Le retour du sang des jambes vers le cœur dépend non pas de la force du cœur, mais du mouvement du mollet. Plus on reste longtemps immobile, plus la gravité l'emporte et plus le sang et l'eau s'accumulent dans les jambes. Bouger, c'est en soi faire fonctionner une pompe pour la moitié inférieure du corps.
Ce n'est pas le cœur qui pousse le sang des jambes vers le haut,
mais le mollet, qui se contracte à chacun de vos pas.
Pour une boisson qui remonte, ce n'est pas non plus la bouche qui pousse, mais l'atmosphère (Pourquoi peut-on boire avec une paille ?). Le lien entre la circulation du sang et la température corporelle est détaillé dans Pourquoi le « choc thermique » fait-il parfois s'effondrer les gens au bain ?, et le mécanisme qui protège les pattes des animaux dans le froid dans Pourquoi les pattes du canard ne gèlent-elles pas sur un étang glacé ?
Pourquoi le cœur, lui qui envoie le sang, peut-il continuer à battre tout seul ? C'est expliqué dans Pourquoi le cœur peut-il continuer à battre tout seul ?
- Restez debout environ une minute, bras le long du corps, et observez le dos de votre main. Les veines apparaissent gonflées et bien visibles.
- Levez ensuite le bras au-dessus de la tête, attendez 30 secondes, puis regardez à nouveau le dos de la main. Les veines gonflées devraient s'être aplaties.
- Le soir, observez la marque laissée par l'élastique des chaussettes. Si la marque est plus profonde que le matin, c'est que vous avez peu bougé les jambes ce jour-là.
La différence entre 1 et 2, c'est exactement « le poids de la colonne de sang ». Il suffit de changer la hauteur de la main pour voir, à l'œil nu, la pression sur les veines varier.
Pour aller plus loin ― vocabulaire, formules, liens avec les manuelsDu collège à l'université, le niveau de chaque point est indiqué
- CollègeProgramme de sciences au collège
- LycéeProgramme de physique-chimie / SVT du tronc commun
- Lycée+Approfondissement lycée, ou encadré du manuel
- UniversitéNon vu au lycée, matière spécialisée universitaire (physiologie, biomécanique)
- RecherchePas encore une notion établie même à l'université ; sujet en cours d'étude par les chercheurs
CollègeVocabulaire : ce phénomène porte des noms précis
- Pression hydrostatique : pression exercée dans un liquide au repos par le poids du liquide situé au-dessus. Elle augmente avec la profondeur.
- Valve veineuse : fine membrane à l'intérieur des veines qui ramènent le sang au cœur. Elle ne laisse passer le flux que vers le haut.
- Pompe musculaire : mécanisme par lequel la contraction des muscles environnants comprime les veines et propulse le sang.
- Œdème : accumulation d'eau dans les tissus en dehors des vaisseaux, couramment appelée « gonflement ».
CollègeLycéeVérification par le calcul : quelle est la pression supplémentaire à la cheville ?
La pression due au poids d'un liquide se calcule par « masse volumique × accélération de la pesanteur × hauteur ». On prend 1,2 mètre pour la hauteur entre le cœur et la cheville. Le sens des symboles et les unités figurent dans le tableau ci-dessous.
| Masse volumique du sang (masse par mètre cube) | env. 1060 kg/m³ |
| Accélération de la pesanteur (augmentation de vitesse en chute) | env. 9,8 m/s² |
| Hauteur du cœur à la cheville (longueur de la colonne de sang) | env. 1,2 m |
| Masse volumique × accélération de la pesanteur | 1060 × 9,8 = 10388 |
| × hauteur, pour obtenir des pascals | 10388 × 1,2 ≒ 12466 |
| Conversion en hectopascals | 12466 ÷ 100 ≒ 125 |
Soit environ 125 hPa. La pression atmosphérique au sol étant d'environ 1013 hPa, cela représente un huitième environ de plus sur les veines de la cheville, simplement en restant debout. En position assise, la hauteur est réduite de plus de moitié, donc ce surplus l'est aussi.
LycéeLycée+Pourquoi les veines posent-elles plus problème que les artères ?
LycéeLe surplus dû au poids du sang s'exerce également sur les artères et sur les veines. Mais les artères ont des parois épaisses et une pression interne déjà élevée, donc un léger surplus ne les dilate pas.
Lycée+Les veines, en revanche, ont des parois fines qui se dilatent facilement sous une faible pression. Environ 60 à 70 % du sang du corps s'y trouverait, ce qui leur vaut le nom de vaisseaux de capacitance. Au moment de se lever, plusieurs centaines de millilitres de sang basculent vers le bas du corps, réduisant temporairement le retour vers le cœur. Les vertiges au lever seraient dus au fait que la régulation du corps ne suit pas assez vite ce déplacement.
UniversitéL'équilibre entre filtration et réabsorption
Au niveau de la paroi des plus petits vaisseaux, la pression interne pousse l'eau vers l'extérieur, tandis que les protéines du sang l'attirent vers l'intérieur. C'est l'équilibre entre ces deux forces qui détermine la quantité filtrée et réabsorbée. En position debout, seule la pression interne augmente fortement, ce qui déplace l'équilibre vers la filtration et fait s'accumuler l'eau dans les tissus. L'eau accumulée est récupérée lentement par un réseau de fins canaux distinct des veines. Le débit de ce réseau de récupération augmente lui aussi avec le mouvement des muscles environnants, donc l'immobilité y joue encore une fois défavorablement.
RechercheCe qui reste encore mal compris
- Cause de la dégradation des valves Avec l'âge, les valves des veines peuvent perdre leur étanchéité et les veines se dilater en formant des varices. Pourquoi l'évolution varie autant d'une personne à l'autre reste encore mal expliqué.
- Mesure du gonflement Il n'existe pas de méthode établie pour mesurer le gonflement des jambes au quotidien avec précision. Des méthodes basées sur le périmètre ou la conductivité électrique sont encore à l'étude.
- Fluides corporels en apesanteur Chez les astronautes, on observe un déplacement du sang et de l'eau vers le haut du corps, provoquant un gonflement du visage. Les différences individuelles de récupération après le retour au sol font l'objet de recherches en cours.
Autrement dit, le contenu de cet article reste « une explication en l'état actuel des connaissances ». En cas de gonflement ou de lourdeur des jambes persistant, ou si une seule jambe enfle soudainement, consultez un professionnel de santé plutôt que de vous fier à votre propre jugement.
Liens avec les manuels (par niveau)
| Niveau | Matière / chapitre | Passage de l'article |
|---|---|---|
| Collège | Sciences ・ pression de l'eau et pression atmosphérique / structure du corps des animaux | La pression augmente avec la profondeur, la circulation sanguine |
| Lycée | Physique-chimie « pression » / SVT « circulation des fluides corporels » | Le calcul de vérification, la différence entre artères et veines |
| Lycée+ | SVT « homéostasie des fluides corporels » | Vaisseaux de capacitance et déplacement du sang au lever |
| Université | Physiologie, biomécanique | L'équilibre entre filtration et réabsorption |
| Recherche | Médecine vasculaire, médecine spatiale | Cause de la dégradation des valves, fluides corporels en apesanteur |
| ― | Lien avec la vie quotidienne | Lever et baisser des talons, bouger les jambes pendant un long trajet |
- Guyton and Hall, Textbook of Medical Physiology (chapitre sur la circulation ; traitement du retour veineux et de la pression hydrostatique)
- Standard Physiology (Igaku-Shoin) (標準生理学、医学書院), chapitre sur le système circulatoire
- Société japonaise de phlébologie et al. (éd.), Guide de pratique clinique sur les varices des membres inférieurs (日本静脈学会ほか編『下肢静脈瘤に関する診療ガイドライン』)
- Société japonaise de médecine d'urgence, Glossaire des termes médicaux (日本救急医学会 医学用語解説集), entrée « thromboembolie veineuse »
※Cet article est une vulgarisation scientifique à destination du grand public. Les valeurs données sont des ordres de grandeur destinés à faciliter la compréhension du mécanisme. Pour toute décision concernant votre santé, suivez l'avis d'un médecin ou d'un professionnel qualifié.