CARDIOLOGIE Premier Cours : Mercredi 13 Octobre

Anatomie

• Embryologie du cœur et circulation fœtale• Canal artériel et canal veineux• Cœur: le muscle, les artères et les veines coronaires, les chambres, les valves cardiaques (tricuspide, pulmonaire, mitrale, aortique), le péricarde, le

système électrique• Le système artériel : aorte ascendante, crosse aortique, aorte descendante• Les artères terminales• Système veineux : veines valvulées, grosses veines• Circulation pulmonaire• Système capillaire • Le système lymphatique• Le Cœur, les pouls périphériques, la forme radiologique du cœur

Deuxième Cours : Mercredi 20 OctobrePhysiologie

• Hémodynamique cardiaque et artérielle : volumes, débit cardiaque, pression artérielle, pression veineuse centrale, les résistances vasculaires, le retour veineux

• Contrôle de la fonction cardiaque• Contrôle de la pression artérielle

Electrophysiologie

• Tracé ECG : onde P, onde T, onde U, complexe QRS, le rythme • Les relations entre les phénomènes électriques, musculaires et sonores• ECG normal

Le coeur• Poids moyen 250-350g, forme d’une

pyramide triangulaire

• Volume sanguin 7%à 8% du poids du corps (un homme de 70kg a 5 litres de sang)

• Dans la cavité thoracique occupe le médiastin : région intermédiaire aux 2 régions pleuro-pulmonaires

• Muscle cardiaque est un muscle strié : le myocarde

• 2 composantes l’endocarde (membrane qui revêt la surface interne du myocarde et limite les cavités du cœur) et le péricarde (enveloppe fibro-séreuse externe)

Le coeur

Le médiastin

Pyramide cardiaque• Une face antérieure qui est sterno-

costale

• Une face inférieure qui est diaphragmatique

• Une face latérale qui est pulmonaire

• Une base postérieure qui est atriale exclusivement

• La pointe du cœur ou apex

Configuration extérieure• Oreillette droite en arrière du ventricule

droite

• Oreillette gauche en arrière du ventricule gauche

• Auricule gauche surmonte oreillette gauche

• Auricule droit surmonte oreillette droite

• Veine cave inférieure et supérieure s’abouchent dans oreillette droite

• Artère pulmonaire naît du ventricule droit et se divise en 2 branches, AP droite et AP gauche

• Aorte naît du ventricule gauche et passe au dessus de l’AP : crosse aortique

• Naissance du tronc artériel brachio-céphalique, carotide commune gauche, artère sous-clavière gauche

Configuration extérieure

• Les 4 veines pulmonaires s’abouchent dans l’oreillette gauche

• 2 veines pulmonaires gauches drainent le poumon gauche et

• 2 veines pulmonaires droites drainent le poumon droit

Configuration extérieure• Abouchement des 4 veines

pulmonaires dans oreillette gauche

• VCS se divise en tronc brachio-céphalique veineux droit et gauche

• TVBC se divise en veine sous-clavière et veine jugulaire interne à droite et à gauche

Configuration extérieure

Cloisonnement des Cavités

Rapports anatomiques

Moulage des veines pulmonaires

Moulage des artères pulmonaires

Rapports anatomiques

Rapports anatomiques

Les artères coronaires

• Naissent de l’aorte ascendante

• Coronaire droite donne naissance à l’artère du bord droit, artère interventriculaire postérieure

• Artère coronaire gauche (tronc commun) donne naissance à l’artère circonflexe et l’artère interventriculaire antérieure

Les artères coronaires

• Artère coronaire droite

• Artère marginale

• Artère interventriculaire postérieure

• Artère du nœud auriculo-ventriculaire

Les artères coronaires

Les artères coronaires

Les artères coronaires

Les veines coronaires

• La grande veine coronaire se termine en sinus coronaire (conduit veineux terminale dilaté, ampullaire) qui s’abouche dans l’oreillette droite

• Le sinus coronaire recueille le sang veineux de la presque totalité du coeur

-la grande veine coronaire-la veine oblique de l’oreillette gauche ou veine de Marschall-la veine du ventricule gauche-la veine interventriculaire inférieure-la petite veine coronaire

• Les petites veines cardiaques ou veines accessoires dont la plus importante est la veine du bord droit du cœur ou veine de Galien. Elles s’abouchent dans l’oreillette droite

• Les veines de Thébésius: petites veinules qui proviennent des parois du cœur et s’ouvrent dans les cavités voisines (oreillettes ou ventricules) par des petits pertuis.

Veines du coeur

Les chambres et les valves cardiaques

• 4 cavités : 2 oreillettes OD et OG

2 ventricules VD et VG

• 4 valves:

-valve tricuspide entre OD et VD

-valve mitrale entre OG et VG

-valve pulmonaire entre VD et artère pulmonaire

-valve aortique entre VG et aorte

La valve mitrale est composée d’une valve interne et d’une externe reliées à 2 muscles papillaires (piliers) par des cordages tendineux

La valve tricuspide est composée de 3 valves reliées aux muscles papillaires (piliers) par des cordages tendineux

Les valves aortiques et pulmonaires composées de 3 valvules sigmoïdes

4 cavités

Cavités cardiaques

Péricarde • Sac fibro-séreux qui enveloppe le cœur

• Se compose de 2 parties: l’une extérieure ou superficielle,fibreuse est le sac péricardique; l’autre profonde est la séreuse péricardique

• La séreuse péricardique comprend un feuillet viscéral et pariétal appliqués l’un contre l’autre délimitant une cavité virtuelle la cavité péricardique

Péricarde

Le système électriqueLe tissu nodal qui permet la conduction de

l’activité électrique dans tout le myocarde et la contraction des 2 oreillettes et des 2 ventricules pour assurer le débit sanguin

• Nœud sinusal (de Keith et Flack)

• Nœud auriculo-ventriculaire (Aschoff Tawara)

• Tronc du faisceaux de His

• Branche droite du faisceau de His

• Branche gauche du faisceau de His qui se divise en une hémi-branche antérieure gauche et une hémi-branche postérieure gauche

• Fibres de Purkinje

Le système électrique

Circulation systémique et pulmonaire

Circulation foetale

Placenta

Placenta

Le système artérielAorte et ses branches

Aorte thoracique

• Aorte ascendante : entre valve aortique et crosse aortique

• Crosse aortique : arche au dessus de l’artère pulmonaire gauche et bronche souche gauche

• Aorte descendante passe en arrière du coeur

Aorte • Artères coronaires droite et gauche

• Tronc artériel brachio-céphalique (TABC) qui se divise en artère sous-clavière droite et artère carotide commune droite (CE et CI)

• Artère carotide commune gauche

• Artère sous-clavière gauche

Artères terminales• Aorte thoracique (crosse aorte) : tronc

brachiocéphalique (artère sous-clavière droite et artère carotide commune droite), artère carotide commune gauche, artère sous-clavière gauche

• Aorte abdominale: tronc coeliaque (rate foie estomac), artère mésentérique supérieure (intestin), artères rénales, artère mésentérique inférieur (intestin)

• Artère iliaque commune• Artère iliaque interne • Artère iliaque externe qui devient • Artère fémorale (branche fémorale

profonde)• Artère poplitée• Artère tibiale postérieure et antérieure• Artère pédieuse

Le système veineux• Le système profond qui draine

90% du sang veineux des membres inférieurs le plus important

• Le système superficiel qui draine les 10% restants (varices)

• Le courant sanguin se fait du pied vers l’aine grâce à la tonicité de la paroi veineuse, à l’activité musculaire du pied/ jambe/cuisse et à la présence de valvules

• 2 collecteurs superficiels principaux :

la saphène interne qui se connecte à la VP au niveau de l’aine et

la saphène externe qui se connecte à la VP dans la région poplitée

Système veineux

Système veineux• Les veines profondes sont dans un

espace incompressibles entre os/aponévroses tendineuses/muscles.

• La moindre contraction musculaire pousse le sang veineux et accélère le débit de drainage.

• Les veines superficielles ont une disposition différente, elles cheminent en avant des aponévroses dans un espace souple et extensible qui ne peut contenir leur dilatation (varices)

• Les veines perforantes (car elles perforent l’aponévrose)réunissent les système profond et superficiel.

Veines terminalesRéseau inférieur

• Réseau veineux dorsal du pied• La veine fémorale profonde et ses 2

branches superficielles: SI et SE• La veine fémorale commune• La veine cave inférieure : veines

mésentériques supérieures et inférieures

• Oreillette droite

Réseau supérieur

• TVBC se divisent en veine jugulaire interne et veine sous-clavière

• Veine cave supérieure• Oreillette droite

Structure artère et veine

• Leur paroi se compose de 3 tuniques

• Tunique interne ou intima

• Tunique moyenne ou média

• Tunique externe ou adventice

Coupe artère

Coupe artère/veine

Pompe veineuse

Pathologie artérielle

Circulation pulmonaire

Bronchiole terminale, alvéoles et capillaires pulmonaires

Arbre bronchique

Capillaires pulmonaires

Hématose : transformation du sang veineux en sang artériel au niveau pulmonaire

Le système lymphatique• Ensemble du système qui intervient dans le processus de défense immunitaire• Dans les vaisseaux lymphatiques circule un liquide, la lymphe translucide, issue

du sang (surplus de liquide interstitiel)• Le système lymphatique comprend :

les organes lymphoïdes: la rate

le thymus

le cercle lymphoïde de Waldeyer : comprend les amygdales pharyngées, linguales et palatines

les ganglions lymphatiques

les tissu lymphoïdes de l’intestin grêle (plaques de Peyer)

L’ensemble des vaisseaux lymphatiques

Système lymphatique• Rôle de drainer la lymphe vers le courant sanguin• Installé parallèlement aux artères et aux veines • La lymphe circule à la manière du sang dans une veine (valvules, contraction

musculaire, mouvements respiratoires et pulsation artérielle)• Organisme contient environ 3 litres de liquide lymphatique• Les ganglions lymphatiques :

les superficiels : plis de l’aine, sous les aisselles et de chaque côté du cou

Les profonds : bassin hiles pulmonaires et le long de l’aorte

• La lymphe est le résultat d’une filtration du liquide interstitiel au niveau du lit capillaire, liquide riche en eau (du grec lympha=eau) protéines, graisses et cellules immunitaires

• Le système lymphatique autorise un retour lent de la lymphe vers le cœur et donc un temps d’épuration accrue pour les liquides qui baignent notre organisme

• Les ganglions lymphatiques éliminent donc virus bactéries débris cellulaires corps étrangers

Système capillaire

Ganglion et capillaires lymphatiques

• Assurent continuellement la filtration des liquides de l’organisme

• Assurent la synthèse des lymphocytes et le contact antigènes/cellules immunitaires

• Forme de haricot de taille variable

• Possède une capsule externe

• Zone médullaire centrale

• Zone corticale périphérique où se situent les lymphocytes

Système lymphatique

• Réseau lymphatique inférieur se réuni dans les citerne de Pecquet pour former le canal thoracique qui rejoint un autre gros tronc lymphatique provenant du bras gauche et de la moitié gauche de la tête avant de se jeter dans la veine sous-clavière gauche

• Le drainage lymphatique de la partie supérieure droite de l’organisme se jette dans la veine sous-clavière droite

Circulation systémique/pulmonaire/lymphatique

Système lymphatique

Les pouls périphériques

Définition: soulèvement perçu par le doigt qui palpe une artère superficielle. Il est dû à la propagation, le long des parois artérielles, de l’onde de choc provoquée par l’impact, sur l’aorte ascendante, du sang éjecté par le ventricule gauche.

Utiles en clinique:• Pouls carotidien

• Pouls fémoral

• Pouls huméral

• Pouls radial

• Pouls poplité

• Pouls tibial postérieur (en arrière malléole interne)

• Pouls pédieux

Radiographie thoracique

Elle apporte 2 données :

- Le volume des différentes cavités cardiaques

- L’état de la vascularisation pulmonaire.

A l’état normal chez le sujet debout la vascularisation pulmonaire est plus importante aux bases qu’au sommet.

Deux incidences: face et profil

Les lignes du cœur sur la radio de face

• Le bord droit de l’ombre cardiaque est formé par la VCS et l’oreillette droite

• Le bord gauche est formé par l’aorte, l’oreillette gauche, le tronc de l’artère pulmonaire et le massif ventriculaire.

Radiographie pulmonaire face

Lignes du cœur sur profil

Radiographie pulmonaire profil

Hémodynamique cardiaque et artérielle

Pour comprendre:

- Le cœur est un muscle creux, sa fonction principale est d’assurer la circulation du sang : circulation pulmonaire et circulation systémique

- Pour assurer cette fonction 4 systèmes doivent être en bonne état de marche : la mécanique ventriculaire, l’automatisme cardiaque, l’apport d’oxygène et de nutriments par les artères coronaires et le système de valves anti-reflux

- Ventricule gauche est prédominant à l’âge adulte

La mécanique ventriculaire

• Alterne relaxation et contraction assurant ainsi remplissage et éjection

• Activité cardiaque est découpée en 4 phases (schématisées sur courbe pression / volume)

• Phase 1 et 4 diastole (en grec je dilate)• Phases 2 et 3 systole (en grec resserrement)

Le remplissage-phase 1• La boucle P/V par convention démarre au moment où les valves auriculo-

ventriculaires viennent de s’ouvrir

• P intraventriculaire aux alentours de 0 mmHg (V de 35ml/m2 de surface corporelle)

• Le sang passe de l’oreillette au ventricule d’abord sous l’effet de la dépression crée par le relaxation ventriculaire puis sous l’effet de la contraction auriculaire en fin de diastole, P intraventriculaire à 8 mmHg (80ml/m2 de surface corporelle).

• Sous l’effet de la montée de pression les valves auriculo-ventriculaires se ferment et peut commencer la phase 2

Contraction isovolumétrique-phase 2

• Valves auriculo-ventriculaires et ventriculo-artérielles (valves sigmoïdes) sont fermées

• Contraction du muscle cardiaque et montée de la pression intra-ventriculaire pour égaler les pressions artérielles pulmonaires et aortiques

• Les valves ventriculo-artérielles s’ouvrent sous l’effet de la pression et la phase 3 peut commencer

Ejection ventriculaire-phase 3

• Ouverture des valve auriculo-artérielles sous l’effet de la pression

• La cavité ventriculaire diminue brusquement de volume, éjectant ainsi une partie de son contenu dans la circulation artérielle.

• P intra-ventriculaire chute (inférieure à la pression artérielle) entraînant ainsi la fermeture des valves ventriculo-artérielles. Commence la phase 4

Relaxation isovolumétrique-phase 4

• Les 4 valves sont fermées

• Relaxation du muscle cardiaque

• Phénomène physiologiquement très rapide

• P intraventriculaire devient inférieure à la P intra-auriculaire entraînant l‘ouverture des valves auriculo-ventriculaires et le remplissage ventriculaire.

Courbe pression/volume ventriculaire

Systole et diastole

Hémodynamique cardiaque et artérielle

• Le débit cardiaque : est le volume éjecté par l‘un des ventricules en 1 minute

• Volume d’éjection systolique: volume éjecté à chaque systole

• La fraction d’éjection (FEVG) : rapport du volume d’éjection systolique sur le volume contenu à la fin de la diastole dans le ventricule. Cette fraction est un reflet de la qualité de la contraction ventriculaire . Valeur normale supérieure à 65%.

• La pression artérielle : grandeur la plus fréquemment mesurée en clinique humaine, variable d’un instant à l’autre. Elle est réglée par le débit cardiaque et les résistances vasculaires périphériques. PA=Q x R

• Les résistances vasculaires périphériques : force qui s’oppose à l’écoulement du flux sanguin dans les vaisseaux.

Déterminer par des phénomènes de vasoconstriction ou vasodilatation artériels

• La pression veineuse centrale: c’est la mesure de la pression dans la veine cave supérieure, au confluent de l’oreillette droite. Valeur normale inférieure à 8 cmH2O

Retour veineux

• Retour du sang veineux de la périphérie vers le cœur • Système à basse pression

• Doit lutter contre la pesanteur

L’organisme utilise plusieurs mécanismes pour assurer le retour veineux.

1). Les valves : C’est un système de clapet endothélial obstruant périodiquement la lumière des veines. Les valves comprennent généralement deux valvules. Leur nombre augmente avec la diminution du calibre des veines et sont très nombreuses au niveau du membre inférieur. Ces valves, appelées aussi valves anti-reflux jouent un rôle anti-gravitationnel, c’est à dire qu’elles maintiennent la direction centripète du courant sanguin.

2). La pompe du mollet : La contraction du mollet lors de la marche va entraîner une compression des veines locales, ce qui va propulser le sang vers la cuisse.

3). La pompe diaphragmatique : Lors de l’inspiration, le diaphragme se contracte, il s’horizontalise et augmente le volume de la cage thoracique, ce qui crée une dépression dans le thorax et une surpression abdominale d’où un écrasement de la veine cave inférieure.Lors de l’expiration, le diaphragme reprend sa position initiale. On obtient alors un effet inverse, c’est à dire une surpression dans le thorax et un dépression abdominale. Les valvules vont s’ouvrir et le sang pourra alors remonter vers la cavité abdominale, depuis le membre inférieur vers la veine cave inf.

4). Le rôle du cœur : Le cœur exerce une force aspirante pendant le cycle cardiaque, dépression des oreillettes.

5). L’écrasement de la semelle plantaire : Lors de la marche, se produit un écrasement de la semelle plantaire, et en particulier de l’important réseau veineux plantaire, ce qui favorise la propulsion du sang vers le segment jambier.

6). Le rôle des artères : Les artères sont très souvent comprises dans la même gaine fibreuse que les veines. Ainsi, les battements artériels sont transmis à la veine, ce qui lui donne une contraction passive favorable au retour veineux.

7). Le rôle de la motricité propre de la veine :Il est très faible. Cf les trois tuniques

Les bruits du cœur

Les mouvements des valves et les déplacements rapides du sang sont responsables des 4 bruits du cœur:

• B1 : fermeture des valves auriculo-ventriculaires

• B2 : fermetures des valves sigmoïdes

• B3 : remplissage ventriculaire rapide en début de diastole

• B4 : contemporain de la systole auriculaire

• Seuls les 2 premiers bruits sont habituellement audibles

Contrôle de la fonction cardiaque

Régulation nerveuse au niveau du cœur par le système neuro-végétatif ou autonome. Les centres nerveux de ce système sont intégrés au cerveau et à la moelle épinière. Il contrôle le fonctionnement des viscères. Double commande stimulatrice/modératrice

1. Système parasympathique (cholinergique): freinateur (bradycardie)2. Système sympathique (adrénergique):

Accélérateur (chronotrope positif, tachycardie)

Augmente la vitesse d’éjectionaugmente la contractilité

La régulation neuro-végétative peut être mise en jeu par : - Action directe sur les centres- Par voie réflexe: barorécepteurs, volorécepteurs, chémorécepteurs sont

situés au niveau du sinus carotidien et de l’arche aortique

Sinus carotidien(les chémorécepteurs se rassemblent et forme le glomus

carotidien)

• Par des facteurs physiques: PA (si elle augmente la FC diminue), volémie (volorécepteurs)

• Par des facteurs humoraux :

facteurs endocriniens (cathécolamines, hormones thyroïdiennes, glandes surrénales, système rénine angiotensine)

Facteurs chimiques (PaO2, PaCO2, pH): hypocapnie effet inotrope négatif, acidose effet inotrope négatif, hypoxémie effet chronotrope positif inotrope positif jusqu’à 50% de SaO2 puis inotrope négatif

Variations physiologiques :

Âge: IC plus élevé chez enfant/ personne âgée

Sexe

Position

Grossesse

Émotion, anxiété, période post-prandiale

Atmosphère chaude

Exercice physique

Contrôle de la pression artérielle PA

• Est la pression de perfusion des artères

• Oscille entre une maximale et une minimale à un rythme lié à celui du cœur

• La pression maximale ou systolique (moment ou le VG chasse le sang dans l’aorte, onde pulsatile)

• La pression minimale ou diastolique (pression résiduelle après l’onde pulsatile)

• Elle se mesure en mmHg• Ce n’est pas une constante

Contrôle de la PA

• Le but de l’homéostasie (maintien à leu valeurs normale des différentes constantes physiologiques de l’organisme) est d’assurer un débit tissulaire suffisant quelque soit l’état hémodynamique

• Le débit tissulaire dépend de la PA

• PA est soumise à de nombreux stimuli et aux résistances périphériques

• La constance du débit tissulaire est assuré par l’AUTOREGULATION qui est la modulation des résistances en fonction de la demande métabolique et de la demande en oxygène

• Ces régulations vont s’exercer sur les résistances périphériques, la volémie, le débit cardiaque . Ceux sont les déterminants essentiels de la PA.

• Ces mécanismes sont classés selon leur cinétique d’action.

Cinétique à court terme

• Engage le système nerveux autonome (système sympathique et parasympathique)

• Agit principalement par le biais du baroreflexe qui agit pour tamponner les fluctuations de PA avec une cinétique de quelques secondes

Le baroreflexe est une boucle de régulation à 3 niveaux:

• Les afférences qui comprennent les récepteurs sensibles à l’étirement ou barorécepteurs présents au niveau des sinus carotidiens et de l’arche aortique connectés au SNC

• Les centres intégrateurs dans le tronc cérébral (bulbe)

• Les efférences qui sont sympathiques et parasympathiques.

Elles ont 2 destinations : le cœur on parle de baroreflexe cardiaque et les vaisseaux on parle alors de baroreflexe artérielle

• Les fibres à destination cardiaque sont mixte (sympathique et parasympathique)

• Les fibres à destination vasculaire sont exclusivement sympathique

• Effets du baroreflexe:

sur le cœur : modulation de la FC et de la contractilité (si la PA diminue, la FC augmente et inversement)

sur les vaisseaux : modulation des résistances périphériques (si PA augmente les RP diminuent par diminution du tonus sympathique et VD; si la PA diminue les RP augmentent par augmentation du tonus sympathique et VC)

Régulation différée, cinétique à moyen terme

• Quelques minutes à quelques heures• Fait intervenir les régulations hormonales par leur effet vasomoteur systémique

(angiotensine II, aldostérone, vasopressine, facteur atrial natriurétique…..)

• système rénine angiotensine : le peptide actif est angiotensine II.

Sa synthèse est initiée par la rénine sécrétée par le rein qui va cliver l’angiotensinogène d’origine hépatique en angiotensine I qui, activée à son tour par l’ enzyme de conversion, conduira à l’ angiotensine II. C’est un vasoconstricteur puissant, également effet inotrope et chronotrope positif

• Autres hormones :

FAN (facteur atrial natriurétique) qui trouve son origine au niveau des cavités cardiaques et plus particulièrement au niveau des oreillettes. Sa sécrétion est essentiellement soumise à une action locale : étirement de la paroi auriculaire

• Vasopressine d’origine hypophysaire sécrétée en réponse à un augmentation de l’osmolalité plasmatique (concentration moléculaire de toutes les particules osmotiquement actives par kilo d’eau). Possède un effet vasoconstricteur et entraîne également une rétention d’eau libre

• Monoxyde d’azote est un puissant vasodilatateur d’origine endothéliale

La régulation à long terme

• S’exerce essentiellement sur la volémie

• Fait intervenir le rein et un système majeur le système rénine-

Angiotensine

• Tout mouvement de sodium est accompagné d’eau

• Angiotensine II joue un rôle dans la rétention d’eau et de sel

• Lorsque la volémie augmente la PA augmente avec un effet direct sur le rein qui va augmenter la sécrétion d’eau et d’électrolytes via une augmentation de filtration glomérulaire et inversement.

Autres :

• Monoxyde d’azote qui module l’excrétion hydro-sodée

• Vasopressine provoque une rétention d’eau libre

• ADH hormone antidiurétique

• Aldostérone augmente la volémie par augmentation de la réabsorption de sodium rénal

Le contrôle de la PA fait intervenir des régulations concertées et multiples ayant toutes des cinétiques d’action spécifique permettant un contrôle optimal du niveau tensionnel. Le système nerveux autonome est responsable de la régulation immédiate. Le rein et le système rénine-angiotensine se partagent le contrôle à plus long terme par leur effet sur la volémie.

Variations physiologiques de la PA

• PAS entre 120 et 130 mmHg, PAD entre 70 et 80 mmHg

• Selon le siège de l’enregistrement, inférieure d’un point au MI

• l’âge: PAS augmente avec l’âge

• le sexe: légèrement inférieure chez la femme

• les émotions : PAS augmente

• la douleur

• La digestion

• L’exercice musculaire

• Changement de position

• Le sommeil

Electrophysiologie Les contractions musculaires des cavités cardiaques doivent être

distinguées du système de conduction électrique qui les stimule et les coordonne

Il existe 2 types de fibres d’histologie différente :

- Les fibres musculaires contractiles- Le tissu nodal conductif

Chaque excitation normale débute dans un groupe de cellules cardiaques appelées nœud sinusal : situé dans oreillette droite (pacemaker cardiaque) produit une impulsion 60 à 100 fois par minute

Ces excitations cheminent dans les 2 oreillettes vers le nœud auriculo-ventriculaire : groupe de cellule spécialisées situées dans la partie basse de la cloison inter-auriculaire

A ce niveau l’excitation est un peu ralentie avant de passer dans le faisceaux de Hiss et ses branches puis dans le myocarde ventriculaire

La contraction musculaire fait suite à l’excitation d’abord des oreillettes puis des ventricules

• ECG est une projection graphique de l’activité électrique du cœur : c’est une image électrique de l’activité cardiaque

• Activité captée par électrodes placées à la surface des téguments• Chaque électrode capte les ondes d’activation selon le plan du

cœur qu’elle explore• Tracé est effectué sur un papier millimétré et quadrillé• Par convention en abscisse échelle du temps qui correspond à la

vitesse de déroulement du papier et en ordonnée le voltage• Grâce au quadrillage on apprécie l’amplitude des ondes

enregistrées en durée et en intensité• Par convention quadrillage d’un millimètre par un millimètre avec un

trait renforcé tous les 5 mm• 1 mm( 1petit carreau) vertical =1mvolt• 1mm (1petit carreau) horizontal = 0.04 sec pour une vitesse de

déroulement du papier de 25mm/sec (soit 0.2sec par trait renforcé)

Le tracé ECG• Sur un tracé électrocardiographique, le premier repère est la ligne

isoélectrique. Elle est la ligne de base correspondant à l’absence de phénomène électrique. Au-dessus de celle-ci, on parle d’onde positive, en dessous, d’onde négative. Une onde peut être aussi diphasique si une partie de celle-ci se situe au-dessus et l’autre partie au-dessous de la ligne isoélectrique. Toutes les ondes se mesurent du début de leur phase initiale, à la ligne isoélectrique.

La séquence de base

• Dépolarisation = excitation

• Repolarisation = repos

L’onde P : Elle est l’onde de dépolarisation auriculaire ( activation électrique)

Elle est de forme arrondie, souvent positive, de faible amplitude (1 à 3 mvolts) et de moins de 0,12 seconde.

• Le complexe QRS : Il correspond à l’activation et à la dépolarisation des ventricules, il est constitué de trois segments :

• L’onde Q : première déflexion négative  : activation septale.

• L’onde R : première déflexion positive : activation pariétale du VG.• L’onde S : déflexion négative qui suit l’onde R  : activation basale du

VG. • La durée de l’ensemble QRS est de 0.08sec

• Le segment PR : Il correspond à la pause entre l’activation auriculaire et l’activation ventriculaire, par le passage de l’influx du Noeud auriculo- ventriculaire au  faisceau de His.

• Il se mesure à la fin de l'onde P jusqu'au début du QRS et correspond à 0,12 à 0,20 seconde.

• Est iso-électrique

• Le segment ST :• est iso électrique• Il correspond à la période d’excitation uniforme des

ventricules jusqu’à la phase de récupération des ventricules. On le mesure de la fin de l’onde S jusqu’au début de l’onde T.

L’onde T : • traduit la repolarisation ventriculaire

• L’onde U : C’est le témoin d’une repolarisation tardive de zones myocardiques d’amplitude inscrite entre celle de l’onde P et de celle de l’onde T. Elle est inférieure à ¼ de l’amplitude de l’onde T

Relation électrique et musculaire

Dépolarisation/repolarisation cellulaire

• Les propriétés électrophysiologiques de la fibre myocardique, telles que l'excitabilité, l'automaticité et la conductibilité dépendent des interactions entre les multiples charges électriques de l'environnement cellulaire. Quand un stimulus électrique excite une cellule cardiaque, des ions pénètrent dans celle-ci par des canaux sodiques, calciques et potassiques.

• Au repos la surface externe d’une cellule est chargée positivement et la surface interne est chargée négativement

Polarisation d’une cellule cardiaque

Lors d’une dépolarisation, les ions sodium traversent la membrane et la surface externe de celle-ci devient alors chargée négativement.

dépolarisation d’une cellule cardiaque

Echanges transmembranaires

Cette dépolarisation se propage de proche en proche le long de la membrane :

c’est la formation de potentiels d’actions différents qui diffusent en entraînant une inversion du potentiel de membrane. Cette conductibilité élevée pour l’ion Na+ fait place au K+ qui est chassé de la cellule. La membrane va ainsi retrouver la positivité de sa surface externe : c’est la repolarisation.

repolarisation d’une cellule cardiaque

Potentiel de repos transmembranaire d’une cellule cardiaque

• Au repos la composition intracellulaire en K+ est trente fois celle du Na+.

•     Ces échanges, liés au potentiel d’action, sont passifs et sont le résultat des gradients de concentration ionique transmembranaire dus à la perméabilité sélective de la membrane ; ils ne nécessitent pas d’énergie.

•     Il existe des échanges actifs, consommant de l’énergie qui vont permettre de retrouver le potentiel de repos avec les gradients de concentration transmembranaire de repos. C’est la pompe NA / K-ATPase qui fait sortir 3 ions Na+ pour l’entrée d’un ion K+.

• On obtient ainsi un potentiel de repos de     –80 à –90 millivolts

• La dépolarisation fait suite à la stimulation. C'est le passage du potentiel de membrane de -90 mvolts, le potentiel de repos (0), à 0 mvolt en quelques millisecondes. Il existe un seuil de dépolarisation membranaire à atteindre nécessairement pour que la stimulation dépolarise complètement la cellule. Ce seuil conditionne l'excitabilité cellulaire. Les variations du potentiel de membrane sont assez importantes pour que l'influx se propage de proche en proche aux cellules voisines et entraîne d'autres potentiels d'action.    

• La repolarisation se fait d'abord par une phase de repolarisation rapide initiale ( phase1), résultant de l'inactivation du courant sodique entrant par les canaux sodiques rapides et d'un faible courant de chlore. Puis une repolarisation lente (phase 2), en plateau légèrement descendant et oblique, liée au courant calcique de la cellule. Enfin, intervient une phase de repolarisation terminale (phase 3), par une descente rapide du potentiel membrane correspondant au canal sortant de potassium ( c'est l'onde T de l'ECG de surface ).        Pendant toute cette période de repolarisation la cellule n'est plus excitable : c'est la période réfractaire.

Enfin, entre deux dépolarisations (phase 4), la cellule a récupéré son potentiel de repos, avec une charge positive en surface, riche en sodium comparée à une charge plus pauvre en potassium à l'intérieur. Ceci constitue un gradient de concentration qui doit être maintenu, c'est le rôle de la pompe NA/K-ATPase.

Relation polarité cellulaire et ECG

• Dipôle électrique axiale externe• Ce dipôle peut être représenté par un petit vecteur qui

chemine le long de la fibre cardiaque lors de la dépolarisation et de la repolarisation

• Par convention il est orienté du moins vers le plus

• L’organisation du myocarde en faisceaux de fibres plus ou moins parallèles entraîne la dispersion des dipôles selon des surfaces d’ondes complexes.

• On admet que l’ensemble des dipôles régionaux externes peut être regroupé à chaque instant en un gros dipôle résultant unique.

• Dipôle résultant appliqué au point O centre de gravité du cœur, de potentiel nul, à peu près invariant: c’est le vecteur cardiaque instantané.

• Vectocardiogramme : graphique résumant les variations de directions et d’intensité du vecteur cardiaque instantané (plan frontal, sagittal et horizontal)

Dipôle résultantvecteurs d’activation cardiaque/axe moyen du coeur

Projection graphique 3D en 2D

Les dérivations d’ un ECG Il existe 2 types de dérivations (frontales/horizontales)

Frontales, ceux sont les dérivations des membres :

D1 D2 D3 aVR, aVL, aVF

• D1 D2 D3 sont des dérivations bipolaires qui traduisent la différence de potentiel entre 2 membres

D1 bras droit/bras gauche

D2 bras droit/jambe gauche

D3 bras gauche/jambe gauche

Le triangle d’Einthoven

• aVR aVL aVF sont des dérivations unipolaires et correspondent au membre avec lequel elles sont connectées soit respectivement le bras droit le bras gauche et la jambe gauche

• Le voltage est amplifié pour obtenir une même amplitude qu’en D1 D2 D3 d’où le préfixe « a »

Le triaxe des dérivations frontales

• Ensemble des dérivations uni ou bipolaire projetées géométriquement représente un double triaxe avec un centre schématique le cœur

• Les régions explorées par ces dérivations périphériques sont :

• D1, aVL paroi latéral du VG• D2 D3 aVF : paroi inférieure• aVR : intérieur des cavités du coeur

Dans la plan horizontal

• Ceux sont des dérivations unipolaires placées en des points définis sur la paroi thoracique. On les nome pour les dérivations standards de V1 à V6

• La technique de recueil est différente, les électrodes sont placées le plus prés possible du cœur. Il s’agit d’électrode de recueil simple.

• Lorsque l’influx se dirige vers elles, elles enregistrent une positivité; inversement lorsque l’influx s’éloigne d’elles, elles enregistrent une négativité.

• Dérivations précordiales

• V1 est placée sur le 4ème espace intercostal droit, au bord droit du sternum.

• V2 est placée sur le 4ème espace intercostal gauche, au bord gauche du sternum.

• V4 est placée sur le 5ème espace intercostal gauche, sur la ligne médioclaviculaire.

• V3 est placée entre V2 et V4.• V5 est placée sur le 5ème

espace intercostal gauche, sur la ligne axillaire antérieure.

• V6 est placée sur le 5ème espace intercostal gauche, sur la ligne axillaire moyenne.

Il est possible d'utiliser trois dérivations précordiales supplémentaires pour explorer la face postérieure du coeur :

• V7 , V8, V9 qui sont à placer sur le 5ème espace intercostal gauche, respectivement sur la ligne axillaire postérieure, sur la ligne médioscapulaire, et sur la ligne scapulo-vertébrale.  

V3R et V4R

De même que pour les dérivations frontales, il est possible d’apercevoir les régions explorées par ces dérivations:

• V1 et V2 : les parois ventriculaires droite et septale.

• V3 et V4 : les parois antérieures du septum et du ventricule gauche.

• V5 et V6 : la paroi latérale du

ventricule gauche.

ECG normal