Diastole et
Systole auriculaire
Systole ventriculaire
La fréquence cardiaque au repos est de 60 à 80 battements
par minute, pour un débit de 4,5 à 5 litres de sang par minute. Au total, le
cœur peut battre plus de 2 milliards de fois en une vie. Chacun de ses
battements entraîne une séquence d'événements collectivement appelés
la révolution cardiaque. Celle-ci consiste en trois étapes
majeures : la systole auriculaire, la systole
ventriculaire et la diastole :
Au cours de la systole auriculaire, les oreillettes se
contractent et éjectent du sang vers les ventricules (remplissage actif). Une
fois le sang expulsé des oreillettes, les valves
auriculo-ventriculaires entre les oreillettes et les ventricules se
ferment. Le sang continue tout de même à affluer dans les oreillettes. Ceci
évite un reflux du sang vers les oreillettes. La fermeture de ces valves
produit le son familier du battement du cœur.
La systole ventriculaire implique la contraction
des ventricules, expulsant le sang vers le système circulatoire. En fait, dans
un premier temps, très bref, les valvules sigmoïdes sont fermées. Dès que la
pression à l’intérieur des ventricules dépasse la pression artérielle, les
valvules sigmoïdes s'ouvrent. Une fois le sang expulsé, les deux valves
sigmoïdes - la valve pulmonaire à droite et la valve
aortique à gauche - se ferment. Ainsi le sang ne reflue pas vers les
ventricules. La fermeture des valvules sigmoïdes produit un deuxième bruit
cardiaque plus aigu que le premier. La pression sanguine augmente.
Enfin, la diastole est la relaxation de toutes les
parties du cœur, permettant le remplissage (passif) des ventricules (plus de
80 % du remplissage dans les conditions usuelles), par les oreillettes
droite et gauche et depuis les veines cave et pulmonaire. Les oreillettes se
remplissent doucement et le sang s'écoule dans les ventricules.
Le cœur au repos passe 1/3 du temps en systole et 2/3 en
diastole.
L'expulsion rythmique du sang provoque ainsi le pouls.
Régulation du rythme cardiaque[modifier]
Automatisme cardiaque[modifier]
Le muscle cardiaque est myogénique. Ceci veut dire qu'à la
différence du muscle squelettique,
qui a besoin d'un stimulus conscient ou réflexe, le muscle cardiaque s'excite
lui-même. Les contractions rythmiques se produisent spontanément, bien que leur
fréquence puisse être affectée par des influences nerveuses ou hormonales
telles l'exercice ou la perception de danger.
La dépolarisation des cellules cardiaques au cours d'un
cycle
La séquence rythmique des contractions est coordonnée par
une dépolarisation (inversion de la polarité électrique de la membrane par
passage actif d'ions à travers celle-ci) du nœud
sinusal ou nœud de Keith et Flack (nodus sinuatrialis) situé dans la
paroi supérieure de l'atrium droit. Le courant électrique induit, de l'ordre du
millivolt, est transmis dans l'ensemble des oreillettes et passe dans les ventricules
par l'intermédiaire du nœud atrio-ventriculaire (nœud d'Aschoff Tawara). Il se
propage dans le septum par le faisceau
de His, constitué de fibres spécialisées appelées fibres
de Purkinje et servant de filtre en cas d'activité trop rapide des
oreillettes. Les fibres de Purkinje sont des fibres musculaires spécialisées
permettant une bonne conduction électrique, ce qui assure la contraction
simultanée des parois ventriculaires. Ce système électrique explique la
régularité du rythme cardiaque et assure la coordination des contractions
auriculo-ventriculaires. C'est cette activité électrique qui est analysée par
des électrodes posées à la surface de la peau et qui constitue l'électrocardiogramme ou ECG.
Régulation par le système nerveux central[modifier]
La puissance et la fréquence des contractions sont modulées
par des centres du système nerveux autonome situés dans
le bulbe rachidien, par le biais de nerfs cardio-modérateur
et cardio-stimulateur. Ces centres nerveux sont sensibles aux conditions
sanguines : pH, concentration en dioxygène.
Régulation hormonale[modifier]
Les hormones telles que l'adrénaline et
la noradrénaline (hormones du système adrénergique ou
sympathique) ou les hormones thyroïdiennes (T3) favorisent la
contractilité. Le système sympathique en plus de son action directe sur le cœur
va provoquer une dilatation des artères coronaires qui vascularisent le cœur
permettant alors une augmentation du débit sanguin dans le muscle cardiaque. Le
système sympathique va également augmenter la fréquence cardiaque, contribuant également à la
majoration du débit.
Ces hormones agissent par l'intermédiaire de récepteurs qui
sont de deux types pour le système sympathique : les récepteurs alpha et
les récepteurs bêta. La stimulation des récepteurs alpha peut entraîner
l'apparition des troubles du rythme (extrasystoles). La stimulation des
récepteurs bêta comporte l'accélération du rythme cardiaque, l'augmentation de
l'excitabilité et de la contractilité myocardique.
Il existe actuellement des substances chimiques capables de
stimuler ou d'inhiber séparément ces 2 types de récepteurs et qui peuvent être
utilisées comme médicaments. Les plus utilisées sont bêta-stimulantes comme l'isoprénaline ou bêta-bloquantes,
comme le propanolol, l'acébutolol...
D'autres substances agissent sur les deux types de récepteurs en les stimulant,
comme l'adrénaline.
Exploration[modifier]
Explorations électrophysiologiques[modifier]
L'électrocardiogramme à 12 dérivations est
l'examen de base permettant d'explorer le rythme cardiaque.
Le Holter ECG est un enregistrement de l'activité électrique
du cœur, généralement sur une période de 24 heures, destiné à détecter des
troubles du rythme paroxystiques.
L'exploration électrophysiologique endocavitaire est un
examen invasif recherchant des voies de conduction aberrantes.
Imagerie[modifier]
Battements cardiaques filmés en IRM ; seuls les ventricules
sont visibles.
L'échographie cardiaque, réalisée en
trans-thoracique ou en trans—œsophagien, permet l'exploration morphologique du
cœur, avec analyse de la fonction contractile et des valves cardiaques.
La coronarographie est
un examen invasif explorant le réseau coronaire à la recherche de sténoses.
Le coroscanner est un examen tomodensitométrique avec injection de produit
de contraste permettant l'exploration non invasive du réseau coronaire,
principalement en cas de contre-indications à la coronarographie.
L'IRM cardiaque
est l'examen radiologique de référence pour l'exploration du muscle cardiaque
lui-même, principalement pour les tumeurs cardiaques.
Biologie[modifier]
La troponine est une enzyme cardiaque dont l'élévation
reflète une souffrance du muscle cardiaque.
Le NT pro-BNP est une hormone
sécrétée par l'oreillette gauche, dont l'élévation est reliée à une insuffisance
cardiaque gauche.
Pathologie[modifier]
Pathologies de surcharge et ischémiques[modifier]
La maladie coronarienne est une maladie des
artères coronaires qui prive le muscle cardiaque d'oxygène. Réversible, elle
peut causer une douleur thoracique sévère appeléeangine de poitrine (angina pectoris). L'occlusion aiguë d'une
artère provoque la nécrose des cellules du muscle cardiaque (infarctus du myocarde). Le traitement peut en
être médical, par angioplastie per-cutanée réalisée lors d'une coronarographie,
ou chirurgical, par pontage aorto-coronarien.
Pathologies dégénératives[modifier]
Les valvulopathies cardiaques : atteinte
des valves se manifestant parfois par un « souffle au cœur ».
Pathologie infectieuse[modifier]
L'endocardite est une infection bactérienne touchant
l'endocarde et le système valvulaire.
Les myocardites sont des atteintes virales du myocarde,
altérant sa fonction contractile.
Troubles du rythme[modifier]
L'arythmie du cœur est une
irrégularité du battement du cœur. Un trouble de conduction entraîne
une bradycardie (ou cœur trop lent).
Des symptômes cardiaques tels que précordialgies (douleurs
dans la région du cœur) ou palpitations peuvent aussi apparaître sur un cœur
sain, on parle d'éréthisme cardiaque. Il
s'agit d'une hyperexcitabilité du cœur due à une hyperactivité du système nerveux sympathique. Cette
situation peut être organique et non pathologique, mais peut également révéler
un état de stress, une hyperthyroïdie ou une prise de toxique3.
Malformations congénitales[modifier]
Article détaillé : Cardiopathie congénitale.
Les malformations simples les plus fréquemment observées
sont les communications
interatriales et les communications interventriculaires.
Pharmacopée[modifier]
Les bêta-bloquants sont
des drogues qui ralentissent le battement du cœur et réduisent les besoins du
cœur en oxygène. La nitroglycérine et
d'autres composés qui émettent l'oxyde nitrique sont utilisés dans le
traitement des maladies cardiaques parce qu'ils provoquent la dilatation des
vaisseaux coronaires.
Transplantation[modifier]
La première transplantation cardiaque fut
effectuée à l'hôpital Groote Schuur au Cap (Afrique
du Sud) le 3 décembre 1967. Lewis Washkansky, 53 ans, reçut
un cœur d'une jeune femme morte dans un accident routier. Il mourut 18 jours
plus tard de pneumonie. L'équipe chirurgicale fut dirigée par Christiaan Barnard. En France, Emmanuel
Vitria vécut de 1968 à 1987 avec un cœur greffé.
Arrêt cardio-circulatoire[modifier]
L'arrêt cardiaque est une urgence médicale absolue.
Il se manifeste par un état dit de « mort apparente » :
1. inconscience : c'est-à-dire
l'absence de réaction à la douleur ou à un ordre verbal simple,
2. l'arrêt de la respiration, que l'on peut constater en
observant l'absence de mouvement de la poitrine et l'absence de tout bruit
respiratoire,
3. et abolition des pouls, en
particulier, carotidien (ce point ne constitue pas un élément fiable :
avec le stress,
la personne cherchant à prendre le pouls sent parfois son propre pouls au bout
des doigts).
Dans 90 % des morts subites de l'adulte, le cœur est
en fibrillation ventriculaire.
Lorsque l'on est face d'un tel cas, il faut immédiatement appeler les secours puis commencer
immédiatement la réanimation cardio-respiratoire,
associée si possible avec un défibrillateur, en attendant les
secours, afin d'améliorer les chances de survie qui reposent sur une prise en
charge médicale très rapide pouvant permettre une défibrillation précoce.
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