Phénomènes Mécaniques du Cœur

Phénomènes Mécaniques du Cœur : Mécanogramme

• À chaque cycle cardiaque, le cœur se contracte et se relâche.
• Chaque cycle cardiaque compte deux phases : la diastole, où le muscle cardiaque se relâche, et la systole, où il se contracte.
• Le cycle cardiaque est décomposé en cinq phases.

Les Cinq Phases du Cycle Cardiaque

• Phase 1 : Diastole des oreillettes et des ventricules, correspondant à une phase de remplissage où le cœur est au repos et les oreillettes et ventricules sont relâchés.
  • Les oreillettes se remplissent de sang provenant des veines.
  • Les valves AV s'ouvrent lorsque les ventricules se relâchent, facilitant l'entrée du sang des oreillettes vers les ventricules.
• Phase 2 : Systole des oreillettes.
  • En situation normale au repos, 80% du remplissage ventriculaire a lieu lorsque les oreillettes sont relâchées.
  • Les 20% restants se produisent quand les oreillettes se contractent et poussent le sang dans les ventricules.
  • La systole auriculaire devient plus importante lors de l'exercice physique.
  • L'augmentation de pression issue de la contraction auriculaire pousse le sang dans les ventricules.
• Phase 3 : Début de la contraction des ventricules et premier bruit du cœur.
  • L'onde de dépolarisation progresse à travers le nœud AV puis vers les fibres de Purkinje, stimulant la contraction des ventricules.
  • Le sang est poussé de la pointe vers la base, exerçant une pression sur les valvules AV.
  • La fermeture des valvules AV, empêchant le reflux sanguin dans les oreillettes, produit le premier bruit du cœur (B1).
  • Le sang dans les ventricules se comprime en raison de la fermeture des valves semi-lunaires et AV, menant à une contraction ventriculaire isovolumétrique.
  • Les oreillettes se relâchent et se remplissent de sang, indépendamment de l'activité ventriculaire.
• Phase 4 : Pompe cardiaque, éjection ventriculaire.
  • Les ventricules génèrent une pression suffisante pour ouvrir les valves semi-lunaires et propulser le sang dans les artères.
  • Durant cette phase, les valves AV restent fermées tandis que le remplissage des oreillettes continue.
• Phase 5 : Relâchement ventriculaire et second bruit du cœur.
  • La repolarisation et le relâchement des ventricules marquent la fin de l'éjection ventriculaire, causant une baisse de la pression ventriculaire.
  • Le sang tente de refluer dans les ventricules, remplissant et fermant les valvules semi-lunaires.
  • Les vibrations engendrées par cette fermeture sont responsables du second bruit du cœur (B2).
  • La pression ventriculaire reste supérieure à la pression auriculaire, maintenant les valves AV fermées.
  • Le relâchement ventriculaire isovolumétrique se produit car le volume sanguin ne change pas.
  • Les valves AV s'ouvrent une fois que la pression ventriculaire devient inférieure à la pression auriculaire, permettant au sang accumulé dans les oreillettes de s'engouffrer dans les ventricules, initiant un nouveau cycle.

Tissu Cardionecteur du Cœur

• Constitue des cellules capables de décharger des potentiels d'actions.
• Le cœur possède un potentiel myogène grâce au tissu cardionecteur, indiquant que la contraction prend naissance en son sein.
• Le tissu cardionecteur libère en moyenne 70 potentiels d'action par minute.
• Les éléments sont en contact entre eux, ayant comme chef de file, le nœud sinusal.

Cycle Cardiaque Représenté par une Courbe Pression-Volume

• Le cycle débute au point A, marquant la fin de la contraction ventriculaire et le volume de sang le plus bas dans le ventricule.
• Le cycle cardiaque reflète la performance à gauche comme à droite, quoique la performance du côté droit est plus faible en termes de pression.
• En B, le remplissage cause l'augmentation du volume du sang dans le ventricule après dilatation due au remplissage.
• En C, le ventricule se contracte et pousse le sang vers l'aorte après que les valves aortiques s'ouvrent.
• Représenté par une boucle pression-volume, le cycle offre une vue d'ensemble du fonctionnement cardiaque.
• Volume Télédiastolique (VTD) : Quantité maximale de sang dans le ventricule à la fin de la diastole, environ 135 ml chez un homme de 70 kg au repos.
  • Ce volume peut être plus petit en cas de fréquence cardiaque élevée.
• Contraction Isovolumétrique (B→C): Commence lorsque le ventricule se contracte, fermant la valve mitrale.
  • Le volume reste constant tandis que la pression augmente.
• Éjection: Quand la pression dans le ventricule > celle dans l'aorte, la valve aortique s'ouvre (C→ D).
  • Le sang éjecté fait diminuer le volume ventriculaire.
• Volume Télésystolique: Volume restant dans le ventricule après la contraction, environ 65 ml en moyenne, pour un homme de 70 kg au repos.
• Phase de relaxation au point D, la pression ventriculaire chute, la valve semi-lunaire se ferme, le ventricule redevient une cavité close.
  • Le volume reste constant durant le relâchement isovolumétrique (D→A).
• La valve mitrale s'ouvre quand la pression ventriculaire devient inférieure à la pression auriculaire, initiant un nouveau cycle.
• Le volume systolique, soit le volume d'éjection, est calculé comme VTD - VTS, typiquement 70 ml.

Pouls et Éjection Systolique

• L'éjection systolique crée une onde de pression dans l'aorte qui se propage dans les artères.
• La distension des parois artérielles par cette onde est perçue comme le pouls.
• Le pouls de l'artère radiale au poignet est perceptible environ 0,1 seconde après le pic d'éjection systolique.

Bruits du Cœur

• B1 : Correspond à la fermeture des valves AV, produisant un bruit grave et feutré.
• B2 : Provient de la fermeture des valves artérielles, engendrant un son plus aigu, plus fort et plus court.
• L'ouverture des valves n'est pas audible.

Écoulements Laminaires et Turbulents

• Un écoulement laminaire n'est pas audible contrairement à un écoulement turbulent.
• Les pathologies valvulaires (sténose ou incontinence) sont à l'origine d'écoulements turbulents, produisant des souffles audibles.
• Sténose : La valve ne s'ouvre pas complètement.
• Incontinence/Insuffisance : La valve ne se ferme pas complètement, entraînant une régurgitation.
• L'emplacement et le moment du souffle révèlent la valve affectée et la nature de la lésion.

Activité Mécanique et Aspects Cliniques du Cœur

• Le choc de pointe correspond à la position anatomique de l'apex du cœur dans le cinquième espace intercostal gauche.
• L'auscultation, le stéthoscope et le phonocardiogramme permettent d'écouter.
• Les foyers d'auscultation comprennent les foyers pulmonaire, aortique, tricuspidien et mitral.
  • Pulmonaire: Deuxième espace intercostal gauche.
  • Aortique: Deuxième espace intercostal droit.
  • Tricuspidien: Quatrième ou cinquième espace intercostal droit, au niveau de la ligne sternale.
  • Mitral: Cinquième espace intercostal gauche.
• Le bruit de fermeture des valves se projette sur le thorax.
• Les types de bruits cardiaques incluent B1, B2, B3 et B4.
  • B1 : Fermeture des valves atrio-ventriculaires, claquements tricuspidien + mitral.
  • B2 : Fermeture, claquement des valves pulmonaires + aortique.
  • B3 : Turbulence au remplissage, phase rapide et phase lente.
  • B4 : Systole atriale.
• Les souffles cardiaques sont causés par un écoulement turbulent et peuvent indiquer une affection cardiaque.
  • Présence de souffles anorganiques ou fonctionnels qui ne correspondent pas à une anomalie cardiaque, notamment chez les enfants ou en tachycardie.
  • Il existe aussi des souffles organiques qui peuvent indiquer une anomalie ou une pathologie cardiaque sous-jacente.
• Valve Sténosée : Une valve qui ne s'ouvre pas complètement.
• Valve Insuffisante/Incontinente : Une valve qui ne se ferme pas complètement causant un reflux.
• Sténose Aortique : Souffle éjectionnel systolique (entre B1 et B2).
• Insuffisance Aortique : Incontinence de la valve causant un souffle diastolique (entre B2 et B1).
• Insuffisance Mitrale : La valve ne continent plus, ce qui résulte en sang éjecté lords de la systole par "cet orifice non fermé" causant un souffle systolique (B1-B2).
• Sténose Mitrale : La valve est calcifiée et ne s'ouvre plus adéquatement, ce qui résulte en souffle durant la diastole ventriculaire et en un bruit en provenance de la contraction atriale.

Électrophysiologie Cardiaque

• Les cellules musculaires du cœur se contractent sans stimulation nerveuse.
• Une minorité (1%) du cœur sont spécialisées dans la production d'action et sont responsables de la capacité cardique à se contracter sans stimulation nerveuse.
• La contraction myocardique, dite myogène ou myogénique, prend naissance dans le muscle cardiaque lui-même.
• Le signal de la contraction du cœur provient des cellules musculaires spécialisées, soit les cellules « pacemaker » ou autorythmiques.
• Cellules « pacemaker » (cardionectrices) sont différentes des cellules contractiles : plus petites, moins de fibrilles et sans sarcomère.
• L'atrium droit les contient : la dépolarisation amorce le rythme cardiaque via le nœud sinusal (de Keith et Flack).
• Le faisceau de His transmet l'activité.
• Nerf vague (X) : Influe sur l'activité contractile spontanée du myocarde : un ralentissement (via l'acétycholine) et une accélération (via la noradrénaline).

Automatisme et Conductibilité

• Automatisme : Les cellules du système de commande se dépolarisent périodiquement, sans excitation extrinsèque.
  • Chez un sujet normal, le nœud sinusal est responsable de l'automatisme et impose son rythme au système.
• Conductibilité : Transmission de l'onde de dépolarisation depuis le nœud sinusal jusqu'aux cellules myocardiques.
• La conduction électrique assure la coordination de mouvements du cœur.
• Il existe des cellules myoendocrines (cardiomyocytes en faiblesse dans le myofibrilles) et qui exercent des fonctions endocrines.
  • Le facteur auriculaire natriurétique (FAN en est un exemple.
  • Ces FAN régularisent le volume plasmatique et augmenter la diurèse et, en particulier, la natriurèse.
  • Un FAN est stimulé par la distension des cellules myoendocrines.

Propriétés des Cellules Cardiaques

• Les cellules contractiles se structurent en sarcomère.
• Les cellules comprennent des disques intercalaires constitués de desmosomes, et des jonctions communicantes.
• Ces jonctions communicantes permettent une communication directe entre les cellules où il y a passer directment les ondes de dépolarisation.
• La contraction naît spontanément dans les cellules pacemaker et s'étend aux cellules contractiles via les jonctions.
• L'acétylcholine du motoneurone somatique déclenche un potentiel d'action dans le muscle squelettique, initiant la contraction du muscle squelettique. Note :
• Les fibres musculaires cardiaques: plus petites que celles du muscle squelettique avec uniquement un noyau.
• Elles possèdent des tubules T volumineux et des mitochondries à environ 70-80% de l'oxygène qui lui est apporté par le sang.

Caractéristiques Clés des Cellules Myocardiques

• Excitabilité : Capable de réagir sous un stimulant artificiel/physiologique.
• Conductivité : Transmet une excitation.
• Automatisme : Opère indépendamment.
• Contractilité : Réduit leurs dimensions en travaillant activement.
• Élasticité : Augmente leur dimensions sous tension.
• Possède une capacité de contraction graduelle.
• La force produite par le muscle : nombre de ponts d'union et la quantité de Ca++.
• Plus un muscle cardiaque est étiré, plus sa contraction est puissante.