Le système cardiovasculaire : le cœur
La structure du cœur.
Le cœur est un organe musculaire creux constitué de quatre cavités, spécialisé dans la
propulsion du sang à travers les vaisseaux du corps. Il est situé dans le médiastin ou il est
entouré d'une membrane fibreuse résistante appelée le péricarde. Le feuillet pariétal du
péricarde est un sac lâche constitué d'une couche externe fibreuse qui protège le cœur et
d'une couche interne séreuse qui secrète le liquide péricardique. Le feuillet viscéral (épicarde) est une membrane séreuse qui forme la couche externe de la paroi du cœur. L'espace entre le
feuillet pariétal et le feuillet viscéral est la cavité péricardique. Le liquide péricardique que
l'on trouve dans cette cavité facilite les mouvements de contraction du cœur dans son
enveloppe...
La paroi du cœur est composée de trois couches, de l'extérieur vers l'intérieur :
• L'épicarde : Membrane séreuse formée de couches de tissu conjonctif, recouvertes
d'un épithélium. Couche externe lubrifiante.
• Le myocarde : Tissu musculaire cardiaque et tissus conjonctifs. Couche contractile, la
plus épaisse.
• L'endocarde : Membrane épithéliale et tissus conjonctifs. Revêtement interne
protecteur renforcé.
La structure interne.
Le cœur est une pompe double à quatre cavités. La partie supérieure est formée
par les atria (oreillettes) droit et gauche qui se contractent en même temps et la partie
inférieure par les ventricules droit et gauche qui se contractent également en même temps. Les
atria sont séparées par une cloison fine et musculaire, le sternum interatrial, alors que les
ventricules sont séparés par une cloison épaisse et musculaire, le septum interventriculaire.
Les valves atrio ventriculaires (AV) sont situées entre les atria et les ventricules. Les valves
sigmoïdes sont situées à la base des deux gros vaisseaux qui quittent le cœur (le tronc
pulmonaire et l'aorte).
Les valves atrio ventriculaires sont maintenues en position par des cordons tendineux
résistants, les cordages tendineux qui sont fixés à la paroi ventriculaire par des muscles de
forme conique, les muscles papillaires. Les valves du cœur empêchent le reflux à contre
courant du sang lorsque le cœur se contracte.
• SAVOIR.
Les valves du cœur.
La valve atrio-ventriculaire droite (tricuspide) : entre l'atrium droit et le ventricule droit.
La valve atrio-ventriculaire gauche (mitrale) : entre l'atrium gauche et le ventricule
gauche.
La valve sigmoïde pulmonaire : entre le ventricule droit et le tronc pulmonaire.
La valve sigmoïde aortique : entre le ventricule gauche et l'aorte descendante.
La circulation du sang à travers le cœur.
Le sang désoxygéné qui revient des différentes parties du corps remplit l'atrium droit et le
sang oxygéné qui revient des poumons remplit l'atrium gauche. L'ouverture des valves atrio
ventriculaires permet au sang de s'écouler des atria vers les ventricules, puis les atria se
contractent et éjectent le sang restant dans les ventricules. La fermeture des valves atrio
ventriculaires est suivie par la contraction des ventricules qui propulse le sang du ventricule
droit dans le tronc pulmonaire et du ventricule gauche dans l'aorte, après l'ouverture des
sigmoïdes pulmonaires et aortique.
La circulation pulmonaire représente le trajet du sang du cœur aux poumons et son retour au
cœur. Les éléments qui assurent la circulation pulmonaire sont : le ventricule droit, le tronc
pulmonaire et les artères pulmonaires, le réseau de capillaires dans les poumons, les veines
pulmonaires qui ramènent le sang au cœur et l'atrium gauche qui reçoit le sang oxygéné.
La circulation systémique représente le trajet du sang vers tous les autres organes du corps et
son retour vers le cœur. Les éléments de la circulation systémique sont ; le ventricule gauche,
les vaisseaux qui arrivent et partent de tous les tissus du corps les artères, les capillaires et les
veines) et l'atrium droit qui reçoit le sang appauvri en oxygène lorsqu'il revient des tissus.
La circulation fœtale.
Chez le fœtus, la circulation pulmonaire ne fonctionne pas et l'oxygène et les nutriments
proviennent du placenta. Le fœtus est relié au placenta par le cordon ombilical.
Le cordon ombilical est composé de la veine ombilicale qui transporte le sang oxygéné vers le
cœur et les deux artères ombilicales qui ramènent le sang appauvri en oxygène vers le
placenta. La dérivation de la circulation fœtale par rapport à celle du nouveau né, est assurée
par trois éléments :
La circulation coronarienne.
Le sang qui irrigue le cœur est transporté par les artères coronaires gauche et droite qui
naissent de l'aorte ascendante juste après la valve sigmoïde aortique. L'artère coronaire
gauche se ramifie en deux branches, le rameau interventriculaire antérieur et l'artère
circonflexe et l'artère coronaire droite émet deux ramifications, le rameau interventriculaire
postérieur et le rameau marginal droit. La grande veine du cœur et la veine moyenne du cœur
ramènent le sang au sinus coronaire qui déverse le sang dans l'atrium droit.
Le mécanisme de conduction et l'innervation du cœur.
Le système de conduction du cœur est constitué de tissu nodal (fibres musculaires cardiaques
spécialisées) qui produit et propage des ondes de dépolarisation à travers le myocarde. Le
pacemaker du cœur est le nœud sinu-atrial, situé dans la partie postérieure de la paroi de
l'atrium droit. Le nœud sinu-atrial se dépolarise spontanément de 70 à 80 fois par minute, ce
qui provoque la contraction des atria. Les influx provenant du nœud sinu-atrial se propagent
jusqu'au nœud atrio-ventriculaire (nœud AV) situé dans le septum interatrial puis dans le
faisceau atrioventricualire (faisceau AV) situé dans le septum interventriculaire et arrivent aux
fibres de conduction cardiaque (faisceau de Purkinje) dans la paroi des ventricules. La
stimulation des fibres de conduction provoque la contraction simultanée des ventricules. Le
n œ u d s inu - at r ia l et le n œ ud AV so nt in ner vé s p ar de s f ibr e s s ymp at hiq u es et
parasympathiques. Les influx du système sympathique accélèrent l'activité cardiaque, alors
que ceux du système parasympathique (par le nerf vague, X ) la ralentissent. Ces influx sont
régulés par les centres cardiaques situés dans l'hypothalamus et dans la moelle allongée.
Le cycle cardiaque.
Le cycle cardiaque est une répétition de phases successives de relâchement, la diastole, et de
contraction, la systole.
Les principaux événements d'un cycle qui commence à la mésodiastole (milieu de la
diastole), sont les suivants :
La télédiastole (fin de la diastole). Les atria et les ventricules sont relâchés, les valves AV
sont ouvertes et les valves sigmoïdes sont fermées. Le sang des atria s'écoule passivement
dans les ventricules.
Systole auriculaire. Les atria se contractent et propulsent le reste de sang qu'elles
contiennent dans les ventricules.
La systole ventriculaire. Au début de la contraction ventriculaire, les valves AV se ferment,
ce qui provoque le premier bruit du cœur. Lorsque la pression dans le ventricule droit est
supérieure à la pression diastolique dans l'artère pulmonaire (10mm Hg) et que la pression
dans le ventricule gauche est supérieure à la pression dans l'aorte (80mmHg), les valves
sigmoïdes s'ouvrent et l'éjection ventriculaire commence. Dans des conditions normales, au
repos, la pression atteint 25 mm Hg dans la partie droite et 120 mm Hg dans la partie gauche.
Le volume d'éjection systolique, qui correspond au volume éjecté par chaque ventricule, est
de 70 à 90 ml.
La protodiastole (début de la diastole). Dès le début du relâchement des ventricules, la
pression chute rapidement. Les valves sigmoïdes se ferment, empêchant le reflux du sang des
artères vers les ventricules, ce qui provoque le deuxième bruit du cœur. Les valves AV
s'ouvrent et le sang contenu dans les atria commence à s'écouler dans les ventricules.
Définition : le débit cardiaque (DC) est le volume de sang propulsé dans l'aort e par le
ventricule gauche en une minute. On le calcule de la façon suivante :
Débit cardiaque (DC) =
Volume d'éjection systolique (VS) x fréquence cardiaque (FC).
Le débit cardiaque est augmenté par :
1. Les stimulations sympathiques du cœur.
2. L'augmentation du volume télédiastolique (loi de Starling).
3. Différentes formes d'anémie qui diminuent la résistance périphérique totale.
Au contraire, la diminution du retour veineux, diminue le débit cardiaque.
L'électrocardiogramme.
Le corps étant un bon conducteur d'électricité, il est possible de mesurer la surface du corps,
les différences de potentiel générées par la dépolarisation et la repolarisation du myocarde.
Le tracé obtenu est un électrocardiogramme (ECG) (figure 15.3). L'onde P correspond à la
dépolarisation des atria. Le complexe QRS est l'enregistrement de la dépolarisation
ventriculaire ; l'onde T correspond à la repolarisation ventriculaire. Le court segment plat,
entre l'onde S et l'onde T , correspond à la période réfractaire ventriculaire et celui situé entre
l'onde P et l'onde Q , caractérisé par l'absence d'influx au niveau du nœud AV, est une phase
pendant laquelle la systole auriculaire peut s'achever.
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