Bases physiologiques et mesures disponibles en clinique


Le coeur est un moteur musculaire commandé par des impulsions électriques, dont la mission est de pomper à chaque excitation reçue une fraction du volume sanguin dans le circuit vasculaire. L'origine des impulsions électriques est le pacemaker naturel du noeud sinusal, ensemble de cellules auto-excitables et synchronisées d'où part un courant de dépolarisation à destination de toutes les cellules musculaires cardiaques. Ces cellules ainsi excitées se contractent dans la direction de leurs fibres, provoquant à chaque battement cardiaque l'éjection de sang des ventricules dans la circulation.

L'activité électrique du coeur est observable de façon non invasive à la surface du thorax par l'électrocardiogramme, mesure en différents points de la projection suivant un axe choisi de la résultante des vecteurs de dépolarisation de chaque dipôle cellulaire cardiaque. On dispose en clinique de l'enregistrement de cette activité électrique simultanément sur 3 axes orthogonaux (vectocardiographie).

Le couplage excitation-contraction repose sur l'intervention d'une ``commande calcique'' (la concentration [Ca++] à l'intérieur des cellules musculaires cardiaques, elle-même sous la dépendance directe de la différence de potentiel transmembranaire) dans le mécanisme des ponts d'union actine-myosine à la base de la contraction musculaire.

La contraction des ventricules cardiaques à chaque systole est la phase motrice de la pompe qui injecte dans le circuit vasculaire une quantité de sang variable à chaque battement. Cette activité mécanique du coeur peut être suivie de manière dynamique par échographie ultrasonore 3D, et par imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM, éventuellement ``tatouée''), deux procédés d'imagerie non invasifs utilisables en clinique. Elle est à l'origine de l'hémodynamique cardiaque, dont le principal reflet au niveau vasculaire est la pression artérielle systémique, grandeur réglée du système cardio-vasculaire qui est mesurable en clinique de façon également non invasive et en continu.

La fréquence de décharge du pacemaker sinusal, la force avec laquelle les fibres musculaires des ventricules se contractent à chaque décharge, et enfin la résistance opposée par les vaisseaux à l'apport de sang à chaque pompage, sont les principaux facteurs de la pression artérielle systémique. Ils sont tous sous la dépendance du même contrôleur central : le système nerveux autonome (SNA), dont certains dysfonctionnements peuvent être notamment à l'origine de syncopes.

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