+ Ingénierie des systèmes humains GTS501 – TP6 Objectifs de la séance - QUIZ #3 (20 min) - Rappels sur la contraction cardiaque - Introduction à l’ECG, physiologie du cœur - Ingénierie et contraction cardiaque

Système nerveux Système nerveux intrinsèque = tissu nodal Cellules aux propriétés nerveuses autonomes Plusieurs groupes de cellules Responsable de l’automatisme cardiaque : produit et propage des ondes de dépolarisation à travers le myocarde Tissu nerveux extrinsèque Messages nerveux en provenance du système nerveux central (moelle épinière et encéphale) Contrôle du rythme cardiaque Cœur pourrait fonctionner sans

Système nerveux extrinsèque Contraction dite « involontaire » Contrôlé par le système nerveux autonome : Sympathique Plexus cardiaque (T5 et T6) Accélère le rythme et augmente la puissance des contraction Mise en œuvre : exercice musculaire, stress Parasympathique Nerf Vague (nerf X) Ralentit le rythme, diminue la puissance des contractions Mise en œuvre : diminution rythme au repas, chagrin

Sympathique Plexus cardiaque (T5 et 6) Parasympathique Nerf Vague (nerf X) Réf. Système nerveux extrinsèque

Propagation : automatisme, conduction et contraction Système nerveux intrinsèque

Propagation du signal électrique Dépolarisation du nœud sinusal Dépolarisation du myocarde auriculaire Dépolarisation du nœud atrio- ventriculaire Remplissage des ventricules

Propagation du signal électrique Conduction rapide de l’excitation vers l’apex du cœur par le faisceau de His  Les oreillettes et les ventricules sont isolés électriquement par un squelette fibreux. L’excitation ne peut passer que par le faisceau de His. Dépolarisation remonte à partir de l’apex vers les oreillettes  réseau de purkinje

Propagation du signal électrique

Nœud sinuatrial Nœud atrio-ventriculaire Faisceaux de His Faisceaux de Purkinje Propagation du signal électrique

Signal électrique Les 5 ondes : P : dépolarisation des auricules (~ 0.1 s) QRS : dépolarisation des ventricules ( ~ 0,08 s) + repolarisation des auricules (masquée) T : repolarisation des ventricules (~0,16 s) Les intervalles : P-Q : durée entre le début de la dépolarisation auriculaire et le début de la dépolarisation ventriculaire (~0,16 s) QRS : durée de la dépolarisation du muscle ventriculaire Q-T : durée de la dépolarisation et de la repolarisation ventriculaire (~0,38 s) R-R : durée du rythme cardiaque ventriculaire

Fonctionnement complet

Cœur – ECG Mesure activité électrique cardiaque Enregistre tous les potentiels d’action produits par les cellules des nœuds à un moment donné Précède toujours l’ activité musculaire du cœur Se mesure grâce à la pose d’électrodes sur la peau qui permettent de mesurer la différence de potentiel des cellules myocardiques Donne un tracé

Cœur – ECG Test peut être effectué Au repos À l’effort Donne des renseignements sur La fréquence cardiaque L’axe du cœur L’ischémie L’hypertrophie La conduction (blocs)

Cœur – ECG Permet de diagnostiquer des anomalies cardiaques Si anomalie de fréquence, durée, forme, absence des ondes Arythmies Tachycardie (fréquence trop élevée >100/min) -> défibrillateur Bradycardie (fréquence trop faible stimulateur Bloc atrio-ventriculaire Ralentissement (interruption) de la conduction cardiaque de l’excitation entre oreillette et ventriculaire Infarctus / problèmes coronariens Hypertrophie ventriculaire

Cœur – ECG ECG standard enregistré à l’aide de 6 dérivations frontales DI, DII et DIII mesures bipolaires Théorie du triangle de Einthoven « le cœur se trouve au centre d'un triangle équilatéral formé par les membres supérieurs et la racine de la cuisse gauche » aVR, aVL et aVF mesures unipolaires 6 dérivations précordiales (région thoracique, plan horizontal) V1 à V6 toutes unipolaires Soit 12 dérivations = image activité électrique du coeur

Cœur – ECG Dérivations frontales : Triangle de Einthoven http//medstat.med. utah.edu/kw/ecg/ Left Leg Jambe droite = terre

Cœur – ECG Dérivations précordiales V1 4 e espace intercostal droit V2 4 e espace intercostal gauche V3 à mi-chemin entre V2 et V4 V4 5 e espace intercostal gauche (ligne médioclaviculaire) V5 même horizontale que V4 (ligne axillaire antérieure) V6 même horizontale que V4 (ligne axillaire moyenne) http//medstat.med. utah.edu/kw/ecg/

Cœur – ECG http//medstat.med. utah.edu/kw/ecg/

Cœur – ECG Les dérivations : Hampton, 2003 Standard Précordiale

Cœur – ECG: Exemples de tracés ECG normal à 12 dérivations Précordiales Frontales bipolaires Frontales unipolaires

Cœur – ECG: Exemples de tracés ECG normal à 12 dérivations

Cœur – ECG: Règles

Cœur – ECG Papier : Millimétrique Chaque carré = 0.04 sec Chaque carré de 5*5 = 0.2 sec Déroule à un rythme de 25 mm/sec Durée et succession des ondes assez constantes inter individus Déterminer s’il y a anomalie dans la longueur et la durée des segments ou des ondes Universel Permet de transmettre des tracés pour diagnostic à travers le monde

Cœur – ECG Capture et lecture : /NonInvasive/a_ECG_machine.jpg direct.co.uk/images/PView.jpg s/ProPlusWaterTrap.jpg

+ Application clinique

Cœur – Pacemaker Qui : Implanté chez les patients souffrant d’arythmies Quoi : 1) Boitier avec pile non rechargeable(durée de vie de 5 à 12 ans) Impose un rythme régulier au cœur et permet la contraction S’ajuste à l’activité physique 2) 1 ou + sondes de stimulation placées dans les cavités du cœur 3) Codage de stimulateur (Code international)(Code international

Cœur – Pacemaker hitecture/pacemaker.jpg

Cœur – Pacemaker http//

Cœur – Pacemaker Aide technique et technologique : Pacemaker : chirurgie(vidéo)

Cœur – HeartWave system HeartWave system (Cambridge Heart inc.) Permet de quantifier les changements dans les ondes Ces changements sont difficilement perceptibles à l’œil nu (notamment changement dans onde T) Envoi un diagnostic au clinicien Accélère le temps de traitement Réf.

Bibliographie Netter, F.H., Atlas d’anatomie humaine, Learning System, 2 e ed Moore, K.L., Dalley, A.F., Anatomie Médicale Aspects fondamentaux et applications cliniques, Lippincott Williams & Wilkins, 4 e ed., 2001 Netter, F.H. Interactive atlas of clinical anatomy, Novartis, 1997 Hampton, J.R., L’ECG facile, Maloine, 6 ème ed., 2003

QUESTIONS ?

+ Mesure de la tension artérielle Tension artérielle : force exercée par le sang sur la paroi des artères Stéthoscope (bruits) et sphygmomanomètre (mesure de la pression et brassard) Etapes Compression > Pression dans l’artère humérale => aucun bruit (systolique) Apparition du bruit (systolique) Disparition du bruit (diastolique) Pression plus de bruit

+ Mesure de la tension artérielle