Circulation et échanges gazeux Première partie

Le système circulatoire La principale fonction du système circulatoire est de transporter des substances d’une partie du corps à un autre (les gaz respiratoires, la chaleur, amener les nutriments et enlever les déchets).

Organisation général On divise le système circulatoire en deux sous-système: Le système cardiovasculaire: cœur + sang + vaisseaux sanguins Système lymphatique: lymphe + vaisseaux lymphatiques + ganglions lymphatiques

Respiration : transport d’oxygène et le gaz carbonique Le système circulatoire à donc un rôle important dans le bon fonctionnement des autres systèmes de l’organisme Respiration : transport d’oxygène et le gaz carbonique

Nutrition Transport, du tube digestif aux cellules, les éléments nutritifs.

Excrétion Transport des déchets rejetés par les cellules vers les organes d’élimination (rein, foie, poumons, peau)

Immunité Transport des globules blancs et des anticorps.

Endocriniens Transport des hormones secrétées par les glandes. Thermorégulation Transport de la chaleur.

En règle générale, tous les appareils circulatoires ont en communs 5 éléments principaux: Un milieu liquide (le sang) pour transporter les nutriments, les hormones, les déchets métaboliques et l’oxygène vers les cellules. Une pompe (le coeur) pour faire circuler ce liquide dans le corps. Des vaisseaux (les artères, les veines et les capillaires) pour transporter ce liquide vers les cellules et le ramener vers la pompe. Une surface d’échange (les capillaires) où s’effectue l’échange de substance entre les cellules et le liquide. Un mécanisme (les valves) pour contrôler le mouvement du liquide et assurer un flux continu.

Échanges cellulaires et système de transport Chaque cellule effectue des échanges avec son milieu À tout moment, des substances sortent de la cellules et d'autres y entrent. Ces échanges se font évidemment par la membrane, donc la surface de la cellule. Chez les unicellulaires : la surface est élevée par rapport au volume total Les gros unicellulaires présentent souvent de nombreux replis de membrane (comme les pseudopodes de l'amibe) ce qui contribue à augmenter leur surface par rapport à leur volume.

Chez les pluricellulaires : seules les cellules à la surface sont en contact avec le milieu. Les substances doivent diffuser de cellule à cellule pour atteindre les cellules les plus profondes DONC Limite à l’accroissement en épaisseur. Si l'animal devient trop volumineux, les cellules du centre vont manquer de tout.

Système circulatoire: la plupart des animaux Dans un animal qui serait mince comme un ruban, chaque cellule demeure à proximité du milieu extérieur Solutions: Rester mince ou Système circulatoire Chaque cellule est en contact avec un liquide circulant à travers tout le corps. Rester mince Certains animaux sans système circulatoire ont un corps mince comme du papier. C’est le cas, par exemple de nombreux Cnidaires (hydres et méduses). Système circulatoire: la plupart des animaux

Le système circulatoire relie les uns aux autres tous les principaux organes

La circulation ouverte La circulation fermée Il existe deux types principaux de système circulatoire: La circulation ouverte La circulation fermée

2 couches de cellules seulement Évolution du système de transport Cnidaires: Les Cnidaires (on dit aussi Coelentérés) ne sont formés que de deux couches de cellules. Chaque cellule est donc en contact avec le milieu extérieur. On retrouve dans ce groupe les hydres, les méduses, les anémones et le corail. Ouverture (ingestion des aliments et rejet de ce qui n’a pas été digéré méduse 2 couches de cellules seulement LIEN hydre

Certains Cnidaires possèdent des canaux permettant de faire circuler l’eau de mer à l’intérieur de l’organisme.

Planaires: Corps plat et mince Cavité gastro-vasculaire ramifiée Les planaires sont de petits vers qui, comme leur nom l’indique, ont le corps plat. Le parasite appelé ver solitaire appartient à ce groupe (lui, par contre, il peut être très long). Les aliments ne sont pas distribués aux cellules par un système circulatoire. Les aliments sont absorbés par la bouche (qui n’est que l’ouverture d’un tube ventral appelé pharynx) et digérés dans la cavité. Le produit de cette digestion diffuse ensuite directement de la cavité gastro-vasculaire aux cellules (notez comment cette cavité est très ramifiée dans tout le corps). Les échanges respiratoires se font par la surface de la peau.

Système de transport ouvert Système de transport dans lequel le sang quitte les vaisseaux sanguins pour arroser directement les cellules.

Arthropodes et Mollusques : système circulatoire ouvert Les Arthropodes correspondent au groupe d’animaux comprenant les insectes, les crustacés, les araignées, et les mille-pattes. Ces animaux sont caractérisés par un squelette fait de chitine qui recouvre tout leur corps (comme une armure de chevalier du moyen-âge). Ils possèdent aussi des pattes articulées. LIEN

Exemple d’organisme à circulation ouverte: La sauterelle (p. 284, Fig. 9.4) L’écrevisse

L’hémolymphe remplit les cavités du corps où sont situés les organes. Les organes baignent dans un liquide appelé hémolymphe (comme des poissons dans l’eau de leur aquarium) L’hémolymphe remplit les cavités du corps où sont situés les organes. L’hémolymphe se déplace dans le corps par: Mouvements de l’animal Vaisseau dorsal avec parties contractiles (cœurs) et ostioles (petites ouvertures dans le vaisseau dorsal) L’hémolymphe pénètre dans le vaisseau dorsal par les ostioles. Les parties contractiles du vaisseau propulsent ensuite l’hémolymphe vers les cavités des différentes parties du corps.

Système de transport clos (fermé) Système dans lequel le sang est propulsé dans un réseau de vaisseaux dispersés dans tout l’organisme. Le sang circule dans une seule direction.

Le ver de terre (lombric) (p. 285, Fig. 9.5) Exemple d’organisme à circulation fermée: Le ver de terre (lombric) (p. 285, Fig. 9.5) Le poisson (p. 286, Fig. 9.7a) L’amphibien (p. 286, Fig. 9.7b) Le reptile Les mammifères et les oiseaux (p. 286, Fig. 9.7c)

Annélides, Vertébrés (et certains Mollusques) : système circulatoire fermé Dans un système circulatoire fermé, un liquide, le sang, circule dans des vaisseaux sanguins sous l’impulsion d’une pompe, le cœur. Le cœur pousse le sang dans des vaisseaux sanguins de plus en plus petits. Les échanges avec les cellules se font par diffusion au niveau des vaisseaux les plus petits. Ces petits vaisseaux s’unissent ensuite en vaisseaux de plus en plus gros qui retournent au cœur.

Évolution du système circulatoire chez les Vertébrés O2 CO2 Poissons: cœur simple 1 ventricule 1 oreillette Défaut: le sang n’a plus de pression à la sortie des branchies. En passant dans les minuscules vaisseaux sanguins des branchies, le sang perd toute sa pression. Le sang qui s'est oxygéné au niveau des branchies en ressort avec très peu de pression. Les organes ne sont donc pas irrigués par un sang sous pression. Les poissons étant des animaux poïkilothermes (à sang froid), ils n'ont donc pas un métabolisme élevé. Ils s'accommodent donc assez bien de ce défaut de circulation

Cœur du poisson Sinus veineux Oreillette Ventricule Aorte Chez les poissons, le cœur est formé d'une oreillette et d'un ventricule. Les grandes veines qui se jettent dans l'oreillette s'unissent pour former le sinus veineux.

Les amphibiens Les Amphibiens regroupent les salamandres, les crapauds et les grenouilles. Ce sont les descendants des premiers poissons qui ont réussi, il y a plus de 350 millions d’années, à s’adapter à vivre hors de l’eau. Leur système circulatoire est un peu plus complexe que celui des poissons.

Amphibiens : 2 oreillettes et 1 ventricule Chez les Amphibiens, le cœur est divisé en deux oreillettes qui communiquent avec un ventricule. Le sang qui a irrigué les organes se jette dans l’oreillette droite. L’oreillette droite le pousse dans le ventricule. Ce dernier, en se contractant, pousse le sang dans les poumons (capillaires pulmonaires) et dans tout le corps. Le sang qui a été oxygéné dans les poumons se jette dans l’oreillette gauche. Comme on peut le constater, il y a dans le ventricule un mélange de sang oxygéné venant des poumons et de sang non oxygéné venant des organes. DONC le sang qui parvient aux organes est sous pression (circulation plus rapide)

Mammifères et oiseaux : 2 oreillettes et 2 ventricules Cœur séparé par une cloison Système beaucoup plus efficace (pas de mélange, pression élevée aux tissus) Nécessaire au métabolisme élevé des mammifères et des oiseaux Cœur droit Cœur gauche

Les vaisseaux sanguins

Le système circulatoire des mammifères comprend 3 types principaux de vaisseaux sanguins: Artères: transportent le sang du coeur vers tous les organes du corps (sang oxygéné donc, riche en oxygène). Veines: ramènent le sang des organes vers le coeur (sang désoxygéné donc, riche en gaz carbonique). Capillaires: minuscules vaisseaux sanguins si étroits que le sang ne passe qu’une cellule à la fois. Voir Fig. 9.12, p. 290

Histologie des vaisseaux sanguins Vaisseaux sanguins formés de 3 couches de tissus = tuniques Forme la tunique interne : épithélium pavimenteux simple

Le sang

Les fonctions principales du sang Le sang: s’occupe de la régulation de la température corporelle en distribuant, en absorbant et en dissipant la chaleur. règle le pH dans les tissus. protège le corps par ses mécanismes de coagulation et ses pouvoirs de combattre l’infection. Le corps humain contient de 4 à 6 L de sang.

La composition du sang Le sang se compose de: 55% de plasma 44% de globules rouges (érythrocytes) 1% de globules blancs (leucocytes) et plaquettes (thrombocytes) Voir Fig. 9.14, p.292

Les composantes cellulaires du sang. Copier dans vos notes le tableau 9.2 : Les composantes cellulaires du sang. p. 292

La portion liquide du sang Le plasma: La portion liquide du sang dans lequel baigne les érythrocytes et leucocytes.

La portion solide (figurée) du sang Les globules rouges (érythrocytes): sont responsables du transport de l’oxygène avec l’aide de l’hémoglobine. L’hémoglobine: un pigment respiratoire qui est présent dans la globule rouge. Il contient du fer qui fixent, transportent et libèrent l’oxygène. L’hémoglobine est responsable de la couleur rouge du sang. Homme: 5.5 millions de globules rouges/ml de sang Femme: 4.5 millions de globules rouges/ml de sang Voir Fig. 9.15, p.293

Les globules blancs (leucocytes): Sont les cellules qui défendent notre corps contre les agents pathogènes, responsables de la maladie. Ils sont dits ‘blancs’ parce qu’ils forment une pâte blanchâtre lorsqu’on les séparent des autres cellules sanguines. Les plaquettes (thrombocytes): sont des fragments de cellules  qui jouent un rôle important dans la coagulation du sang (caillots sanguins) par l’intermédiaire d’une protéine appelée fibrine qui aide à former le caillot qui arrête le saignement.

La coagulation sanguine Une blessure (coupure ou égratignure) cause une rupture d’un vaisseau sanguin. Les vaisseaux sanguins rompu libèrent des substances chimiques qui attirent les plaquettes vers le site de la blessure. Les plaquettes s’accumulent, se rompent et libèrent des substances chimiques. Ces substances chimiques réagissent avec d’autres agents de coagulation dans le plasma sanguin pour produire une enzyme, la thromboplastine.

La thromboplastine réagit avec une protéine, la prothrombine, pour produire une enzyme, la thrombine. La thrombine réagit avec une autre protéine, le fibrinogène pour produire de la fibrine. La fibrine forme des filaments autour de la blessure qui servent à capturer le sang qui s’échappe. Formation d’un caillot. Voir Fig. 9.22, p. 297

Thrombose (phlébite) Développement d’un caillot de sang dans une veine. De la même façon que le sang coagule dans une plaie, il peut également former des caillots dans une veine. Le caillot peut bloquer la circulation sanguine normale et être à l’origine de problèmes.

Les symptômes sont: Douleur dans une jambe Gonflement de la jambe Coloration bleu rouge de la peau Jambes lourdes

Les causes sont: La pilule contraceptive La grossesse Un manque de mouvement dû à la vieillesse/paralysie/chirurgie Un excès de poids

Le groupe sanguin ABO Il existe 4 groupes sanguins : A B AB O Ces groupes sanguins résultent des combinaisons variées de 2 antigènes:

Un antigène : substance étrangère qui pénètre dans l’organisme et provoque une production d’anticorps. Un anticorps : substance chimique de défense produite par le sang lors de l’invasion d’une substance étrangère.  Donc, lorsqu’un antigène pénètre dans un organisme, le système immunitaire produit un anticorps capable de neutraliser l’antigène.

Groupe sanguin Rapport population Antigène Anticorps A 45% Anti-B B 8% Anti-A AB 3% A et B Ni l’un ni l’autre O 44% Anti-A et anti-B

Puisque le groupe sanguin O ne contient aucun antigène, il peut donner du sang à O, A, B et AB. C’est donc le donneur universel !!! Puisque le groupe sanguin A contient des antigènes A, il peut seulement donner du sang à A et AB. Puisque le groupe sanguin B contient des antigènes B, il peut seulement donner du sang à B et AB. Puisque le groupe sanguin AB contient les antigènes A et B, il peut seulement donner à AB. C’est donc le receveur universel !!!

Don de sang Un don de sang est un processus par lequel un donneur de sang est volontaire pour se voir prélever du sang qui sera stocké dans une banque du sang puis servira lors d'une transfusion sanguine.

Qui peut donner du sang? Toute personne en bonne santé. Âgée de 18–65 ans, Ne présentant pas de risques de maladies transmissibles par le sang (ex: SIDA) Pesant plus de 50kg (110lbs).

Combien de sang est-ce qu’on prélève d’un donneur? 430 à 480ml de sang Lors d’une transfusion de sang, le groupe sanguin du donneur doit être compatible avec celui du receveur.

Qu’est-ce qui arrive lorsqu’un receveur de groupe sanguin B reçoit du sang d’un donneur de groupe sanguin A? Comme le donneur est du groupe sanguin A, elle possède des antigènes A. Si elle donne du sang à une personne de groupe sanguin B qui possède des antigènes B, l’organisme du receveur va produire des anticorps anti-A pour se défendre contre les substances étrangères: les antigènes A.   Il se produira donc, dans le sang, une réaction nommée agglutination. L’agglutination est un processus au cours duquel les globules rouges se collent les uns aux autres et forment des petites masses qui peuvent bloquer les vaisseaux sanguins et causer la mort.

Le facteur Rhésus(Rh) Le facteur Rh est un antigène qui se présente à la surface des globules rouges. Si le facteur Rh est présent sur les globules rouges d’une personne, elle est dite Rh+ (=85% des humains). Si le facteur Rh n’est pas présent sur les globules rouges d’une personne, elle est dite Rh- (=15% des humains). Le facteur Rh a une influence sur qui peut donner du sang à l’intérieur d’un même groupe sanguin.

Exemple: une personne de groupe sanguin A+ peut recevoir du sang d’une personne des groupes sanguins A+, A-, O+ et O- car il contient déjà des antigènes Rh. Une personne de groupe sanguin A- peut recevoir du sang d’une personne des groupes sanguins A- et O- seulement.

Les réponses immunitaires Il existe 2 types de réponses immunitaires: Réponse immunitaire innée Réponse immunitaire acquise

DEVOIRS: Lire p.295-297 et faire ses propres notes sur les 2 types de réponses immunitaires. p. 302 #1 à 11

La réponse immunitaire La réponse immunitaire innée: L'immunité innée est la branche primaire de la réponse immunitaire et joue un rôle essentiel dans la défense anti-microbienne. Elle permet la reconnaissance d'agents intrusifs " non soi" à l'aide d'un système constitutif de protéines solubles et de récepteurs cellulaires. La reconnaissance de l'invasion microbienne entraîne une série de cascades biologiques servant au contrôle rapide de l'infection. Parmi les mécanismes mis en jeu, l'inflammation (recrutement de phagocytes, vasodilatation, augmentation de la perméabilité capillaire) joue un rôle prépondérant. Le macrophage représente la cellule sentinelle typique de l'immunité innée.

La réponse immunitaire La réponse immunitaire acquise: est spécifique. Elle permet d’éliminer le «non soi » d’une manière plus efficace que l’immunité innée, et d’intensifier encore plus la réponse lors des contacts ultérieurs avec l’agresseur. Elle reconnaît le « non soi » par les antigènes de celui-ci, des substances identifiées comme étrangères et qui sont potentiellement dangereuses en elles-mêmes, ou du fait de l’agent qui les porte.

Circulation pulmonaire POUMONS O2 CO2 O. droite V. droit O. gauche V. gauche TISSUS Circulation pulmonaire Circulation systémique

Vaisseaux conduisant le sang du cœur aux organes = ARTÈRES Vaisseaux conduisant le sang vers le cœur = VEINES Vaisseaux conduisant le sang du cœur aux organes = ARTÈRES COEUR artère veine Le sang passe des artères aux veines par les capillaires capillaires

Le sang est poussé par le ventricule droit dans les artères pulmonaires. Le sang qui s'est oxygéné dans les poumons retourne à l'oreillette gauche par les veines pulmonaires (il y en a 4) Le sang provenant des tissus est acheminé à l'oreillette droite par les veines caves (il y en a 2, même si on n'en voit qu'une sur ce dessin simplifié) Le sang oxygéné est poussé dans l'aorte par le ventricule gauche. L'aorte se divise en artères qui irriguent tout le corps.

Tronc pulmonaire (se divise en deux artères pulmonaires) Artère pulmonaire Tronc pulmonaire (se divise en deux artères pulmonaires) Aorte Veine cave supérieure Veine cave inférieure Veines pulmonaires

Entouré d ’une membrane: le péricarde (voir diapo suivante) 3. Le cœur Taille du poing Entouré d ’une membrane: le péricarde (voir diapo suivante) Oreillettes minces Ventricules épais Le ventricule gauche est beaucoup plus épais que le droit. Voyez-vous pourquoi? Le ventricule gauche pousse le sang dans tout le corps alors que le droit ne le pousse que dans les poumons. Le ventricule gauche alimente donc un beaucoup plus gros réseau de vaisseaux ce qui lui demande un effort plus grand. Comme tout muscle, plus il travaille fort, plus il est gros.

Le cœur est entouré d’une membrane formée de deux feuillets, le péricarde. L’espace entre les deux feuillets est appelé cavité péricardique.

Oreillette gauche Ventricule gauche Oreillette droite Ventricule droit

La révolution cardiaque Le cœur fonctionne selon un cycle contraction-repos-contraction-repos-contraction-etc. En "langage cardiaque" lorsque le cœur est en contraction on parle de systole et lorsqu'il est au repos, on parle de diastole. Contraction = systole Repos = diastole À chaque cycle cardiaque: Systole auriculaire (les deux oreillettes se contractent) Systole ventriculaire (les deux ventricules se contractent) Diastole générale

Les ventricules s’emplissent: Pendant la diastole des oreillettes et des ventricules (70%) Pendant la systole auriculaire (30%) Pendant la diastole générale, le sang continue de couler des oreillettes aux ventricules. 70% du remplissage des ventricules se fait pendant cette période. Le 30% restant provient de la systole auriculaire. L’arrêt des oreillettes est-il mortel? Non, puisque le cœur, même sans systole auriculaire, peut fonctionner à 70% de sa capacité. La circulation peut relativement se maintenir même sans les oreillettes. Si les oreillettes cessaient de battre, le débit cardiaque pourrait être maintenu en augmentant la fréquence cardiaque.

Sang passe des oreillettes aux ventricules, mais pas l’inverse Valvules cardiaques Sang passe des oreillettes aux ventricules, mais pas l’inverse Oreillettes Ventricules Ventricules Artères Sang passe des ventricules aux artères, mais pas l’inverse Valvules auriculo-ventriculaires Valvules sigmoïdes (aortique et pulmonaire)

Systole auriculaire Systole ventriculaire Valvules A.V. ouvertes Valvules aortique et pulm. fermées Valvules A.V. fermées Valvules aortique et pulm. ouvertes Comment sont les valvules à la diastole générale?

Bruits du coeur À l’auscultation, on distingue nettement deux sons successifs à chaque révolution cardiaque. Le premier son ( Poumm !) est plus sourd et dure un peu plus longtemps que le second (tâ !) Écoutez :

1er bruit (POUM) 2e bruit (TÂ) Le premier son est causé par l’onde de choc produite par le sang frappant les valvules auriculo-ventriculaires qui viennent brusquement de se refermer (au début de la systole ventriculaire). 2e bruit (TÂ) Le second son est causé par l’onde de choc produite par le sang frappant les valvules sigmoïdes qui viennent brusquement de se refermer (au début de la diastole ventriculaire).

Valvules auriculo-ventriculaires Droite = tricuspide Gauche = bicuspide ou mitrale Systole auriculaire : le sang écarte les pans de la valvule ce qui en provoque l’ouverture Début de la systole ventriculaire : le sang rapproche les pans de la valvule ce qui en provoque la fermeture

Valvules sigmoïdes Valvule aortique Valvule pulmonaire

souffle au coeur son normal Écoutez : Le sang peut passer dans le sens contraire de son trajet normal si une valvule ne se ferme pas de façon hermétique. Le sang qui « revient sur ses pas » en passant par une valvule mal fermée subit un écoulement turbulent qui se manifeste par un son « chuintant » qui peut être entendu à l’auscultation. C’est ce qu’on appelle un souffle au cœur. Écoutez : souffle au coeur son normal Un souffle au cœur peut aussi être causé par un rétrécissement de l’ouverture de la valvule. C’est ce qu’on appelle une sténose. Le souffle que vous venez d’entendre était dû à une sténose aortique.

Valvules artificielles Une valvule endommagée peut être remplacée par une valvule artificielle. Ce modèle à bille n’est plus tellement utilisé. Le sang peut passer de bas en haut (il pousse sur la bille qui se soulève), mais pas de haut en bas (la bille bouche l’ouverture). Ce modèle à clapet permet au sang de passer de gauche à droite (la pression du sang ouvre le clapet), mais pas dans le sens contraire (la pression ferme le clapet)

On peut aussi utiliser des valvules de porc Valvule de porc montée sur un anneau de polymère Les valvules sont surtout faites de tissu conjonctif. Après la greffe, elles se recouvrent d’une couche d’épithélium pavimenteux simple (l’endocarde) qui les isole du système immunitaire.

Régulation du battement Les cellules musculaires cardiaques sont reliées les unes aux autres et forment un réseau de cellules.

Cellules musculaires cardiaques: Sont normalement polarisées (extérieur de la membrane est positif par rapport à l’intérieur négatif). Se dépolarisent spontanément (sans intervention extérieure, sans intervention du système nerveux) à un certain rythme. La dépolarisation de la membrane provoque la contraction de la cellule. La dépolarisation d’une cellule se transmet aux autres cellules auxquelles elle est reliées.

Le cœur est formé de deux réseaux isolés de cellules : Réseau formant les oreillettes Réseau formant les ventricules La dépolarisation d’une cellule d’un réseau se transmet à toutes les autres cellules du réseau.

Le cœur contient deux types de cellules musculaires: Cellules musculaires à contractions lentes Cellules musculaires stimulantes (cardionectrices) Constituent la plupart des cellules cardiaques. Se contractent spontanément, sans intervention extérieure à un rythme lent. Se dépolarisent spontanément à un rythme rapide (mais ne se contractent presque pas) Sont liées les unes aux autres et forment des amas ou des réseaux semblables à des nerfs

Les cellules stimulantes (cardionectrices) du coeur Le nœud sinusal est un petit amas de cellules cardionectrices situées dans la paroi de l’oreillette droite. Le nœud auriculo-ventriculaire est un autre amas de cellules cardionectrices situé à la jonction entre l’oreillette droite et le ventricule droit. Le faisceau auriculo-ventriculaire est formé de cellules cardionectrices reliées les unes aux autres formant des faisceaux semblables à des nerfs. Le faisceau auriculo-ventriculaire se divise en deux branches qui sont dans la cloison séparant les deux ventricules. Ces branches se ramifient en branches plus fines, les fibres de Purkinje, dans les parois des ventricules

Ce sont les cellules du nœud sinusal qui imposent leur ryhtme à tout le cœur. Chacune des cellules musculaires du cœur a son propre rythme de contraction. Si on isole les cellules les unes des autres, elles battent alors à leur propre rythme. De toutes les cellules musculaires cardiaques, ce sont les cellules du nœud sinusal qui possèdent le rythme le plus élevé : environ 100 battements / min Quand une cellule du nœud sinusal se dépolarise, elle dépolarise alors toutes ses voisines qui se dépolarisent à leur tour.

La révolution cardiaque Les cellules du nœud sinusal se dépolarisent La dépolarisation se transmet aux cellules musculaires des oreillettes Les oreillettes se contractent

La dépolarisation atteint le nœud auriculo-ventriculaire La dépolarisation se transmet au faisceau de His et aux fibres de Purkinje La dépolarisation se transmet à l’ensemble des cellules musculaires des ventricules Les ventricules se contractent

Dépolarisation du nœud sinusal se transmet aux cellules des oreillettes Les oreillettes se dépolarisent ==> systole auriculaire La dépolarisation se transmet aux ventricules par le faisceau de His et les fibres de Purkinje Les cellules des ventricules se dépolarisent ==> systole ventriculaire

On a donc: Systole auriculaire Systole ventriculaire Diastole générale Rythme imposé par le nœud sinusal Devrait être de 100 / min En fait, c’est plus lent. Le nœud sinusal est sous l’influence de fibres nerveuses qui le ralentissent (parasympathique)

La fréquence cardiaque peut varier selon les circonstances. Fréquence cardiaque dépend: 1. Système nerveux autonome (SNA) 2. Système endocrinien (les hormones) 3. Réflexes du cœur 4. Température corporelle

1. Système nerveux autonome (SNA) 2. Système endocrinien 3. Réflexes du cœur 4. Température corporelle = ensemble des fibres nerveuses qui contrôlent les organes internes (involontaires) Formé de deux types de fibres nerveuses: Fibres sympathiques Fibres parasympathiques Cœur Para Sympa La plupart des organes sont innervés par les deux types de fibres. Ex. le cœur:

Sympa et para ont des effets contraires sur un organe donné. Ex. le cœur: Les deux systèmes sont toujours actifs en même temps. Sympa :  fréquence cardiaque  force de contraction Para domine au repos et sympa domine en cas de danger. Para :  fréquence cardiaque  force de contraction

1. Système nerveux autonome (SNA) 2. Système endocrinien 3. Réflexes du cœur 4. Température corporelle Certaines hormones comme l’adrénaline sécrétée par les glandes surrénales augmentent le rythme cardiaque et la force des contractions. Le système sympathique stimule la sécrétion d’adrénaline par les glandes surrénales.

 volume de sang dans les oreillettes 1. Système nerveux autonome (SNA) 2. Système endocrinien 3. Réflexes du cœur 4. Température corporelle Les parois des oreillettes sont sensibles à l’étirement. Si elles sont étirées, le rythme imposé par le nœud sinusal augmente.  retour veineux  volume de sang dans les oreillettes  étirement des oreillettes  F

4. Température corporelle 1. Système nerveux autonome (SNA) 2. Système endocrinien 3. Réflexes du cœur 4. Température corporelle  température  fréquence  1°C  F de 10 à 20 / min

La fréquence est inversement proportionnelle au volume d’un animal: Éléphant ~ 25 / min Musaraigne ~ 600 / min La musaraigne cendrée, Sorex cinereus, est le plus petit des mammifères. Nouveau-né humain ~ 140 / min

L’électrocardiogramme L’électrocardiogramme est l’enregistrement de l’activité électrique du coeur Les électrodes sont placées : Sur les bras et les jambes Sur la poitrines De toutes les électrodes placées sur le corps, on en sélectionne une ou deux pour l’enregistrement. Ces électrodes sélectionnées = dérivations Ex. Dérivation I = Bras gauche et bras droit Dérivation II = Bras droit et jambe gauche Dérivation III = Bras gauche et jambe gauche

Dérivations ( lead ) I, II et III

Dérivations aVR, aVL et aVF (une seule électrode; l’autre est mise à la terre)

Dérivations V1 à V6 (une seule électrode; l’autre est mise à la terre)

Onde P = Dépolarisation des oreillettes Le tracé obtenu change selon la dérivation utilisée. Le tracé le plus caractéristique (celui qu’on voit le plus souvent) est celui obtenu en dérivation II (bras droit et jambe gauche) Tracé obtenu en dérivation II à lire WEB Onde P = Dépolarisation des oreillettes Onde QRS = Dépolarisation des ventricules Onde T = Repolarisation des ventricules

P QRS

Tachycardie, le cœur bat trop vite Fibrillation ventriculaire: les cellules du cœur se contractent de façon chaotique. Il n’y a plus de coordination dans les contractions. Bloc cardiaque: il n’y a plus de communication entre les oreillettes et les ventricules. Les contractions auriculaires sont complètement indépendantes des contractions ventriculaires (notez l’onde P régulière, mais complètement indépendante du QRS; sa fréquence est presque trois fois plus élevée que celle des ventricules). Voyez-vous pourquoi le rythme des oreillettes est plus grand que celui des ventricules?

Exemples d’ECG anormaux Normal Infarctus aigu de la paroi antérieure du myocarde Infarctus apical aigu de la paroi postérieure du myocarde. L’adjectif apical fait référence à la pointe du cœur (appelée « apex »).

Anomalie dans le système de conduction peut entraîner des anomalies dans le déroulement de la révolution cardiaque. Peut nécessiter la mise en place d’un stimulateur externe (ou pacemaker) Stimulateur Électrodes

Les stimulateurs modernes enregistrent continuellement l’activité électrique du cœur et n’interviennent que si c’est nécessaire. Leurs batteries peuvent être rechargées à travers la peau (par un phénomène d’induction).

Voyez-vous le stimulateur? Ses électrodes? Le stimulateur est implanté dans l’épaule sous la peau. Les électrodes passent par les vaisseaux sanguins.

Un manque d’oxygène au cœur peut entraîner la fibrillation cardiaque (auriculaire ou ventriculaire). Fibrillation cardiaque = contractions rapides et complètement désordonnées des cellules cardiaques. La fibrillation peut toucher les oreillettes (fibrillation auriculaire) ou les ventricules (fibrillation ventriculaire). Les contractions des cellules deviennent chaotiques. Il n’y a plus de coordination des contractions. Le cœur vibre alors sur place sans présenter de mouvement d’ensemble et donc ne pompe plus le sang.

Fibrillation auriculaire Fibrillation ventriculaire

Le seul moyen d’arrêter la fibrillation, c’est de soumettre le cœur à un fort courant électrique, c’est la défibrillation cardiaque. Avec un peu de chance, le cœur peut alors recommencer à battre de façon régulière. Fibrillation auriculaire

Défibrillation suite à une fibrillation ventriculaire On peut aussi implanter dans la poitrine un défibrillateur interne (ne pas confondre avec le pacemaker, ce n’est pas la même chose). L’appareil enregistre continuellement l’activité électrique du cœur. S’il détecte un début de fibrillation, il envoie alors un fort courant au cœur.

FIN de la première partie