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

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1 + 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

2 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

3 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

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

5 Propagation : automatisme, conduction et contraction Système nerveux intrinsèque

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

7 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

8 Propagation du signal électrique

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

10 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

11 Fonctionnement complet

12 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

13 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)

14 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

15 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

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

17 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/

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

19 Cœur – ECG Les dérivations : Hampton, 2003 Standard Précordiale

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

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

22 Cœur – ECG: Règles

23 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

24 Cœur – ECG Capture et lecture : http://www.hgcardio.com/HRhythm /NonInvasive/a_ECG_machine.jpg http://www.numed- direct.co.uk/images/PView.jpg http://www.nkusa.com/images/pic s/ProPlusWaterTrap.jpg

25 + Application clinique

26 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

27 Cœur – Pacemaker http://blog.lib.umn.edu/khamd002/arc hitecture/pacemaker.jpg

28 Cœur – Pacemaker http//www.fi.edu/learn/heart/healthy/images/large_pacemaker.jpg

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

30 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.

31 Bibliographie Netter, F.H., Atlas d’anatomie humaine, Learning System, 2 e ed. 1997 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

32 QUESTIONS ?

33 + 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

34 + Mesure de la tension artérielle