Leçons de niveau 14

Appareil cardio-vasculaire/Le cœur

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Le cœur
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Chapitre no 2
Leçon : Appareil cardio-vasculaire
Chap. préc. :Introduction
Chap. suiv. :Pédicules vasculaires
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Organisation générale[modifier | modifier le wikicode]

On se limitera dans cette première partie de chapitre à des notions anatomiques, n'hésitez pas à consulter le département anatomique de la Wikiversité.

Il possède trois étages fonctionnels : un étage auriculaire, un étage ventriculaire (la composante musculaire y est développée), et enfin l’étage artériel (artère pulmonaire et l’aorte). Dans des conditions d’anatomie normale du cœur, il existe une concordance entre les circulations des différents étages : à l’oreillette droite (O.D.) fait suite le ventricule droit (V.D.) et enfin l’artère pulmonaire. Du même, à l’oreillette gauche (O.G.) fait suite le ventricule gauche (V.G.) (connexion atrio-ventriculaire), et au V.G. fait suite l’aorte (connexion ventriculo-artériel).

Les deux systèmes aboutissent à ce que le cœur soit positionné dans le médiastin antérieur, dans une cavité séreuse (origine cœlomique), le péricarde, enveloppe qui se réfléchie au niveau des vaisseaux afférents et efférents. Les cavités sont organisées autour d’un squelette : le cœur ressemble à une structure cohérente, avec une armature conjonctive, le «sac conjonctif ». Si on fait une coupe entre les oreillettes et les ventricules : on trouve des structures de nature fibreuse, dont deux anneaux fibreux denses, sur lesquels s’insèrent les valves atrio-ventriculaires : à gauche, la mitrale, et à droite la tricuspide. Il y a également insertion de deux vaisseaux efférents : artère pulmonaire (en avant) et l’aorte (en arrière) avec leurs sigmoïdes. Une armature conjonctive est en relation avec le TC conjonctif fibreux dense de la mitrale et de la tricuspide.

Il existe une continuité entre la mitrale et l’aorte, alors que la pulmonaire est plus éloignée des autres éléments.

  1. Les cavités droites présentent trois niveaux en continuité circulatoire :
  • O.D., en communication avec le V.D. par la tricuspide, il s’agit d’une cavité atriale qui reçoit le sang des veines caves supérieure et inférieure, l’auricule droit est épaisse (base d’implantation large), on trouve une crête terminale bien visible.
  • V.D. : le ventricule droit présente une chambre de remplissage, une zone trabéculée (on y trouve des travées que l’on observe facilement), et une chambre de chasse, qui va vers l’orifice artériel pulmonaire (infundibulum pulmonaire). Les trabéculations sont épaisses, les structures de l’anneau auriculo-ventriculaire tricuspidien sont séparés par une structure épaisse, l’éperon de Wolff (saillie musculaire).
  • L’artère pulmonaire, en situation postérieure, a un orifice situé en avant et à droite de l’orifice aortique, elle se divise en deux branches D et G, en direction des poumons.

Le sang circulant est désoxygéné, le V.D. commence par se remplir, le sang passe dans la chambre de chasse et, au moment de la systole, il est éjecté dans l’artère pulmonaire.

  1. Du côté gauche :
  • O.G. : cette structure reçoit les veines pulmonaires, elle ne présente pas de bande d’implantation fine, ni de crêtes terminales au niveau de la jonction entre. L’anneau atrio-ventriculaire est bicuspide, il s’agit de la valve mitrale.
  • V.G. : paroi épaisse, les trabéculations sont fines (présence d’une zone trabéculaire intermédiaire), absence d’éperon de Wolff, et continuité entre l’anneau aortique et la mitrale (continuité mitro-aortique), il possède une chambre de chasse.
  • Crosse aortique : orifice en arrière et un peu à droite par rapport à l’artère pulmonaire, elle va évoluer dans la cavité thoracique, en donnant le tronc artériel brachio-céphalique, la carotide commune G, la subclavière G… du sang oxygéné revient par les veines pulmonaires, entrent par les oreillettes gauches, et au cours de la systole le sang est chassé dans l’aorte par la chambre de chasse. Le sang oxygéné est le résultat de l’hématose au niveau du parenchyme pulmonaire.

Histologie du cœur[modifier | modifier le wikicode]

Le cœur présente trois tuniques : l’endocarde, le myocarde (couche moyenne musculaire) et l’épicarde (partie la plus externe). Ces constituants varient en densité et en composition d’un territoire à un autre.

  1. L’endocarde.

Il s’agit généralement d’une paroi fine, plus épaisse au niveau des oreillettes qu’au niveau des ventricules. On observe plusieurs zones :

  • en bordure immédiate du sang, la couche endocardique, bordée par une seule rangée aplaties de cellules endothéliales. (épithélium pavimenteux simple, qui repose sur une basale)
  • une couche fibro-élastique, la couche sous endothéliale. Elle peut comporter des vaisseaux lymphatiques, et quelques fibres musculaires lisses (notamment dans les oreillettes).
  • une couche sous endocardique, qui est conjonctive, dense, avec des fibres élastiques, quelques petits vaisseaux, et au niveau de laquelle, on peut trouver des cellules nodales. C’est à ce niveau là que se trouvent des cellules nodales (uniquement dans les ventricules, formant le réseau sous endocardique de Purkinje !).

Elle fait le lien avec le myocarde.

  1. Le myocarde.

Il s’agit de la couche moyenne du cœur, elle présente des fibres musculaires striées à contraction involontaire, des cellules musculaires et un TC. Il est plus développé au niveau ventriculaire qu’au niveau auriculaire. Dans la région myocardique, on observe plusieurs types de cardiomyocytes :

Les cardiomyocytes ventriculaires, les fibres musculaires sont organisés en faisceaux, les fibres sont anastomosées et sont reliées par les stries scalariformes, elles unissent des moyens d’union transversaux et longitudinaux, et d’autres à communication intercellulaires (jonctions à interstices, couplage chimique), formant ainsi un syncytium fonctionnel. Les cellules ne sont pas isolées et présentent certains caractères. On décrit une organisation où les faisceaux sont organisés au sein d’une armature conjonctive : on décrit un périmysium qui envoie des cloisons, endomysium et ces mêmes cloisons séparent les faisceaux musculaires cardiaques. Entre les cardiomyocytes, il existe un espace endomysial où l’on observe de petits vaisseaux sanguins : ce n’est pas parce que le sang circule dans les cavités que se fait la nutrition (importante, dépend des vaisseaux coronariens, qui fonctionnent avec des artères donnant des branches puis des capillaires à l’intérieur de la paroi myocardique).
Les fibres n’étant pas directement innervées, le signal de la contraction vient du lien avec les cellules nodales.

Le signal membranaire va pouvoir se propager par l’intermédiaire du syncytium fonctionnel. Les cellules cardiaques fonctionnent beaucoup, de façon intense, leur métabolisme est oxydatif (richesse en mitochondries, les fibres myocardiques peuvent êtres assimilées à un phénotype lent, avec de la myosine lente, du glycogène et des lipides (réserves énergétiques).

Les cellules atriales : elles sont moins nombreuses, elles présentent un certain nombre de détails de structure, sauf qu’elle possèdent une activité de sécrétion peptidique, on décrit des cellules myoendocrines, qui élaborent le facteur natriurétique atrial, de type hormonal : il augmente la filtration glomérulaire, la diurèse et l’élimination de sodium, au niveau des glomérules du rein. Les cellules myoendocrines sont un type particulier de cellules atriales.

Les cellules du tissu nodal peuvent êtres considérées comme des cardiomyocytes particulier. Le myocarde est la structure du cœur qui consomme le plus d’oxygène (à cause de son métabolisme).

  1. L’épicarde.

Il peut être relativement épais, son épaisseur est variable, il comporte :

  • une couche pavimenteuse simple, le mésothélium,
  • une couche conjonctive, la couche sous mésothéliale.
  • une couche, la couche sous épicardique, où l’on trouve les artères et veines coronaires, plus des fibres nerveuses (et des lymphatiques). Il s’agit du territoire du cœur par lequel arrivent et repartent les vaisseaux vascularisant le coeur : les artères donnent les capillaires (que l’on retrouve plus ou moins loin dans le myocarde).

L’organisation des vaisseaux est de type terminale. Il peut exister également des cellules graisseuses, et des filets nerveux (sympathiques et parasympathiques).

La cavité péricardique est une séreuse, elle possède une cavité virtuelle, bordée par deux feuillets séreux :

  • le premier se trouve du côté du cœur, il s’agit du feuillet viscéral du péricarde séreux (synonyme d’épicarde), on va dire que le cœur possède bien ces trois couches, mais qu’au delà du cœur se trouve un espace liquidien virtuel.
  • feuillet pariétal du péricarde séreux, il borde la paroi externe du péricarde, en delà de cette couche conjonctive, on a une zone, d’un tissu fibreux relativement épais, une zone fibreuse, le péricarde fibreux.

Ce péricarde fibreux est une zone de résistance mécanique. On l’appelle parfois le sac fibreux du cœur. Le cœur bat dans un espace réduit, une accumulation de liquide dans ce sac est pathologique: péricardites, dans le cas où il y a beaucoup de liquide qui s’accumule dans le sac péricardique, le cœur est comprimé, cela peut entraîner une asystolie, un défaut d’efficacité de la systole : la tamponnade cardiaque.

Le tissu nodal[modifier | modifier le wikicode]

  1. Description

Le nœud sinusal épicardique de Keith and Flacks est situé dans l’oreillette droite, il se poursuit par le nœud atrio-ventriculaire d’Aschoff-Tawara, puis les branches gauches et droites du faisceau de His, et enfin le réseau sous endocardique de Purkinje. Entre le nœud sinusal et le nœud atrio-ventriculaire il existe des réseaux intermédiaires.

  1. Histologie et histophysiologie.
  • Les petites cellules pâles, cellules P (95%), représentent le support de l’automatisme cardiaque, elles sont capables d’induire la transmission de leur information aux autres cellules. Elles se trouvent dans le nœud sinusal et battent à la fréquence la plus élevée.
  • Les cellules S, ou intermédiaires, de type musculaire, capables de battre à une fréquence moins élevée.
  • Au niveau du Réseau de Purkinje, on trouve des cellules en réseau, capables de s’exciter de proche en proche, au sein de la couche sous endocardique. Ce réseau comporte des liens intracellulaires et des moyens d’union. La transmission du signal se fait avec les cardiomyocytes voisins, la conduction interne du cœur étant modulée par le système nerveux extrinsèque, qui fait appel au système nerveux sympathique et parasympathique (nerf vague).

Physiologie du cœur[modifier | modifier le wikicode]

La finalité de cette structure est d’induire la circulation : l’ensemble est coordonné, et se déroule en 4 étapes :

  • diastole auriculaire, les deux oreillettes se remplissent de sang.
  • ouverture des valves auriculo-ventriculaire, permettant la vidange des oreillettes et le remplissage ventriculaire : les anneaux atrio-ventriculaires s’ouvrent, et il y a une « systole auriculaire ».
  • fermeture des valves auriculo-ventriculaires et systole ventriculaire de grande puissance (D 30 et G 160 mmHg) dans les vaisseaux artériels (qui se dilatent pour recevoir le sang provenant de la systole ventriculaire).
  • fermeture des valves aortiques et pulmonaire, il n’y a pas de reflux sanguins.

L’activité de contraction du cœur se fait par des modifications de flux électriques, on peut étudier le tout grâce à un électrocardiogramme : on observe une activité électrique, répétitive. Dans l’électrocardiogramme, il y a trois mouvements : la contraction des oreillettes, onde P (première), puis l’étape principale (relief le plus important), la période de contraction ventriculaire (le complexe QRS), suivi d’une dernière étape, de la repolarisation ventriculaire, l’onde T (terminale).

La consommation d’oxygène est considérable (débit coronarien), tout un ensemble de précurseurs sont fournis aux cellules cardiaques.

Annexe : Anatomie du cœur[modifier | modifier le wikicode]

Anatomie schématique du cœur ouvert, (en rose le myocarde)

L'artère pulmonaire (5) part du ventricule droit (10) du cœur auquel elle est séparée par la valve pulmonaire (13). Elle se dirige en haut, a un diamètre d'un peu plus de 2 cm chez l'adulte et se sépare rapidement en artères pulmonaires droite et gauche qui se dirigent vers leur poumon respectif. L'artère pulmonaire droite passe sous la crosse de l’aorte. Arrivées au niveau des hiles pulmonaires, elles se divisent en multiples branches correspondant chacune à un lobe puis à un segment du poumon.