I. Le fonctionnement du coeur

         A. Généralités

   L’organisme a besoin d’oxygène pour vivre. Celui-ci, contenu dans le sang, alimente le corps pour lui donner de l’énergie après réaction chimique avec les nutriments.  Le sang le parcourt continuellement à travers un réseau de veines et d’artères grâce à un muscle battant : le cœur.  Cet organe pèse environ 300 g, a la taille d’un poing, et se situe entre les deux poumons, au dessus du diaphragme derrière le thorax.

   Il est irrigué par des vaisseaux coronaires, ils forment une couronne autour du cœur, et composé de trois tissus superposés : 

-  Le péricarde : l’enveloppe fibreuse qui permet de fixer le cœur dans la cage thoracique.

-  Le myocarde : le muscle cardiaque.

-  L’endocarde : la couche de cellules tapissant les parois internes de l’organe et les valvules qui séparent les différentes chambres cardiaques.

   L’ensemble est nommé  tissu nodal.

   Le cœur est capable de pomper environ 5 litres de sang par minute, chaque battement envoie le sang vers les poumons et le reste de l’organisme. C’est le débit cardiaque (volume de sang passant dans le cœur par minute). Pour assurer cette fonction, il possède une caractéristique particulière : il a un côté droit et un côté gauche. Le côté droit, dit « cœur droit » possède une oreillette et un ventricule droit. Ces espaces récupèrent le sang « pauvre » en dioxygène et l’envoient vers les poumons pour qu’il s’y enrichisse. Le côté gauche, dit « cœur gauche » détient, lui, une oreillette et un ventricule gauche qui récupèrent le sang « riche » en dioxygène des poumons et l’envoient vers l’organisme. Le septum est le « mur » qui sépare ces deux côtés.

   Pour que le sang circule toujours dans le bon sens, le cœur possède quatre valvules cardiaques :

-  deux valvules pour séparer les oreillettes des ventricules, valvule tricuspide pour le côté droit et valvule mitrale pour le gauche.

-  deux valvules pour séparer, l’une le ventricule droit de l’artère pulmonaire, la valvulve pulmonaire, l’autre le ventricule gauche de l’artère aorte,la valvule aortique.

   La valvule mitrale possède une spécificité, elle a deux cuspides, appelées aussi feuillets, alors que les autres en ont trois. 

 

   Ce sang, nécessaire à la vie, est composé :

 - d’un liquide couleur « paille », le plasma. Chez un adulte, ce liquide compose 55 % du volume total du sang, soit 7% de la masse corporel. Il contient 90 % d’eau, des protéines, du glucose, des sels minéraux, des vitamines, des hormones, des anticorps, des ions calcium, sodium…

 -   de trois types de globules, les globules rouges (érythrocytes) qui transportent le C02 et l’02, les globules blancs (leucocytes) qui rendent possible la défense de l’organisme et les plaquettes (thrombocytes) qui permettent la coagulation.

   Les plaquettes qui sont des cellules sans noyau jouent un rôle important dans la coagulation. Elles contiennent des enzymes et des protéines nécessaires à ce phénomène.

   Le plasma est le liquide qui permet le déplacement du sang.

   La couleur, l’opacité et la viscosité du sang sont dues aux globules rouges, sans eux, le sang serait incolore, transparent avec une densité faible. Cette densité peut varier légèrement selon le sexe et l’espèce. Chez l’Homme, elle change surtout selon l’alimentation et l’excrétion urinaire. Elle est de 1.055 en moyenne, moins pour la femme et l’enfant. Le sang veineux est plus dense que celui venant des artères.

   Le sang est un risque important de rejet pour les greffes. Par exemple, le gène ABO, sur le chromosome 9, codant pour le groupe sanguin dispose de trois allèles (A, B ou O) qui forment 4 groupes sanguins. De plus, le Rhésus (+ ou -), sur le chromosome 1, influence aussi sur le choix des greffons. En effet il faut que le groupe et le rhésus du donneur correspondent au receveur pour éviter divers problèmes, pour les futures grossesses par exemple.

 

         B. La circulation sanguine

    Il est existe deux types de circulation :

-   La grande circulation est celle du cœur gauche avec l’artère aorte (sortant du ventricule gauche) distribuant le sang vers l’organisme. Elle véhicule le sang oxygéné dit  ‘rouge’.

-  La petite circulation est celle du cœur droit avec l’artère pulmonaire et permet au sang de se recharger en 02 au niveau des poumons. Elle véhicule le sang désoxygéné dit ‘bleu’.

   Le sang « bleu », désoxygéné arrive par les veines caves supérieure et inférieure arrière et est aspiré dans l’oreillette droite durant la diastole. Il passe ensuite dans le ventricule droit, après ouverture de la valvule tricuspide, durant la mise sous pression du cœur, appelé systole auriculaire. Le sang est enfin éjecté du ventricule par contraction (Systole ventriculaire), en passant par la valvule pulmonaire en direction de l’artère pulmonaire avant que celle-ci ne se referme avec le relâchement du cœur.

   Dans un même temps, le sang « rouge », oxygéné arrive des quatre veines pulmonaires jusqu’à l’oreillette gauche, le cœur est relâché (diastole), puis, il y a mise sous pression (systole auriculaire) et ouverture de la valvule mitrale pour laisser passer le sang dans le ventricule gauche.  La valvule se ferme, nouvelle contraction du cœur (systole ventriculaire) et le sang est éjecté à travers la valvule aortique dans l’artère aorte vers l’organisme.  Les valves se referment ensuite pour maintenir une certaine pression artérielle.  Les valvules empêchent par fermeture et ouverture les reflux sanguins de l’artère au ventricule ou du ventricule à l’oreillette.  L’ensemble est nommé révolution cardiaque ou cycle cardiaque.

 

   Cette révolution et ses contractions sont des battements cardiaques assurés par un système de conduction électrique. Ce système est le nœud sinusal qui fait office de pacemaker, il se trouve dans la paroi de l’oreillette droite. De cet endroit est produit une impulsion électrique qui gagne une région centrale de l’organe : le nœud auriculo-ventriculaire. De là, elle est transmise à tout le tissu musculaire ventriculaire.

 Cela produit une onde électrique responsable de la contraction du cœur qui éjecte donc le sang vers les poumons ou le reste du corps. 

   

  Chez les jeunes enfants et les nourrissons, le rythme cardiaque est plus élevé (100 à 170 battements par minute.), que pour les enfants plus âgés et les adultes. (70 à 100 battements par minute.)

         C. La fréquence cardiaque

     La fréquence cardiaque, appelée aussi rythme cardiaque, est communément le nombre de battements cardiaques (les pulsations) pour une unité de temps, souvent, une minute. Au sens médical, ce rythme cardiaque désigne le mécanisme électro-physiologique à l’origine de la contraction des ventricules.  Il est nécessaire de connaître cette donnée pour comprendre un électrocardiogramme.  Le pouls permet de connaître la fréquence cardiaque en palpant une artère.

 

   Electrocardiogramme d’une adolescente au repos. Une période dure ici 0.784 s, ainsi sa fréquence est d’environ 77 pulsations par minute.

 

 

   Electrocardiogramme à l’effort d’une adolescente. Une période dure 0.402 s, ainsi le rythme cardiaque est d’environ 149 battements par minute. On remarque alors une modification de cette fréquence lors de l’effort, elle augmente pour satisfaire les besoins du corps en dioxygène, donc en sang.