Fiche de révision : Anatomie et circulation cardiaques

📋 Plan du Cours

1. Fonctions et composants cardiovasculaires
2. Situation et enveloppes du cœur
3. Cavités, parois et valves cardiaques
4. Circulations pulmonaire et systémique
5. Circulation coronarienne
6. Structure microscopique du myocarde
7. Myofilaments et protéines régulatrices
8. Couplage excitation-contraction cardiaque
9. Relaxation et glissement des filaments
10. Potentiel de repos des cardiomyocytes
11. Syncytium et jonctions intercalaires
12. Automatisme et spécificités cardiaques
13. Régulation et conduction cardiaques
14. Potentiel d’action des cellules nodales
15. Innervation autonome du cœur
16. Potentiel d’action contractile

📖 1. Fonctions et composants cardiovasculaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Cardiologie : Étude du cœur en conditions normales et pathologiques.

📝 Points essentiels

• Le système cardiovasculaire comprend le cœur, les vaisseaux sanguins et le sang.

• Le cœur agit comme une pompe qui permet la circulation du sang.

• Les vaisseaux sanguins transportent le sang vers les tissus pour apporter l’oxygène et les nutriments et évacuer les déchets et le dioxyde de carbone.

📌 Les artères transportent le sang en partant du cœur, les veines le ramènent au cœur et les capillaires sont les lieux d’échanges.

📖 2. Situation et enveloppes du cœur

🔑 Notions clés & Définitions

• Péricarde : Sac à double paroi qui entoure le cœur.

★ À maîtriser

• Le cœur se situe dans :

  • le thorax

  • entre les deux poumons

  • le sternum et la colonne vertébrale

  • repose sur le diaphragme

• Le cœur se trouve dans le médiastin moyen, au centre de la cage thoracique entre les deux plèvres.

• Le péricarde séreux comprend un feuillet viscéral, appelé épicarde, et un feuillet pariétal qui tapisse la cavité péricardique.

Compléments

• Le cœur est un muscle creux d’environ 270 g chez l’adulte.

• Le médiastin est subdivisé au niveau de T4-T5 en médiastin supérieur et médiastin inférieur, ce dernier comprenant les parties antérieure, moyenne et postérieure.

• La base du cœur est orientée en arrière et à droite, tandis que son apex est dirigé vers le choc de la pointe situé dans le 5e espace intercostal gauche, sur la ligne médioclaviculaire.

• Le péricarde fibreux protège le cœur, l’amarre au diaphragme, au sternum et aux gros vaisseaux, et limite son accumulation excessive de sang et sa dilatation.

• Le mince film de sérosité entre les deux feuillets du péricarde séreux facilite le glissement lors des mouvements cardiaques.

📖 3. Cavités, parois et valves cardiaques

★ À maîtriser

• La paroi du cœur comprend trois tuniques :

  • l’épicarde
  • le myocarde
  • l’endocarde

• Le myocarde constitue l’essentiel de la masse cardiaque et sa capacité contractile permet la propulsion du sang.

• Les deux oreillettes, séparées par le septum interauriculaire, reçoivent le sang des veines et ne communiquent entre elles qu’avant la naissance par le foramen ovale.

• L’oreillette droite reçoit le sang des veines caves supérieure et inférieure ainsi que du sinus coronaire.

• Les deux ventricules, séparés par le septum interventriculaire, ne communiquent pas entre eux et propulsent le sang dans les artères.

• Le ventricule gauche propulse le sang dans l’aorte et représente l’essentiel de la masse musculaire cardiaque.

• Les valves cardiaques sont des lames membraneuses qui assurent une circulation sanguine à sens unique en s’ouvrant et en se fermant selon les variations de pression.

• Les valves auriculoventriculaires s’ouvrent lorsque la pression ventriculaire diminue sous la pression auriculaire et se ferment lorsque la contraction ventriculaire élève la pression dans les ventricules.

• Les valves de l’aorte et du tronc pulmonaire s’ouvrent lorsque la pression ventriculaire augmente, puis se ferment lorsque le sang reflue des artères dans leurs cuspides après le relâchement des ventricules.

Compléments

• L’endocarde tapisse les cavités cardiaques, recouvre le squelette fibreux des valves et se prolonge dans l’endothélium des vaisseaux; son revêtement lisse réduit la friction du sang.

• Le squelette fibreux du cœur soutient la jonction auriculoventriculaire, forme des anneaux de soutien autour des valves, sert de réseau d’ancrage aux myocytes et aux gros vaisseaux, et joue un rôle d’isolant électrique.

• L’oreillette gauche reçoit le sang des quatre veines pulmonaires.

• Les ventricules possèdent des trabécules charnues et des muscles papillaires associés aux valves auriculoventriculaires.

• Le ventricule droit propulse le sang dans le tronc pulmonaire, qui se divise en artères pulmonaires droite et gauche.

• Les valves auriculoventriculaires sont la valve tricuspide à droite et la valve mitrale à gauche.

• La valve mitrale est la seule valve cardiaque qui possède deux cuspides.

📖 4. Circulations pulmonaire et systémique

★ À maîtriser

📌 La circulation pulmonaire conduit le sang du cœur droit vers les poumons pour les échanges gazeux, puis le ramène au cœur gauche; la circulation systémique conduit le sang du cœur gauche vers les tissus et le ramène au cœur droit.

• Le cœur droit reçoit le sang pauvre en oxygène provenant des tissus et le propulse vers les poumons.

• Le cœur gauche reçoit le sang riche en oxygène provenant des poumons et le propulse vers l’ensemble des tissus.

• 🔄 Le sang suit le trajet suivant : veines caves et sinus coronaire vers l’oreillette droite, valve tricuspide vers le ventricule droit, valve pulmonaire et tronc pulmonaire vers les artères pulmonaires, capillaires pulmonaires vers les veines pulmonaires, oreillette gauche puis valve mitrale vers le ventricule gauche, valve aortique et aorte vers les capillaires systémiques, retour par les veines vers le cœur droit

Compléments

• Les parois ventriculaires ont une épaisseur différente : environ 4 mm à droite et 15 mm à gauche.

💡 Astuce mémo

Tissus → cœur droit → poumons → cœur gauche → tissus

📖 5. Circulation coronarienne

🔑 Notions clés & Définitions

• Circulation coronarienne : Circulation sanguine qui approvisionne le myocarde en oxygène et en nutriments.

★ À maîtriser

• Les deux artères coronaires naissent à la racine de l’aorte, juste au-dessus des valves sigmoïdes aortiques.

Compléments

• L’artère coronaire gauche vascularise le cœur gauche, les deux tiers antérieurs du septum interventriculaire et la branche gauche du faisceau de His.

• L’artère coronaire droite chemine dans le sillon auriculoventriculaire droit et vascularise les faces supérieure, antérieure et inférieure du cœur.

• Les petites branches terminales des artères coronaires droite et gauche présentent un réseau d’anastomoses.

• Les sillons cardiaques contiennent les vaisseaux coronaires et une quantité variable de graisse; le sillon coronaire sépare les oreillettes des ventricules, tandis que les sillons interventriculaires séparent les ventricules.

• L’obstruction partielle d’une artère coronaire peut entraîner un angor, tandis que son obstruction complète peut empêcher le passage du sang et conduire à un infarctus du myocarde.

• Le drainage veineux du cœur rejoint le sinus coronaire, qui récupère le sang pauvre en oxygène du myocarde.

📖 6. Structure microscopique du myocarde

🔑 Notions clés & Définitions

• Cardiomyocyte : Cellule musculaire cardiaque allongée, striée et ramifiée, délimitée par un sarcolemme.
• Sarcomère : Unité fondamentale de la contraction musculaire, délimitée par deux lignes Z et contenant des myofilaments fins d’actine et épais de myosine.

★ À maîtriser

• Les cellules musculaires lisses sont fusiformes et non striées, les cellules squelettiques sont longues, cylindriques et multinucléées, et les cardiomyocytes sont courts, épais et ramifiés.

Compléments

📌 Le muscle lisse est involontaire et fait avancer des substances dans les organes, le muscle squelettique est volontaire et assure notamment la locomotion, et le muscle cardiaque est involontaire et propulse le sang dans les vaisseaux.

• Les cardiomyocytes possèdent des myofibrilles, un réticulum sarcoplasmique, des tubules transverses et de nombreuses mitochondries, qui représentent 30 % de leur contenu cellulaire.

• Les cardiomyocytes sont reliés par des disques intercalaires.

• Dans un sarcomère, la bande I contient de l’actine et la bande A contient des filaments de myosine et d’actine.

• Au centre du sarcomère, les filaments épais ne possèdent pas de têtes de myosine.

📖 7. Myofilaments et protéines régulatrices

★ À maîtriser

• Les têtes de myosine ne sont présentes que dans les régions où les filaments de myosine et d’actine se chevauchent.

• Chaque filament mince est constitué de deux brins de sous-unités d’actine enroulés en spirale et de tropomyosine et de troponine, deux protéines de régulation.

📌 Au repos, la tropomyosine bloque les sites actifs de l’actine auxquels la myosine peut se lier.

• La fixation du Ca²⁺ sur la troponine déplace la tropomyosine et expose les sites actifs de l’actine à la myosine.

Compléments

• Chaque filament épais comprend de nombreuses molécules de myosine dont les têtes dépassent à chaque extrémité du filament.

💡 Astuce mémo

Au repos, la tropomyosine masque les sites ; avec le Ca²⁺, la troponine déplace ce masque.

📖 8. Couplage excitation-contraction cardiaque

★ À maîtriser

• Le potentiel d’action dans les tubules transverses modifie la conformation de protéines voltage-dépendantes, ce qui ouvre les canaux calciques des citernes terminales du réticulum sarcoplasmique et libère du Ca²⁺ dans le cytosol.

• La fixation du Ca²⁺ sur la troponine déplace la tropomyosine, expose les sites de liaison de l’actine et permet l’interaction entre l’actine et la myosine.

• La liaison de la myosine à l’actine forme des ponts d’union et déclenche la contraction.

Compléments

• Le potentiel d’action se propage le long du sarcolemme et dans les tubules transverses.

💡 Astuce mémo

Signal électrique → calcium → troponine → actine-myosine → contraction.

📖 9. Relaxation et glissement des filaments

★ À maîtriser

• Pendant la contraction, les filaments d’actine glissent sur les filaments de myosine, ce qui raccourcit le sarcomère puis le cardiomyocyte.

Compléments

• Après la contraction, le Ca²⁺ retourne dans le réticulum sarcoplasmique et la tropomyosine reprend son rôle inhibiteur dans l’interaction actine-myosine.

📖 10. Potentiel de repos des cardiomyocytes

★ À maîtriser

• Au repos, l’intérieur du cardiomyocyte est plus négatif que l’extérieur, avec une différence de potentiel d’environ −90 mV.

Compléments

• La répartition ionique au repos se caractérise par davantage de K⁺ à l’intérieur et davantage de Na⁺ et de Ca²⁺ à l’extérieur du cardiomyocyte.

📖 11. Syncytium et jonctions intercalaires

📝 Points essentiels

📌 Les myocytes cardiaques forment un syncytium fonctionnel grâce aux disques intercalaires, contrairement aux myocytes squelettiques, indépendants sur les plans structural et fonctionnel.

• Les disques intercalaires contiennent des desmosomes, qui assurent un rôle mécanique, et des jonctions ouvertes, qui permettent le passage intercellulaire d’ions et la transmission du courant.

💡 Astuce mémo

Desmosomes : maintien mécanique ; jonctions ouvertes : communication électrique.

📖 12. Automatisme et spécificités cardiaques

★ À maîtriser

📌 Certains myocytes cardiaques sont auto-excitables : les cellules cardionectrices se dépolarisent spontanément et peuvent déclencher leur propre contraction ainsi que celle des cardiomyocytes, sans stimulation nerveuse.

📌 Les jonctions ouvertes transmettent l’onde de dépolarisation à toutes les cellules musculaires cardiaques, permettant au cœur de se contracter en entier ou pas du tout.

Compléments

• Dans le cœur, l’afflux de Ca²⁺ dans le liquide interstitiel déclenche la libération de Ca²⁺ par le réticulum sarcoplasmique.

• Le cœur dépend presque exclusivement de la respiration aérobie et possède de nombreuses mitochondries qui produisent continuellement l’ATP nécessaire à ses contractions.

📖 13. Régulation et conduction cardiaques

★ À maîtriser

• Le tissu nodal est formé de cellules spécialisées qui produisent et conduisent les potentiels d’action, déterminant le rythme cardiaque de base.

• Le système de conduction cardiaque comprend, dans l’ordre :

  • le nœud sinusal
  • le nœud auriculoventriculaire
  • le faisceau auriculoventriculaire de His
  • les branches du faisceau de His
  • les fibres de Purkinje

Compléments

• Le nœud sinusal, situé dans la paroi de l’oreillette droite, se dépolarise environ 75 fois par minute et fixe le rythme sinusal.

• Le nœud auriculoventriculaire, situé dans le septum interauriculaire, attend que les ventricules soient entièrement remplis avant de transmettre l’influx.

• Les fibres de Purkinje distribuent le signal électrique dans les parois ventriculaires, provoquant une contraction de la pointe vers la base et l’éjection systolique.

💡 Astuce mémo

Sinusal → auriculoventriculaire → His → branches → Purkinje.

📖 14. Potentiel d’action des cellules nodales

★ À maîtriser

• Dans les cellules cardionectrices, la dépolarisation lente spontanée résulte de l’ouverture des canaux à Na⁺ et de la fermeture des canaux à K⁺.

• Lorsque le potentiel pacemaker atteint le seuil d’excitation, l’entrée de Ca²⁺ par les canaux ioniques déclenche la dépolarisation rapide.

Compléments

• Dans les cellules cardionectrices, l’inactivation des canaux à Ca²⁺ et l’ouverture des canaux à K⁺ provoquent la sortie de K⁺ et la repolarisation.

💡 Astuce mémo

Na⁺/fermeture K⁺ → seuil ; entrée de Ca²⁺ → dépolarisation ; sortie de K⁺ → repolarisation.

📖 15. Innervation autonome du cœur

📝 Points essentiels

📌 Le système nerveux sympathique augmente la fréquence cardiaque et la force de contraction, tandis que le système parasympathique, notamment par le nerf vague, diminue la fréquence cardiaque.

💡 Astuce mémo

Le sympathique accélère ; le parasympathique freine.

📖 16. Potentiel d’action contractile

★ À maîtriser

• Dans les myocytes contractiles, l’entrée de Na⁺ par des canaux rapides voltage-dépendants provoque la dépolarisation et l’inversion du potentiel de membrane.

• Le plateau du potentiel d’action des myocytes contractiles est maintenu par l’entrée de Ca²⁺ dans la cellule et par l’ouverture limitée des canaux à K⁺.

Compléments

• Dans les myocytes contractiles, l’inactivation des canaux à Ca²⁺ et l’ouverture des canaux à K⁺ permettent la sortie de K⁺ et la repolarisation.

💡 Astuce mémo

Na⁺ dépolarise, Ca²⁺ maintient le plateau, K⁺ repolarise.