Fiche de révision : Anatomie et physiologie cardiaque

📋 Plan du Cours

1. Anatomie générale du cœur
2. Deux circulations cardiaques
3. Cavités cardiaques et valves
4. Paroi cardiaque et coronaires
5. Cycle cardiaque et bruits
6. Système cardionecteur
7. Conduction et potentiel d’action
8. Propriétés électriques du cœur
9. Débit cardiaque et régulation
10. Vieillissement cardiaque

📖 1. Anatomie générale du cœur

🔑 Notions clés & Définitions

• Cœur : Le cœur est un muscle creux servant de pompe circulatoire centrale qui propulse le sang grâce à sa contraction.
• Appareil cardiovasculaire : Le cœur associé aux vaisseaux forme l’ensemble qui assure la circulation et les échanges (O2 et nutriments contre CO2).
• Médiastin : Le cœur se situe dans le médiastin, dans une position oblique traversant majoritairement la moitié gauche.

📝 Points essentiels

• Le cœur réside dans le médiastin et se situe en oblique, avec 2/3 à gauche et 1/3 à droite.
• Le cœur est localisé entre le sternum, les poumons gauche et droit, le diaphragme, l’œsophage et l’aorte.
• La taille du cœur est équivalente à un poing serré et son poids est environ 300 g.
• Le cœur se comporte comme une pompe circulatoire centrale à l’intérieur de l’appareil cardiovasculaire.

💡 Astuce mémo

Poing serré ~ taille + 300 g ~ poids : cœur “compact” dans le médiastin.

📖 2. Deux circulations cardiaques

🔑 Notions clés & Définitions

• Septum : Le septum sépare le cœur en deux parties fonctionnelles, ce qui permet deux pompes indépendantes.
• Circulation pulmonaire : La circulation pulmonaire correspond au trajet assuré par le cœur droit vers les poumons où le CO2 est évacué et l’O2 capté.
• Circulation systémique : La circulation systémique correspond au trajet assuré par le cœur gauche vers l’organisme où l’O2 est libéré et le CO2 capté.

📝 Points essentiels

• Le cœur fonctionne comme deux pompes séparées par le septum.
• Le cœur droit réalise la circulation pulmonaire : il reçoit un sang pauvre en O2 et riche en CO2 puis l’envoie vers les poumons.
• Le cœur gauche réalise la circulation systémique : il reçoit un sang riche en O2 et pauvre en CO2 puis l’envoie à l’organisme.
• Les deux parcours inversent la composition gazeuse du sang au niveau pulmonaire (CO2 évacué, O2 capté) puis à l’échelle de l’organisme (O2 libéré, CO2 capté).

💡 Astuce mémo

Droit = poumons (CO2 haut, O2 bas) ; Gauche = organisme (O2 haut, CO2 bas).

📖 3. Cavités cardiaques et valves

🔑 Notions clés & Définitions

• Atrium droit : L’atrium droit est une cavité qui reçoit le sang pauvre en O2 et riche en CO2 de l’ensemble de l’organisme.
• Ventricule droit : Le ventricule droit est une cavité qui reçoit le sang de l’atrium droit puis l’éjecte vers les poumons.
• Atrium gauche : L’atrium gauche reçoit le sang des poumons via les quatre veines pulmonaires.
• Ventricule gauche : Le ventricule gauche reçoit le sang de l’atrium gauche puis l’éjecte dans l’organisme.
• Système valvulaire : Le système valvulaire comprend des valves atrio-ventriculaires et sigmoïdes qui s’ouvrent ou se ferment selon les pressions.

📝 Points essentiels

• L’atrium droit reçoit le sang par la veine cave supérieure, la veine cave inférieure et le sinus coronaire.
• Le ventricule droit reçoit du sang depuis l’atrium droit via la valve tricuspide puis l’éjecte vers les poumons via la valve pulmonaire.
• L’atrium gauche reçoit le sang des poumons par les quatre veines pulmonaires puis l’envoie au ventricule gauche via la valve mitrale.
• Le ventricule gauche reçoit du sang de l’atrium gauche via la valve mitrale puis l’éjecte dans l’organisme via la valve aortique.
• Les valves atrio-ventriculaires sont tricuspide à droite (trois feuillets) et mitrale à gauche (deux feuillets).

💡 Astuce mémo

Droite : tri-cuspide (3 feuillets) ; Gauche : mi-trale (2 feuillets).

📖 4. Paroi cardiaque et coronaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Endocarde : L’endocarde est la couche interne qui tapisse les cavités cardiaques et joue un rôle de surface lisse anti-agrégante.
• Myocarde : Le myocarde est la couche intermédiaire active, épaisse variable, constituée de fibres striées entrecroisées en spirale.
• Péricarde séreux : Le péricarde séreux est une fine couche au contact du myocarde qui facilite les mouvements par lubrification via le liquide péricardique.
• Péricarde fibreux : Le péricarde fibreux est un tissu conjonctif résistant qui forme l’enveloppe externe du péricarde.
• Coronaires : Les artères coronaires alimentent le cœur et assurent la vascularisation du myocarde.

📝 Points essentiels

• L’endocarde a une épaisseur < 1 mm, est endothélial, non vascularisé et participe à une surface lisse avec effet anti-agrégant.
• L’épaisseur du myocarde est d’environ 8–11 mm pour le ventricule gauche, 2–4 mm pour le ventricule droit et ~1 mm pour les atriums.
• Les fibres cardiaques striées s’entrecroisent et entourent en spirale les cavités, avec un fonctionnement à l’interface strié/lisse.
• Le péricarde séreux est < 1 mm, comprend un feuillet viscéral et un feuillet pariétal et contient le liquide péricardique lubrifiant.
• La coronaire droite alimente l’hémicœur droit, la paroi postérieure et une partie du septum, tandis que la coronaire gauche alimente l’hémicœur gauche et la majorité du septum.

💡 Astuce mémo

Endocarde <1 mm lisse/anti-agrégant ; Myocarde VG 8–11 mm = “grosse pompe”.

📖 5. Cycle cardiaque et bruits

🔑 Notions clés & Définitions

• Systole : La systole correspond à la contraction cardiaque qui réalise l’éjection du sang des ventricules vers les artères.
• Diastole : La diastole correspond à la relaxation cardiaque qui favorise le remplissage des cavités et s’accompagne de la fermeture des valves.
• B1 : B1 est le bruit cardiaque lié à la fermeture des valves atrio-ventriculaires pendant la systole ventriculaire.
• B2 : B2 est le bruit cardiaque lié à la fermeture des valves sigmoïdes pendant la diastole ventriculaire.

📝 Points essentiels

• La contraction éjecte simultanément vers les poumons (hémicœur droit) et vers l’organisme (hémicœur gauche).
• L’ouverture/fermeture valvulaire dépend du gradient de pression : si P amont > P aval alors ouverture, et si P amont < P aval alors fermeture.
• La systole dure 0,25 s et la diastole dure 0,55 s pour une fréquence de 70 bpm/min.
• En systole ventriculaire, les valves atrio-ventriculaires sont fermées et les valves sigmoïdes ouvertes.
• Les bruits proviennent de la fermeture des valves : B1 = “LUB” et B2 = “DUB”, parfois B3 et B4 chez les enfants souvent bénins.

💡 Astuce mémo

LUB (B1) = valves AV ; DUB (B2) = valves sigmoïdes.

📖 6. Système cardionecteur

🔑 Notions clés & Définitions

• Autonomie cardiaque : L’autonomie cardiaque désigne la capacité du cœur à continuer à battre même déconnecté de l’organisme, si les conditions sont adaptées.
• Nœud sinusal : Le nœud sinusal est le pacemaker naturel situé dans l’atrium droit qui initie normalement tous les cycles et fixe la fréquence cardiaque.
• Nœud atrioventriculaire : Le nœud atrioventriculaire est un filtre de sécurité qui reçoit les signaux depuis les atriums et protège le ventricule.
• Faisceau atrioventriculaire de His : Le faisceau de His est un relais très court qui forme le tronc des deux branches ventriculaires.
• Réseau de Purkinje : Le réseau de Purkinje constitue un maillage électrique dans le myocarde ventriculaire pour diffuser rapidement l’excitation.

📝 Points essentiels

• Le cœur reste capable de battre en autonomie après déconnexion, notamment s’il est placé dans un liquide nutritif adapté.
• Le nœud sinusal est situé dans la paroi de l’atrium droit à l’abouchement de la veine cave supérieure et commande la fréquence.
• En temps normal, tous les cycles cardiaques émanent du nœud sinusal, pacemaker naturel.
• Le nœud atrioventriculaire se situe près du septum interatrial et filtre les stimuli en provenance des atriums.
• La voie rapide via le système cardionecteur permet une synchronisation efficace, alors que la voie lente utilise davantage les cardiomyocytes et réduit la synchronicité.

💡 Astuce mémo

NS = “chef” à la veine cave supérieure ; NAV = “filtre” avant ventricule.

📖 7. Conduction et potentiel d’action

🔑 Notions clés & Définitions

• Potentiel d’action : Le potentiel d’action est une dépolarisation électrique de la membrane des cellules cardiaques.
• Autodépolarisation diastolique : L’autodépolarisation diastolique correspond à la croissance continue du signal au repos dans le système générant l’excitation.
• Centres d’excitation secondaires : Les centres d’excitation secondaires (NAV, His, branches, Purkinje) ne prennent le relais que si le pacemaker principal ne commande plus.
• Loi du tout ou rien : La loi du tout ou rien décrit un comportement où le seuil d’excitabilité est déterminant pour déclencher la réponse.
• Période réfractaire : La période réfractaire est une phase d’inexcitabilité qui suit une dépolarisation et limite les contractions trop rapprochées.

📝 Points essentiels

• Le potentiel de repos des cardiomyocytes est stable, tandis que le repos du nœud sinusal est instable avec autodépolarisation diastolique.
• Le nœud sinusal atteint les centres secondaires avant qu’ils atteignent leur propre seuil d’excitabilité.
• Dans le muscle strié cardiaque, soit le seuil est franchi soit il ne l’est pas, et la contraction reste maximale quand elle démarre.
• La période réfractaire dure environ 0,3 s et protège contre les contractions trop rapprochées tout en permettant le remplissage diastolique.
• À la fin de la période réfractaire, une excitation peut déclencher des troubles du rythme.

💡 Astuce mémo

“Chef NS” empêche le “relais” ; période réfractaire = protection anti-trop-rapide.

📖 8. Propriétés électriques du cœur

🔑 Notions clés & Définitions

• Ca2+ : Le calcium Ca2+ participe à la contraction des fibres musculaires et au couplage électromécanique reliant excitation et mécanique.
• K+ : Le potassium K+ intervient dans l’excitation des fibres musculaires et influence l’excitabilité du cœur.
• Hypokaliémie : L’hypokaliémie correspond à une baisse du potassium sanguin avec augmentation de l’excitabilité et de sa diffusion.
• Hyperkaliémie : L’hyperkaliémie est une augmentation du potassium sanguin qui devient toxique pour l’activité mécanique et expose au risque d’arrêt cardiaque.

📝 Points essentiels

• Le Ca2+ joue un rôle de couplage électromécanique en transformant une énergie électrique en énergie mécanique pour la contraction.
• L’hypokaliémie augmente l’excitabilité et sa diffusion dans les tissus cardiaques.
• L’hyperkaliémie nuit à l’activité mécanique et comporte un risque d’arrêt cardiaque (ACR).
• Les propriétés électriques dépendent aussi de l’équilibre des électrolytes, notamment Ca2+ et K+.

💡 Astuce mémo

K+ bas = excitabilité↑ ; K+ haut = mécanique↓ et danger (ACR).

📖 9. Débit cardiaque et régulation

🔑 Notions clés & Définitions

• Débit cardiaque : Le débit cardiaque correspond au volume éjecté par minute, lié au volume d’éjection et à la fréquence cardiaque.
• Précharge : La précharge représente la capacité des fibres cardiaques à développer une tension active entre l’état décontracté et contracté.
• Postcharge : La postcharge correspond à la résistance à l’éjection due à la pression aortique en fin de diastole.
• Contractilité : La contractilité est la capacité du cœur à se contracter (inotropisme).
• Mécanisme de Starling : Le mécanisme de Starling décrit une autorégulation où l’augmentation de la précharge entraîne une augmentation proportionnelle du volume d’éjection.

📝 Points essentiels

• Le débit cardiaque suit la relation D = V × F entre volume d’éjection et fréquence cardiaque.
• Avec 70 ml par battement et 70 bpm, le débit cardiaque est d’environ 4 900 ml/min soit 5 L/min.
• Les facteurs influençant le débit sont la précharge, la postcharge et la contractilité.
• Le système de Starling relie une augmentation de la précharge à une augmentation proportionnelle de la postcharge et du volume d’éjection.
• La régulation autonome repose sur le sympathique et le parasympathique : au repos D = 5 L/min et peut atteindre 30 L/min à l’extrême.

💡 Astuce mémo

D = V × F : plus V ou plus F, plus le débit.

📖 10. Vieillissement cardiaque

🔑 Notions clés & Définitions

• Inotropisme : L’inotropisme désigne la force de contraction du cœur, qui peut diminuer avec le vieillissement.
• Dromotropisme : Le dromotropisme correspond à la vitesse de conduction, susceptible de diminuer avec l’âge.
• Relaxation diastolique : La relaxation diastolique est la phase de relâchement qui conditionne le remplissage des cavités, et elle tend à diminuer avec le vieillissement.
• Altérations dégénératives valvulaires : Les altérations dégénératives des valves décrivent une fragilisation progressive des structures valvulaires au cours du vieillissement.

📝 Points essentiels

• Le vieillissement s’accompagne d’une augmentation du tissu conjonctif.
• Le vieillissement entraîne une diminution des cellules du nœud sinusal et une baisse de la réceptivité des cellules β spécifiques au système sympathique.
• Le vieillissement est associé à des altérations dégénératives des valves.
• Les conséquences comprennent une baisse de l’inotropisme, du dromotropisme, de la fréquence cardiaque et de la relaxation diastolique.
• Le vieillissement favorise un travail atrial accru et peut provoquer une fuite valvulaire.

💡 Astuce mémo

Vieillissement = tissu conjonctif↑, commandes électriques↓, valves abîmées → remplissage diastolique↓.

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre le cœur droit et le cœur gauche : le droit gère la circulation pulmonaire (sang CO2↑, O2↓) et le gauche la systémique (O2↑, CO2↓).
2. Inverser les valves : tricuspide à droite (3 feuillets) et mitrale à gauche (2 feuillets), puis sigmoïdes pulmonaire (3) et aortique (3).
3. Mélanger systole et diastole : la systole correspond à l’éjection et la diastole au remplissage avec les valvules sigmoïdes fermées.
4. Relier les bruits au mauvais moment : B1 correspond aux valves atrio-ventriculaires (LUB) et B2 aux sigmoïdes (DUB).
5. Penser que les cardiomyocytes “pilotent” seuls : le nœud sinusal commande en temps normal via une autodépolarisation diastolique.
6. Croire que la loi du tout ou rien ressemble au muscle squelettique : en cardiaque, si le seuil est franchi la contraction est maximale.
7. Interpréter la régulation du débit uniquement par la fréquence : le cours insiste sur précharge, postcharge et contractilité, pas seulement sur la chronotropie.

✅ Checklist Examen

1. Décrire le cœur comme pompe et situer ses rapports anatomiques (médiastin, sternum, poumons, diaphragme, œsophage, aorte) et ses repères de position/poids.
2. Expliquer comment le septum sépare deux pompes et distinguer circulation pulmonaire et systémique avec la composition gazeuse du sang.
3. Lister les 4 cavités et relier chaque cavité à sa fonction de réception/éjection et à la valve correspondante.
4. Nommer les 4 valves clés (tricuspide, mitrale, pulmonaire, aortique) et leurs caractéristiques de feuillets (3 ou 2) selon la source.
5. Connaître les couches de la paroi (endocarde, myocarde, péricarde séreux et fibreux) et au moins deux ordres de grandeur d’épaisseur donnés.
6. Expliquer le rôle de la vascularisation coronaire en citant ce que distribuent la coronaire droite et la coronaire gauche.
7. Donner le principe d’ouverture/fermeture valvulaire en fonction des pressions amont/aval.
8. Associer systole (0,25 s) et diastole (0,55 s à 70 bpm) aux événements valvulaires (AV vs sigmoïdes) et au sens de circulation.
9. Citer les valeurs de fréquence cardiaque normale et classer bradycardie/tachycardie avec les seuils <60 bpm et >100 bpm.
10. Expliquer le cycle atrial : timing de la systole atriale avant la systole ventriculaire et rôle en remplissage actif (+10 à +20 %).
11. Expliquer la fonction d’aspiration (aspiration par dépression) et relier dilatation atriale/ventriculaire à la baisse des pressions.
12. Décrire B1 et B2 (LUB puis DUB) et relier chaque bruit à la fermeture des bonnes valves et au moment du cycle.
13. Expliquer l’autonomie cardiaque (continuité du battement déconnecté dans conditions adaptées) et le rôle de régulation par SNC non indispensable.
14. Nommer les structures du système cardionecteur et leur fonction : NS (pacemaker naturel, fixe FC), NAV (filtre), His, branches, Purkinje.