Fiche de révision : Physiologie cardiaque

📋 Plan du Cours

1. Organisation et anatomie du cœur
2. Automatisme et conduction cardiaques
3. Potentiels d’action cardiaques
4. Régulation nerveuse du cœur
5. Électrocardiogramme et cycle cardiaque
6. Débit cardiaque et répartition sanguine
7. Précharge et retour veineux
8. Postcharge et modulation du débit

📖 1. Organisation et anatomie du cœur

★ À maîtriser

• Le système cardiovasculaire distribue aux cellules l’O₂, les nutriments et les hormones, et élimine notamment le CO₂ et l’urée.

• Le système cardiovasculaire comprend trois éléments fonctionnels :

  • le cœur, qui propulse le sang
  • les vaisseaux, qui transportent le sang
  • les capillaires, qui assurent les échanges avec les tissus

• La paroi cardiaque comprend l’épicarde, le myocarde et l’endocarde, tandis que le péricarde comprend des lames fibreuse et séreuse.

📌 Le cœur droit comprend l’oreillette droite et le ventricule droit, et le cœur gauche comprend l’oreillette gauche et le ventricule gauche.

• Les valves cardiaques sont les valves auriculoventriculaires tricuspide et mitrale, et les valves sigmoïdes pulmonaire et aortique.

📌 Les valves auriculoventriculaires permettent le passage du sang des oreillettes vers les ventricules et empêchent le retour inverse, tandis que les valves sigmoïdes permettent le passage des ventricules vers les artères et empêchent le reflux.

📌 La circulation pulmonaire oxygène le sang et élimine le CO₂, tandis que la circulation systémique irrigue l’ensemble des tissus.

Compléments

• Le cœur est situé dans le médiastin, entre le sternum et les vertèbres, au-dessus du diaphragme.

📖 2. Automatisme et conduction cardiaques

★ À maîtriser

• Les cellules cardionectrices sont des cellules non contractiles qui produisent spontanément un signal électrique et stimulent les cellules voisines.

• Le tissu cardionecteur est responsable de l’automatisme cardiaque et de la conduction de l’influx de dépolarisation.

• L’influx cardiaque naît dans le nœud sinusal, se propage aux oreillettes, est relayé plus lentement par le nœud auriculoventriculaire, puis atteint les ventricules par le faisceau de His et le réseau de Purkinje.

• Le nœud sinusal est le pacemaker dont le rythme s’impose à l’ensemble du cœur et constitue le rythme sinusal.

Compléments

• Les cardiomyocytes sont des cellules musculaires cardiaques reliées par des disques intercalaires comportant des jonctions communicantes.

• La fréquence propre du nœud sinusal est de 100 min⁻¹, celle du nœud auriculoventriculaire de 60 min⁻¹ et celle du faisceau de His de 30 min⁻¹.

💡 Astuce mémo

Nœud sinusal → nœud AV → faisceau de His → réseau de Purkinje.

📖 3. Potentiels d’action cardiaques

★ À maîtriser

• Dans les cellules cardionectrices, la fermeture spontanée de canaux K⁺ et l’entrée lente de Na⁺ produisent le potentiel de pacemaker ; à −40 mV, l’ouverture de canaux Ca²⁺ rapides entraîne la dépolarisation ; vers 0 à +10 mV, leur fermeture et l’ouverture de canaux K⁺ entraînent la repolarisation.

• Les potentiels d’action des cellules cardionectrices se propagent rapidement aux cardiomyocytes adjacents par les jonctions communicantes.

Compléments

• L’activité mécanique du cœur est commandée électriquement de manière autonome.

📖 4. Régulation nerveuse du cœur

📝 Points essentiels

• La noradrénaline active les récepteurs β-adrénergiques du nœud, ouvre des canaux Na⁺ et accélère l’atteinte du seuil d’excitation, ce qui produit un effet chronotrope positif inhibé par le propranolol.

• L’acétylcholine active les récepteurs cholinergiques du nœud, ouvre des canaux K⁺ et provoque une hyperpolarisation qui retarde l’atteinte du seuil d’excitation, produisant un effet chronotrope négatif inhibé par l’atropine.

• La noradrénaline active les récepteurs β-adrénergiques des cardiomyocytes, augmente l’entrée de Ca²⁺ et la liaison actine-myosine, ce qui accroît la force de contraction par un effet inotrope positif.

💡 Astuce mémo

Sympathique : Na⁺ et Ca²⁺ entrent ; parasympathique : K⁺ sort.

📖 5. Électrocardiogramme et cycle cardiaque

🔑 Notions clés & Définitions

• Volume télédiastolique : volume de sang présent dans le ventricule à la fin de la diastole
• Volume télésystolique : volume de sang restant dans le ventricule après la systole

★ À maîtriser

• Sur l’électrocardiogramme, l’onde P correspond à la dépolarisation auriculaire, le complexe QRS à la dépolarisation ventriculaire et l’onde T à la repolarisation ventriculaire.

📌 La systole est la contraction des oreillettes ou des ventricules consécutive à la dépolarisation des cellules contractiles, tandis que la diastole est leur relâchement consécutif à la repolarisation.

Compléments

• 🔄 Le cycle cardiaque suit les phases suivantes :
  1. remplissage ventriculaire
  2. contraction auriculaire
  3. contraction isovolumétrique
  4. éjection ventriculaire
  5. relaxation isovolumétrique
  6. remplissage suivant

📖 6. Débit cardiaque et répartition sanguine

★ À maîtriser

📐 Formule - Le débit cardiaque vérifie $Q_c = F_c \times VES$.

📐 Formule - Le volume d’éjection systolique vérifie $VES = VTD - VTS$.

Compléments

• Au repos, un cœur battant à 75 battements par minute avec un VES de 70 mL produit un débit cardiaque de 5,25 L/min.

• Au repos, les muscles reçoivent 1 000 mL/min (20 %), le cerveau 700 mL/min (14 %), le foie 1 350 mL/min (27 %) et les reins 1 200 mL/min (24 %).

• À l’exercice, les muscles reçoivent 21 000 mL/min (84 %), le cerveau 900 mL/min (4 %) et le foie 500 mL/min (2 %).

📖 7. Précharge et retour veineux

🔑 Notions clés & Définitions

• Retour veineux : volume de sang qui revient au cœur et détermine le remplissage ventriculaire avant la contraction, donc le VTD
• Précharge : force exercée sur la paroi ventriculaire avant la contraction et détermine l’étirement des fibres des cardiomyocytes ventriculaires

★ À maîtriser

📌 Selon la loi de Starling, une augmentation de la précharge augmente la force de contraction, le VES et le débit cardiaque.

Compléments

• La contraction des muscles squelettiques entourant les veines profondes propulse le sang de valvule en valvule vers le cœur.

• La relaxation des ventricules est un phénomène actif qui nécessite de l’ATP.

💡 Astuce mémo

Retour veineux accru → remplissage et étirement ventriculaires accrus → VES accru.

📖 8. Postcharge et modulation du débit

🔑 Notions clés & Définitions

• Postcharge : résistances qui s’opposent à l’éjection du sang par les ventricules, notamment la contre-pression exercée par les artères

★ À maîtriser

• Le débit cardiaque est modulé par la précharge ventriculaire liée au retour veineux, par la postcharge et, via la fréquence cardiaque et la contractilité, par le système nerveux autonome.

Compléments

📌 L’hypertension artérielle augmente la résistance à l’éjection et oblige le cœur à travailler davantage pour maintenir un débit équivalent.

• Une augmentation de la fréquence cardiaque réduit le temps disponible pour remplir les ventricules et peut faire fluctuer le VTD.

📊 Tableaux de synthèse

Effets du système nerveux autonome