Fonctions cardiaques

Pomper et faire bouger notre sang partout dans notre corps, en circuit fermé. (Ronald Dery)

Système cardio-vasculaire : rôle et objectifs

Le système cardio-vasculaire est un système fermé qui remplit plusieurs fonctions essentielles :

1. Il garantit l’apport de nutriments indispensables aux différents organes.
2. Il assure l’acheminement des déchets vers les systèmes d’épuration pour une élimination adéquate.
3. Il participe activement à la régulation de la température corporelle.
4. Il distribue les agents hormonaux responsables de la régulation des activités cellulaires.
5. Il s’adapte en fonction des circonstances de la vie pour maintenir un fonctionnement optimal.

Le cœur

Le cœur est placé juste derrière le sternum, centré mais avec les 2/3 sur le côté gauche. Le poumon gauche possède un lobe de moins que le poumon droit pour faire de la place au cœur. Le cœur est entouré d’un sac fibreux (péricarde) qui tient le cœur en place.

💡 Nous ressentons les battements du cœur beaucoup plus sur notre côté gauche du à l’emplacement de ce dernier au 2/3 sur le même côté.

Circulation du sang dans le cœur

1. Sang arrivant de la partie supérieure/inférieure du corps
2. Sang arrivant dans l’oreillette droite (O.D.)
3. Sang arrivant dans le ventricule droit (V.D.)
4. Sang expulsé vers l’artère pulmonaire
5. Sang transporté vers les poumons
6. Sang arrivant des poumons (veines non visibles dans le schéma)
7. Sang expulsé de l’oreillette gauche (O.G.) au ventricule gauche (V.G.)
8. Sang expulsé vers l’aorte
9. Sang transporté dans l’aorte
10. Sang distribué dans tout l’organisme

Péricarde et liquide péricardique

Le péricarde protège et soutient le cœur, avec une couche externe robuste et une couche interne lubrifiante pour réduire la friction pendant les battements cardiaques. Il facilite ainsi les mouvements du cœur tout en le préservant.

Entre le sac péricardique et le cœur existe le liquide péricardique qui permet de lubrifier le cœur pour éviter les frictions à chaque fois que ce dernier bouge.

Oreillettes, ventricules, quesako ?

Le rôle des oreillettes est de capter le sang à l’intérieur du cœur tandis que le rôle des ventricules et de pousser le sang vers l’extérieur du cœur.

💡 Les oreillettes du cœur sont également connues sous le nom d’atriums. Nos formateurs nous ont conseillés d’utiliser plutôt “oreillettes”, terme plus utilisé sur le terrain qu’”atriums”.

Les valves auriculo-ventriculaires (AV)

Les valves auriculo-ventriculaires, composées de tissus conjonctifs ayant des propriétés isolantes électriques, se divisent en deux types :

1. Les valves mitrales et tricuspides, qui empêchent le reflux sanguin vers les veines caves et pulmonaires.
2. Les valves pulmonaires et aortiques, qui préviennent le reflux sanguin des ventricules gauches et droits.

💡 La valve mitrale présente une résistance supérieure à celle de la valve tricuspide en raison du débit sanguin plus élevé traversant le ventricule gauche, qui propulse le sang dans tout le corps. Cette différence est illustrée par l’épaisseur accrue du cœur gauche par rapport au cœur droit.

Révolution cardiaque

Chaque révolution comprend 2 étapes :

1. La contraction des ventricules (Systole)
   ⇒ Poussée du sang dans les artères élastiques

2. La dilatation des ventricules (Diastole)
⇒ Forme initiale des artères élastiques

💡 Moyen mnémotechnique : Dilation ventricules comme Diastole

💡 Les bruits du cœur Ba + Boum correspondent à l’ouverture et la fermeture des valves tricuspides et bicuspides.

Contrôle nerveux sur le système cardiaque

2 systèmes innervés permettent la régulation du rythme cardiaque de façon dynamique :

Système intrinsèque

L’interaction entre le nœud sinusal, le nœud auriculo-ventriculaire et les fibres nerveuses dans les tissus ventriculaires assure la coordination des battements cardiaques.

Cette coordination permet au cœur d’effectuer son rythme de battement double de manière synchronisée et efficace.

💡 Les cellules responsables de l’activité électrique du cœur sont appelées les cellules cardionectrices.

Système extrinsèque

Dialogue permanent entre le cœur et la base du cerveau par l’intermédiaire d’un circuit de fibres nerveuses.

Des récepteurs sensoriels, appelés barorécepteurs, sensibles à la variation de la pression artérielle, sont situés au niveau du sinus carotidien et de la crosse aortique.  Au repos, l’activité cardio régulatrice l’emporte sur l’activité cardio accélératrice.

Augmentation rythme cardiaque

Lorsqu’il y a une augmentation du rythme cardiaque, les barorécepteurs sont stimulés, ce qui entraîne une augmentation de l’envoi des signaux nerveux vers le centre nerveux bulbaires situé dans le bulbe rachidien, au-dessus de la moelle épinière, par le biais des nerfs de Hering et de Cyon.

En réaction, le centre nerveux bulbaires intensifie l’activité de ses nerfs parasympathiques tout en réduisant celle des nerfs sympathiques. Cette action aboutit au ralentissement du rythme cardiaque jusqu’à sa valeur normale. Ce processus implique la libération d’un neurotransmetteur, l’acétylcholine, qui est sécrété par le système nerveux parasympathique.

Baisse rythme cardiaque

A l’inverse, si le cœur ralentit, le centre nerveux bulbaire augmente son activité des nerfs sympathiques et en diminuant celle des nerfs parasympathiques . L’accélération du cœur se fait via la libération d’un neurotransmetteur, la noradrénaline, sécrété par le système nerveux sympathique.

Vaisseaux sanguins

Il existe 5 types de vaisseaux sanguins :

• Artères
• Artérioles
• Capillaires
• Veinules
• Veines

Veines, artères et capillaires : différences et rôles

💡 Moyen mnémotechnique : la Veine Vient au cœur

Les artères

Les artères possèdent une paroi plus épaisse que les veines en raison d’une présence plus importante de muscles pour résister à la pression. Contrairement aux veines, elles gèrent la pression et la circulation sanguine grâce à la vasoconstriction et à la vasodilatation.

💉 A retenir pour la pratique infirmière Moyennes de la pression artérielle “normale” : – 120/80 mm Hg pour un jeune homme adulte – 110/70 mm Hg pour une jeune femme adulte.

⚠️Certaines pressions artérielles peuvent être en dessous ou au dessus de la moyenne sans que cela représente une anomalie.

Les veines

Les veines, en grande partie en opposition à la gravité et distantes du cœur, évitent de ralentir ou restreindre le flux sanguin.

Les veines favorisent le retour du sang vers le cœur grâce à :

• des valves unidirectionnelles (valvules) qui empêchent le reflux sanguin
• A la contraction des muscles environnants, agissant comme une pompe pour pousser le sang vers le cœur.

💉 Pour certains patients alités présentant des risques de phlébites, il est important de surélever les jambes afin de favoriser le retour veineux vers le cœur par simple gravité.

Les capillaires

Les capillaires, présents dans les artères et les veines, sont microscopiques. Leur largeur interne est légèrement supérieure à celle d’un globule rouge, permettant des échanges efficaces. Malgré leur petite taille, ils s’étendent à travers le corps, facilitant les échanges de substances.

💡 Aucune cellule de notre corps n’est éloignée de plus de deux cellules d’un capillaire.

Trajet du sang par vaisseau sanguin

💡 La pression sanguine tend à diminuer lorsqu’on s’éloigne du cœur. Le sang se déplace selon un gradient de pression, des zones de haute pression vers les zones de basse pression.

Fonctionnement électrique du cœur

• Il existe 2 catégories de fibres musculaires :
  • Les cardiomyocytes, responsables de la contraction du cœur, permettant ainsi d’accomplir sa fonction de pompe.
  • Les cellules cardionectrices (également appelées cellules nodales) qui composent le tissu nodal, initient et transmettent les influx nerveux responsables de déclencher la contraction des cardiomyocytes

Tout débute dans l’oreillette droite, où réside le premier ensemble de cellules génératrices des impulsions électriques du cœur, le nœud sinusal. C’est ce nœud qui dicte le rythme cardiaque.

Il transmet le signal à l’oreillette droite par le biais du faisceau de Bachmann, induisant ainsi une contraction presque simultanée des deux oreillettes.

💡 Moyen mnémotechnique pour le faisceau de Bachmann ⇒ back man

Le nœud auriculo-ventriculaire (nœud AV) assure la liaison entre les oreillettes et les ventricules par l’intermédiaire des faisceaux internodaux.

La transmission du signal électrique vers le bas des ventricules commence au niveau du nœud AV, puis se poursuit dans le faisceau de His, qui se divise en deux branches et forme le réseau de Purkinje. Ce réseau, grâce à ses nombreuses ramifications, alimente un vaste ensemble de cellules musculaires dans les ventricules droit et gauche.

💡 Moyens mnémotechniques :
– Le noeud AV sera une tête de serpent et le faisceau de His la langue du serpent (his ⇒ hissss comme le bruit du serpent lorsqu’il sort sa langue)
– Le reseau de purkinje ressemble à un parking de voitures avec ses nombreuses divisions (purkinje ⇒ parking).

Dépolarisation des cellules musculaires

Les cellules musculaires ‘pacemaker’ présentent une variation de charge/potentiel entre l’espace intracellulaire et extracellulaire. L’intérieur de la cellule est chargé négativement, tandis que l’extérieur est chargé positivement, créant ainsi une différence de charge négative qui débute à -90 mV en début de cycle (potentiel membranaire au repos).

Que se passe-t-il concrètement ?

Les ions Sodium (Na+) initient la positivation des cellules cardionectrices à -50mV, suivis par les ions calcium (Ca2+T/L) pour une dépolarisation jusqu’à +10mV (qu’on appelle potentiel d’action). Les canaux de potassium s’ouvrent de la cellule, provoquant une sortie massive de K+ et ramenant le potentiel à -90mV, amorçant ainsi un nouveau cycle.

💡 Les cardiomyocytes ne peuvent pas se dépolariser toutes seules pour inverser la charge à l’intérieur de leur membrane. Cette inversion de charge est nécessaires pour effectuer la contraction du cœur. Cette dépolarisation est transmise par les cellules cardionectrices, dites “pace maker”, qui elles, peuvent inverser leur charge électrique toute seule.

🔴 Suite à un infarctus du myocarde, les cellules composant le nœud sinusal peuvent mourir par manque d’oxygène. Les faisceaux inter nodos prendront alors le relais pour continuer la contraction du cœur mais à une fréquence inférieure (55-60 BPM). Si ces derniers meurent également, le nœud AV prendre le relais à une fréquence encore plus basse et ainsi de suite jusqu’aux fibres de burkinje mais à une fréquence de 20 à 40 BPM.

Électrocardiogramme

L’onde P

Le signal du nœud sinusal dans les deux oreillettes va représenter la dépolarisation (contraction) des oreillettes droites et gauche et dessiner la première onde positive du tracé ECG, l’onde P.

💡 L’onde P est petite par rapport à l’onde R (dépolarisation des ventricules – voir ci-dessous) car les oreillettes sont plus petites que les ventricules et jouent un rôle moins important dans la circulation sanguine. La position des électrodes de l’ECG joue également un rôle sur la variation de l’onde.

Le tracé PR

Il existe une convergence des signaux vers le noeud AV qui va engendrer une pause pendant 0,1s pour laisser le temps aux oreillettes de se vider de leur sang, qui migrera entièrement dans les ventricules.

Il y a donc un tracé plat, appelé espace PR qui permet la synchronisation entre les oreillettes et les ventricules.

Le complexe QRS

Le complexe QRS enregistre la dépolarisation des ventricules cardiaques.

L’onde Q est une déviation négative brève, témoignant de la dépolarisation initiale du septum interventriculaire.

L’onde R est une déviation positive indiquant la dépolarisation continue des ventricules.

L’onde S, négative, clôture le complexe et traduit la dépolarisation finale des régions basales.

L’onde T

L’onde T représente la repolarisation finale des ventricules cardiaques. Elle marque la récupération électrique des cellules cardiaques après leur contraction.

💡 Où se situe la repolarisation des oreillettes ? La repolarisation des oreillettes se situe au moment de la dépolarisation des ventricules (QRS). L’onde R étant énorme, elle va camoufler l’onde de repolarisation des oreillettes.

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Physiologie de la circulation

Pression artérielle (PA)

La pression artérielle représente la force exercée par le sang dans les vaisseaux artériels et permet à ce dernier de circuler du cœur vers les parties périphériques du corps. Cette pression est influencée par l’élasticité des artères et le volume sanguin.

Elle atteint son niveau le plus élevé pendant la systole ventriculaire, moment où le ventricule gauche du cœur se contracte.

💡 La pression artérielle normale d’une personne adulte oscille autour de 100/60 à 140/90. La moyenne étant de 120/80 mmHg.

Régulation de la pression artérielle

La régulation de la PA va permettre d’assurer une circulation efficace et donc des apports suffisants en oxygène et nutriments aux différents tissus.

Cette régulation va se faire par 2 mécanismes de régulation à court terme :

• Par le système nerveux.
• Certaines substances chimiques (hormones).

Par 1 mécanisme de régulation à long terme régis par les reins.

La régulation de la pression artérielle (PA) est essentielle pour garantir une circulation efficace, assurant un apport adéquat en oxygène et en nutriments aux divers tissus.

Deux mécanismes de régulation à court terme sont en jeu :

• Le système nerveux.
• Certaines substances chimiques (hormones).

De plus, un mécanisme de régulation à long terme, géré par les reins, contribue également à maintenir l’équilibre de la PA.

Pouls

Le pouls correspond à la distension des artères élastiques consécutive à la contraction ventriculaire (systole).

💉 On l’apprécie par la mesure de la tension artérielle. Il renseigne de l’état cardio-vasculaire d’un patient.

Pression veineuse

La pression veineuse est trop basse pour permettre le retour veineux. En revanche, comme vu précédemment, 2 mécanismes vont permettent ce retour :

1. Les valvules qui empêchent le reflux du sang
2. Les pompes musculaire et respiratoire qui facilitent le retour veineux

📌 Résumé : Le système cardio-vasculaire fonctionne en circuit fermé. Il permet d’irriguer tous les tissus de l’organisme en faisant circuler le sang, transportant l’oxygène, dans les circulations pulmonaire et systémique. Le cœur est composé d’oreillettes, de ventricules et de valves (tricuspide, bicuspide (mitrale), pulmonaire et aortique). Chaque révolution cardiaque permet de faire circuler le sang désoxygéné des veines cave vers l’oreillette droite, ventricule droit, jusqu’aux veines pulmonaires et le sang oxygéné de l’artère pulmonaire à l’oreillette gauche, ventricule gauche jusqu’à l’aorte (vers la circulation systémique) et faire revenir le sang. Cette révolution est régit par le système intrinsèque (action électrique) et le système extrinsèque (système nerveux). L’action électrique est produite par les cellules cardionectrices qui conduisent les influx nerveux aux cardiomyocytes par dépolarisation. Le centre nerveux, lui, est responsable du contrôle de la fréquence et de la force de contraction des cellules musculaires cardiaques.

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