Physiologie

1) Activation électrique du myocarde

Le myocarde est constitué:
– de cellules douées d’automatisme (nœud sinusal: pacemaker physiologique). Elles génèrent périodiquement un potentiel d’action qui va aboutir à la contraction des myocytes. L’excitabilité est la faculté d’une cellule à générer un potentiel d’action à partir d’un stimulus.
– de fibres lentes (nœud auriculo-ventriculaire) constituées de cellules spécialisées dans la conduction.
– de fibres rapides (réseau de Purkinje), constituées de cellules spécialisées dans l’excitation.

La notion de potentiel d’action.

Une cellule cardiaque au repos est polarisée: la face externe de la membrane est positive et la face interne, négative.

Cela tient au fait que les concentrations en ions Na+, Ca++ et K+ sont différentes de part et d’autre de la membrane cellulaire.

Il existe par conséquent une différence de potentiel trans-membranaire (potentiel membranaire: Pm) variable selon  la perméabilité des canaux ioniques qui traversent la membrane de la cellule.

Lorsque l’intérieur de la cellule est négatif, le Pm est négatif, et inversement.

Ce potentiel est caractérisé par plusieurs niveaux spécifiques:
– potentiel seuil (Ps): C’est le potentiel à partir duquel les canaux sodiques et calciques deviennent perméables.
– potentiel de repos (Pr): c’est le potentiel enregistré lorsque tous les canaux ioniques sont fermés. Le K+ est essentiellement intracellulaire alors que le Na+ et le Ca++ sont plutôt extra-cellulaires.
– potentiel d’action (Pa): C’est la réponse électrique à un stimulus. Il est caractérisé par 4 phases  illustrées par la courbe ci-dessous figurant les variations de potentiel dans le temps.

Différence entre potentiel d'action d'un myocyte contractile et un myocyte automatique (pacemaker)
Potentiel d’action des myocytes et flux transmembranaires.

La phase 4 du potentiel d’action d’un myocyte nodal (pacemaker) est caractérisée par une pente de dépolarisation diastolique lente.
C’est de cette dernière que naît l’automatisme d’une cellule en amenant le potentiel membranaire jusqu’au potentiel seuil où se déclenche une dépolarisation rapide (phase 0).

La cadence de ces impulsions détermine la fréquence du rythme sinusal. Cette cadence est modulée en permanence par des neurotransmetteurs (acétylcholine et catécholamines) issus des systèmes cholinergiques et adrénergiques (parasympathique et sympathique).

Cette modulation permanente permet l’adaptation immédiate du débit sanguin aux besoins de l’organisme en bonne santé.

Le déplacement intrasinusal (physiologique) des cellules dominantes du pacemaker se remarque  par une modification de la morphologie de l’onde P:

si accélération: déplacement vers la partie céphalique du noeud sinusal (PR plus long).
si décélération: déplacement vers la partie caudale (PR plus court).

Lorsque le nœud sinusal fait défaut, d’autres pacemakers peuvent prendre le relais à des cadences variables:
– nœud sinusal (NS): 60-180 bpm (battements par minute)
– nœud AV: 40-60 bpm
– réseau de His-Purkinje: 15-30 bpm

Propagation de l’influx électrique.

L’influx électrique prend naissance dans le nœud sinusal et emprunte 3 voies de conduction, le nœud auriculo-ventriculaire (NAV), le tronc du faisceau de His et enfin le réseau de Purkinje.

Noeud sinusal, noeud atrio-ventriculaire et faisceau de His
Pacemakers physiologiques et voies de conduction.

Le nœud auriculo-ventriculaire (encore appelé atrio-ventriculaire: NAV) impose un retard de quelques dizaines de millisecondes à la conduction de l’influx électrique pour permettre un remplissage efficace des ventricules avant leur contraction.

Les différentes déflexions P, Q, R, S, T

systole auriculaire (P), systole ventriculaire (QRS) et repolarisation (T)
tracé ECG d’un cycle cardiaque

onde P: déflexion (physiologiquement positive en D1 et D2) qui précède le complexe QRS lors de rythme sinusal. Elle est l’expression de la dépolarisation des oreillettes.

onde Q: première déflexion négative du complexe QRS. Elle peut être absente, mais toujours fine et peu ample si elle est présente.

onde R: première déflexion positive du complexe QRS. Sa plus forte amplitude doit être comprise entre 2 et 3,5 mV.

onde S: déflexion négative qui suit l’onde R. Elle est souvent absente chez le chien et le chat. Une onde S dans les dérivations D1 et D2 doit faire rechercher une cardiopathie droite.

onde T: déflexion qui peut être positive ou négative mais asymétrique et d’amplitude inférieure au quart de l’onde R. Elle corresponde à la repolarisation des ventricules.

Le complexe QRS correspond à l’activation électrique des ventricules et est concomitant de la systole ventriculaire.

Cheminement de l'influx électrique et sa traduction ECG
Tracé ECG et correspondance anatomique

Une séquence P-QRS-T correspond à un cycle cardiaque complet (systole+diastole).

Correspondance entre phases du cycle cardiaque et tracé ECG
représentation schématique des systoles et de la diastole.