Battement cardiaque

Pour les articles homonymes, voir Cœur (homonymie).

Cœur de chien vu de profil (côté gauche):
1. Ventricule gauche. 2 Sillon inter-ventriculaire avec artères coronaires. 3 Ventricule droit. 4 Tissu graisseux. 5 Artère pulmonaire. 6 ligamentum arteriosum. 7 artère aorte. 8 truncus brachiocephalicus. 9 arteria subclavia sinistra. 10 oreillette droite. 11 oreillette gauche. 12 Tissu graisseux. 13 Veines pulmonaires.

Coupe frontale dans le ventricule gauche du cœur humain

Le cœur est un organe creux et musculaire qui assure la circulation du sang en pompant le sang par des contractions rythmiques vers les vaisseaux sanguins et les cavités du corps d'un animal. Le mot cardiaque veut dire « qui a rapport avec le cœur » ; il vient du mot grec cardia, « cœur », de la racine indo-européenne kērd

Le cœur est le « moteur », la pompe du système circulatoire.

Le cœur humain

Structure

Dans le corps humain, le cœur se situe dans le médiastin, 2/3 à gauche et 1/3 à droite de la ligne médiane. C'est la partie médiane de la cage thoracique délimitée par les deux poumons, le sternum et la colonne vertébrale. Il se trouve un peu à gauche du centre du thorax, en arrière du sternum, sur le diaphragme. C'est un organe creux mû par un muscle, le myocarde, et enrobé par le péricarde (pericardium) et l'endocarde ; il est entouré par les poumons.

Le cœur mesure de 14 à 16 cm et son diamètre de 12 à 14 cm. Sa taille est d'environ 1,5 fois la taille du poing fermé de la personne. Un peu moins gros chez la femme que chez l'homme, il mesure en moyenne chez celui-ci 105 mm de largeur, 98 mm de hauteur, 205 mm de circonférence. Le cœur d'un adulte pèse de 300 à 350 grammes. Ces dimensions sont souvent augmentées dans les affections cardiaques. Il consiste en quatre chambres, appelées cavités cardiaques : les atria ou oreillettes en haut, et les ventricules en bas. Chaque jour, le cœur pompe l'équivalent de 8 000 litres de sang pour un équivalent de 100 000 battements cardiaques.

Un mur musculaire épais, le septum atrio-ventriculaire, divise l'atrium et le ventricule gauche de l'atrium et le ventricule droit, évitant le passage de sang entre les deux moitiés du cœur. Des valves entre les oreillettes et les ventricules assurent le passage unidirectionnel coordonné du sang depuis les atria vers les ventricules. L'organe central de la circulation sanguine est, en réalité, composé de deux cœurs accolés l'un à l'autre, mais cependant totalement distincts l'un de l'autre : un cœur droit dit veineux (ou segment capacitif), et un cœur gauche dit artériel (ou segment résistif).

Les ventricules cardiaques ont pour fonction de pomper le sang vers le corps ou vers les poumons. Leurs parois sont plus épaisses que celles des atria, et la contraction des ventricules est plus importante pour la distribution du sang.

Oreillette droite Oreillette gauche Veine cave supérieure Aorte Artère pulmonaire Veine pulmonaire Valve mitrale (auriculo-ventriculaire) Valve aortique Ventricule gauche Ventricule droit Veine cave inférieure Valve tricuspide (auriculo-ventriculaire) Valve sigmoïde (pulmonaire)

Du sang appauvri en oxygène par son passage dans le corps entre dans l'atrium droit par trois veines, la veine cave supérieure (vena cava superior), la veine cave inférieure (vena cava inferior) et le sinus coronaire. Le sang passe ensuite vers le ventricule droit. Celui-ci le pompe vers les poumons par l'artère pulmonaire (arteria pulmonalis).

Après avoir perdu son dioxyde de carbone aux poumons et s'y être pourvu de dioxygène, le sang passe par les veines pulmonaires (venae pulmonales) vers l'oreillette gauche. De là le sang oxygéné entre dans le ventricule gauche. Celui-ci est la chambre pompante principale, ayant pour but d'envoyer le sang par l'aorte (aorta) vers toutes les parties du corps sauf les poumons.

Coupe transversale à travers les ventricules (le ventricule gauche est à droite de l'image)

Le ventricule gauche est bien plus massif que le droit parce qu'il doit exercer une force considérable pour forcer le sang à traverser tout le corps contre la pression corporelle, tandis que le ventricule droit ne dessert que les poumons.

Bien que les ventricules se trouvent en bas des atria, les deux vaisseaux par lesquels le sang quitte le cœur (l'artère pulmonaire et l'aorte) se trouvent en haut du cœur.

La paroi du cœur est composée de muscle qui ne se fatigue pas. Elle consiste en trois couches distinctes. La première est le péricarde (pericardium) qui se compose d'une couche de cellules épithéliales et de tissu conjonctif. La deuxième est l'épais myocarde (myocardium) ou muscle cardiaque. À l'intérieur se trouve l'endocarde (endocardium), une couche additionnelle de cellules épithéliales et de tissu conjonctif.

Le cœur a besoin d'une quantité importante de sang, offerte par les artères coronaires (dont la circulation est dite diastolique) gauche et droite (arteriae coronariae), des embranchements de l'aorte.

La révolution cardiaque

Diastole et
Systole auriculaire

Systole ventriculaire

Battements cardiaques filmés en IRM; seuls les ventricules sont visibles

La fréquence cardiaque au repos est de 55 à 80 battements par minute, pour un débit de 4,5 à 5 litres de sang par minute. Au total, le cœur peut battre plus de 2 milliards de fois en une vie. Chacun de ses battements entraîne une séquence d'événements collectivement appelés la révolution cardiaque. Celle-ci consiste en trois étapes majeures : la systole auriculaire, la systole ventriculaire et la diastole:

1. Au cours de la systole auriculaire, les oreillettes se contractent et éjectent du sang vers les ventricules (remplissage actif). Une fois le sang expulsé des oreillettes, les valves auriculo-ventriculaires entre les oreillettes et les ventricules se ferment. Ceci évite un reflux du sang vers les oreillettes. La fermeture de ces valves produit le son familier du battement du cœur.
2. La systole ventriculaire implique la contraction des ventricules, expulsant le sang vers le système circulatoire. Une fois le sang expulsé, les deux valves sigmoïdes - la valve pulmonaire à droite et la valve aortique à gauche - se ferment. Ainsi le sang ne reflue pas vers les ventricules. La fermeture des valvules sigmoïdes produit un deuxième bruit cardiaque plus aigu que le premier. Pendant cette systole les oreillettes maintenant relâchées, se remplissent de sang.
3. Enfin, la diastole est la relaxation de toutes les parties du cœur, permettant le remplissage (passif) des ventricules, par les oreillettes droites et gauches et depuis les veines caves et pulmonaires.

Le cœur passe 1/3 du temps en systole et 2/3 en diastole.

L'expulsion rythmique du sang provoque ainsi le pouls que l'on peut tâter.

Régulation des contractions cardiaques

Automatisme cardiaque

Le muscle cardiaque est 'myogénique'. Ceci veut dire qu'à la différence du muscle squelettique, qui a besoin d'un stimulus conscient ou réflexe, le muscle cardiaque s'excite lui-même. Les contractions rythmiques se produisent spontanément, bien que leur fréquence puisse être affectée par des influences nerveuses ou hormonales telles l'exercice ou la perception de danger.

La dépolarisation des cellules cardiaques au cours d'un cycle

La séquence rythmique des contractions est coordonnée par une dépolarisation (inversion de la polarité électrique de la membrane par passage actif d'ions à travers celle-ci) du nœud sinusal ou nœud de Keith et Flack (nodus sinuatrialis) situé dans la paroi supérieure de l'atrium droit. Le courant électrique induit, de l'ordre du millivolt, est transmis dans l'ensemble des oreillettes et passe dans les ventricules par l'intermédiaire du nœud atrio-ventriculaire. Il se propage dans le septum par le faisceau de His, constitué de fibres spécialisées appelées fibres de Purkinje et servant de filtre en cas d'activité trop rapide des oreillettes. Les fibres de Purkinje sont des fibres musculaires spécialisées permettant une bonne conduction électrique, ce qui assure la contraction simultanée des parois ventriculaires. Ce système électrique explique la régularité du rythme cardiaque et assure la coordination des contractions auriculo-ventriculaires. C'est cette activité électrique qui est analysée par des électrodes posées à la surface de la peau et qui constitue l'électrocardiogramme ou ECG.

Régulation par le système nerveux central

La puissance et la fréquence des contractions sont modulées par des centres situés dans le bulbe rachidien, par le biais de nerfs cardio-modérateur et cardio-stimulateur. Ces centres nerveux sont sensibles aux conditions sanguines: pH, concentration en dioxygène.

Régulation hormonale

Les hormones telles que l'adrénaline et la noradrénaline (hormones du système adrénergique ou [ortho]sympathique) ou les hormones thyroïdiennes (T3) favorisent la contractilité. Au contraire, les hormones telles que l'acétylcholine (hormone du système cholinergique ou parasympathique) ralentissent le rythme cardiaque.

Le système sympathique en plus de son action directe sur le cœur va notamment provoquer une dilatation des artères coronaires (ainsi que des bronchioles) qui vascularisent le cœur permettant alors une augmentation du débit sanguin et donc une augmentation de l'effort musculaire est possible donc une augmentation de la fréquence des contractions. Le système parasympathique au contraire va produire une constriction des artères coronaires (et des bronchioles) entrainant alors une diminution du débit sanguin une diminution de l'effort musculaire potentiel, agissant à la manière d'un « frein moteur ».

Maladies et traitements

L'étude des maladies du cœur s'appelle la cardiologie. Les maladies cardiaques primaires incluent :

• La maladie coronarienne est une maladie des artères coronaires qui prive le muscle cardiaque d'oxygène. Réversible, elle peut causer une douleur thoracique sévère appelée angine de poitrine (angina pectoris). L'occlusion aiguë d'une artère provoque la mort des cellules du muscle cardiaque (infarctus du myocarde).
• L'insuffisance cardiaque est la perte progressive de la capacité du cœur d'assurer le débit sanguin. Elle se manifeste par une dyspnée (essoufflement), par des œdèmes des membres inférieurs et peut aller jusqu'à l'œdème aigu du poumon.
• les valvulopathies cardiaques : atteinte des valves se manifestant parfois par un « souffle au cœur ».
• L'endocardite et la myocardite sont des inflammations du cœur de cause bactérienne ou virale.
• L'arythmie du cœur est une irrégularité du battement du cœur. Un trouble de conduction entraîne une bradycardie (ou cœur trop lent).
• L'embolie pulmonaire est l'obstruction d'une artère pulmonaire par un caillot.
• Les maladies congénitales du cœur, c'est-à-dire une malformation du cœur, il peut y avoir des inversions des ventricules, des oreillettes ou des deux, malformation des vaisseaux proches du cœur, ou plus fréquemment un mauvais cloisonnement par les septums, particulièrement la non fermeture du foramen oval entre les oreillettes.

Si l'artère coronaire est bloquée ou rétrécie, on peut contourner le lieu affecté avec un pontage aorto-coronarien, ou l'élargir avec une angioplastie.

Les bêta-bloquants sont des drogues qui ralentissent le battement du cœur et réduisent les besoins du cœur en oxygène. La nitroglycérine et d'autres composés qui émettent l'oxyde nitrique sont utilisés dans le traitement des maladies cardiaques parce qu'ils provoquent la dilatation des vaisseaux coronaires.

La première greffe de cœur fut effectuée à l'hôpital Groote Schuur au Cap (Afrique du Sud) le 3 décembre 1967. Lewis Washkansky, 53 ans, reçut un cœur d'une jeune femme morte dans un accident routier. Il mourut 18 jours plus tard de pneumonie. L'équipe chirurgicale fut dirigée par Christiaan Barnard. En France, Emmanuel Vitria vécut de 1968 à 1987 avec un cœur greffé.

Premiers soins

La défaillance du cœur, organe vital, peut nécessiter une prise en charge urgentissime :

• L'arrêt cardiaque est une urgence médicale absolue. Il se manifeste par un état dit de « mort apparente » :

1. inconscience : c'est-à-dire l'absence de réaction à la douleur ou à un ordre verbal simple,
2. l'arrêt de la respiration, que l'on peut constater en observant l'absence de mouvement de la poitrine et l'absence de tout bruit respiratoire,
3. et abolition des pouls, en particulier, carotidien (ce point ne constitue pas un élément fiable : avec le stress, la personne cherchant à prendre le pouls sent parfois son propre pouls au bout des doigts).

Dans 90 % des morts subites de l'adulte, le cœur est en fibrillation ventriculaire. Lorsque l'on est face d'un tel cas, il faut immédiatement appeler les secours puis commencer immédiatement la réanimation cardio-respiratoire en attendant les secours, afin d'améliorer les chances de survie qui reposent sur une prise en charge médicale très rapide pouvant permettre une défibrillation précoce.

• La douleur thoracique, un tant soit peu prolongée, peut être révélatrice d'un infarctus du myocarde dont le traitement de choix est la revascularisation la plus rapide possible de l'artère coronaire occluse. Là aussi, l'appel aux services médicaux d'urgences reste impératif au moindre doute.

• Un malaise, un essoufflement important, des palpitations mal tolérées peuvent être révélateurs d'une insuffisance cardiaque pouvant s'aggraver rapidement et justifient l'appel médical urgent.

Médias

• Modélisation du cycle cardiaque (animation Flash).
• [vidéo]Vidéos d'échocardiographie, de l'université de Grenoble.

Le cœur des autres animaux

Structure

La structure du cœur des autres mammifères et des oiseaux est semblable à celle de l'homme avec ses quatre chambres.

Les amphibiens ont un cœur à trois chambres, comme la grenouille par exemple. Les poissons ont un système circulatoire simple plutôt que double, ainsi qu'un cœur à deux chambres. Les cœurs des arthropodes et des mollusques n'ont qu'une seule chambre.

Battement du cœur

Des animaux plus petits ont en règle générale un battement du cœur plus rapide. Les jeunes animaux ont un battement du cœur plus rapide que les adultes de la même espèce.

Quelques fréquences cardiaques en fonction des espèces :

Il existe aussi un lien entre la longévité moyenne dans une espèce et la fréquence cardiaque dans cette espèce. Les espèces à cœur lent ont habituellement une plus grande longévité.

Historique et symbolique

De l’Antiquité à la Renaissance : hésitations sur le rôle du cœur

Le cœur a pendant longtemps été considéré comme le siège des sensations et du mouvement volontaire. Sans doute l'augmentation du rythme cardiaque lors des émotions est-elle à l'origine de cette croyance.

Aristote (IV^e siècle av. J.-C.) lui a attribué ce rôle, tandis que Galien (II^e siècle) situait plutôt ces fonctions dans le cerveau.

Le Moyen Âge a longtemps hésité entre ces deux conceptions. Turisanus a nié au cœur le statut de faculté issue d’une puissance de l’âme ^[1].

Ce n'est qu'à partir du XVIII^e siècle que le cœur commence à être détrôné définitivement de sa fonction de siège des sensations, avec les travaux de François Joseph Gall, puis de François Broussais sur le cerveau.

Des travaux beaucoup plus récents ont montré le rôle respectif des deux hémisphères du cerveau, avec une spécialisation de chaque hémisphère. Le cerveau droit est ainsi considéré comme celui qui traite les émotions, et comme plus holistique (voir sur ce point Symétrie cérébrale). On consultera aussi les travaux effectués par le psychologue Tony Buzan dans les années 1970 sur les fonctions des hémisphères cérébraux.

Le cœur conserve sa fonction symbolique

Le cœur : symbole de l'amour

Le cœur n'est pas seulement un organe essentiel à la vie, il représente aussi l'amour. Le cœur est le symbole de l'amour : on donne de façon métaphorique son cœur à la personne que l'on aime pour lui signifier qu'on lui confie sa vie. Ceci provient probablement de l'accélération cardiaque provoquée par l'émoi (le stress) lorsque l'on pense à l'être aimé (du fait de l'élévation de la pression artérielle, on sent battre le cœur dans sa poitrine, le cœur « bat la chamade »).

En fait, le mot cœur désigne plus largement ce qui se trouve au centre (le cœur du problème, au cœur de la nuit….Il est ainsi important de comprendre que quand certains auteurs orientaux parlent du cœur de l'homme, ces auteurs parlent du centre de l'homme(= centre de gravité, ou hara situé 2 travers de doigts sous le nombril) et non pas du cœur-organe). Le cœur est symboliquement attaché à tout ce qu'il y a de plus important, de plus essentiel ; nous avons autant besoin de nos poumons que de notre cœur pour vivre, mais il semblerait que ce dernier soit cependant infiniment plus important dans notre inconscient puisqu'il a acquis une place primordiale dans notre langue en représentant l'amour, la générosité, la franchise, le courage…

En religion, le Sacré-Cœur est le Cœur royal de Jésus-Christ.

Dans l'Antiquité, les traités d'anatomie considéraient le cœur comme le siège des émotions, des passions, de la volonté, du courage, de la pensée, de l'intelligence et de la mémoire.

Le cœur dans l'art

• Jeff Koons a représenté un cœur géant (près de 3 m de haut) en acier laqué rouge et cuivre, le « Hanging Heart ». Cette œuvre a été adjugée 23,5 millions de dollars en novembre 2007, le prix le plus cher attribué à un artiste vivant.

Notes et références

Voir aussi

Liens internes

• Pression artérielle
• Cœur (symbole)
• Cœur (anthropologie)
• Caractères Unicode U+2763 à U+2767 : ❣ ❤ ❥ ❦ ❧

Liens externes

• Voir un schéma détaillé sur le cœur
• Dictionnaire de Cardiologie

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