I. Anatomie du cœur :                  La masse du cœur est comprise entre 250g et 350g.             1. Situation du cœur :                 Le cœur est dans la cavité centrale du thorax et il repose sur le diaphragme. Il est situé entre le sternum et les vertèbres dorsales. Le cœur est entouré d’une enveloppe fibreuse qui le protége, le péricarde. 2. Le myocarde :                 C’est le nom du muscle cardiaque, il est composé de cellules musculaires qui sont les cardiomyocytes.                 A l’intérieur des cavités cardiaques il y a un tissu appelé l’endocarde (tissu lisse qui évite les frottements entre le sang et la paroi du cœur). 3. Les cavités cardiaques :             Le cœur est séparé en quatre cavités : deux oreillettes ( une droite et une gauche) et de deux ventricules (un droit et un gauche). Les deux oreillettes sont séparées par le septum interauriculaire. Les deux ventricules sont séparés par le septum interventriculaire.                                                     - sang riche en oxygène - sang pauvre en oxygène                                                                                                                                           a) L’oreillette droite :                 Elle accueille le sang veineux provenant des veines caves inférieure et supérieur. La veine cave supérieur ramène le sang veineux de la partie haute du corps (supérieur au thorax) et la veine cave inférieure le sang veineux de la partie basse du corps. L’oreillette droite accueille également le sang veineux du sinus coronarien. Entre l’oreillette droite et le ventricule droit il y a une valve, appelée valve tricuspide ou auriculo-ventriculaire. Le passage du sang de l’oreillette droite vers le ventricule gauche se fait lors de l’ouverture de cette valve tricuspide. Cette valve est présente pour éviter le reflux sanguin. Dans l’oreillette droite on trouve une petite structure appelée nœud sinusal (pacemaker du cœur), c’est à dire que c’est lui qui donne le ton de la fréquence cardiaque.             b) Le ventricule droit :                 Il éjecte le sang pauvre en O2 dans l’artère pulmonaire. Cette artère pulmonaire irrigue les poumons et par l’intermédiaire des globules rouges le sang se charge en O2 en traversant les poumons.                 Il existe également une valve entre artère pulmonaire et ventricule droit dite valve du tronc pulmonaire.                 Le sang chargé en O2 rejoint l’oreillette gauche par l’intermédiaire de la veine pulmonaire. Cet ensemble artère pulmonaire, poumons, veine pulmonaire est appelé circulation pulmonaire ou petite circulation.             c) L’oreillette gauche :             L’oreillette gauche recueille le sang riche en O2. Ce sang gagne ensuite le ventricule gauche lors l’ouverture de la valve mitrale ou valve bicuspide.             d) Le ventricule gauche :                 Le sang par du ventricule gauche dans l’artère aorte quand s’ouvre la valve sigmoïde. Le sang rejoint les capillaires dans différents tissus (muscle, reins, cerveau, ..). C’est au niveau des capillaires qu’il y a la zone d’échanges entre le sang et les tissus (diffusion d’O2, de nutriments).             Après avoir traversé les capillaires le sang rejoint les veines caves puis va dans l’oreillette droite.                 C’est la circulation systémique.   ·         Circulation coronarienne : c’est la circulation propre du myocarde, les artères coronariennes au niveau de la crosse de l’artère aorte, irrigue l’ensemble du cœur. Lorsque les échanges ont été faits, le sinus coronarien qui regroupe les veines coronariennes ramène le sang veineux vers l’oreillette droite. L’obstruction des artères coronariennes peut entraîner un infarctus du myocarde.       II. Le muscle cardiaque :             1. Type de muscles :                 Les muscles cardiaques est un muscle strié, comme le muscle strié squelettique, le muscle cardiaque présente des lignes Z et des stries A et des stries I.                 Les stries A correspondent aux filaments de myosine et un bout des filaments d’actines. Les stries I correspondent à des filaments d’actines. Les membres plasmiques du muscle cardiaque sont rattachés les une aux autres par des disques intercalaires, qui contiennent soit des desmosomes, soit de jonctions ouvertes. Les desmosomes servent à fixer les cellules les une aux autres. Les jonctions ouvertes servent de communication entre les cellules, elles laissent passer le potentiel d’action. Ces jonctions ouvertes sont importantes lors de la contraction du myocarde. Le muscle cardiaque fonctionne en bloc, tel un syncytium fonctionnel. Ce fonctionnement en bloc est la principale différence qu’il y a entre le muscle cardiaque et le muscle strié squelettique. 2. Les besoins énergétiques du cœur : Les fibres cardiaques comportent de nombreuses mitochondries prouvant la nécessité de produire beaucoup d’énergie pour le bon fonctionnement du myocarde. Contrairement aux muscles squelettiques, le cœur aune respiration cellulaire presque exclusivement aerobique. Donc le cœur est très sensible au manque de O2. Le cœur peut utiliser le lactate (acide lactique) pour produire de l’énergie. 3. La contraction cardiaque :             a) La loi du tout ou rien : Le cœur se contracte dans son ensemble ou pas du tout, et ce sont les jonctions communicantes qui transmettent l’onde de dépolarisation d’une cellule cardiaque à l’autre.             b) Moyen de stimulation : Les cellules cardiaques sont autoexcitables, elles produisent de façon spontanée et régulière des potentiels d’action. L’onde de dépolarisation est propagée à toutes les cellules. Le fait que le cœur soit auto excitable s’appelle l’automatisme cardiaque. Les cellules qui peuvent créer un potentiel d’action sont les cellules cardionectrices. Le deuxième moyen pour stimuler le cœur, c’est par l’intermédiaire du système nerveux autonome qui est séparé en deux branches (sympathique et parasympathique). Le système sympathique est chronotrope ( représente fréquence cardiaque) et inotrope (force de contraction du cœur) positif. Le système parasympathique est chronotrope et inotrope négatif.   III. Contrôle de l’activité cardiaque : 1. Le contrôle intrinsèque :                 Ce contrôle est dû à deux facteurs : -          la présence de jonctions -          Au système de conduction du cœur dû aux cellules cardiaques autoexcitables, c’est le système cardionecteur avec des cellules cardionectrices. Ces cellules ne se contractent pas mais produisent des potentiels d’action ( assimilable à un influx). L’influx se propage dans le cœur, les cellules contractiles cardiaques se dépolarisent et se contractent des oreillettes aux ventricules. Le potentiel de repos des cellules cardionectrices est de –60 mV. -          Dépolarisation lente, le potentiel de pacemaker ; -          A – 40 mV la cellule atteint le seuil d’excitation ; -          A cet instant les canaux rapides à Na+ et à Ca2+ s’ouvrent permettant leurs entrées dans le sarcoplasme de la cellule cardionectrice : potentiel d’action ; -          Puis la perméabilité  au Ca2+diminue alors que celle du K+ augmente, c’est le retour au potentiel de repos.     2. Déroulement de l’excitation :                 Les cellules cardionectrices se trouvent dans différentes régions du cœur.             a) Le nœud sinusal :             Il est situé dans la paroi des OD c’est le pacemaker du cœur. Il se dépolarise environ 100 fois par minute. Le nœud sinusal donne la cadence de toutes les cellules contractiles cardiaques.             Le rythme sinusal détermine la fréquence cardiaque.             Certains neurotransmetteurs participent à la régulation de la fréquence cardiaque et diminuent la fréquence de dépolarisation du nœud sinusal.               b) Le nœud auriculo-ventriculaire :             L’onde de dépolarisation se propage dans les oreillettes grâce aux jonctions ouvertes des cellules contractiles. Le nœud auriculo-ventriculaire se situe au niveau de la valve auriculo-ventriculaire. Les oreillettes se contractent.               c) Faisceau de His :             Il permet de traverser le tissu conjonctif isolant, donc permet au signal de se propager jusqu’en bas des ventricules.               d) Faisceau auriculo-ventriculaire :             Il est représenter par deux branches allant à chaque ventricule, et il passe dans le septum interventriculaire.               e) Fibres de Purkinje :             Ces cinq précédentes parties montrent comment l’onde de dépolarisation parcourt le cœur. Il faut signaler que les cellules cardionectrices sont présentes partout, pas uniquement dans le nœud sinusal.             Cet ensemble représente l’activité intrinsèque du cœur, celui-ci a aussi une innervation extrinsèque par le système nerveux autonome.     3. Contrôle extrinsèque du cœur :                 Ce contrôle est dû au système sympathique et parasympathique.               a) Le système sympathique : C’est l’accélérateur cardiaque, sa stimulation conduit à une hausse de la fréquence cardiaque jusqu’à son maximum et à une élévation de la force de contraction du cœur.             Ce système est dit chronotrope et inotrope positif.             Le centre cardioaccélérateur est situé dans le bulbe rachidien. Il agit dans le cœur en libérant des hormones appelées catécholamines lesquelles stimulent les cellules cardiaques (cardiomyocytes) par l’intermédiaire de récepteurs dits récepteurs b-adrénergiques.               b) Le système parasympathique :                 Sa stimulation diminue la fréquence cardiaque et la force de contraction du cœur.                 Ce système parasympathique est dit chronotrope et inotrope négatif. C’est un centre cardio-inhibiteur situé dans les noyaux dorsaux du nerf vague ou nerf crânien X. Les noyaux dorsaux du nerf vague sont également situés dans le bulbe rachidien. Lorsqu’un influx est transmis via le nerf vague au cœur, le nerf vague libère à son extrémité un neurotransmetteur, l’acétylcholine qui va aller se fixer à des récepteurs dits muscariniques permettant un ralentissement du cœur.   Système Neurotransmetteurs Récepteur Action Sympathique Catécholamine b1-adrénargique - Accélère le cœur - Augmente la fréquence cardiaque Parasympathique Acétylcholine Muscariniques - Freine le cœur - Diminue la fréquence cardiaque       4. La cellule cardiaque contractile :     Période réfractaire :                 C’est le temps pendant lequel la cellule cardiaque contractile ne peut être excitée, ce temps est d’environ 250 ms (c’est aussi la durée de contraction de contraction du cœur), la contraction est déclenchée par des potentiels d’action, -90 mV potentiel de repos de la membrane.             a) Les différentes phases :                         a. Phase ascendante :                 Elle correspond à l’entrée de Na+ lors de l’ouverture des canaux sodiques rapides. Cette phase est brève. A ce moment là le potentiel de membrane passe de –90 mV à +30 mV.                         b. Phase de plateau :             La différence de potentiel va favoriser la libération des ions calcium du réticulum sarcoplasmique vers le sarcoplasme, et ce calcium passe à travers des canaux lents. Le calcium émet un signal qui entraîne un glissement des fibres de myosine et d’actines. Quand les fibres s’emboîtent, elles entraînent la contraction du cœur.                         d. Phase descendante :                 Les canaux potassiques s’ouvrent alors que les canaux Ca2+ et Na+ se referment, le potentiel de membrane revient alors à sa valeur de repos.   IV. Electrocardiogramme :     L’électrocardiogramme permet de visualiser l’activité électrique du cœur. L’onde P correspond à la dépolarisation des oreillettes, qui précède la contraction des oreillettes. De l’onde P à Q, le sang présent dans les oreillettes passent dans les ventricules, il y a ouverture des valves tricuspides et mitrales. Le complexe QRS correspond à la repolarisation des oreillettes suivi de la dépolarisation des ventricules, qui précède leur contraction. Lors de cette contraction le sang est éjecté dans l’artère pulmonaire  et l’artère aorte, il y a ouverture des valves du tronc pulmonaire et sigmoïde. L’onde T correspond à la repolarisation des ventricules.   V. La révolution cardiaque : Quand le cœur se contracte, le sang est éjecté (systole). Quand le cœur se relâche le sang rejoint les cavités(diastole). Il existe des systoles et des diastoles auriculaires et de systoles et diastoles ventriculaires, c’est cet ensemble qui correspond à la révolution cardiaque. Ces systoles et diastoles correspondent à des variations de pressions.             1. Le remplissage ventriculaire : Ca correspond à une phase qui s’étend de la mésodiastole (milieu de la diastole) à la télédiastole (fin de la diastole). Lors du remplissage ventriculaire il y a un écoulement passif du sang des oreillettes aux ventricules. Ensuite les oreillettes se contractent (systole auriculaire) et le sang restant dans les oreillettes passent dans les ventricules. L’écoulement passif représente 70% du sang qui passe des oreillettes aux ventricules et 30% du sang lors de la contraction. Quand il y a plus de sang dans les oreillettes c'est la diastole auriculaire.   2. Systole ventriculaire : Le sang est dans les ventricules et doit être éjecter dans la circulation systémique et pulmonaire. Les ventricules se contractent, la pression augmente et le volume sanguin n’est pas modifié, c’est la phase de contraction isovolumétrique. La pression augmente encore dans les ventricules et devient supérieure à celle de l’artère aorte ou pulmonaire, alors les valves s’ouvrent et le sang est éjecté, c’est l’éjection ventriculaire.   3. Relaxation isovolumétrique : prodiastole :                 Ca correspond à la prodiastole, les ventricules se relâchent et la pression diminue dans ces ventricules. Même après la contraction ventriculaire, il reste du sang dans les ventricules.             Le volume sanguin éjecté à chaque contraction ventriculaire est dit le volume d’éjection systolique et on le note VES. Ce VES correspond à la différence de volume de sang avant la contraction et après la contraction.   Volume d’éjection systolique = volume télédiastolique – volume télésystolique                                                    VES =  VTD - VTS   VI. Le débit cardiaque : Le débit cardiaque correspond à la quantité de sang éjecté en une minute.   Q = Fc   VES Q = débit cardiaque en mL/min Fc = Fréquence cardiaque en battement / min VES = mL / battement   Le débit cardiaque correspond au produit entre la fréquence cardiaque et le VES. Le débit cardiaque au repos est d’environ 5 L/min, à l’exercice maximal chez un sédentaire est d’environ 25L / min, chez un sportif confirmé il est de 30 à 35 mL/min.   Le débit cardiaque dépend de deux paramètres : -          Le VES ; -          La fréquence cardiaque. 1. Le VES : VES = VTD – VTS : Au repos on éjecte environ 60% du sang dans le ventricule. Le VTD dépend de la durée de la diastole (remplissage du ventricule) et aussi de la pression veineuse. Le VTS est déterminé par la face de contraction du myocarde. Pour modifier le VES, il faut modifier le VTD ou le VTS.             a) La précharge : Elle correspond à l’étirement du myocarde, c’est la loi de Starling. Le degré d’étirement est appelé précharge ventriculaire. Plus le ventricule s’étire, plus la contraction sera forte. Au repos l’étirement des cellules cardiaques est petit, à l’exercice la précharge peut beaucoup augmenter. Cet étirement est fonction du retour veineux. Cette précharge est un contrôle intrinsèque.             b) La contractilité du myocarde : La précharge joue un rôle sur la contractilité du myocarde (facteur intrinsèque). Le facteur extrinsèque est dû à la stimulation du système nerveux sympathique (libération de noradrénaline et d’adrénaline), cela favorise la libération de calcium qui favorise la contractilité. Quand la contractilité est améliorée, on a une éjection du sang plus complète.             c) La postcharge : Ca correspond à la pression artérielle systémique et pulmonaire exercée sur les ventricules. Dans les conditions normales, chez un sujet sain, la postcharge n’influx pas le VES. 2. La fréquence cardiaque : Elle est sous le contrôle sympathique et parasympathique.