Système de conduction électrique et activité du cœur humain

Le cœur possède un système électrique complexe qui régule la contraction et la relaxation de sa paroi musculaire. Cela permet au cœur de fonctionner en recevant du sang pendant la relaxation et en le pompant avec force vers les poumons et d’autres parties du corps. Le rythme du rythme cardiaque est contrôlé par un stimulateur cardiaque naturel connu sous le nom de nœud sino-auriculaire (nœud SA) qui génère l’impulsion électrique. Pour éviter la contraction simultanée des oreillettes et des ventricules, le nœud auriculo-ventriculaire (nœud AV) retarde la conduction de l’impulsion vers le ventricule. Les fibres du nœud SA au nœud AV (voies internodales), puis du nœud AV au reste des ventricules (fibres de Purkinje) servent de «câbles» électriques du cœur.

 

Nœud sino-auriculaire (nœud SA)

Le stimulateur naturel

Le nœud sino-auriculaire , ou nœud SA , est connu comme le stimulateur naturel du cœur. Il régule le rythme du rythme cardiaque en générant une impulsion qui provoque la contraction du muscle cardiaque. Plus ces impulsions sont générées rapidement, plus le cœur battra vite. Afin de remplir sa fonction, le nœud SA a une structure spécialisée avec des caractéristiques uniques qui garantit qu’il maintient l’activité électrique en cours tout au long de la vie.

Le nœud SA est une petite structure, mesurant environ 3 millimètres de large, 15 millimètres et seulement 1 millimètre d’épaisseur. Il s’agit d’une structure plate et elliptique située sur la paroi arrière extérieure de l’oreillette droite. Le nœud SA est en fait un type spécialisé de muscle cardiaque mais ne possède pas les filaments contractiles qui permettent au muscle de s’allonger et de se raccourcir.

Comment fonctionne le nœud SA?

L’activité électrique constante dans le nœud SA est une conséquence du type différent de canaux ioniques dans les fibres. Il existe trois types de canaux – les canaux sodiques rapides, les canaux sodium-calcium lents et les canaux potassiques – qui permettent l’afflux d’ions positifs dans la fibre.

Les fibres du nœud SA ont une membrane de repos négative d’environ -55 à -60 mV (millvolts). Les fibres sont entourées de grandes quantités d’ions sodium qui pénètrent progressivement dans la fibre par les canaux qui fuient. Lentement, la tension augmente jusqu’à ce qu’un niveau de seuil d’environ -40 mV soit atteint. À ce stade, d’autres canaux sont activés et il y a un afflux soudain d’ions positifs dans la fibre. Les ions sodium et calcium se précipitent tandis que les ions potassium sortent de la fibre. Cela provoque le potentiel d’action.

Les canaux sodium-calcium deviennent rapidement inactivés tandis que les canaux potassiques restent activés un peu plus longtemps. L’écoulement continu d’ions potassium signifie que les ions positifs quittent la fibre et réduisent donc le potentiel intracellulaire à son potentiel de membrane de repos de -55 à -60 mV. Ceci est connu comme un état d’hyperpolarisation. Finalement, de plus en plus de canaux potassiques se ferment. La lente fuite de sodium réduit à nouveau le potentiel de repos et un autre potentiel d’action est alors initié.

La période pendant laquelle le niveau de seuil est atteint et l’état d’hyperpolarisation fournit le retard pour garantir qu’un potentiel d’action n’est pas généré immédiatement après la fin du précédent. Essentiellement, cela régule le rythme du cœur.

 

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Voies internodales

Le nœud sino-auriculaire se connecte directement aux fibres musculaires auriculaires et les impulsions peuvent immédiatement atteindre les muscles. Puisque le nœud SA est situé dans la paroi de l’oreillette droite, une bande spécialisée de fibres connues sous le nom de bandes interauriculaires transportent des impulsions vers l’oreillette gauche. Les impulsions voyagent jusqu’à trois fois plus rapidement à travers ces bandes qu’à travers le muscle auriculaire. Cependant, le système de conduction auriculaire est tel que les impulsions seront confinées au muscle des oreillettes. Par conséquent, les voies internodales sont nécessaires pour la contraction des ventricules.

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Les voies internodales comme son nom l’indique transmettent l’impulsion générée dans le nœud SA au nœud AV. Il existe trois bandes dans les voies internodales appelées voies internodales antérieure , moyenne et postérieure . Il est nommé en fonction de la paroi auriculaire autour duquel il se courbe pour finalement atteindre le nœud AV.

Nœud auriculo-ventriculaire (nœud AV)

Bien qu’une impulsion du nœud SA ne prenne qu’environ 0,3 seconde pour atteindre le nœud AV, elle ne passe pas immédiatement au muscle ventriculaire. Au lieu de cela, il est retardé de 0,13 seconde supplémentaire dans le nœud AV et le bundle AV.

Le nœud AV est une petite structure située sur la paroi arrière de l’oreillette droite, juste derrière la valve tricuspide qui sépare l’oreillette droite du ventricule droit. Les fibres conductrices connues sous le nom de faisceau AV transportent les impulsions vers les muscles des ventricules. Pour empêcher les impulsions dans les ventricules de retourner vers les oreillettes, une bande isolante de tissu connue sous le nom de bande fibreuse AV existe entre les oreillettes et les ventricules.

Le retard dans le nœud AV est essentiel pour empêcher à la fois les oreillettes et les ventricules de se contracter simultanément. Bien qu’environ 80% du sang dans les oreillettes se vide passivement dans les ventricules, la contraction auriculaire force les 20% restants dans les ventricules pour un débit cardiaque maximal. Ceci ne peut être réalisé que par la contraction des oreillettes pendant que les ventricules sont détendus. Le retard est cependant momentané et une fraction de seconde après la contraction auriculaire, les ventricules se contractent alors.

Le nœud AV reçoit l’impulsion des voies internodales, la retarde d’environ 0,09 seconde et l’impulsion traverse le faisceau AV, ce qui la retarde de 0,04 seconde supplémentaire. Le nœud et le faisceau AV sont capables d’atteindre ce retard en ralentissant la conduction de l’impulsion électrique. Les jonctions d’intervalle entre les cellules successives du nœud AV et les fibres du faisceau sont moins nombreuses ce qui augmente donc la résistance à l’impulsion.

Ensemble AV et fibres Purkinje

Le faisceau AV traverse le septum ventriculaire où il se ramifie en faisceaux droit et gauche. Cela s’étend jusqu’au sommet du cœur. Les fibres du faisceau AV sont grandes et unidirectionnelles, de sorte que les impulsions ne peuvent pas se déplacer vers les oreillettes. Dans le faisceau AV se trouvent les fibres spécialisées Purkinje . Il est unique car il peut transmettre des impulsions plusieurs fois plus rapidement que les autres parties du système de coduction du cœur. Cela garantit que l’impulsion électrique se propage instantanément vers la plupart des parties du muscle ventriculaire et que la contraction se produit simultanément. Si cela ne se produit pas, des parties des ventricules se contracteront indépendamment et le sang ne sera pas expulsé avec la même force que dans le cœur sain.

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