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UE5 – Clerici
Activité électrique cardiaque
Circuit de conduction intracardiaque
I.
L’activité cardiaque est automatique à la différence du muscle squelettique. Cette activité électrique est
liée à la présence d’un circuit qui a une capacité de dépolarisation autonome et de conduction particulière.
Dans les structures de conduction intracardiaque, il va y avoir 5 éléments importants :
–
–
–
–
–
Le nœud sinusal (ou nœud de Keith et Flack)
Le nœud auriculo-ventriculaire (ou nœud d’Aschoff Tawara)
Le faisceau de His
Les branches droite et gauche du faisceau de His
Le réseau de Purkinje
On remarque sur ce schéma représentant une coupe cardiaque ces 5 éléments.
1. Nœud de Keith et Flack (nœud sinusal)
Il s'agit d'une structure épicardique située à la surface du cœur et non pas au niveau de l’endocarde. Cette
structure épicardique est assez large, 15 mm sur 5 mm. Elle est située à la jonction de la partie inférieure de
la veine cave supérieure et de la face antérieure de l'oreillette droite.
Ce nœud de Keith et Flack génère des décharges spontanées à la fréquence de 60 à 100 par minute, ce qui
en fait un centre d'automatisme primaire.
Il est régulé par le tonus (ortho) sympathique et parasympathique.
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2. Nœud d’Aschoff Tawara (nœud auriculo-ventriculaire)
Il s’agit d’une structure beaucoup plus petite de 6 mm sur 5 mm. Elle est proche de la valve tricuspide (en
arrière de cette dernière) et de la cloison inter auriculaire située à la base de l'oreillette droite. Ce nœud se
situe sur le septum interauriculaire et au dessus du sinus coronaire qui ramène le sang veineux issu des
artères coronaires.
Ce nœud d’Aschoff Tawara est plus fragile car il est très rapidement endocardique, juste à la surface de
l’endocarde.
Classiquement il est constitué d’une ou deux voies, l’une est à conduction rapide et l'autre, inconstante, à
conduction lente. Il peut exister des courts circuits entre ces deux voies de conduction, responsables de
palpitations.
Le rôle de ce nœud auriculo-ventriculaire, nœud d’Aschoff Tawara, est de ralentir l'influx électrique, qui
vient du nœud sinusal, d'un dixième de seconde, protégeant ainsi les ventricules d'un rythme primaire trop
rapide. Il va protéger les ventricules d’un éventuel court circuit à l’étage des oreillettes, qu’on appelle
fibrillation auriculaire, et va servir de fusible en quelque sorte.
3. Les voies internodales
Entre le NS et le NAV, nous avons les voies internodales. Elles font la jonction entre le nœud sinusal, les
oreillettes et le nœud auriculo-ventriculaire.
On distingue 4 principales voies internodales :
- Le faisceau internodal antérieur
- Le faisceau de Bachman, qui relie l'oreillette droite et l'oreillette gauche en passant par la VCS, cette
voie internodale part sur la surface du cœur
- Le faisceau internodal moyen de Wenchebach
- Le faisceau internodal postérieur de Thorel.
Ces voies internodales (en jaune sur ce schéma) arrivent au nœud auriculo-ventriculaire.
Nous venons de voir les structures de conduction qui se situent au niveau de l’oreillette droite.
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4.
Le tronc commun du faisceau de His
Le faisceau de His se situe sous l'angle d'insertion des valves tricuspide et aortique. Il est long de 1 à 2 cm.
Ce faisceau est le seul passage (seule voie de conduction de l’activité électrique) entre les oreillettes et
les ventricules, il n’y a pas d’autre passage entre les oreillettes et les ventricules puis que les anneaux
valvulaires tricupidiens et mitraux sont étanches.
Il propage l’influx de l’étage auriculaire à l’étage ventriculaire.
Il se situe au sommet du triangle de Koch (triangle anatomique) représenté :
- en avant par la valve tricuspide,
- en arrière par le tendon de Todaro (qui est issu de la valve de Thebesius) et
- en bas par le plancher et par le sinus coronaire.
Le faisceau de His fait la jonction entre le NAV et le ventricule par ses deux branches (droite et gauche).
Ce faisceau est un centre d’automatisme secondaire car il est également capable de décharger
spontanément des impulsions plus lentes, de 40 à 60 par minute. C’est à dire que si l’on retire les
oreillettes, que l’on place le faisceau de His ainsi que les ventricules dans une solution saline, le His pourra
continuer à faire battre le cœur mais plus lentement.
Ce faisceau est indispensable, si on le coupe, on se retrouve avec un bloc auriculo-ventriculaire (les
patients présentant un BAV ont besoin d’un pace maker).
5.
Les branches du faisceau de His
Le His se sépare en deux branches :
–
–
la branche droite : prolongement direct du faisceau de His, elle chemine le long du bord droit du
septum interventriculaire se dispersant dans le ventricule droit.
la branche gauche : elle chemine en avant et à gauche de la valve mitrale, se subdivise en faisceaux
antérieur et postérieur.
Nous pouvons remarquer que les ¾ du circuit électrique cardiaque se situent au niveau du côté droit du
cœur. Du côté gauche, nous pouvons uniquement remarquer la branche gauche du faisceau de His qui se
subdivisera en branche antérieure et branche postérieure.
De fait, pour explorer le tissu électrique cardiaque, on passera par le réseau veineux en montant par la VCI.
6.
Le réseau de Purkinje
Enfin le système de conduction intracardiaque se termine par le réseau de Purkinje.
Ce sont les ramifications terminales des branches droite et gauche du faisceau de His qui s’étendent sur toute
la musculature ventriculaire pour propager l'influx. Il diffuse donc à l’intérieur du myocarde.
Mais c'est aussi un centre d'automatisme tertiaire, capable de décharger spontanément des impulsions à la
fréquence de 20 à 40 par minute. C’est à dire que si vous mettez juste les ventricules dans une solution
saline, vous pourrez obtenir une contraction automatique de l’ordre de 20 à 40 par minute.
Conduction intracardiaque
Sur une vue antéro-droite du cœur, les cavités droites, oreillette et ventricule sont ouvertes, permettant de
voir le système nodal et sa vascularisation.
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A la jonction de la veine cave supérieure et de l'oreillette droite, est situé le nœud sino auriculaire de Keith et
Flack. Au dessus de l'orifice du sinus coronaire, près de l'insertion de la valve septale de la tricuspide,
apparaît, sous l'endocarde, le nœud auriculo-ventriculaire d'Aschoff-Tawara.
Trois faisceaux unissent ces deux nœuds ; l'antérieur et le moyen passent dans la cloison inter-auriculaire, le
postérieur suit le sulcus terminalis (crista terminalis) et contourne par en dehors l'orifice de la veine cave
inférieure.
Du nœud auriculo-ventriculaire part le faisceau de His qui, après avoir donné ses branches gauches, se
continue par la branche droite. Celle-ci passe sous l'éperon de Wolf et, certaines de ses fibres s'engagent
dans la bandelette ansiforme.
Le nœud auriculo-ventriculaire, le faisceau de His et ses branches sont vascularisés par les artères septales
antérieures venues de l'artère interventriculaire antérieure et, par les branches septales inférieures venues de
l'artère interventriculaire inférieure. La première de ces branches, née à la croix des sillons, parfois d'ailleurs
de l'artère rétro-ventriculaire gauche, est l'artère du nœud de Tawara.
- Vues latérales de l’OD et du VD.
Sur la vue de l’OD, on peut noter la présence de :
- sinus coronaire,
- valve d’Eustache,
- crista terminalis (crête terminale) qui est une bandelette séparant l’OD en deux parties : une partie
postérieure au niveau des VCS et VCI, une OD plutôt lisse et une partie antérieure très fibreuse, cette
bandelette de crista terminalis pourra être le siège de courts circuits.
- fosse ovalis, lorsque celle-ci n’est pas fermée, on peut parler de communication interauriculaire
(CIA), il peut également exister des toutes petites communications que l’on appelle foramen ovale
perméable qui sont responsables d’accidents de plongée ; mais cet élément anatomique n’a aucun
rôle dans la conduction cardiaque.
- NAV
- sinus coronaire
- valve tricuspide
- tendon de Todaro
- faisceau de His
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Schéma voies de conductions :
Si on rajoute les voies de conduction, on voit le nœud sinusal, les voies internodales antérieure et latérale en
vert, la voie internodale supérieure de Bachman (celle qui passe devant la VCS et qui va rejoindre l’OG), le
NAV avec la voie rapide en jaune et la voie lente en vert, le faisceau de His en orange avec la branche droite
qui court sur la face latérale du septum et qui se termine par le réseau de Purkinje et la branche gauche qui
plonge sur le versant latéral du ventricule gauche avec un faisceau antérieur et un faisceau postérieur.
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II.
Système nerveux extracardiaque
Tout ce système d’automaticité intrinsèque, ce système cardiaque qui fait que le cœur bat tout seul à un
rythme défini par le nœud sinusal, sera sous la dépendance d’un système nerveux extracardiaque.
Nous allons dans cette partie détailler les nerfs qui sont liés à l’activité cardiaque.
Pour rappel, le système nerveux extracardiaque orthosympathique accélère le cœur, le parasympathique,
lui, ralentit le cœur.
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Le système nerveux parasympathique est représenté par le nerf vague (X). Ce nerf est stimulable par
application d’une pression sur les yeux.
Ce nerf vague part du bulbe rachidien, il chemine le long des carotides, lâche des afférentations cardiaques
puis descend jusqu’au tube digestif au niveau du plexus solaire. Il va donner des afférences au nœud
sinusal et au NAV.
Il s'agit d'un système cholinergique dont la stimulation entraine un ralentissement du cœur.
Une stimulation excessive de ce nerf provoque le malaise vagal. Ce malaise vagal peut être provoqué par
des émotions fortes, par massage carotidien (amplification de la stimulation parasympathique), par uppercut
de l’estomac avec douleur au niveau du ventre, par stimulation parasympathique intense.
Des médicamentes comme la striadine (agoniste cholinergique) va entrainer la stimulation du nerf vague.
Le système nerveux orthosympathique est représenté par un système adrénergique ou noradrénergique,
médié par la moelle épinière et les chaines ganglionnaires. Sa stimulation sera responsable de
l’accélération cardiaque, d’un chronotropisme positif, de l’augmentation de la contraction.
Nous ne détaillerons pas ici toutes les chaines ganglionnaires, ni le fait que les modulations hormonales
entrent également en jeu avec la noradrénaline synthétisée par les surrénales.
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Rappel sur le trajet des nerfs vagues :
Les nerfs vagues gauche et droit descendent le long des carotides et donneront des afférentations cardiaques.
Une particularité anatomique est que le nerf vague donne aussi des branches récurentielles.
Le nerf vague donnera donc deux branches qui iront aux cordes vocales, ces branches mobiliseront ces
cordes vocales. Ce sont les branches récurentielles, importantes à connaître, non pas d’un point de vue
cardiaque mais d’un point de vue éventuellement chirurgical tout simplement car elles ne paraissent pas au
même endroit.
En effet, la branche récurentielle issue du nerf vague droit va aller derrière la thyroïde jusqu’aux cordes
vocales, elle va boucler au niveau du TABC (tronc artériel brachio-céphalique), alors que la branche
récurentielle issue du nerf vague gauche va tourner sous la crosse aortique et passer le long des carotides.
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Cela est utile pour les futurs chirurgiens, il faut savoir où passent les branches. On sait notamment que ces
deux branches passent par la thyroïde. Lors d’une opération de cet organe, il y a un risque de paralysie
récurentielle si on abime une branche récurrente.
III.
Applications pratiques
1.
Electrocardiogramme
La première application pratique permise par la connaissance du système d’automatisme cardiaque est
l’obtention d’un ECG (enregistrement de l’activité cardiaque).
Comme vu précédemment, il y a une activité automatique au niveau du nœud sinusal, du nœud auriculoventriculaire et des ventricules. Chaque impulsion électrique (qui est descendante) va générer une onde, il
y aura une production électrique qui, amplifiée, va pouvoir être enregistrée et donner les tracés
d’électrocardiogramme.
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IV. Troubles de conduction : bloc, pacemaker
La deuxième application clinique est la notion de bloc cardiaque.
Ce dessin représente uniquement les tissus de conduction au niveau cardiaque (donc le cœur sans les
oreillettes, les ventricules, le myocarde, etc...) :
- Nœud sinusal
- Voies internodales
- NAV
- Faisceau de His avec ses branches
- Réseau de Purkinje.
Chaque partie du circuit électrique a une activité de pacemaker automatique, une activité automatique
propre. Plus on va descendre dans la structure cardiaque, moins l’automaticité sera rapide :
- le nœud sinusal a une automaticité propre de 60 à 100 par minute si on le désafférente des systèmes
ortho et parasympathiques.
- le nœud AV a une automaticité de 40 à 60 par minute.
- les ventricules avec le réseau de Purkinje ont une automaticité de 20 à 40 par minute.
En fonction d’où va se situer le problème de certaines maladies cardiaques, on peut avoir :
- une dysfonction sinusale, certains patients auront un nœud sinusal fatigué.
- certains patients auront un bloc auriculo-ventriculaire, c’est à dire que le faisceau de His va se
rompre avec l’âge.
- certains infarctus peuvent abimer les branches distales.
On aura des conséquences différentes sur l’ECG et sur les symptômes, on aura également des prises en
charge différentes.
Nous avons sur le 1er ECG un patient qui a un problème de nœud sinusal qui saute une fois sur trois.
A l’inverse, sur le 2e ECG, le patient présente un BAV. Les ondes P correspondent à l’activité des
oreillettes, les ondes QRS correspondent à l’activité des ventricules.
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Que ce soit sur l’ECG 2 ou 3, on voit ici des ondes P, des oreillettes qui envoient l’influx, avec des QRS qui
sont complètement dissociés, qui n’écoutent plus du tout l’information issue des oreillettes. Plus le problème
cardiaque est haut, plus le rythme d’échappement sera rapide.
Ces problèmes de conduction électrique, ces phénomènes de blocs, entraineront des syncopes (le patient dira
à son médecin : je suis tombé dans les pommes, je ne sais pas pourquoi).
Le seul moyen de traiter une personne ayant un BAV ou un bloc sinuso sera la pose d’un pacemaker
Un pacemaker est un appareil de petite taille que l’on met sous la peau avec à l’intérieur de ce pacemaker :
une batterie, un circuit électronique en titane, un connecteur relié à un certain nombre de sondes selon la
pathologie.
S’il y a nécessité de deux sondes :
- une sonde sera descendue via la veine sous clavière, le tronc veineux innominé, la veine cave
supérieure gauche, cette sonde sera posée au niveau de l’oreillette, du nœud sinusal, elle va écouter
et éventuellement stimuler si le nœud sinusal est défaillant ;
- une sonde ira jusqu’au ventricule, elle va écouter et éventuellement stimuler si elle voit qu’il n’y a
pas d’influx électrique qui parvient jusqu’à elle.
V.
Troubles du rythme : tachycardie, fibrillation
A côté des troubles de conduction, nous pouvons avoir des problèmes de courts circuits, des troubles du
rythme. On peut entendre plein de noms : palpitations, tachycardies, fibrillations. Tout cela signifie qu’il y a
un problème de rapidité, voire de désorganisation de l’activité électrique.
La notion de trouble du rythme peut concerner les étapes auriculaires ou ventriculaires.
Par exemple, la fibrillation auriculaire est une activité électrique complètement désorganisée à l’étage des
oreillettes qui est responsable d’une accélération du rythme cardiaque et d’une désorganisation de la
contraction ventriculaire mais qui restera efficace. Les patients présentant une FA auront des palpitations
irrégulières, ils seront essoufflés. Cette fibrillation de l’oreillette n’aura que peu d’incidence sur le ventricule
puisque le nœud auriculo-ventriculaire va jouer le rôle de fusible et permet donc de limiter la conduction, la
désorganisation électrique au niveau des ventricules.
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A l’inverse, quelque chose de beaucoup plus grave et de mortel est la fibrillation ventriculaire. Cette
fibrillation ventriculaire est un court circuit complétement désorganisé à l’étage des ventricules qui n’auront
plus de contraction efficace et donc le seul moyen de récupérer une activité électrique et mécanique correcte
va être de réaliser un choc électrique.
Sur le 1e ECG, nous pouvons voir un patient avec un rythme régulier malgré la présence d’une extrasystole
(petite étincelle, il s’agit d’un battement supplémentaire), cependant une nouvelle extrasystole va induire un
court circuit (FV) dont le seul moyen d’arrêt sera d’envoyer un choc électrique afin de faire repartir le cœur
de façon régulière et redonner au nœud sinusal sa fonction de stimulus.
Le choc électrique n’a d’intérêt que lorsque le patient est en fibrillation, si le patient est en asystolie (tracé
plat) cela n’aura aucun intérêt.
Il faudra effectuer un massage cardiaque, injecter de l’adrénaline pour tonifier le cœur. Le seul intérêt du
choc électrique est la fibrillation.
VI. Troubles du rythme et de conduction : Exploration électrophysiologique
Il y a un sous domaine de la cardiologie qui s’appelle la rythmologie où le circuit électrique va pouvoir être
exploré. Il n’est pas compliqué d’explorer le circuit électrique, il suffit de monter par la veine fémorale, puis
par la VCI et arriver dans une cavité cardiaque droite avec des cathéters chez un patient allongé sur une table
d’examen après une anesthésie locale au niveau de la veine fémorale. Avec une caméra à RX, on va localiser
les sondes en radioscopie et ces sondes vont être reliées à des câbles et une baie d’électrophysiologie qui va
recueillir le signal électrique en regard des différentes structures.
Par exemple, ici le patient a une sonde dans le VD, une sonde sur le faisceau de His et une sonde qui explore
l’OG par passage via la voie jugulaire puis par le sinus coronaire, nous pouvons même passer par l’aorte
pour explorer le His de l’autre côté si besoin.
Quoiqu’il en soit, toutes ces sondes permettent d’explorer le cœur, quand nous allons enregistrer l’ECG de
surface :
- une sonde va enregistrer l’activité atriale au niveau du nœud sinusal,
- une sonde va enregistrer l’activité de l’oreillette, du faisceau de His et du ventricule,
- la sonde au niveau du sinus coronaire va pouvoir enregistrer à la fois l’activité au niveau de
l’oreillette et du ventricule
- et une sonde n’enregistrera que le signal ventriculaire qui est concomitante du QRS.
Toutes ces explorations électrophysiologiques vont avoir pour fonction, si quelqu’un vient consulter pour
une syncope ou perte de connaissance dont l’origine est inconnue, de déterminer s’il n’a pas un bloc
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notamment au niveau d’une fragilité du faisceau de His. Ces explorations électrophysiologiques permettent
d’étudier les vitesses de conduction et donc d’affirmer par exemple qu’il s’agit bien d’une syncope due à un
faisceau de His qui vient de se rompre et donc qu’il faut poser une pile.
VII. Trouble du rythme : ablation par radiofréquence
L’autre application clinique du trouble du rythme va être de pouvoir guérir certaines palpitations liées à des
courts circuits qui tournent au niveau de l’OD ou de l’OG (tachycardie de bouveret, fibrillation de
l’oreillette, flutter).
Le principe est le même que pour l’exploration électrophysiologique.
Ici, il y a eu un court circuit au niveau des veines pulmonaires (au niveau de l’OG). On aura des cathéters de
forme particulière, un de ces cathéters sera un cathéter de radiofréquence qui va permettre l’ablation, qui va
permettre de cautériser, de brûler la zone du court circuit.
Dans le cas présent, on a une ablation de fibrillation de l’oreillette qui est liée à des extrasystoles
(impulsions électriques ne provenant pas du nœud sinusal mais des oreillettes ou des ventricules, ces
impulsions seront prématurées par rapport à l’activité électrique cardiaque normale, ces petites extrasystoles
vont pouvoir provoquer des courts circuits et notamment des fibrillations).
La fibrillation vient souvent de l’OG avec des extrasystoles qui proviennent de l’une des 4 veines
pulmonaires.
Le but ici est de brûler à gauche, on passera donc soit par un foramen ovale perméable soit on effectuera un
cathétérisme trans-septal : avec un aiguille on perce un trou, qui se refermera seul, vers l’OG.
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