Dipôles électriques

Dipôles électriques - ECG
Stage de pré-rentrée PACES 2016-2017
Basé sur le cours du Pr Salaün
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Loi de Coulomb
La loi de Coulomb s'exerce entre 2 particules chargées.
Sa force F est :
• inversement proportionnelle à la distance
• directement proportionnelle aux charges
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Le Champ
Sphère d'interaction possible
Une particule chargée q crée
une zone, un potentiel d’interaction E
que l’on appelle “champ” électrique.
Elle crée un champ isotrope car chaque particule q’ qui entre dans cette sphère
aura la même interaction, et ce, peu importe sa direction.
En revanche, plus la particule sera éloignée, plus l’interaction sera faible.
Le champ total est la somme vectorielle des champs unitaires.
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Le travail
Le travail W est une énergie qui dépend seulement de la distance entre les
charges (et non pas de la trajectoire).
2 charges de même signe : W > 0 : éloignement
2 charges de signe différent : W < 0 : rapprochement
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Le Potentiel
Contrairement au champ, le potentiel V est une valeur scalaire (ou algébrique) et
non vectorielle.
Le potentiel total est la somme algébrique des potentiels unitaires.
Finalement, le champ électrique en un point s’obtient par dérivation du potentiel
en ce point.
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Les dipôles
Un dipôle électrique se compose de 2 particules chargées de module identique
(même intensité en valeur absolue) mais de signe opposé (-Q et +Q)
respectivement placées en 2 points distants de d=2a.
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Les dipôles
Cette distance d est très faible par rapport à la distance à laquelle le potentiel est
mesuré (au point M), le dipôle est donc macroscopiquement neutre mais
microscopiquement non neutre car les deux particules chargées agissent sur leur
environnement proche.
Tout comme une charge unique, un dipôle créé un potentiel et donc un champ.
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Potentiel du dipôle
Le potentiel du dipôle s’affaiblit plus vite que celui de la charge unique.
Rayon d’action plus court = macroscopiquement neutre
Potentiel max lorsque θ = 0 ou π.
Minimum lorsque θ = π/2
p = 2aQ : moment dipolaire (C.m)
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Potentiel du dipôle
Un dipôle est asymétrique.
Action d’un champ externe
L’action d’un champ externe sur un
dipôle a pour effet la rotation et
l’alignement de celui-ci dans l’axe du
champ.
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Dépolarisation d’une fibre
Moment dipolaire global = Somme de tous les potentiels du dipôle cumulés
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Dépolarisation d’une fibre
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Dépolarisation d’une fibre
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Dépolarisation d’une fibre
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Potentiel créé par un feuillet
Au niveau du front de dépolarisation, on remplace chaque
fibre par son dipôle équivalent.
L'ensemble forme un feuillet chargé assimilable à un dipôle
unique de moment M, perpendiculaire au feuillet, orienté
de la zone dépolarisée (grise) vers la zone de repos.
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Théorie d’Einthoven
1ère hypothèse :
A chaque instant le potentiel créé par le coeur en
voie d’activation ou de restauration peut être
assimilé à celui créé par un dipôle unique. (vrai si
l’on observe le coeur en un point éloigné (bras et
jambes)).
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Théorie d’Einthoven
2ème hypothèse :
L’origine du vecteur de ce moment M de ce dipôle peut
être considéré comme fixe (le centre électrique du
coeur, localisé dans le ventricule gauche).
Il est le centre d’un triangle équilatéral dont les
sommets sont à la racine des membres supérieurs et
du pubis.
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Théorie d’Einthoven
3ème hypothèse :
Les membres sont de simples conducteurs linéaires
et le corps constitue un milieu de résistivité
homogène.
Les points de recueil R (right), L (left), F (feet) des
dérivations des membres sont assimilés aux 3
sommets d’un triangle équilatéral dont le centre
électrique du coeur occuperait le centre de gravité.
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Borne centrale de Wilson
La BW est obtenue en raccordant entre elles les
électrodes R, L et F.
VR + VL + VF = 0, (au niveau vectoriel) constant dans le
temps, peut être pris comme potentiel de référence.
BW = (R + L + F) / 3 = 0
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Dérivations unipolaires augmentées (plan frontal)
Loi de Goldberger :
Si on déconnecte R de BW
on obtient aVR :
aVR = 3/2 VR
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Dérivations bipolaires standards (plan frontal)
Loi d’Einthoven : DI + DIII = DII
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Triangle d’Einthoven et double triaxe de Bailey
3 électrodes, 6
mesures
Associe 3 dérivations bipolaires
et 3 dérivations unipolaires
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Signal ECG
Dérivations précordiales (plan horizontal)
Pour info :
V1 = 4ème Espace Intercostal Droit
V2 = 4e EIC G
V3 = entre V2 et V4
V4 = 5e EIC G ligne médio-claviculaire
V5 = intersection ligne axillaire antérieure et
horizontale / V4
V6 = intersection ligne axillaire moyenne et
horizontale / V4
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Applications :
Le double triaxe de Bailey et le vectocardiogramme
Le vectocardiogramme
utilisé dans l’ECG s’obtient
par superposition du double
triaxe de Bailey avec un
tracé qui représente
l’avancée du front de
dépolarisation dans le coeur.
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Applications
0
⇒ Comment passer de l’un à l’autre ?
NB : le croisement des axes est considéré comme l'origine.
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Applications
Exemple :
Le moment dipolaire du coeur en 1 correspond à l'enregistrement en aVR en t2.
Vrai ou faux ?
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Applications
1ère étape : Commencer par repérer sur le graphique le temps donné (t1, t2, t3…) et
remonter jusqu’à la courbe qui nous intéresse.
Ici nous sommes à t2.
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Applications
2ème étape : Regarder si l’on atteint la courbe à son sommet positif, son sommet négatif
ou au moment où elle croise l’abscisse, (c’est-à-dire où elle est nulle.). Si on n’atteint pas
ces parties distinctives, il faut juste regarder si c’est positif ou négatif.
Ici nous nous intéressons à aVR qui est nulle en t2.
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Applications
3ème étape : Retourner sur le double triaxe, ne s’intéresser qu’à la dérivation (aVL, aVR
ou aVF) et au moment dipolaire dont il est question.
Ici nous nous intéressons à aVR et au moment dipolaire 1.
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Applications
4ème étape : Découper le vecteur de la dérivation en deux parties à partir du croisement
des autres vecteurs. Côté flèche, ce sera positif, côté « trait » ce sera négatif, et
perpendiculaire ce sera nul !
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Applications
5ème étape : Regarder vers où s’oriente le moment et repérer si (rapporté de façon
perpendiculaire au vecteur de la dérivation) ce moment constitue un max dans le positif ou le
négatif (donc respectivement sommet positif et sommet négatif) ou bien si le moment est
perpendiculaire au vecteur (= nul dans le graphique).
Ici, le moment dipolaire 1 est perpendiculaire à l’axe de la dérivation aVR, il doit donc être nul
sur le graphique.
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Applications
Conclusion :
On se retrouve bien avec un moment 1 perpendiculaire à aVR sur le double triaxe de Bailey,
ce qui correspond à l’ordonnée nulle en aVR sur le graphique à t2.
Vrai !
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Applications
NB : Si on avait pas atteint de parties distinctives sur le graphique (ex : t7 sur aVL, on peut
regarder comment se comportent les autres dérivations au même temps et vérifier que ça
colle avec le moment sur le triaxe.
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Applications
A)
B)
C)
Le moment dipolaire du coeur en 1 correspond à l'enregistrement en aVR en t2.
Le moment dipolaire du coeur en 3 correspond à l'enregistrement en aVF en t7.
L'enregistrement électrique du coeur en aVL à t5 correspond au moment dipolaire cardiaque en 3.
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Applications
A)
B)
C)
D)
E)
Si le graphique E correspond à DI, le graphique A peut-il correspondre à DII ?
Si le graphique A correspond à DII, le graphique F peut-il correspondre à aVL ?
Si le graphique C correspond à aVF, le graphique A peut-il correspondre à DIII ?
Si le graphique F correspond à aVR, un autre signal isoélectrique sera orienté à -60° ?
Si le graphique A correspond à DIII, le graphique E peut-il correspondre à un signal orienté en -30°
?
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ECG (pour info)
Signal ECG : complexe P QRS T
-
Onde P : dépolarisation auriculaire
Intervalle PR (isoélectrique) : <200ms
Complexe QRS : dépolarisation ventriculaire
Onde T : repolarisation ventriculaire
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Exemples pathologiques (pour info)
A)
Fibrillation auriculaire
Activation de multiples foyers ectopiques au niveau des
oreillettes.
Absence d'onde P.
B)
Bloc auriculo-ventriculaire
Temps de conduction auriculo-ventriculaire augmenté (PR > 0.2s)
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Exemples pathologiques (pour info)
C) Bloc de branche gauche
Déphasage dépolarisation VG/VD
D) Hypertrophie ventriculaire gauche
Paroi VG très épaissie.
Amplitude anormale du complexe QRS dans les dérivations précordiales.
Dérivation axiale G.
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Exemples pathologiques (pour info)
E)
Infarctus du myocarde
Onde Q pathologique.
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