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UE 5 – Clerici
Biophysique cardiaque
L’activité électrique cardiaque
L’électrocardiogramme (ECG) est un élément de base de l’examen cardiologique, il transcrit l’activité
électrique cardiaque normale et pathologique.
I. Historique
En 1842, le physicien italien Carlo Matteucci remarque qu’un courant électrique accompagne chaque
battement de cœur chez les grenouilles.
En 1872, le physicien français Gabriel Lippmann invente un électromètre. Il s’agit d’un mince tube de
verre contenant de l’acide sulfurique au-dessus de mercure. Observé au microscope, la hauteur du ménisque
du mercure varie en fonction du potentiel électrique.
En 1876, à l’aide de l’électromètre de Lippmann l’anglais E. J. Marey remarque que le courant produit par le
cœur d’une grenouille peut être divisé en deux phases (celles que l’on nommera plus tard QRS et T).
En 1887, le physiologiste britannique Augustus D. Waller publie le premier électrocardiogramme
humain, toujours réalisé à l’aide d’un électromètre.
En 1895, Willem Einthoven se sert d’un électromètre amélioré pour distinguer quatre phases qu’il nomme
P, Q, R, S et T.
En 1902, Einthoven publie le premier électrocardiogramme réalisé avec un galvanomètre. Des bassines
remplies d’eau salée, dans lesquelles il trempait ses bras et sa jambe, servaient d’électrodes reliées au
galvanomètre.
historique
•En 1842, le physicien italien Carlo Matteucci remarque qu'un courant électrique accompagne
chaque battement de cœur chez les grenouilles. 
•En 1872, le physicien français Gabriel Lippmann invente un électromètre, Il s'agit d'un mince tube
de verre contenant de l'acide sulfurique au-dessus de mercure. Observé au microscope, la hauteur
du ménisque du mercure varie en fonction du potentiel électrique.
•En 1876, à l'aide de l'électromètre de Lippmann l'anglais E.J. Marey remarque que le courant
produit par le cœur d' u ne grenouille peut être divisé en deux phases ( celles que l'on nommera
plus tard QRS et T ).
•En 1887, le physiologiste britannique Augustus D Waller publie le premier électrocardiogramme
humain, toujours réalisé à l'aide d'un électromètre.
historique
•En 1895, Willem Einthoven se sert d'un électromètre amélioré pour distinguer quatre phases qu'il
nomme P, Q, R, S et T.
•En 1902, Einthoven publie le premier électrocardiogramme réalisé avec un galvanomètre.
•En 1906, Einthoven publie la première présentation d‘ECG normaux et an ormaux. 
•En 1924, Willem Einthoven reçoit le prix Nobel pour l'invention de l'électrocardiographe.

En 1906, Einthoven publie la première présentation d’ECG normaux et anormaux.
En 1924, Willem Einthoven reçoit le prix Nobel pour l’invention de l’électrocardiographe.
II. Rappel anatomique et physiologique
1. Potentiel d’Action
La somme des Potentiels d’Action sera responsable de l’électrocardiogramme. Les ions Na+, K+ et
Ca2+entrent en compte dans la genèse du PA. Toute perturbation de ces ions peut entraîner des problèmes
électriques cardiaques notamment des court-circuits ou des troubles de conduction.
Tous les médicaments qui touchent les ions Na+ et K+ peuvent avoir une répercussion cardiaque.
2. Circuit électrique
- Nœud sinusal
- Nœud Auriculo-ventriculaire
- Faisceau de His
- Branches droite et gauche
- Réseau de Purkinje
Rappel anatomique et physiologique
Potentiel d’Action
Rappel anatomique et physiologique
Circuit éléctrique
Nœud sinusal
Nœud Auriculoventriculaire
Faisceau de His
Branche droite et gauche
Réseau de Purkinje

3. Activité électrique et ECG
1. Dépolarisation du nœud sinusal
2. Dépolarisation des oreillettes. Cette dépolarisation conduit à l’onde P.
3. Dépolarisation de nœud A-V et du tronc du faisceau de His. Le passage de la dépolarisation par le
nœud A-V et le tronc du faisceau de His donnera l’espace PR (passage des oreillettes aux
ventricules).On ne voit pas le passage très rapide dans le faisceau de His sur l’électrocardiogramme.
Le seul moyen de visualiser le faisceau de His est d’y mettre une sonde pour l’enregistrer. Sur l’ECG
on ne peut pas voir s’il y a un problème de fragilité du faisceau de His, il faut faire une exploration.
4. Dépolarisation de la paroi myocardique. Cette dépolarisation est dénommée QRS.
5. Repolarisation de la paroi myocardique. Cette repolarisation correspond à l’onde T.
La nomenclature :
L’onde P positive est liée à l’activité des oreillettes.
L’onde Q dépendra des électrodes qui enregistreront l’activité électrique. C’est la 1ère onde négative d’un
complexe QRS. Dans certaines dérivations il n’y a pas d’onde Q, d’où l’espace PR.
L’onde R est l’onde positive du complexe QRS.
L’onde S est la 2ème onde négative.
Nœud sinusal
Voies inter-atriales
Voies inter-nodales
Tronc du Faisceau
de His
Nœud 
auriculo-ventriculaire
Branche D du
faisceau de His
Branche G du
faisceau de His
Hémibranche
Antérieur Hémibranche Postérieur
Réseau de
Purkinje
P
PR Q
R
ST
T
S
Repolarisation de la paroi myocardique
1
2 2
3
4
4
4 4 4
4
5
5
55
5
5

III. Principe de l’ECG
Le cœur est un générateur d’électricité.
Chaque dépolarisation et repolarisation entraînent une variation du champ magnétique cardiaque.
Le corps étant un milieu conducteur :
On peut recueillir grâce à des électrodes placées sur les téguments (membres et thorax) les différences de
potentiels provenant de l’activité cardiaque.
L’électrocardiographe permet d’enregistrer et d’amplifier ces variations qui constituent
l’électrocardiogramme (ECG).
Le tracé varie selon l’emplacement des électrodes. En fonction de la position de l’électrode par rapport au
cœur, le tracé sera différent.
1. Notion de vecteur électrique instantané élémentaire
Cette notion permettra de savoir si une électrode verra en premier une onde R (positive) ou Q (négative).
Au repos l’intérieur de la cellule est négatif (-90mV), l’extérieur est positif. Quand elle va se dépolariser, les
ions Na+ vont entrer.
Au cours de la dépolarisation, les charges vont s’inverser (cellule positive à l’intérieur, négative à
l’extérieur).
Si on positionne une électrode de chaque côté de la cellule cardiaque, le sens de négativation (l’extérieur se
charge -) de la cellule cardiaque va entraîner une dépolarisation qui pourra être enregistrée et donner un
vecteur de dépolarisation. En allant de A vers B on verra une onde positive dans le sens de dépolarisation.
L’amplitude de ce vecteur (donc de l’onde Q, R ou S) dépendra de l’orientation de la cellule myocardique,
de la déflexion par rapport aux électrodes A et B.
La déflexion sera maximale quand la cellule cardiaque donc le vecteur instantané sera parallèle aux 2
électrodes qui l’enregistrent.
•Notion de vecteur électrique instantané élementaire
Principe de l’E CG

Le plus petit signal sera enregistré quand le vecteur sera perpendiculaire au sens AB des électrodes.
L’électrode qui voit fuir le courant va inscrire sur l’ECG une onde négative.
L’électrode qui voit arriver le courant va inscrire une onde positive.
Cette onde sera plus ou moins ample (positive ou négative) selon la direction du vecteur.
Le signal enregistré fera la somme de tous les vecteurs, de toutes les orientations des fibres myocardiques
pour donner le signal final.
La dépolarisation se fait de l’endocarde vers l’épicarde, le courant ionique est de même sens, on aura une
onde positive.
La repolarisation se fait dans l’autre sens de l’épicarde vers l’endocarde, on aura une onde négative.
Pourquoi l’onde T est-elle positive ? C’est parce que le sens de dépolarisation et de repolarisation n’est pas
le même.
La dépolarisation du ventricule se fait de l’endocarde vers l’épicarde avec une électrode qui voit le signal
positif.
La repolarisation se fait de l’épicarde vers l’endocarde, et la négativation se faisant aussi dans le sens inverse
(opposé) à la dépolarisation, cela donne un signal + (- par -). (La repolarisation et la négativation vont dans
le même sens). L’onde T est donc positive.
La dépolarisation de QRS (donc R) et la repolarisation signifiée par l’onde T sont toutes les deux positives.
Toutes les fibres myocardiques ne vont pas dans le même sens. La somme des vecteurs élémentaires va créer
l’ECG en fonction de l’électrode exploratrice.
Principe de l’E CG