Anatomie générale du cœur

Anatomie générale du cœur
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Définition
Le système circulatoire est l’ensemble des structures anatomiques qui servent à véhiculer le
sang. Il est constitué d’une pompe (le cœur), de tubes efférents (les artères) et de tubes
afférents (les veines et les lymphatiques). La circulation du sang est à sens unique.
Le cœur est un muscle creux, à fibres musculaires striées dont la contraction est rapide et
involontaire et qui sert de pompe à la circulation sanguine. C’est un organe cloisonné en
quatre cavités, deux atriums (droit et gauche) et deux ventricules (droit et gauche). Il éjecte
le sang non oxygéné vers les poumons par l’artère pulmonaire, puis le reçoit par les veines
pulmonaires, pour l’éjecter dans l’organisme par l’aorte et le recevoir à nouveau par les
veines caves (fig 1). La circulation pulmonaire est donc le circuit de l’hématose et inclue le
système circulatoire du ventricule droit à l’atrium gauche. La circulation générale est le
circuit de l’oxygénation des tissus et inclue le système circulatoire du ventricule gauche à
l’atrium droit.
Figure 1 : Schéma de la circulation sanguine
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Situation
Le cœur est situé dans le thorax. Il est localisé dans le médiastin, espace qui sépare les deux
poumons (fig 2). Dans le médiastin, il est antérieur. Il repose sur le diaphragme (muscle
respirateur principal qui divise la cavité du tronc en cavité abdominal et en cavité
thoracique).
Figure 2 : Schéma de la situation du coeur
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Organogenèse
Le cœur dérive d’une masse de tissu mésenchymateux situé juste au dessus du septum
transversum (qui est à l’origine d’une partie du diaphragme). Initialement, la veine
ombilicale, la veine vitelline droite, la veine vitelline gauche et les canaux veineux [de Cuvier]
(confluence des veines cardinales crâniales et caudales droite et gauche) forment deux tubes
qui se poursuivent par l’apparition des aortes primitives (fig 3). Ces deux tubes s’accolent et
fusionnent pour ne former qu’un seul tube cardial primitif (fig 4).
Figure 3 : Schéma des structures embryonnaires à l’origine du tube cardiaque
Figure 4 : Accolement et fusion des tubes pour former le tube cardiaque primitif
Ce tube cardial commence à s’entourer d’une séreuse à deux feuillets (qui sont à l’origine du
péricarde viscéral et du péricarde pariétal). Il se dilate en vésicules (fig 5) pour former quatre
cavités primitives : le sinus veineux (qui reçoit les veines vitellines, les canaux veineux et la
veine ombilicale), l’atrium primitif, le ventricule primitif et le bulbe artériel primitif. Le tube
cardial primitif s’allonge, mais dans un espace restreint. En s’allongeant, il présente une
plicature qui amène en position antérieure le ventricule primitif qui se développe plus
encore que l’atrium primitif (fig 6 et 7).
Figure 5 : Dilatation du tube cardial primitif en quatre vésicules
Figure 6 : Vue postérieure de la plicature du tube cardiaque
Figure 7 : Schéma de la plicature du tube cardiaque en coupe
Le cloisonnement des atriums débute vers le 30ème jour de la vie intra-utérine (fig 8, 9 et 10).
Le canal auriculaire (entre l’atrium primitif et le ventricule primitif) se rétrécit par la
formation de bourrelets endocardiques (futures portions de la valve tricuspide à droite et
de la valve mitrale à gauche). Puis il se divise en deux orifices (droit et gauche) par
l’apparition du septum intermédiaire. Une cloison verticale, le septum primaire naît de la
paroi postéro-supérieure de l’atrium primitif en regard de la limite gauche. Ce septum
primaire se développe vers le septum intermédiaire. Une cloison, parallèle au septum
primaire, se développe ensuite contre la face droite de ce septum primaire pour le
dédoubler. Il s’agit du septum secondaire qui est plus épais et qui a un développement plus
lent. Ce septum secondaire ne fait que recouvrir le septum primaire. Ces deux septums sont
à l’origine du septum inter-atrial. Il persiste un orifice [foramen de Botal] inter-atrial
permettant au sang en provenance du sinus veineux de passer de l’atrium droit à l’atrium
gauche qui n’est donc pas exclu de la circulation sanguine fœtale. Les quatre veines
pulmonaires se jettent progressivement dans l’atrium gauche. Ce n’est qu’avec les premières
inspirations et la mise en route de la circulation pulmonaire que ce foramen se ferme sous
l’augmentation de la pression sanguine intra-atriale gauche, aux alentours du 3ème ou 4ème
jour après la naissance. La persistance de ce foramen est à l’origine des communications
inter-atriales. L’accolement du septum primaire et du septum secondaire est à l’origine de la
fosse ovale. Par ailleurs, il existe aussi un épaississement du canal séparant le sinus veineux
et l’atrium primitif. Cet épaississement est à l’origine de la valve de la veine cave inférieure
et du limbe de la fosse ovale.
Le cloisonnement des ventricules est contemporain du cloisonnement des atriums. Une
cloison musculaire se forme près de la pointe et de la face inférieure du ventricule primitif, le
septum inférieur. Il se dirige vers le septum intermédiaire. La jonction de ces deux septums
ne ferme pas complètement le futur septum inter-ventriculaire. Il persiste un foramen interventriculaire. Ce dernier est fermé progressivement par le développement d’une cloison
fibreuse en provenance du cloisonnement du bulbe artériel (fig 11). Il peut persister une
communication inter-ventriculaire.
Du septum intermédiaire se développent également les ébauches des portions les plus
internes des valves atrio-ventriculaires (tricuspide et mitrale). Enfin, le cloisonnement du
bulbe artériel passe au milieu de l’ébauche de deux des quatre cuspides des valves du bulbe
(fig 12). Ce cloisonnement divise l’orifice du bulbe en deux orifices à trois cuspides, d’une
part l’orifice pulmonaire à la sortie du ventricule droit et d’autre part l’orifice aortique à la
sortie du ventricule gauche.
Figure 8 : Début du cloisonnement du cœur par l’épaississement des bourrelets
endocardiques et l’apparition du septum primaire, su septum intermédiaire et du septum
inférieur.
Figure 9 : Apparition des veines pulmonaires et du septum secondaire
Figure 10 : Après la naissance, la mise en pression de l’atrium gauche
ferme le foramen inter-atrial.
Figure 11 : Cloisonnement des ventricules par le septum intermédiaire, le septum inférieur et
le cloisonnement du bulbe artériel
Figure 12 : Vues supérieures du cloisonnement du bulbe artériel
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Morphologie externe
Le cœur a une forme pyramidale triangulaire de grand axe dirigé en avant, à gauche et
légèrement en bas. La pointe de cette pyramide est l’apex du cœur. La base est en arrière
est représentée par les faces postérieures des atriums.
En vue antérieure (fig 13), la partie droite correspond à l’atrium droit où se jettent la veine
cave inférieure et la veine cave supérieure. Une « excroissance » est développée sur la face
antérieure et supérieure de l’atrium droit : l’auricule droite. La partie gauche correspond au
ventricule droit qui est séparé de l’atrium droit par le sillon atrio-ventriculaire droit. Le
ventricule droit se poursuit par l’infundibulum (ou bulbe) de l’artère de l’artère pulmonaire.
Le ventricule gauche déborde le ventricule droit en haut et à l’apex. Les deux ventricules
sont séparés par le sillon inter-ventriculaire antérieur. Le ventricule gauche se poursuit par
l’aorte qui contourne le tronc de l’artère pulmonaire en arrière.
En vue postérieure (fig 14), la partie droite est l’atrium droit. Il est séparé de l’atrium gauche
par le sillon inter-atrial. Ce dernier reçoit les quatre veines pulmonaires (deux inférieures et
deux supérieures). La partie gauche est représentée par le ventricule gauche dont il est
possible de distinguer la limite droite par le sillon inter-ventriculaire postérieur et la limite
postérieure par le sillon atrio-ventriculaire gauche.
Figure 13 : Vue antérieure du cœur
Figure 14 : Vue postérieure du cœur
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Morphologie interne
Le cœur est donc constitué de quatre cavités associées deux à deux. Le cœur droit est
constitué par l’atrium droit et le ventricule droit séparés de l’orifice tricuspide. Il reçoit le
sang non oxygéné de la circulation générale et l’éjecte à faible pression vers la circulation
pulmonaire au travers de l’orifice pulmonaire. Le cœur gauche est constitué est constitué
par l’atrium gauche et le ventricule gauche séparés par l’orifice mitral. Il reçoit le sang
oxygéné de la circulation pulmonaire et l’éjecte à forte pression vers la circulation générale
au travers de l’orifice aortique. Le cœur droit et le cœur gauche sont séparés par le septum
inter-atrial et le septum inter-ventriculaire. L’atrium droit est plus développé que le gauche.
L’orifice tricuspide est donc plus antérieur que l’orifice mitral. Entre ces orifices, il existe
alors une petite portion de septum atrio-ventriculaire (cloisonnant l’atrium droit du
ventricule gauche). Nous ne détaillerons ici que le cœur droit.
Dans l’atrium droit se trouvent cinq orifices (fig 15). La veine cave inférieure se jette dans la
paroi inférieure par un ostium cerclé en partie par la valve de la veine cave inférieure (résidu
embryonnaire). Le sinus coronaire se jette dans la paroi inférieure plus en avant par un
ostium également entouré partiellement d’une valve. La veine cave supérieure se jette dans
la paroi supérieure. L’auricule droite s’ouvre en haut de la paroi antérieure à la jonction de la
paroi supérieure et de la paroi externe. Plus bas sur la paroi antérieure s’ouvre l’orifice
tricuspide. Par ailleurs, la paroi latérale est tapissée de colonnes musculaires par les muscles
pectinés. La paroi interne est représentée par la fosse ovale (résidu du septum primaire et
du septum secondaire) cerclée par le limbe de la fosse ovale. La paroi postérieure est
marquée par une saillie allongée, la crête terminale (résidu de la paroi su sinus veineux).
L’orifice tricuspide est constitué de trois valves formant un anneau, la valve septale, la valve
antérieure et la valve postérieure. Chaque valve est reliée à la paroi musculaire du ventricule
par des cordages qui se divisent près des bords valvulaires (comme une « toile de
parachute »). Le rôle des valves est d’empêcher le retour du sang du ventricule vers l’atrium
sans compromettre le passage du sang de l’atrium vers le ventricule. Un orifice peut être
atteint d’un rétrécissement ou d’une insuffisance (comme par une rupture de cordage).
Figure 15 : Vue antérieure de la morphologie interne de l’atrium droit
Le ventricule droit est triangulaire à la coupe. Il possède ainsi une face inférieure, une face
antérieure et une face interne. La face interne est représentée par le septum interventriculaire. Toutes les faces sont marquées par des reliefs musculaires, sauf la portion
supérieure de la face interne (résidu du cloisonnement du bulbe artériel). De l’infundibulum
pulmonaire jusqu’à l’apex du cœur, se distingue le trabécule septo-marginale (fig 16). De
tous ces reliefs musculaires se détachent des muscles papillaires sur lesquels s’attachent les
cordages de la valve tricuspide.
Figure 16 : Schéma en coupe des cavités cardiaques et de la structure des valves tricuspide et
mitrale
Figure 17 : Vue antérieure de la morphologie interne du ventricule droit
L’orifice pulmonaire est situé en haut de l’infundibulum pulmonaire. Il est pourvu d’une
valve qui possède trois cuspides. Chaque cuspide a la forme d’un « nid de pigeon »
accompagné d’un nodule à son extrémité libre. Cette conformation permet le passage facile
du sang du ventricule vers l’artère pulmonaire et empêche le reflux du sang de l’artère vers
le ventricule. Ces valves peuvent également être rétrécies ou insuffisantes.
Les cavités gauches du cœur suivent le même schéma global que celui des cavités du cœur
droit. Des différences existent, parmi lesquelles il convient de noter que l’orifice mitral ne
comporte que deux valves (fig 18), que la paroi postérieure de l’atrium reçoit les quatre
veines pulmonaires sans qu’il y ait de résidu valvulaire. Enfin, l’orifice aortique est constitué
comme l’orifice pulmonaire, sauf qu’il est le siège de la naissance des artères coronaires
juste en dehors des « nids de pigeon » de deux des trois cuspides. L’entrée du flux sanguin
dans ces artères coronaires se fait alors lors du reflux sanguin qui survient avec la fermeture
des cuspides (fig 19).
Figure 18 : Vue postérieure de l’orifice tricuspide et de l’orifice mitral
Figure 19 : Vue endoluminale et en schéma en coupe de l’orifice aortique
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Structure
En dehors de la structure des valves (cuspides et cordages), les parois du cœur sont
constituées de trois tuniques. L’endocarde qui est un épithélium vasculaire (ou
endothélium) tapisse les cavités. Le myocarde est la couche fonctionnelle musculaire. Ces
fibres sont striées et disposées de façon réticulée. Il existe des fibres propres pour chacune
des cavités et des fibres communes superficielles ou profondes entourant plusieurs cavités.
Le myocarde du ventricule gauche est plus épais que celui du ventricule droit car il éjecte le
sang à haute pression dans la circulation générale. Enfin, la tunique externe est l’épicarde
qui est le feuillet viscéral du péricarde (fig 20 et 21).
Figure 20 : Vue antérieure du cœur montrant la ligne de réflexion péricardique viscéral en
péricarde pariétal. Il existe des culs de sac péricardique pré-cave (petite corne péricardique)
et pré-infundibulaire (grande corne péricardique). Lorsque l’on lace un doigt dans la cavité
péricardique, il est possible de contourner par l’arrière l’origine de l’aorte et le tronc de
l’artère pulmonaire (sinus péricardique transverse).
Figure 21 : Vue postérieure du cœur montrant la ligne de réflexion péricardique viscéral en
péricarde pariétal. Il existe des culs de sac péricardique rétro-atrial droit et rétro-atrial
gauche (entre les veines pulmonaires).
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Vascularisation
Le cœur est vascularisé par deux artères coronaires (fig 22, 23 et 24). Elles peuvent être
atteintes par sténose ou par spasmes lors de l’angor. L’ischémie d’un territoire coronaire
conduit à l’infarctus du myocarde. L’artère coronaire droite naît du bord droit de l’origine de
l’aorte. Elle longe le sillon atrio-ventriculaire droit jusqu’à la « croix » des sillons, puis longe
le sillon inter-ventriculaire postérieur (artère inter-ventriculaire postérieure) où elle se
termine avant d’atteindre l’apex. Elle donne plusieurs branches pour l’infundibulum
pulmonaire, pour l’atrium droit, pour une grande partie du ventricule droit et une petite
partie du ventricule gauche à la face inférieure. L’artère coronaire gauche naît du bord
gauche de l’origine de l’aorte, croise en arrière le tronc de l’artère pulmonaire. Elle donne
rapidement une branche circonflexe qui longe le sillon atrio-ventriculaire gauche et une
branche inter-ventriculaire antérieure qui chemine dans le sillon inter-ventriculaire antérieur
jusqu’à l’apex qu’elle contourne (artère de l’apex). L’artère coronaire gauche donne
plusieurs branches pour l’atrium gauche, pour la majeure partie du ventricule gauche, pour
la partie adjacente du ventricule droit. Les branches de ces deux artères coronaires ne sont
pas uniquement pour les parois externes du cœur, elles se distribuent également pour
vasculariser les septums.
Le drainage veineux suit la même disposition. Le flux sanguin veineux se dirige vers la grande
veine du cœur située dans le sillon atrio-ventriculaire gauche qui s’unit à la petite veine du
cœur située dans le sillon atrio-ventriculaire droit pour former le sinus veineux coronaire. Le
sinus veineux coronaire se jette dans l’atrium droit pour rejoindre le retour du flux veineux
de la grande circulation.
Figure 22 : Vue antérieure de la vascularisation artérielle du cœur
Figure 23 : Vue postérieure de la vascularisation artérielle du cœur et principe de son
drainage veineux
Figure 24 : Vue supérieure de la vascularisation artérielle du coeur
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Innervation
Le cœur présente deux types d’innervation, une innervation intrinsèque ou autonome qui lui
est propre et assure la contraction du myocarde, et une innervation extrinsèque qui assure
une relation avec le reste de l’organisme et qui influe sur l’innervation intrinsèque.
L’innervation intrinsèque est constituée par le tissu cardio-necteur ou tissu nodal (fig 25). Il
comprend le nœud sino-atrial (qui bat à 70 battements par minute). De cette commande
centrale naît des voies de conduction atriales qui conduisent l’influx vers le nœud atrioventriculaire (qui bat à 50 battements par minute). L’influx est alors propagé au sein du
faisceau atrio-ventriculaire qui se divise en deux branches pour chacun des deux
ventricules. Ce tissu nodal se termine par division en un réseau réticulé.
L’électrocardiogramme permet l’enregistrement indirect de cette conduction par la
contraction des cavités du cœur. L’onde P enregistre la contraction (ou systole) atriale, le
complexe QRS enregistre la systole ventriculaire. L’onde T représente la repolarisation du
myocarde ventriculaire. Les atteintes de la conduction nerveuse nodale sont à l’origine de
certains troubles du rythme (arythmie).
L’innervation extrinsèque dépend du système nerveux végétatif sympathique et
parasympathique. Les deux systèmes ont des actions opposées sur la régulation cardiaque
(action vers la tachycardie ou accélération de la fréquence cardiaque opposée à la
bradycardie ou diminution de la fréquence cardiaque). Chaque système parvient au cœur par
six branches nerveuses.
Figure 25 : Schéma en coupe de l’innervation cardiaque