electrophysiologie...

Dr Amine BENAMMAR

Faculté de Médecine de Tlemcen Septembre 2018

ELECTROPHYSIOLOGIE CARDIAQUE

Electrophysiologie Cardiaque Tlemcen Septembre 2018Dr A.Benammar 2

PLAN

INTRODUCTION

RAPPEL ANATOMIQUE


I. POTENTIEL MEMBRANAIRE DE REPOS (PMR)

II. POTENTIEL D’ACTION (PA)EXCITABILITE

AUTOMATISMEIII. PROPRIETES DES CELLULES CARDIAQUES

IV. ELECTROPHYSIOLOGIE CARDIAQUE et SNACONDUCTION


OBJECTIFS

COMPRENDRE LES PHENOMENES ELCTRIQUES ET IONIQUES DU TISSU CARDIAQUE

COMPRENDRE L’INTERÊT DES STIMULATIONS AUTOMATIQUES DANS LA CONTRACTION CARDIAQUE

COMPRENDRE LA NOTION DE CONDUCTION ENTRAINANT LA CONTRACTION CARDIAQUE

COMPRENDRE LE ROLE DU SNA DANS LA REGULATION DE L’ACTIVITE CARDIAQUE


INTRODUCTION

Electrophysiologie Cardiaque Tlemcen Septembre 2018

Les êtres humains, (homo sapiens) sont des organismes vivants. Comme pour tous les organismes vivants, les besoins physiques de base des êtres humains sont: • EAU, pour assurer l'ensemble des processus métabolismes ; • NOURRITURE, pour fournir de l'énergie : les matériaux de base pour

construire la matière vivante, et des composés chimiques nécessaires aux réactions vitales;

• OXYGENE pour produire de l'énergie à partir des nutriments; • CHALEUR pour favoriser les réactions chimiques ; • PRESSION pour permettre la respiration

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RAPPEL ANATOMIQUE


Le cœur est une double pompe : foulante dans la mesure où il chasse le sang dans les artères et aspirante dans la mesure ou il contribue au retour du sang dans les veines.

Il a un poids de 250 à 300g vide de sang, cela représente 1/200ème du poids du corps humain.

Electrophysiologie Cardiaque Tlemcen Septembre 2018Dr A.Benammar 8 Electrophysiologie Cardiaque Tlemceeeeeeeeeennnnnnnnnnnnnnnnnnnnmar 8



• L’oreillette droite reçoit les veines caves supérieure et inférieure.

• L’oreillette gauche reçoit les 4 veines pulmonaires.

• Le ventricule gauche donne naissance à l’aorte.

• Le ventricule droit donne naissance aux artères pulmonaires.

• Oreillette et ventricule droit sont séparés par la valve tricuspide.

• Oreillette et ventricule gauche sont séparés par la valve mitrale.

• On trouve des valvules sigmoïdes à la base des artères

Electrophysiologie Cardiaque Tlemcen Septembre 2018Dr A.Benammar 11 Electrophysiologie Cardiaque Tlemcen11


CIRCULATION PULMONAIRE

CIRCULATION SYSTEMIQUE

Pour assurer son travail, il va recevoir 1/10ème du sang total de l’organisme et va

consommer 1/5ème de la consommation totale d’O2 de l’organisme.


TISSU NODAL


TISSU NODAL




L’électrophysiologie cardiaque est l’étude des processus par lesquels l’activité biolélectrique du tissu cardiaque apparait, se propage et se pérennise.

Comme n’importe quel ¢, les ¢ cardiaques sont chargées électriquement, c'est à dire qu’il existe une différence de potentiel (ddp) de part et d’autre de la membrane cellulaire.

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I. POTENTIEL MEMBRANAIRE DE REPOS (PMR)


Les cellules cardiaques sont polarisées au repos.

Si on place 2 μélectrodes, une à l’extérieur et une à l’intérieur de la fibre musculaire cardiaque, il apparaît entre les 2 une ddp.

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Cette ddp correspond au PR (potentiel diastolique). Ce potentiel reste constant tant que la fibre musculaire va rester au repos.

• Fibres ventriculaire, Fx His et réseau de Purkinje: - 90 mV • Fibre Atriale: - 90 mV • Noeud Sinusal et Atrio-Ventriculaire: - 60 mV

Na/K

++++++++++++++++++++++++

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Na+K+


Na/K

+ + + + + + + + + + + + + + + ++

Na+

K+

POTENTIEL DE REPOS

• le milieu extracellulaire est riche en Na+ et pauvre en K+

• le milieu intracellulaire est riche en K+ et pauvre en Na+

• la composition intracellulaire en K+ est trente fois celle du K+ extracellulaire.

• Cette répartition est maintenue grâce à une différence de perméabilité membranaire au Na+ et au K+


Na/K

+ + + + + + + + + + + + + + ++

Na+

K+

DEPOLARISATION

STIMULATION CONTRACTION


MECANISME DU POTENTIEL DE REPOS

Les phénomènes qui génèrent ce déséquilibre électrique entre l’intérieur de la cellule qui est négatif et l’extérieur de la cellule qui est chargé positivement sont :

• La quasi-imperméabilité membranaire aux protéines et aux phosphates organiques

• L’inégalité de la perméabilité membranaire au K+ et Na+. • La pompe active NaK/ATPase



a) La quasi-imperméabilité membranaire aux protéines et aux phosphates organiques:Ces anions (charges négatives) sont fortement concentrées dans le secteur intracellulaire et y restent.

b) L’inégalité de la perméabilité membranaire au K+ et Na+.

• La membrane est très faiblement perméable au sodium ; en revanche la perméabilité au K+ très élevée

• Les forces chimiques (liées au gradient de concentration) tendent à faire sortir le K+

• Les forces électrostatiques (dues à la DDP) qui tendent à faire entrer le K+. • Ce potentiel d’équilibre pour le K+ est calculé par l’équation de Nerst : il est de

– 90 mv.



c) La pompe active NaK/ATPase

• Elle repousse à l'extérieur le Na+ et fait entrer le K+, elle est donc essentielle au maintient du gradient de concentration pour les ions Na+ et K+

• Elle participe également (mais secondairement) au gradient électrique : puisqu’elle fait sortir plus de charge positives qu’elle n’en laisse entrer (3 Na+ contre 2K+)


II. POTENTIEL D’ACTION (PA)


Les différentes phases du PA du muscle cardiaque sont associées avec des variations dans la perméabilité de la membrane cellulaire, principalement aux ions Na, K et Ca.

Il existe principalement 2 types de PA cardiaque :

• L’un à réponse rapide associé avec l'activité des muscles Auriculaire et Ventriculaire normaux et dans les fibres spécialisées de Purkinjee.

• L'autre à réponse lente associé avec l'activité des noeuds SA et AV.



PR

D E P O L A R I S A T I O N

0

12PLATEAU

3

4

REPOLARISATION

POMPE NaK

INVERSIONDU POTENTIEL

STIMULATION

PRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

0

RRNa+

1

K+

K+

Na+

2TEAEAEAEAAAAAAAEAAAAAAAAAAAA22 AAAAUUU

Na+ Ca++

K+

CELLULE

Cl-



1.Les myocytes indifférenciés : fibres à réponse rapidde

Les myocytes cardiaques au repos sont polarisées. Il existe ainsi de part et d’autre de la membrane une ddp variable selon les types de cellules (de l’ordre de –90 mV pour les myocytes ventriculaires ou du système His-Purkinje). Ce potentiel transmembranaire de repos est stable sur les cellules non automatiques.


2.Les cellules nodales : fibres à réponse lentes

• Cellules pace maker, douées d’une activité rythmique spontanée.

• Leur PMR est bas de l’ordre de – 60 mv, il n’est pas stable

• Leur PA a une allure différente avec : Une dépolarisation + lente (vitesse de montée lente de la phase 0) et qui ne dépasse pas 0 mV. Absence de plateau



III. PROPRIETES DES CELLULES CARDIAQUES


EXCITABILITE

DEFINITION


C’est la propriété de la cellule cardiaque à répondre à un stimulus électrique par un potentiel d’action (PA).


POTENTIEL SEUIL


Le Potentiel Seuil ou Seuil d’Excitabilité Diastolique c’est le potentiel nécessaire et suffisant pour ouvrir les canaux ioniques et entraîner une réponse sous forme d' un potentiel d'action.

- 70mV pour les canaux sodiques des cellules à réponse rapide (ventricules - His - Purkinje) - 40mV pour les canaux calciques des cellules à réponse lente (NS et NAV)


PERIODE REFRACTAIRE


Période (après excitation) pendant laquelle la cellule myocardique est peu ou pas excitable quelque soit le stimulus

Cette période relativement longue :+++ Evite une tétanisation ou un spasme du cœur qui interrompait le flux sanguin et provoquerait la mort. Protège, dans les conditions physiologiques, contre les phénomènes de réentrées (amorces de la FV mortelle). Maintient une conduction harmonieuse

On dit qu'une cellule est réfractaire quand elle est incapable de répondre à un stimulus : si ce stimulus arrive durant la dépolarisation ou la phase initiale de repolarisation.


• PR absolue (le voltage intracellulaire est > à -50mV) : la cellule est totalement inexcitable : qq soit l’intensité du stimulus, il n’y a pas de réponse (phase 0, 1 et 2 du PA).

• PR effective = PR absolue + période pendant laquelle, un stimulus intense entraine une modification du potentiel de membrane (non propagé) sans engendrer de PA (phase 3 du PA).

• PR relative : seul un stimulus intense (plus fort que la normale) peut engendrer une réponse = PA propagé. (partie finale de la repolarisation (hyperpolarisation). (phase 4 du PA).

PREPRR

PRE

PRR


AUTOMATISME


L’automatisme cardiaque est la production par le tissu nodal d’une activité électrique répétitive, Chaque impulsion électrique (Potentiel d’Action) entraînant la contraction du cœur. Cette activité électrique est produite par des échanges ioniques spontanés (dépolarisation diastolique lente) au travers de la membrane des cellules du tissu nodal permettant d’atteindre le potentiel seuil qui déclenche le potentiel d’action. Puis survient une restauration ad-integrum (Repolarisation).


Physiologiquement, ce sont les cellules du nœud sinusal qui commandent le rythme cardiaque appelé pour cela Rythme Sinusal. La fréquence de ce rythme est modulé en permanence selon les besoins de l’organisme par la régulation neuro-humorale (accélération sous l’effet du sympathique et des cathécholamines, ralentissement sous l’effet du parasympathique).

En pathologie, l’origine de l’automatisme peut ne pas être sinusale : Soit lorsque survient une tachycardie anormale dont la fréquence propre dépasse celle du nœud sinusal qui est de ce fait inhibé, Soit que le nœud sinusal est déficient, un autre groupe cellulaire du tissu nodal prenant alors le relais pour générer l’automatisme cardiaque.


CONDUCTION


Les PA générés par le tissu nodal sont conduits à grande vitesse vers les cellules du myocarde commun.

Physiologiquement, le rythme naissant dans le NS active le myocarde auriculaire puis atteint le NAV et le TRONC DU Fx de HIS. Cette activité gagne ensuite les BRANCHES DROITE et GAUCHE du Fx de HIS, les Cellules de PURKINJE et enfin les Cellules du MYOCARDE VENTRICULAIRE. Le septum inter-ventriculaire (SIV) est dépolarisé en premier de la gauche vers la droite, puis les ventricules de l’endocarde vers l’épicarde. Cette voie « Nodo-Hissienne » est la seule voie de passage électrique possible des oreillettes vers le ventricule au travers du squelette fibreux du cœur.



En pathologie : La conduction peut être déficiente à tous les niveaux entraînant des risques d’arrêt transitoire (Syncope) ou permanent (Mort Subite) de l’activité cardiaque. A l’inverse, il peut exister des voies supplémentaires de conduction entre oreillettes et ventricules appelées Voies de Pré-Excitation qui peuvent exposer les patients qui en sont atteints à des troubles du rythme cardiaque sévères


IV. ELECTROPHYSIOLOGIE CARDIAQUE ET S.N.A


Le SNA agit par des substances circulantes dans le sang (médiateurs, hormones, drogues) ainsi que par la température sur le fonctionnement electrophysiologique en influençant le rythme, l’excitabilité, la conduction et la contractilité cardiaque.

L’automatisme cardiaque est ajusté ou régulé par le SNA.


REGION DU COEURSTIMULATION

PARASYMPATHIQUE STIMULATION SYMPATHIQUE

NOEUD SINUSALRalentit la dépolarisation

spontanée, ralentit le CoeurAccélère la dépolarisation spontanée et

la Fréquence Cardiaque

NAVDiminue l’excitabilité, augmente le

délai NodalAugmente l’excitabilité, Réduit le délai

Nodal

VOIES DE CONDUCTION VENTRICULAIRE

Pas d’effet

Augmente l’excitabilité, augmente la vitesse de conduction dans le Fx de

His et ses branches ainsi que dans les fibres de Purkinje.

MUSCLES DES OREILLETTES

Réduit l’activité contractile, affaiblit la contraction

Augmente l’activité contractile, renforce la contraction.

MUSCLES DES VENTRICULES

Pas d’effetAugmente l’activité contractile, renforce

la contraction.

MEDULLOSURRENALE (Glande Endocrinne)

Pas d’effetStimule la sécrétion d’adrénaline, une

hormone qui renforce l’action sympathique sur le coeur

VEINES Pas d’effetAugmente le retour veineux ce qui

augmente la contraction du coeur (loi de Frank-Starling)


V. EXERCICES


La différence de potentiel c’est�:

1. Le potentiel seuil diastolique 2. L’état des charges électriques systoliques de part et d’autre de la

membrane 3. L’état des charges électriques diastoliques de part et d’autre de la

membrane 4. Le potentiel seuil systolique


La différence de potentiel c’est�:

1. Le potentiel seuil diastolique 2. L’état des charges électriques systoliques de part et d’autre de

la membrane3. L’état des charges électriques diastoliques de part et d’autre de

la membrane4. Le potentiel seuil systolique


Le potentiel de repos�:

1. La concentration des ions Na+ est faible à l’intérieur de la cellule 2. La concentration des ions Na+ est forte à l’intérieur de la cellule 3. La concentration des ions K+ est faible à l’intérieur de la cellule 4. La concentration des ions K+ est forte à l’intérieur de la cellul


Le potentiel de repos�:

1. La concentration des ions Na+ est faible à l’intérieur de la cellule

2. La concentration des ions Na+ est forte à l’intérieur de la cellule 3. La concentration des ions K+ est faible à l’intérieur de la cellule 4. La concentration des ions K+ est forte à l’intérieur de la cellule


Le potentiel de repos�est dû aux mécanismes suivants:

1. La perméabilité membranaire aux protéines et aux phosphates organiques

2. L’inégalité de la perméabilité membranaire au Na+ et K+ 3. La pompe inactive NaK/ATPase 4. La pompe active NaK/ATPase


Le potentiel de repos�est dû aux mécanismes suivants:

1. La perméabilité membranaire aux protéines et aux phosphates organiques

2. L’inégalité de la perméabilité membranaire au Na+ et K+3. La pompe inactive NaK/ATPase 4. La pompe active NaK/ATPase


Le potentiel d’action:

1. Est lié à la variation de la perméabilité membranaire aux Na+, K+ et Ca++

2. Est à réponse rapide dans le NS et NAV 3. Est à réponse lente dans le NS et NAV 4. Est à réponse lente dans les oreillettes, ventricules, fx de His et

réseau de Purkinje


Le potentiel d’action:

1. Est lié à la variation de la perméabilité membranaire aux Na+, K+ et Ca++

2. Est à réponse rapide dans le NS et NAV 3. Est à réponse lente dans le NS et NAV4. Est à réponse lente dans les oreillettes, ventricules, fx de His et

réseau de Purkinje


L’excitabilité:

1. C’est la propriété de la cellule cardiaque à répondre à un stimulus électrique par un potentiel de repos

2. C’est la propriété de la cellule cardiaque à répondre à un stimulus électrique par un potentiel d’action

3. C’est la propriété de la cellule cardiaque à répondre à un stimulus électrique par une différence de potentiel

4. C’est la propriété de la cellule cardiaque à répondre à un stimulus chimique par un potentiel d’action


L’excitabilité:

1. C’est la propriété de la cellule cardiaque à répondre à un stimulus électrique par un potentiel de repos

2. C’est la propriété de la cellule cardiaque à répondre à un stimulus électrique par un potentiel d’action

3. C’est la propriété de la cellule cardiaque à répondre à un stimulus électrique par une différence de potentiel

4. C’est la propriété de la cellule cardiaque à répondre à un stimulus chimique par un potentiel d’action


La période réfractaire:

1. Est une période relativement courte 2. Est une période relativement longue 3. Peut entrainer un spasme ou une tétanisation du coeur 4. Maintient une conduction harmonieuse


La période réfractaire:

1. Est une période relativement courte 2. Est une période relativement longue 3. Peut entrainer un spasme ou une tétanisation du coeur 4. Maintient une conduction harmonieuse


L’automatisme:

1. Est la production par le tissu auriculaire d’une activité électrique répétitive,

2. Est la production par le tissu nodal d’une activité électrique répétitive,

3. Chaque impulsion électrique entraine une contraction. 4. Chaque impulsion électrique (PA) entraine plusieurs contractions


L’automatisme:

1. Est la production par le tissu auriculaire d’une activité électrique répétitive,

2. Est la production par le tissu nodal d’une activité électrique répétitive,

3. Chaque impulsion électrique entraine une contraction.4. Chaque impulsion électrique (PA) entraine plusieurs contractions


Merci

Références: • Physiologie Humaine SHERWOOD • Electrophysiologie Cardiaque Dr A.ABBOU Faculté de Médecine de Tlemcen • Electrophysiologie Cardiaque Dr M.Bougrida CHU Constantine • ATLAS DE POCHE DE PHYSIOLOGIE • PHYSIOLOGIE DE L’APPAREIL CARDIO-VASCULAIRE YVAN LE SOLEY CHU Latimone

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