MUSCLE CARDIAQUE: STRUCTURE, PHYSIOLOGIE, FONCTIONS, MALADIES - ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE - 2025

Le muscle cardiaque ou myocarde (myo, muscle et cardio, cœur) est le tissu musculaire qui forme les parois du cœur des vertébrés. Il est chargé de médiatiser la propulsion du sang à travers tout le système vasculaire par des contractions rythmiques et constantes.

Dans la classification du tissu musculaire, le myocarde est considéré comme un muscle strié, car ses myofibrilles sont organisées en sarcomères, visibles au microscope. Les cellules de ce tissu sont généralement ramifiées ou avec des extensions et ont un seul noyau.

Source: Modifié à partir de: Personnel de Blausen.com. «Galerie Blausen 2014». Wikiversity Journal of Medicine. DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 20018762.

Il est innervé par les nerfs du système nerveux autonome, donc il fonctionne involontairement. Cela signifie que nous ne pouvons pas moduler consciemment le rythme cardiaque, contrairement au mouvement de nos jambes et de nos bras, que nous pouvons contrôler, par exemple.

Concernant sa structure cellulaire, l'une de ses principales caractéristiques est la présence de disques intercalés situés entre des cellules adjacentes. Ils servent à fournir une force mécanique et garantissent que la force de contraction générée par une seule cellule est étendue aux cellules voisines.

Les cellules qui composent le muscle cardiaque sont capables de générer leurs potentiels d'action endogènes à intervalles réguliers. Il existe des cellules spécialisées appelées «cellules stimulatrices» qui imposent un rythme cardiaque à tout le cœur, générant le potentiel d'action et le dispersant dans tout l'organe.

Les pathologies les plus courantes affectant le cœur sont l'infarctus du myocarde, les cardiomyopathies et la myocardite. Ceux-ci ont des causes différentes, à la fois génétiques et induites par des médicaments, des infections ou des habitudes de vie malsaines. Pour les éviter, une activité physique constante et une alimentation équilibrée sont recommandées.

Aspects anatomiques et physiologiques de base du muscle cardiaque

Structure et types de tissus musculaires

L'une des caractéristiques les plus remarquables du règne animal est le mouvement, qui est dirigé dans sa grande majorité par le système musculaire. Les cellules musculaires fonctionnent comme des moteurs moléculaires capables de transformer la molécule d'ATP, qui est l'énergie chimique, en énergie mécanique.

Les protéines impliquées dans le processus de contraction sont la myosine et l'actine. Pour cette raison, elles sont connues sous le nom de «protéines contractiles».

Chez tous les animaux, le muscle est classé en deux grands groupes: strié et lisse. Chez les vertébrés, la première catégorie comprend les muscles squelettiques (associés aux muscles) et cardiaques.

Au contraire, le lisse se trouve principalement tapissant l'intérieur des organes creux. Plus tard, nous décrirons les différences les plus importantes entre ces structures.

Structure générale du cœur

De l'intérieur vers l'extérieur, le cœur est composé de trois couches: l'endocarde, le myocarde et le péricarde.

Le rôle de l'endocarde est d'empêcher le sang de modifier les propriétés de coagulation. La deuxième couche est le myocarde et sa fonction est contractile. Enfin, le péricarde est constitué de deux couches de tissu fibreux et est chargé de protéger l'organe de pompage. Dans cet article, nous nous concentrerons sur la description de la deuxième couche.

Structure et histologie du myocarde

Caractéristiques cellulaires

Histologiquement, le muscle cardiaque n'existe que dans le myocarde et dans les parties proximales de l'aorte et de la veine cave. Le type de muscle est strié et de structure similaire à la contraction volontaire des muscles squelettiques. Autrement dit, les muscles qui permettent nos mouvements quotidiens, tels que la marche, l'exercice, entre autres.

Les cellules qui composent le muscle cardiaque sont caractérisées par le fait qu'elles ont un seul noyau central et sont reliées entre elles par des disques intercalés. Ces cellules peuvent ou non avoir des branches.

Ces caractéristiques cellulaires permettent de distinguer le muscle cardiaque du reste des types de muscles, à savoir squelettique et lisse.

Ils sont similaires au muscle squelettique dans leur structure striée, car cet arrangement de fibres contractiles peut être observé. En revanche, les cellules myocardiques ont un seul noyau, tandis que les cellules musculaires squelettiques sont multinucléées.

Disques intercalaires

Les disques intercalaires sont des interdigitations complexes qui existent entre les cellules adjacentes et ont trois types de spécialisations: fascia adhérens, macula adhérens et jonctions fendues.

- Le fascia adhère, composé de nombreux filaments et lié à l'union des sarcomères.

- La macula adhère, qui se trouve dans les disques intercalés et empêche la séparation des cellules lors de la contraction.

- Jonctions fendues ou jonctions espacées qui permettent un contact ionique direct pour la communication électrique.

Par conséquent, bien que les cellules soient mononucléées, elles fonctionnent en fait comme un syncytium (une cellule avec plusieurs noyaux). De cette manière, les cellules myocardiques se comportent comme un tout (comme un muscle unitaire).

En plus des cellules contractiles, le myocarde possède également un certain pourcentage de tissu conjonctif constitué de fibres parallèles de collagène. La fonction de cette structure est de maintenir le lien entre les cellules et de favoriser la transmission d'énergie.

Ultrastructure du myocarde

La microscopie électronique a aidé à élucider l'ultrastructure de ces cellules cardiaques, et il a été constaté que, par rapport au muscle squelettique:

- Les cellules cardiaques ont des tubules T plus longs, - Chaque tubule T est associé à une citerne terminale formant des dyades et ne formant pas des triades

- Le réticulum sarcoplasmique est moins défini.

Les cellules qui composent le tissu musculaire cardiaque sont appelées myocytes cardiaques, et l'orientation qui vient d'être décrite est liée à leur fonction: elle permet d'exercer une pression dans le bon sens.

Les triades formées par les invaginations du réticulum sarcoplasmique se produisent parce que leurs expansions sont situées avec deux contacts vers les tubules T, qui se poursuivent vers l'extérieur de la membrane cellulaire.

De plus, ils ont les organites typiques d'une cellule eucaryote avec des besoins énergétiques élevés, car ce sont des cellules qui doivent se contracter plus de 75 fois par minute de manière constante et rythmée.

Quant aux mitochondries, organites responsables de la production d'énergie en aérobie, elles sont particulièrement abondantes dans ce type de cellule et elles sont regroupées parallèlement à l'axe dans lequel les myofibrilles courent. Ils travaillent dur pour maintenir un rythme cardiaque régulier.

Types de cellules myocardiques

Toutes les cellules du cœur ne sont pas contractiles, il existe également des cellules excitables dotées d'une fonction de stimulateur cardiaque.

Les cellules ayant une activité de stimulateur cardiaque sont responsables de la génération rythmique des potentiels d'action et de leur conduite dans tout l'organe. Ils sont responsables de l'excitation périodique du cœur. Ceux-ci ne sont pas très abondants, autour de 5% et ils n'ont pas la capacité de se contracter.

Les seconds types sont les plus abondants (95% des cellules totales de la masse cardiaque) et effectuent le travail de contraction ordinaire qui permet un pompage efficace du sang. Le potentiel d'action se produit en cinq étapes, le potentiel de membrane au repos correspondant à -90mV.

Innervation

Le muscle cardiaque est innervé par des branches des systèmes sympathique et parasympathique.

Il existe un ensemble de fibres cardiaques modifiées appelées fibres de Purkinje (du nom de leur découvreur, Jan Evangelista Purkinje), situées dans les parois du ventricule sous l'endocarde. Ceux-ci forment le système de conduction intracardiaque et coordonnent la contraction des ventricules.

Avec les fibres susmentionnées, le système qui orchestre la conduction électrique du cœur est composé de deux éléments supplémentaires: nœud sino-auriculaire, fibres internodales, nœud auriculo-ventriculaire et faisceau de His. Le potentiel commence au nœud sino-auriculaire (le stimulateur naturel du cœur) et se propage dans le reste du système.

Le système His-Purkinje est un système de conduction spécialisé dans l'optimisation de la vitesse de transmission des potentiels d'action générés dans le cœur. Ils sont facilement reconnaissables car ce sont les plus grosses cellules du cœur et ne sont constituées que de quelques fibres musculaires.

Régénération

Le tissu musculaire cardiaque n'a pas la capacité de régénérer les cellules. En cas d'infarctus du myocarde, le tissu meurt et est progressivement remplacé par un tissu dominé par des fibroblastes. De nouvelles études semblent contester ce fait.

Caractéristiques

Le muscle cardiaque est responsable de la contraction rythmique et continue du cœur, qui fonctionne comme une pompe qui orchestre le passage du sang dans tout le système circulatoire.

Le mouvement continu du sang dans tout le corps est nécessaire pour maintenir un approvisionnement constant en oxygène. En plus de ce gaz vital, un flux de nutriments et l'élimination des déchets se produisent.

Maladies

Les cardiomyopathies, myocardites et autres maladies sont un ensemble assez hétérogène de pathologies qui affectent le myocarde.

La plupart de ces troubles se traduisent par une insuffisance cardiaque. Ils peuvent avoir des causes génétiques ou environnementales, ce qui signifie qu'ils peuvent être causés par des infections ou des habitudes de vie négatives du patient.

Nous décrirons ci-dessous les plus fréquentes et celles qui ont la plus grande importance médicale.

Cardiomyopathie ou cardiomyopathie

La cardiomyopathie est une pathologie qui affecte le muscle cardiaque et consiste en une altération nocive de sa forme. Généralement, ce changement de forme empêche les mouvements normaux des systoles et des diastoles.

Elle est causée par un large éventail de maladies (hypertension, maladies valvulaires, maladies infectieuses) ou elle peut être induite par une consommation excessive de drogues, d'alcool, ainsi que par les effets secondaires de la consommation de certains médicaments pour traiter la dépression. Il existe trois types de cardiomyopathies:

- Hypertrophique. Elle consiste en l'augmentation de l'épaisseur du tissu des ventricules, en particulier du septum interventriculaire.

- Dilaté. C'est la réduction de l'épaisseur des parois du cœur, augmentant la surface des cavités et diminuant la pression de contraction.

- Restrictif. Il s'agit de la rigidité des ventricules, qui affecte le remplissage normal de la pompe.

Myocardite

La myocardite comprend l'inflammation du muscle cardiaque, un phénomène qui affecte le fonctionnement normal du cœur en général et de son système électrique.

L'une des conséquences de cet événement inflammatoire est la réduction du pompage sanguin. En affectant le système électrique, le cœur perd son rythme et peut provoquer des arythmies.

Les causes de la myocardite sont généralement infectieuses d'origine virale, mais elles peuvent également se produire comme un effet secondaire de la prise d'un médicament ou une pathologie inflammatoire générale qui affecte également le cœur.

En Amérique latine, l'une des causes les plus importantes de myocardite est la présence du parasite Trypanosoma cruzi, l'agent causal de la maladie de Chagas.

Les symptômes généraux de la myocardite sont: des douleurs thoraciques, des sensations de fatigue et de fatigue, un essoufflement et des difficultés respiratoires ou des rythmes cardiaques instables, entre autres.

Si la maladie est grave, elle peut affaiblir considérablement le cœur, entraînant une diminution de l'apport sanguin au corps. Si des caillots se forment, ils peuvent atteindre le cerveau et provoquer un accident vasculaire cérébral.

Infarctus du myocarde

Cette pathologie consiste en la mort localisée des cellules musculaires. Au moment de l'obstruction du flux sanguin, il y a une suppression de la distribution sanguine. Si le cœur subit une suppression prolongée de l'oxygène, le muscle meurt.

La principale cause d'infarctus du myocarde est l'obstruction des artères coronaires, empêchant la circulation normale du sang. Pour le fonctionnement normal de cet organe vital, il est nécessaire que le sang circule librement.

L'artère peut être obstruée par la présence d'un caillot dans le sang, par l'athérosclérose, le diabète ou l'hypertension, entre autres. Certaines habitudes du patient peuvent augmenter le risque de crise cardiaque, car cela accélère la détérioration des artères telles que la consommation d'aliments riches en cholestérol, le tabagisme ou la consommation de médicaments.

Le symptôme caractéristique d'un infarctus du myocarde est une douleur et une pression dans la poitrine qui se propage aux membres supérieurs, au cou et au dos. La respiration devient difficile et le patient a tendance à augmenter la transpiration.

Les crises cardiaques peuvent être évitées grâce à la mise en œuvre de saines habitudes de vie qui impliquent de cesser de fumer et de boire des boissons alcoolisées, une alimentation équilibrée en nutriments et la pratique d'exercices aérobiques.

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