SYSTÈME DE CONDUCTION ÉLECTRIQUE DU CŒUR: ORGANISATION ET FONCTIONNEMENT - ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE - 2025

Le système de conduction électrique du cœur, ou plutôt excitation-conduction, est un ensemble de structures myocardiques dont la fonction est de générer et de transmettre de son site d'origine au myocarde (tissu musculaire cardiaque) l'excitation électrique qui déclenche chaque contraction cardiaque (systole).

Ses composants, ordonnés spatialement, activés séquentiellement et conduisant à des vitesses différentes, sont essentiels pour la genèse (initiation) de l'excitation cardiaque et pour la coordination et la rythmicité de l'activité mécanique des différentes zones myocardiques au cours des cycles cardiaques.

Schématisation du système de conduction électrique du cœur humain (Source: Madhero88 (fichiers originaux); Angelito7 (cette version SVG); via Wikimedia Commons)

Ces composants, nommés dans l'ordre de leur activation séquentielle au cours d'un cycle cardiaque, sont: le nœud sino-auriculaire, trois fascicules internodaux, le nœud auriculo-ventriculaire (AV), le faisceau de His avec ses branches droite et gauche et les fibres de Purkinje..

Des défaillances majeures du système de conduction électrique du cœur peuvent conduire au développement de pathologies cardiaques chez l'homme, certaines plus dangereuses que d'autres.

Organisation anatomique du cœur

Diagramme du cœur humain montrant ses parties (Source: Diagram_of_the_human_heart_ (cropped) _pt.svg: Rhcastilhosderivative work: Ortisa via Wikimedia Commons)

Pour comprendre l'importance des fonctions du système d'excitation-conduction, il est nécessaire de garder à l'esprit certains aspects du cœur, dont la fonction contractile est la responsabilité de la masse de travail myocardique organisée en deux composantes: l'une auriculaire et l'autre ventriculaire.

Le tissu musculaire (myocarde) des oreillettes est séparé de celui des ventricules par un tissu fibreux sur lequel se trouvent les valves auriculo-ventriculaires. Ce tissu fibreux n'est pas excitable et ne permet en aucun cas le passage de l'activité électrique entre les oreillettes et les ventricules.

L'excitation électrique qui donne lieu à la contraction prend naissance et se diffuse dans les oreillettes puis passe aux ventricules, de sorte que dans la systole cardiaque (contraction), les oreillettes se contractent d'abord, puis les ventricules. Il en est ainsi grâce à l'agencement fonctionnel du système d'excitation-conduction.

Nœud sinusal (sinus, SA) et automatisme cardiaque

Les fibres musculaires squelettiques ont besoin d'une action nerveuse pour déclencher une excitation électrique dans leurs membranes pour se contracter. Le cœur, pour sa part, se contracte automatiquement, générant par lui-même et spontanément les excitations électriques qui lui permettent de se contracter.

Normalement, les cellules ont une polarité électrique qui implique que leur intérieur est négatif par rapport à l'extérieur. Dans certaines cellules, cette polarité peut disparaître momentanément, voire s'inverser. Cette dépolarisation est une excitation appelée potentiel d'action (PA).

Schéma d'un potentiel d'action (Source: en: Memenen via Wikimedia Commons)

Le nœud sinusal est une petite structure anatomique de forme elliptique et d'environ 15 mm de longueur, 5 mm de hauteur et environ 3 mm d'épaisseur, qui est située dans la partie postérieure de l'oreillette droite, près de l'embouchure de la veine cave dans cette chambre.

Il est constitué de quelques centaines de cellules myocardiques modifiées qui ont perdu leur appareil contractile et ont développé une spécialisation qui leur permet d'expérimenter spontanément, lors de la diastole, une dépolarisation progressive qui finit par libérer un potentiel d'action en elles.

Cette excitation générée spontanément se propage et atteint le myocarde auriculaire et le myocarde ventriculaire, les excitant également et les forçant à se contracter, et se répète autant de fois par minute que la valeur de la fréquence cardiaque.

Les cellules du nœud SA communiquent directement avec les cellules myocardiques auriculaires voisines et les excitent; cette excitation se propage au reste des oreillettes pour produire une systole auriculaire. La vitesse de conduction est ici de 0,3 m / s et la dépolarisation auriculaire est terminée en 0,07-0,09 s.

L'image suivante montre une onde d'un électrocardiogramme normal:

Fascicules internes

Le nœud sinusal laisse trois fascicules appelés internodaux car ils communiquent ce nœud avec un autre nœud appelé auriculo-ventriculaire (AV). C'est le chemin que prend l'excitation pour atteindre les ventricules. La vitesse est de 1 m / s et l'excitation met 0,03 s pour atteindre le nœud AV.

Nœud auriculo-ventriculaire (AV)

Le nœud auriculo-ventriculaire est un noyau de cellules situé dans la paroi postérieure de l'oreillette droite, dans la partie inférieure du septum interauriculaire, derrière la valve tricuspide. C'est la voie obligatoire de l'excitation qui va aux ventricules et ne peut pas utiliser le tissu fibreux non excitable qui gêne.

Dans le nœud AV, on reconnaît un segment crânien ou supérieur dont la vitesse de conduction est de 0,04 m / s, et un segment plus caudal avec une vitesse de 0,1 m / s. Cette réduction de la vitesse de conduction entraîne un retard du passage de l'excitation vers les ventricules.

Le temps de conduction à travers le nœud AV est de 0,1 s. Ce temps relativement long représente un délai qui permet aux oreillettes de terminer leur dépolarisation et de se contracter avant les ventricules, complétant le remplissage de ces chambres avant qu'elles ne se contractent.

Bundle of His ou faisceau auriculo-ventriculaire et ses branches droite et gauche

Les fibres les plus caudales du nœud AV traversent la barrière fibreuse qui sépare les oreillettes des ventricules et parcourent un court trajet le long du côté droit du septum interventriculaire. Une fois la descente commencée, cet ensemble de fibres est appelé le faisceau de His ou faisceau auriculo-ventriculaire.

Après une descente de 5 à 15 mm, le faisceau se divise en deux branches. Une droite suit son chemin vers la pointe (apex) du cœur; l'autre, à gauche, perce le septum et en descend du côté gauche. Au sommet, les branches courbent les parois latérales internes des ventricules jusqu'à ce qu'elles atteignent les fibres de Purkinje.

Les fibres initiales, celles qui franchissent la barrière, ont encore une faible vitesse de conduction, mais sont rapidement remplacées par des fibres plus épaisses et plus longues avec des vitesses de conduction élevées (jusqu'à 1,5 m / s).

fibres de Purkinje

Il s'agit d'un réseau de fibres réparties de manière diffuse dans tout l'endocarde qui tapisse les ventricules et qui transmet l'excitation qui conduit les branches du faisceau de His aux fibres du myocarde contractile. Ils représentent la dernière étape du système de conduction d'excitation spécialisé.

Ils ont des caractéristiques différentes de celles des fibres qui composent le nœud AV. Ce sont des fibres plus longues et plus épaisses même que les fibres contractiles du ventricule et présentent la vitesse de conduction la plus élevée parmi les composants du système: 1,5 à 4 m / s.

En raison de cette vitesse de conduction élevée et de la distribution diffuse des fibres de Purkinje, l'excitation atteint simultanément le myocarde contractile des deux ventricules. On pourrait dire qu'une fibre de Purkinje initie l'excitation d'un bloc de fibres contractiles.

Myocarde contractile ventriculaire

Une fois que l'excitation atteint les fibres contractiles d'un bloc à travers une fibre de Purkinje, la conduction se poursuit au sein de la succession de fibres contractiles organisées de l'endocarde à l'épicarde (les couches interne et externe de la paroi cardiaque, respectivement). L'excitation semble traverser radialement l'épaisseur du muscle.

La vitesse de conduction dans le myocarde contractile est réduite à environ 0,5 à 1 m / s. Comme l'excitation atteint simultanément tous les secteurs des deux ventricules et que le trajet à parcourir entre l'endocarde et l'épicarde est plus ou moins le même, l'excitation totale est atteinte en environ 0,06 s.

Synthèse des vitesses et des temps de conduite dans le système

La vitesse de conduction dans le myocarde auriculaire est de 0,3 m / s et les oreillettes finissent par se dépolariser dans une période comprise entre 0,07 et 0,09 s. Dans les faisceaux internodaux, la vitesse est de 1 m / s et l'excitation prend environ 0,03 s pour atteindre le nœud AV à partir du moment où elle commence dans le nœud sinusal.

Au nœud AV, la vitesse varie entre 0,04 et 0,1 m / s. L'excitation met 0,1 s pour traverser le nœud. La vitesse dans le faisceau de His et ses branches est de 1 m / s et monte à 4 m / s dans les fibres de Purkinje. Le temps de conduction pour le chemin His-branches-Purkinje est de 0,03 s.

La vitesse de conduction dans les fibres contractiles des ventricules est de 0,5 à 1 m / s et l'excitation totale, une fois qu'elle démarre, est terminée en 0,06 s. L'ajout des temps appropriés montre que l'excitation des ventricules est atteinte 0,22 s après l'activation initiale du nœud SA.

Les conséquences de la combinaison des vitesses et des temps dans lesquels le passage de l'excitation est accompli à travers les différents composants du système sont deux: 1. l'excitation des oreillettes se produit en premier que celle des ventricules et 2. ceux-ci sont activés de manière synchrone produisant une contraction efficace pour expulser le sang.

Références

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