UE 3A : Lʼélectrocardiogramme I I- Eléments dʼanatomie et dʼhistologie Noeud sinusal (Keith-Flack) 4 m.s -1 0,4 m.s -1 Noeud atrio-ventriculaire (auriculoventriculaire) (Aschoff-Tawara) 0,2 m.s -1 Faisceau de His éseau de Purkinje 4 m.s -1 4 m.s -1 Dans le coeur il y a deux types de tissus : - le tissu myocardique constitué par le tissu des oreillettes et le tissu des ventricules - le tissu nodal : dans lʼoreillette droite : le noeud sinusal (keith flack), le noeud atrioventriculaire (aschoff-tawara), faisceau de His et réseau de Purkinje Il existe une structure qui forme un isolant entre ventricules et oreillettes. Dans le tissu myocardique la vitesse est lente, 0,4 m/s. Dans le noeud sinusal, le faiseau de His et le réseau de Purkinje la vitesse est de 4m/s. Elle est de 0,2 m/s dans le noeud atrio-ventriculaire. Lʼinfflux va naitre dans le noeud sinusal. Les cellules créent un afflux nerveux qui va cheminer de proche en proche dans les fibres musculaires des oreillettes (cellules myocardique) et va arriver au noeud atrio-ventriculaire. Dans le NAV la vitesse est très très lente, ce qui va induire un retard de 100 à 150 ms, cʼest une ligne retard qui va permettre aux oreilletes de se contracter (de remplir les ventricules de sang) avant que les ventricules ne soient activés. Lʼafflux quand il arrive dans le faiseau de His reprend une vitesse normale passe dans le réseau de Purkinje et active toute la masse myocardique ventriculaire qui va se contracter et qui va expulser le sang des ventricules. (Le VD vers lʼod petite circulation, et VG vers OG grande circulation).
II- Electrophysiologie de la cellule cardiaque On étudie la variation du potentiel transmembranaires en fonction du temps par les cellules myocardiques. Au repos elles ont un potentiel de -90 mv. Si arrive une intervention extérieure on va avoir une dépolarisation rapide jusquʼà une valeur appelé le potentiel dʼaction : cʼest la dépolarisation Au lieu de se repolariser tout de suite, on a un plateau : les cellules restent polarisées durant tout ce plateau, ensuite on a une repolarisation active avec retour au potentiel de repos. (particularité des cellules myocardiques) Au niveau du plateau, on a un potentiel de +20mV. Les cellules myocardiques sont contractives contrairement aux cellules nodales. II Electrophysiologie de la cellule cardiaque Cellules myocardiques V int - V ext 0 0 1 2 3 temps Action extérieure Au cours du temps, les cellules du tissu nerveux se dépolarisent lentement. Une fois arriver au potentiel dʼaction, elles se dépolarisent rapidement, le plateau est plus court, et la repolarisation moins rapide que pour les cellules myocardiques. Particularité des II cellules Electrophysiologie nodales : phase 4, pas besoin de dʼaction la cellule extérieure. cardiaque Cellules de His-Purkinje et du faisceau de His V int - V ext 1 2 0 3 4 temps
Pour les cellules du noeud sinusal et atrio-ventriculaire : on a une variation du potentiel de membrane qui se ressemble. La phase de dépolarisation est lente, elle est suivie dʼune repolarisation rapide, mais pas de plateau. La pente qui permet dʼarriver au potentiel dʼaction est nettement moindre pour les cellules du NAV que pour les cellules du noeud sinusal. mv 1 2 0 3 Potentiel de repos 4 mv temps 1 2 0 3 Potentiel de repos 4 Si on prend les cellules dans deux bocaux séparés on voit que la fréquence a laquelle les cellules du noeud sinusal dépolarisent nʼest pas la meme que celle du noeud auriculoventriculaire, le temps que met la cellule entre le potentiel de repos et dʼaction est nettement plus lent. Or les oreillettes et les ventricules battent a la meme fréquence, car quand lʼinflux arrive on a lʼaction extérieure qui déclenche la dépolarisation rapide. Le NAV va etre activé au meme rythme que les cellules du noeud sinusal on parle du chef dʼorchestre des battements cardiaque. mv Potentiel de repos mv temps Potentiel de repos -ventriculaire
- - - + + + - - - + + + III- Electrocardiographie 1- Potentiels crées par les fibres cardiaques Potentiel crée par une fibre isolée + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - fibre au repos fibre dépolarisée + + + + + + - - - - - - - ds Cʼest lʼenregistrement au cours du temps de lʼactivité électrique du coeur, cʼest un examen non invasif. On mesure une différence de potentiel induite par les fibres myocardiques uniquement. On ne voit pas les variations du potentiel due au tissu nodal. On ne voit que ce qui est due au tissu myocardique. Le potentiel crée par un dipole dans un milieu conducteur homogène, alors il est proportionnel au moment dipolaire, cad au vecteur unitaire porté sur lʼaxe suivant lequel on regarde son dipole, inversement proportionnel au carré de la distance et inversement constant qui est propre à chaque milieu conducteur à travers epsilone. Potentiel dʼaction crée par une fibre isolée : au repos on a un maximum de charges négatives à lʼintérieur, et de charges positives à lʼextérieur, la différence de potentiel (intérieur vers extérieur) est donc négative. Quand elle est dépolarisée, on a une inversion du signe des charges car on a des flux dʼions... Potentiel crée par une fibre isolée P + + + + + - - - - - + + + + + - - - - - + - + + + + + - - - - - + + + + + - - - - - epos Activée
La membrane cellulaire va etre assimilée a un feuillet dʼépaisseur α et de densité électrique de surface S. Lʼépaisseur est très faible par rapport à la surface, on démontre donc que le potentiel crée par un des feuillets va etre identique a celui qui est crée par un dipole de charge S. Les deux feuillets créent chacun un champ a grande distance. Quand on est sur une cellule en cours de dépolarisation ou en cours de repolarisation, on distingue plusieurs zones : des zones non hachurées ou on ne verra rien, potentiels nuls, et une zone hachurée on voit des potentiels qui sʼadditionnent. On va donc assimilé notre feuillet à un dipole. Quand une cellule est en voie de dépolarisation ou de repolarisation, on a un dipole qui se déplace // au front dʼexcitation et se déplacant avec lui. Un faisceau de fibre // est considéré comme un dipole. => récupération dʼun signal électrique => ECG. 2 - Dérivations électrocardiographiques Cʼest un enregistrement des variations des différences de potentiels au cours du temps entre deux points. 6 Dérivations des membres, à lʼaide de 3 électrodes : ////// Il existe 6 dérivations en plus. Ce sont des dérivations unipolaires (deux données pourtant), entre une de ces électrodes. En plus les dérivations bipolaires (D1, D2, D3). Activité du coeur dans le plan frontal grace a ces 6 dérivations, on considère que le coeur est un dipole. 3 dérivations unipolaires : V pour right V L L pour left V F F pour foot D 1 L D 2 D 3 F 3 dérivations bipolaires : D 1 = V L - V D 2 = V F - V 1 + D 3 = D 2 D 3 = V F - V L POU INFOMATION 6 dérivations précordiales à partir dʼélectrodes posées sur le thorax. : plan horizontal. Un défaut : elles sont très près du coeur et ne renseignent pas le coeur sur sa totalité. V 1 V 2 V 3 V 4 V 5 V 6 Dérivations spéciales
Dérivations spéciales : les oesophagiennes, les endocavitaires, 3- Théorie 3 dʼeinthoven Hypothèse 1 : Le coeur peut etre considéré comme un dipole unique. Le vecteur moment dipolaire est variable en intensité, en son origine, et en sa direction ce qui est embêtant. thèse 1 En jaune : cellules au repos, rouge : cellules polarisées, entre : cellules en cours de. successifs au cours du temps 3 3 Hypothèse 2 : Lʼorigine du vecteur moment dipolaire cardiaque est fixe, située en un point appelé centre électrique du coeur. Courbe des vecteurs appelée courbe e 2 vectocardiogramme. La courbe décrite par lʼextrémité du vecteur moment dipolaire u vecteur moment cardiaque dipolaire Hypothèse au cours cardiaque 2 du temps. est fixe, située en un point L'origine du vecteur moment dipolaire cardiaque est fixe, située en un point Le VCG frontal est la projection dans un plan frontal de la courbe décrite par lʼextrémité du vecteur moment dipolaire cardiaque au cours dʼun cycle. La repolarisation des oreillettes est caché par la dépolarisation des ventricules car les oreillettes se repolarisent en meme temps que les ventricules se dépolarisent. On a trois boucles : en bleu la boule de dépolarisation VECTOCADIOGAMME de la masse musculaire myocardique, en vert la boucle de repolarisation des fibres musculaires myocardiques et en rouge la boucle de dépolarisation des oreillettes.
Le vectocardiogramme frontal est la projection dipolaire dans cardiaque un plan frontal au cours de d'un cycle. la courbe décrite par l'extrémité du vecteur moment dipolaire cardiaque au cours d'un cycle. 3 Hypothèse 3 Hypothèse 3 : Les 3 point L et F sont les sommets dʼun triangle équilatéral dont le centre électrique du coeur est le centre de gravité. ésultats : - ESULTATS A chaque instant, la ddp est la projection du vecteur la direction de la dérivation. 1 A chaque instant, la ddp est la projection du vecteur la direction de la dérivation L Donc : u O u av = K. M. u L 3 av L = K. M. u L Hypothèse 3 u F av F = K. M. u F M F ESULTATS - La 2 La somme somme des 3 potentiels est est constante constante et nulle. et nulle. L u O u L u F av + av + av F = K. M. (u + u L + u F ) = 0 F
L O F V W = (V 1 + V 2 + V 3) 3 W D 1 = av L av = K. M. (u L u ) u u L u L u = 2 u cos 30 = 3 u = 3 D 1 Passage du vectocardiogramme à lʼelectrocardiogramme. En conséquence, la ddp mesurée en à chaque instant selon les dérivations bipolaires est la projection sur l'axe considéré du moment dipolaire cardiaque à cet instant, multiplié par un facteur 3 ( 1,7) V L V D 1 D 3 V F D 2 http://www.cnebmn.jussieu.fr/enseignement/enseignementparcycle1.htm On utilise seulement la dépolarisation des ventricules. Selon D1 :
4- Interprétation 4 de lʼecg Tracé complet Aspects techniques : Aspects techniques standardisé pour comparaison : -Etalonnage 1 mv/cm en standardisé ordonnée pour comparaison - 2,5 cm/s - 1 en mv.cm abscisse -1 en ordonnée - 2,5 cm.s -1 en abscisse La ligne isoélectrique cʼest la ligne de base qui sʼobtient quand on a aucunes cellules myocardiques, quand on a pas de signal cad complètement dépolarisées ou complètement repolarisées.
Phénomènes électriques NS Oreillettes NAV Faisceau de Hiss Branches Activation du Noeud Sinusal et contraction des cellules des oreillettes, elles sont donc en cours de dépolarisation. Le NAV sʼactive doucement, faiceau de his et branches du réseau de purkinje, 4 on active donc les cellules myocardiques ventriculaires, et on a la dépolarisation des cellules myocardiques ventriculaires. Interprétation Interprétation des phénomènes des phénomènes électriques, électriques, conséquences mécaniques P T P T Q S Q S Onde P : Dépolarisation des oreillettes - Onde p : Dépolarisation des oreillettes, elle est suivie de la contraction (systole Suivie de leur contraction (systole auriculaire) auriculaire). (0,1s). Positive dans toutes les dérivations sauf à Vr (parfois négative) Onde QS : Dépolarisation des ventricules - Complexe QS : le signal quand les cellules myocardiques ventriculaires se polarisent (systole ventriculaire). Juste après commence Amplitude inférieure la contraction à 3 mv. des plus ventricules courte que lʼonde P. Lʼonde de (systole repolarisation ventriculaire) des oreillettes est masquée par lʼonde de lʼonde de dépolarisation repolarisation des ventricules. des oreillettes est masquée par - Onde T : repolarisation des ventricules, elles se relachent et le remplissage des Onde T ventricules epolarisation commence 4 (diastole des ventricules ventriculaire) positive partout sauf en Vr. Les cellules myocardiques se relaxent et le remplissage Couplage de et mécanique Couplage des lʼactivité ventricules électrique commence et (diastole ventriculaire) ECG T T P P Q S Q S Volume ventriculaire DIASTOLE SYSTOLE Systole ; contraction ventricule se vide
Diastole ; relaxation ventricule se rempli Si la première déflexion est négative on passe à. S est la déflexion négative qui suit. grandes déflexion majuscules, petites déflexions minuscules. Intervalle fin de P et début de Q : on a une oreillette complètement dépolarisée et un ventricule au repos, passage dans le noeud auriculo ventriculaire, systole ventriculaire. Intervalle fin de S début de T : période pdt laquelle la totalité des fibre musculaires myocardiques ventriculaire sont activées, diastole, : toutes les fibres sont activées, elles sont dans leur plateau. Quelques caractéristiques dʼun ECG normal - Fréquence comprise entre 60-100/mn. - On trouve une seule onde P, chaque onde précède toujours un QS. Les GS sont tous fins (< 0,10 s). - Lʼonde P sinusale est positive en D1-D2-D3 (maximum en d2) - Une seule onde p IDENTIQUE précède chaque QS - Intervalle PQ (P) isoélectrique, de dirée normale (0,10-0,20) et cste - Intervalle QT proportionnel a la fréquence - QS est positif en D1-D2-Vf (axe entre 0 et 90 ) Lecture de lʼecg Troubles du rythme : on mesure la distance entre deux ondes, on calcule la fréquence des battements et on voit à combine le coeur du patient bat. - Si entre deux ondes on a 1cm : le coeur bat à 300 bm - Si entre 1cm et 2cm fréquence entre 150 et 300 bm. - Si entre 2 et 3 cm la fréquence est entre 100 et 150 bm. - Si lʼintervalle est supérieur à 3 cm : on est dans la norme de fréquence cardiaque. Troubles de la fréquence : - coeur qui bat trop vite : >100 : tachycarde - <60 : bradycarde Arythmies : troubles du rythme, ondes non régulières Pause sinusale : quand le NS démarre pas, pas de signal au NAV, blanc isoélectrique. Si QS sʼélargie, mauvaise conduction dans His/Purkinje. Extra systole auriculaire ou ventriculaire : signal de trop, non accompagné des autres. Hypertrophie : déviation de lʼaxe électrique moyen Lʼaxe électrique du coeur est perpendiculaire à la direction suivant laquelle la somme des parties positive et négative sur le VCG est nulle. /// En pratique : perpendiculaire axe où = S ou moyenne D1 + Vf
Extrême Déviation axiale gauche D 1 Déviation axiale droite Axe normal V F