L électrocardiogramme (ECG) L électrocardiogramme est l enregistrement au cours du temps de l activité électrique du cœur

L électrocardiogramme (ECG) L électrocardiogramme est l enregistrement au cours du temps de l activité électrique du cœur

Electrophysiologie cardiaque I. Eléments d anatomie et d histologie II. III. Electrophysiologie de la cellule cardiaque Electrocardiographie 1. Potentiel crée par les cellules cardiaques 2. Dérivations électrocardiographiques 3. Théorie d Einthoven 4. Tracé ECG 5. Interprétation de l ECG 6. Lecture de l ECG

1 - Description anatomique et fonctionnelle Veine cave supérieure Nœud sinusal Oreillette droite Branche droite du faisceau de His Ventricule droit Nœud auriculo-ventriculaire Tronc du faisceau de His Oreillette gauche Ventricule gauche Fibres de Purkinje Veine cave inférieure Septum inter-ventriculaire Branche gauche du faisceau de His

2 - Nature histologique et fonction physiologique des tissus cardiaques Le tissu myocardique Le tissu nodal Oreillettes et ventricules Cellules musculaires (90%) Fonction essentielle: contraction Nœud sinusal, nœud auriculo-ventriculaire, tronc et branches du faisceau de His, réseau de Purkinje Cellules de conduction (10%) Fonctions : élaboration et conduction de l influx

Noeud sinusal (nœud de Keith et Flack) 4 m.s -1 Noeud auriculo-ventriculaire (atrio-ventriculaire) (Ashoff-Tawara) 0,4 m.s -1 0,2 m.s -1 Faisceau de His 4 m.s -1 Réseau de Purkinje 4 m.s -1 L influx subit un retard d environ 0,15 s au niveau du nœud auriculo-ventriculaire séparation dans le temps des contractions auriculaires et ventriculaires

Séquence de l excitation cardiaque début fin début fin Excitation auriculaire Excitation ventriculaire

II - Electrophysiologie de la cellule cardiaque La cellule cardiaque est excitable. La membrane de la cellule cardiaque est polarisée. Stimulation potentiel d action (signal électrique) Cellules myocardiques Cellules du nœud sinusal et du nœud auriculoventriculaire Cellules du faisceau de His et du réseau de Purkinje

Potentiel de membrane des cellules myocardiques - Potentiel de repos: - 90 mv - Potentiel d action: 4 phases Potentiel de membrane (V int - V ext ) (mv) + 30 0-70 - 90 Entrée rapide de Na + Entrée lente du Ca 2+ Plateau du potentiel d action Seuil de potentiel 250 temps (ms)

Phénomènes ioniques

Cellules du faisceau de His et du réseau de Purkinje Le potentiel de repos n est pas stable dépolarisation spontanée de la cellule Potentiel d action en plateau Pente de dépolarisation automatisme de la cellule Fréquence: faisceau de His: 20-30 PA/min réseau de Purkinje: < 20 PA/min

Cellules du nœud sinusal + 20 + 10 Potentiel de membrane (mv) 0-10 - 20-40 - 50-60 potentiel de membrane spontané Seuil dépolarisation lente spontanée Le potentiel de repos (moins important) est instable: dépolarisation spontanée Temps (ms) de la cellule. Potentiel d action sans plateau. Forte pente de dépolarisation automatisme de la cellule. Fréquence élevée: 100 à 120 PA/min.

Cellules du nœud auriculo-ventriculaire Le potentiel de repos est instable: dépolarisation spontanée de la cellule. Potentiel d action sans plateau. Pente de dépolarisation plus faible que pour la cellule du nœud sinusal. Fréquence : 30 à 40 PA/min rythme dominant du nœud sinusal qui s impose aux autres structures du tissu nodal.

III - Electrocardiogramme (ECG) L électrocardiogramme est l enregistrement au cours du temps de l activité électrique du cœur au moyen d électrodes placées, en général, à la surface du corps. 1. Potentiel crée par les cellules cardiaques 2. Dérivations électrocardiographiques 3. Théorie d Einthoven 4. Tracé ECG 5. Interprétation de l ECG 6. Lecture de l ECG

1 - Potentiel créé par les cellules cardiaques - dipôle électrique P 1 q q q r V P = ( - ) = 2 r 1 4pe r 1 r 2 4pe r 1 r 2 r 2 r r 1 r 2 r 1 # d cosq r 1.r 2 # r 2 q - q d + q V P = 1 q.d.cosq 4pe r 2 P M = q.d moment dipolaire u r M M. u = q.d.cosq V P = 1 M. u 4pe r 2

1 - Potentiel créé par les cellules cardiaques - cellule isolée - + + - + - dm u P

1 - Potentiel créé par les cellules cardiaques - cellule isolée : potentiel et polarisation P cellule au repos + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + V P = 0 cellule en cours de dépolarisation P - - - - + + + + + + + - - - + + + + - - - - - - - + + + V P # 0 dépolarisation

Potentiel et polarisation membranaire cellule au repos : V P = 0 cellule en cours de dépolarisation V P # 0 cellule dépolarisée: V P = 0 cellule en cours de repolarisation V P # 0

2 Dérivations électrocardiographiques L ECG : enregistrement de l activité électrique cardiaque globale recueillie par des électrodes disposées à la surface du corps. Dérivation: système de 2 électrodes entre lesquelles on enregistre une différence de potentiel. Dérivations des membres: 3 dérivations bipolaires 3 dérivations unipolaires Dérivations précordiales 6 dérivations unipolaires

Dérivations des membres Exploration du cœur dans le plan frontal R L V R D 1 V L D 2 D 3 F 3 dérivations unipolaires: V R ( R = right) V L ( L = left) V F ( F = foot) V F 3 dérivations bipolaires: D 1 = V L - V R D 2 = V F - V R D 3 = V F - V L

Dérivations précordiales Exploration du cœur dans le plan horizontal 6 dérivations unipolaires: V 1, V 2, V 3, V 4, V 5, V 6

Principales dérivations électrocardiographiques V R V L Six dérivations périphériques : V F exploration du cœur dans le plan frontal (bipolaires ou unipolaires) Six dérivations précordiales : exploration du cœur dans le plan horizontal (unipolaires)

Hypothèse 1 3 Théorie d Einthoven Le potentiel créé par le cœur peut être assimilé à celui créé par un dipôle unique. Activation ventriculaire

Hypothèse 2 3 Théorie d Einthoven L origine du vecteur moment de ce dipôle peut être considéré comme fixe. C est le centre électrique du cœur. vectocardiogramme Vectocardiogramme = courbe décrite, au cours du cycle cardiaque, par l extrémité du vecteur moment du dipôle cardiaque

3 Théorie d Einthoven Hypothèse 3 Les 3 points de recueil R, L et F des dérivations des membres sont assimilés aux 3 sommets d un triangle équilatéral. Le centre électrique du cœur occupe le centre de gravité O. R D 1 V R V L O V F D 2 D 3 L V R O V L D 1 F D 3 D 2 V F

Résultats 3 Théorie d Einthoven P V P = 1 M. u 4pe r 2 = K.M.u u M M = q.d R L u R u L V R = K.M.u R u F V L = K.M.u L M V F = K.M.u F F V R + V L + V F = K.M.(u R + u L + u F ) = 0

Résultats Dérivations bipolaires 3 Théorie d Einthoven R D D 1 = V L V R = K.M.(u L u R ) 1 L u u L - u R L u R 30 F u F M u R u L u L u R = 2 u R sin 30 = 3 u D1 tel que u L u R = 3 u D1 D 1 = K. 3.M.u D1 etc av R = 3. V R etc

4 Tracé électrocardiographique Sur chaque dérivation on enregistre la même séquence au cours du cycle cardiaque: Onde P : dépolarisation auriculaire Intervalle PR isoélectrique: traduit le temps que met l influx pour aller du NAV jusqu à la fin du réseau de Purkinje. Complexe QRS : dépolarisation ventriculaire Onde T : repolarisation ventriculaire L onde de repolarisation auriculaire est masquée par le complexe QRS

Dépolarisation auriculaire repolarisation ventriculaire Dépolarisation ventriculaire d après Dale Dubin

5 - Interprétation de l ECG. - Tracé ECG Les enregistrements sur les dérivations représentent les variations au cours du temps des projections du vecteur moment M du dipôle cardiaque. V R V L M O D 1 D 3 Dépolarisation ventriculaire V F D 2

Enregistrement en D1 Dépolarisation ventriculaire D 1

Tracés en D 1 et av F M O D 1 D 1 av F Dépolarisation ventriculaire av F

Dépolarisation auriculaire D 1 Le vectocardiogramme de la dépolarisation auriculaire se traduit par l onde P Dépolarisation ventriculaire D 1 Le vectocardiogramme de la dépolarisation ventriculaire se traduit par le complexe QRS Repolarisation ventriculaire D 1 Le vectocardiogramme de la repolarisation ventriculaire se traduit par l onde T

Interprétation de l ECG - axe électrique cardiaque Correspond à la direction de dépolarisation enregistrement des dérivations des membres en D1 et VF (QRS) axe normal : de 0 à 90-180 + 180 Extrême Déviation droite - 90 Déviation gauche Normal D 1 0 + 90 V F

A partir des QRS sur les dérivations D1 et VF D 1 D 1 axe normal av F av F

D 1 déviation extrême déviation axiale gauche D 1 av F av F D 1 D 1 D 1 av F déviation axiale droite axe normal av F av F

Fréquence 6 Lecture de l ECG 1 mv.cm -1 2,5 cm.s -1 - Vitesse de déroulement du papier: 2,5 cm.s -1 T - Fréquence: f c = 1/T Fréquence normale: comprise entre 50 et 100/min Fréquence < 50 par min (avec rythme régulier): bradycardie sinusale Fréquence > 100 par min (avec rythme régulier): tachycardie sinusale

Rythme 6 Lecture de l ECG Rythme régulier: distance constante entre les ondes de même nature. Fréquence continue stable Rythme normal: Fréquence : 50 à 100/min

6 Lecture de l ECG Exemples physiopathologiques Rythme variable Ondes P identiques Arythmie sinusale d après Dale Dubin

6 Lecture de l ECG Exemples physiopathologiques Extrasystole auriculaire d après Dale Dubin

6 Lecture de l ECG Exemples physiopathologiques Fibrillation auriculaire Rythme variable Pas de véritable P Mais de nombreuses déflections auriculaires ectopiques d après Dale Dubin

6 Lecture de l ECG Exemples physiopathologiques Blocs atrioventriculaires Retard de l impulsion auriculaire au niveau du nœud AV Intervalle P-R allongé 1 degré Intervalle P-R > 0,20 s Séquence P-QRS-T normale d après Dale Dubin

Exemples physiopathologiques Blocs atrioventriculaires 2 degré 2 degré Bloc AV 2 : 1 QRS QRS P P P P d après Dale Dubin

Exemples physiopathologiques Blocs atrioventriculaires 2 degré 2 degré Bloc AV 3 : 1 QRS QRS P P P P P P d après Dale Dubin

Exemples physiopathologiques Blocs atrioventriculaires 3 degré 3 degré (Bloc complet) P P P P P P P d après Dale Dubin