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

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 Potentiel de membrane (V int - V ext ) (mv) des cellules myocardiques - Potentiel de repos: - 90 mv - Potentiel d action: 4 phases + 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

Potentiel de membrane (mv) Cellules du nœud sinusal + 20 + 10 0-10 - 20 potentiel de membrane spontané - 40-50 - 60 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: 120 à 140 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

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

Interprétation de l ECG - Couplage de l activité électrique et mécanique. R R ECG P T P T Q S Q S Volume ventriculaire SYSTOLE DIASTOLE

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 normal): bradycardie sinusale Fréquence > 100 par min (avec rythme normal): tachycardie sinusale

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