L’electrocardiogramme et le phonocardiogramme

Le cœur est l’élément central du système cardiovasculaire qui permet l’alimentation en oxygène et en nutriments des organes. Il est principalement composé de quatre cavités : deux oreillettes et deux ventricules. À chaque battement, leurs contractions successives peuvent être suivies depuis l’extérieur du corps par des électrodes, collées à la surface de la peau, qui mesurent l’activité électrique des fibres musculaires cardiaques.

Le cœur :
Le cœur est l’organe central du système cardiovasculaire, il agit grâce à ses contractions autonomes. Il est le moteur du système de circulation sanguine dans le corps humain, c’est le propulseur du sang aux organes.

Anatomie du cœur

Le cœur est un organe creux et musculaire. Il peut être vu comme étant constitué de deux pompes placées en série. En effet, il se divise en deux parties (gauche et droite) composées chacune d’une oreillette en haut et d’un ventricule en bas qui communiquent à travers une valve. Un mur musculaire, le septum divise l’oreillette et le ventricule gauche de l’oreillette et du ventricule droit, évitant le passage du sang entre les deux moitiés du cœur. Les ventricules ont pour fonction de pomper le sang vers le corps ou vers les poumons. Leurs parois sont plus épaisses que celles des oreillettes. La contraction des ventricules est fondamentale pour la distribution du sang. Les oreillettes en se contractant jouent un rôle d’appoint pour le remplissage des ventricules. Le ventricule gauche est bien plus massif que le droit, parce qu’il doit exercer une force considérable pour pousser le sang dans tout le corps contre les résistances à l’écoulement, alors que le ventricule droit n’assure que la circulation pulmonaire dont les résistances sont bien moindres. L’examen médical du cœur comporte l’auscultation, l’examen radiologique, l’examen échographique est l’électrocardiogramme (ECG).

Fonctionnement du cœur

Le cœur agit comme une pompe double. Chaque moitié du cœur fonctionne séparément de l’autre. Le côté droit du cœur est chargé de renvoyer le sang pauvre en oxygène aux poumons pour éliminer le dioxyde de carbone et ré oxygéner le sang. L’oreillette droite reçoit le sang veineux apporté par la veine cave. Le sang est ensuite propulsé dans le ventricule droit. Lorsque ce dernier se contracte le sang pénètre dans l’artère pulmonaire et dans les poumons. L’artère pulmonaire est la seule artère de l’organisme à transporter du sang pauvre en oxygène. Le côté gauche du cœur reçoit le sang fraîchement oxygéné provenant des poumons et le redistribue dans tout le corps. Le sang oxygéné pénètre dans l’oreillette gauche par les quatre veines pulmonaires. Ce sont les seules veines de l’organisme à transporter du sang oxygéné. « Le sang est ensuite propulsé dans le ventricule gauche et doit traverser la valve mitrale, qui contrôle le débit. Les parois du ventricule gauche sont trois fois plus grosses que les parois du ventricule droit. L’épaisseur du muscle cardiaque donne au ventricule gauche la puissance nécessaire pour pomper le sang dans tout le corps, de la tête aux pieds. Lorsque votre cœur se contracte, le sang est propulsé à travers la valve aortique dans l’aorte, qui est le plus gros vaisseau de l’organisme, et distribué dans le corps par l’intermédiaire d’un réseau d’artères.

L’électrocardiographie

Historique :
Vers 1880, E Marey et Augustus Waller [ 1893] montrèrent que l’activité électrique du cœur, découverte quelques années plus tôt, pouvait être suivie à partir de la peau ; et vers 1890, Willem Einthoven réalisa le premier enregistrement cardiographique Einthoven, 1941]. Le courant mesuré par des électrodes sur le torse du patient mettait en mouvement un mince fil d’argent tendu entre les pôles d’un gros aimant ; ces déflexions étaient enregistrées sur du papier photographique qui se déroulait face à un rayon lumineux. « Maintenant, nous pouvons enregistrer l’activité électrique du cœur anormale et la comparer à l’activité normale » (Einthoven). Ainsi naît l’électrocardiogramme à l’aube du XX-ième siècle.

Définition de l’électrocardiogramme :
L’électrocardiogramme est la représentation graphique des forces électromotrices générées par l’activité cardiaque, enregistrées par des électrodes placées sur la surface du corps. L’électrocardiogramme enregistre successivement la dépolarisation et la répolarisation auriculaire qui correspond à la contraction, puis la dépolarisation ventriculaire à la contraction ventriculaire. Ces phénomènes sont suivis d’un repos électrique qui correspond à la ligne de base isoélectrique.

Principe de fonctionnement :
L’électrocardiographie (ECG) consiste à recueillir les variations du potentiel électrique, à les amplifier puis les enregistrer .Les signaux captés étant particulièrement faibles, des amplificateurs de hautes performances (gain, linéarité, différentialité, minimum de bruit de fond) sont souvent nécessaires. Sauf pour des études particulières portant sur les aspects énergétiques de l’électro genèse, on ne s’intéresse guère à la puissance des générateurs bioélectriques, ni aux courant qu’ils débitent. On a soin au contraire de rendre négligeable le courant extrait par l’instrument de mesure, qui doit être par conséquent à très haute impédance d’entrée, de telle sorte que les phénomènes biologiques ne soient pas perturbés par la mesure.

Tracé électrique du cœur :
Le battement cardiaque peut donc être suivi. En effet, chaque phase du battement possède un tracé électrique particulier. Un œil exercé peut donc, dans la plupart des cas, différencier de manière rapide la trace d’une contraction auriculaire du tracé de contraction ventriculaire. Appliquons le principe de l’ECG à l’activité électrique d’un battement cardiaque normal : La contraction des oreillettes se traduit sur l’ECG par une onde positive appelée onde P . Elle est suivie d’une courte pause correspondant à la temporisation effectuée par le nœud (AV). La contraction brève et puissante des deux ventricules est représentée par trois ondes : l’onde Q, l’onde R et l’onde S. On parle alors de complexe QRS  . Q est la première onde négative en début du complexe ; elle n’est pas toujours visible ; l’onde R est la deuxième onde; elle est positive et de grande amplitude, la troisième étant l’onde S. L’onde T correspond à la repolarisation des cellules musculaires des ventricules . Entre cette onde et l’onde S se situe le segment ST.

Intérêt clinique des ECG :
La fréquence et la morphologie des ECG ainsi que l’amplitude de ces différentes composantes permettant au cardiologue de distinguer les tracés normaux et les tracés pathologiques. Par exemple l’ischémie (manque d’oxygène dû au niveau du cœur à une obstruction artérielle coronaire) d’un territoire cardiaque, premier stade de l’infarctus du myocarde, se traduit sur les dérivations qui font face à ce territoire par une inversion de l’onde T ; la lésion, deuxième stade de l’infarctus, par une dénivellation du segment SR ; enfin la nécrose (ou mort cellulaire), stade ultime de l’infarctus du myocarde, par une onde Q très développé. Les zones qui entourent la région nécrosée et qui constituées de cellules saines et des cellules mortes sont caractérisées au niveau épi cardiaque par des complexes QRS élargies et fragmentés. Au niveau thoracique, ils constituent les potentiels tardifs, potentiels de très faible amplitude qui suivent le complexes QRS. Ces zones sont parfois à l’origine d’arythmies ventriculaires.