Les notions de base de l’electrocardiographie

Anatomie de cœur

Le système cardiovasculaire 

Le système cardiovasculaire a pour fonction d’assurer à l’ensemble de l’organisme la distribution en oxygène et en nutriments. L’organe moteur de ce système est le cœur, muscle creux protégé par une enveloppe appelée le péricarde, et possédant quatre cavités. Le cœur fonctionne comme une pompe musclée propulsant vers les autres organes la masse sanguine (4 à 5 litres par minute) chargée d’oxygène au niveau des poumons. Il possède sa propre énergie électrique et assure lui-même son alimentation en oxygène.

Il est divisé en quatre cavités que l’on groupe deux à deux en « cœur gauche » et « cœur droit » . Chaque « cœur » est formé d’une oreillette et d’un ventricule. Les oreillettes droite et gauche reçoivent le sang des veines; les ventricules droit et gauche envoient le sang dans les artères respectivement vers la petite circulation (circulation pulmonaire) et la grande circulation (circulation générale). Ainsi le sang oxygéné circule dans le cœur gauche, et le sang chargé de gaz carbonique circule dans le cœur droit. Le cycle de fonctionnement cardiaque est fait d’une succession de contractions (systoles) et de relaxations (diastoles). La contraction permet l’éjection, et la relaxation le remplissage. Ces deux fonctions sont engendrées par l’activité électrique cardiaque, c’est-à-dire par la circulation d’un courant électrique .

Le cycle cardiaque

Un cycle complet de battements du cœur comprend deux phases : la systole ou contraction et la diastole ou décontraction. Le sang appauvri en oxygène entre dans l’oreillette droite par deux grandes veines, en se contractant, l’oreillette l’envoi dans le ventricule, les valvules s’ouvrent, le ventricule se contracte à son tour expulse le sang par les artères pulmonaires vers les poumons, là il est rechargé en oxygène. Le sang enrichit revient dans l’oreillette gauche puis dans le ventricule gauche, la contraction du ventricule envoie le sang dans tout l’organisme par les artères  , la contraction-décontraction des deux parties du cœur se déroule simultanément environ 70 fois par minute [2]. S’est en se refermant que les valvules [auriculo ventriculaires] : tricuspide et mitrale, et sigmoïdes (aortique et pulmonaire) émettent les bruits des battements.

La durée de tout le cycle cardiaque est d’environ 0.8s. Le cœur se relâche à peu prés (0.4s) [2]. Un tel repos dans les intervalles entre les contractions est suffisant pour que la capacité de travail du muscle cardiaque se rétablisse tout le temps .

Le cœur

Dans le corps humain, le cœur se trouve un peu à gauche du centre du thorax, en arrière du sternum. Il est l’élément central du système cardiovasculaire.

structure du cœur :
Le cœur est un muscle creux à quatre cavités, situé dans le médiastin antérieur, en forme de cône dont le grand axe est dirigé en avant, en bas et à gauche, sa taille est d’environ 1,5 fois la taille du poing de la personne ;un peu moins gros chez la femme que chez l’homme, il mesure en moyenne chez celui-ci 105 mm de largeur, 98 mm de hauteur, 205 mm de circonférence. Le cœur d’un adulte pèse de 300 à 350 grammes. Il comporte trois tuniques : le péricarde à l’extérieur, le myocarde et l’endocarde qui tapisse les cavités [3]. Deux parties distinctes, le cœur droit et le cœur gauche, sont séparées par la cloison auriculo-ventriculaire chacune comprend une oreillette et un ventricule .

Les oreillettes :
L’oreillette droite reçoit les deux veines caves et le sinus coronaire. L’oreillette gauche reçoit sur sa face postérieure les 4 veines pulmonaires. Chaque oreillette est prolongée d’une auricule. A gauche, il se situe entre l’artère pulmonaire et la base du ventricule gauche.

Les ventricules :
On distingue la chambre de remplissage et la chambre de chasse. Ces deux chambres sont séparées, à droite par l’éperon de WOLFF, à gauche par la grande valve mitrale.

L’activité électrique cardiaque

Le battement cardiaque :
Chaque battement du cœur entraine une séquence d’évènements collectivement appelés la révolution cardiaque. Celle-ci consiste en trois étapes majeures : la systole auriculaire, la systole ventriculaire et la diastole. Dans la systole auriculaire, les oreillettes se contractent et projettent le sang vers les ventricules. Une fois le sang expulsé des oreillettes, les valvules atrio-ventricules entre les oreillettes et les ventricules se ferment. Ceci évite un reflux du sang vers les oreillettes. La fermeture de ces valvules produit le son familier du battement du cœur.

La systole ventriculaire implique la contraction des ventricules, expulsant le sang vers le système circulatoire. Une fois le sang expulsé, les deux valvules sigmoïdes la valvule pulmonaire à droite et la valvule aortique à gauche –se ferment. Enfin, la diastole est la relaxation de toutes les parties du cœur, permettent le remplissage passif des ventricules et l’arrivée de nouveau sang.

Fonctionnement électrique de cœur :
La stimulation électrique d’une cellule musculaire détermine l’apparition d’une activité électrique et mécanique. Sous l’effet de la stimulation, la surface cellulaire se dépolarise rapidement, ce qui donne lieu à un courant électrique, qui entraine la contraction. Puis la phase de repolarisation survient, plus lente, ramenant la cellule dans son état électrique initial.

Le courant électrique (quelques millivolts) naît en un point précis du cœur (de l’ordre de quelques millimètres de diamètre), appelé nœud sinusal, situé au sommet de l’oreillette droite ; c’est là où débute l’activation électrique rythmique du cœur. Il y a aussi le nœud auriculo ventriculaire (appelé nœud d’Aschoff-Tawara), situé à la jonction auriculo-ventriculaire. Il s’agit d’un tissu spécialisé permettant la transmission et le filtrage de l’activité électrique auriculaire (de l’oreillette) aux ventricules ; grâce à lui une stimulation auriculaire trop rapide n’est que partiellement transmise [3].

L’influx électrique prend naissance dans le nœud sinusal (ou sinus auriculaire, siégeant dans l’oreillette droite), puis envahit les deux oreillettes, atteint le nœud auriculo-ventriculaire (situé à la jonction entre oreillettes et ventricules). L’influx électrique est alors véhiculé par le faisceau de His, pour envahir la totalité des ventricules jusqu’à la pointe du cœur .

L’axe électrique du cœur

Il est la résultante des différents vecteurs électriques correspondant à l’excitation de chaque fibre. Il s’exprime par la mesure en degrés de l’angle que fait ce vecteur avec l’axe horizontal. La mesure se fait en fonction du théorème d’Einthoven : D1=D2+D3. On considère un cercle trigonométrique, par le centre duquel passe une droite horizontal repérée de 0° à 180° correspondant à D1. Une ligne oblique de -120° à +60° correspond à D2. Une ligne oblique de -60° à 120° correspond à D3
– L’axe électrique normal est compris entre 0° et 90°.
– L’axe électrique est dit gauche lorsque l’angle est compris entre 0° et 90°.
-L’axe électrique est dit droite lorsque l’angle est compris entre -90° et +90°.

Table des matières

CHAPITRE I : LES NOTIONS DE BASE DE L’ELECTROCARDIOGRAPHIE
I.1. Introduction
I.2. Anatomie de cœur
I.2.1. Le système cardiovasculaire
I.2.2. Le cycle cardiaque
I.2.3. Le cœur
I.2.3.1. structure du cœur
I.2.3.1.a. Les oreillettes
I.2.3.1.b. Les ventricules
I.3. L’activité électrique cardiaque
I.3.1. Le battement cardiaque [4]
I.3.2. Fonctionnement électrique de cœur [3]
I.3.3. L’axe électrique du cœur [4]
I.3.4. Le potentiel d’action
I.4. L’électrocardiogramme
I.4.1. Définition
I.4.2. Dérivations électro-cardiographiques
I.4.2.1. Dérivations standards d’Einthoven
I.4.2.1. Dérivations précordiales
I.5. Conclusion
CHAPITRE II : Développement et réalisation du système
II.1. Introduction
II.2. Système d’acquisition de biopotentiels
II.2.1. L’amplificateur d’instrumentation
II.2.1.1. Tensions et gains des modes commun et différentiel
II.2.1.2. Taux de réjection de la tension de mode commun
II.2.1.3. La fonction de sortie de l’amplificateur
II.2.2. Le circuit de pied droit
II.2.3. Circuit de protection contre les transitoires
II.2.4. Le filtrage
II.2.4.1. Classification des filtres
II.2.4.2. Filtre passifs
II.2.4.2. Filtres actifs
II.2.5. Filtres numériques
II.2.6. Circuit d’amplification et de filtrage
II.3. Circuit d’isolation optique
II.4. Circuit de la détection des battements
II.5. Conclusion
CONCLUSON

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