Mieux comprendre le fonctionnement du cœur • ICVC • Cardio Caen
Le cœur un dispositif de haute précision. L’Institut de Cardiologie Vasculaire de Caen vous aide à mieux connaître son fonctionnement pour vous permettre d’apprendre à sauvegarder toutes vos fonctionnalités vitales.
Le cœur : la puissante pompe du système circulatoire
Organe vital, le cœur est situé dans la région thoracique, de la grosseur d’un poing il se trouve au milieu de la cage thoracique, bien entouré par les poumons. Il est placé à l’oblique, sa partie supérieure légèrement à droite, de sorte que les deux tiers environ de sa masse se trouvent du côté gauche du corps. le cœur est un muscle creux pesant environ 300 grammes chez l’adulte. L’épicarde (enveloppe externe) et l’endocarde (enveloppe interne) sont les deux fines membranes qui le protègent.
Le cœur est le moteur du système cardio-vasculaire, dont le rôle est de pomper le sang qu’il fait circuler dans tous les tissus de l’organisme. Pour répondre aux besoins énergétiques du corps, le cœur doit battre plus de 100 000 fois par jour.
Le cœur a besoin d’oxygène et de nutriments pour fonctionner correctement.
Le sang qui circule dans le cœur va trop vite pour être absorbé par celui-ci, si bien que le cœur dispose de son propre système de vaisseaux : les artères coronaires, elles le vascularisent et lui apportent l’oxygène et les nutriments nécessaires à son fonctionnement.
De sa base en pyramide inversée, descendent deux gros vaisseaux :
- L’artère pulmonaire, qui relie le cœur aux poumons.
- L’aorte qui le relie à tout le reste du corps : organes nobles, viscères, muscles et tissus.
Le cœur se partage en deux parties et comprend quatre cavités.
Vu en coupe, le cœur se compose de quatre cavités, couplées deux par deux, qui forment le cœur droit et le cœur gauche, soit deux pompes juxtaposées et synchronisées. La circulation se fait à sens unique grâce aux valves cardiaques qui, telles des clapets s’ouvrent et se ferment alternativement. Au nombre de quatre, elles siègent pour deux d’entre elles entre les oreillettes et les ventricules (les valves mitrale et tricuspide). Les deux autres sont situées entre les ventricules et l’artère correspondante (valve aortique et valve pulmonaire). Quatre valvules permettent au sang de se déplacer dans le bon sens. Deux des valvules cardiaques séparent les oreillettes droite et gauche des ventricules droit et gauche. Les deux autres valvules séparent le ventricule droit de l’artère pulmonaire et le ventricule gauche de l’aorte. Cette région commande tout le mécanisme de régulation des battements cardiaques. C’est le stimulateur cardiaque naturel, chargé de déclencher et établir les battements cardiaques. Cette région minuscule commande à votre cœur d’accélérer lorsque vous courez ou que vous faites de l’exercice, et de ralentir lorsque vous êtes assis ou que vous dormez.
Organe creux, le coeur contient deux parties séparées bien qu’accolées l’une à l’autre :
- le “cœur gauche”
- le “cœur droit”
Chaque moitié du cœur fonctionne séparément l’une de l’autre
Au cours d’un battement normal du cœur, 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.
Le cœur droit comprend l’oreillette droite, placée au dessus du ventricule droit. Entre les deux se trouve la valvule tricuspide. L’oreillette droite reçoit le sang veineux, le sang bleu appauvri en oxygène et riche en oxyde de carbone, de retour des tissus et organes qu’il a nourris. Cette récupération s’effectue grâce à deux vaisseaux raccordés à l’oreillette : la veine cave inférieure, venant de la partie du corps située au dessous du cœur, et la veine cave supérieure venant de la partie du corps située au dessus. L’oreillette droite se contracte, ce qui fait passer le sang à travers la valvule tricuspide ouverte ; celui-ci est alors propulsé dans le ventricule droit. Ce dernier se contracte et envoie le sang par la valvule pulmonaire dans l’artère pulmonaire, en direction des poumons où il s’oxygène et élimine le gaz carbonique. C’est dans la paroi de l’oreillette droite, à son sommet, qu’un amas de cellules nerveuses, appelé nœud sinusal, est à l’origine des impulsions électriques qui déclenchent à intervalles réguliers la contraction cardiaque et qui est responsable de l’automatisme cardiaque. 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 cœur gauche est constitué par l’oreillette gauche qui surmonte le ventricule gauche. Entre les deux se situe la valvule mitrale (en forme de mitre d’évêque renversée).
Le cœur gauche est chargé de propulser le sang dans tout l’organisme grâce à l’aorte, artère maîtresse qui naît du ventricule gauche. En amont, le sang rouge, iche en oxygène provenant des poumons est amené au cœur par les quatre veines pulmonaires, Ce sont les seules veines de l’organisme à transporter du sang ox
ygéné. Le sang se déverse dans l’oreillette gauche en empruntant les veines pulmonaires, avant de passer dans le ventricule gauche à travers la valvule mitrale ouverte, c’est elle qui contrôle débit sanguin. 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. Le sang est finalement éjecté par le ventricule gauche qui se contracte et pousse le sang dans l’aorte, qu’il atteint après avoir franchi la valvule aortique. Le sang passe dans les artères de l’ensemble du corps. Le cœur est alimenté en sang par les artères coronaires, qui bifurquent sur l’aorte.
Le système cardiovasculaire est fait du cœur et des vaisseaux sanguins
Pour que le corps puisse se maintenir en vie, chacune de ses cellules doit pouvoir bénéficier d’un apport continu de nutriments et d’oxygène. De plus, le dioxyde de carbone et les autres déchets du métabolisme* produits par les cellules doivent être collectés et éliminés… C’est la fonction du système circulatoire, un riche réseau de vaisseaux sanguins qui permet via la propulsion du cœur de faire circuler le sang dans tout l’organisme.
Il existe trois types de vaisseaux : les artères, les capillaires et les veines qui transportent le sang. Les contractions rythmiques du cœur acheminent le sang du cœur à toutes les régions de l’organisme. Les capillaires, de minuscules vaisseaux, permettent ensuite les échanges entre le sang et les cellules grâce à leur paroi extrêmement fine. Le sang est ensuite ré-acheminé vers le cœur par les veines.
Les vaisseaux sanguins sont comme de petits tubes chargés du transport du sang dans tout le corps.
Le système circulatoire humain est composé de trois types de vaisseaux sanguins : les artères, les veines et les capillaires.
Chaque vaisseau à un calibres parfaitement adapté à sa fonction :
- Les artères, depuis la grosse aorte (2,5 centimètres de diamètre) jusqu’aux petites artérioles (pas plus de 2 millimètres),
Une artère est une vaisseau sanguin très large qui transporte le sang oxygéné du cœur vers les organes.
Les artères transportent le sang sous haute pression et ont, par conséquent, des parois beaucoup plus élastiques que les veines. Le sang bat dans les artères, son débit augmente et diminue constamment au rythme des battements cardiaques. Le cœur envoie un nouveau volume de sang dans les artères 70 fois par minute. C’est ce qui provoque les pulsations que vous pouvez sentir avec le bout des doigts au niveau des artères du cou et du poignet. - Les veines ramènent au cœur le sang chargé de gaz carbonique.
Les veines sont des vaisseaux chargés de transporter le sang pauvre en oxygène et les déchets du métabolisme vers le cœur. - Les capillaires, fins « comme des cheveux », assurent, à l’intérieur de chaque organe, la circulation du sang,
Les capillaires sont microscopiques. Ils relient les artères et les veines aux tissus de l’organisme et sont le siège de l’échange entre l’oxygène et le dioxyde de carbone.
La circulation sanguine
Le sang apporte de l’oxygène et transporte des nutriments, des déchets et des messages hormonaux à chacune des soixante milliards de cellules de l’organisme. Dans tout le corps, des milliers de kilomètres de vaisseaux sanguins vascularisent chaque organe et tissu vivants. Le fonctionnement de l’organisme dépend entièrement de l’apport en sang et de ses éléments.
Du cœur aux organes
Le sang, chargé d’oxygène, est propulsé dans l’aorte, l’artère principale de notre organisme. De là, il emprunte les nombreuses artères secondaires qui mènent aux différentes parties du corps. Puis des artères, de plus en plus étroites (les artérioles), le conduisent jusqu’aux organes. Dans chaque organe, le sang, circulant dans les vaisseaux fins comme des cheveux (les capillaires), distribue aux cellules leur ration d’oxygène et de nutriments, et se charge, en échange, de gaz carbonique et de leurs déchets.
Des organes au cœur
Le sang, chargé de gaz carbonique, est ramené au cœur par le circuit veineux, empruntant des vaisseaux de petit calibre (les veinules) puis des veines de plus en plus importantes jusqu’aux grosses veines caves.
Du cœur au cœur
Le sang veineux est éjecté du cœur vers les poumons par l’artère pulmonaire, et rejoint les alvéoles pulmonaires, sortes de petits « sacs » situés sur les bronches et où aboutit l’air respiré. Le sang bleu se régénère en puisant, à travers la membrane perméable des alvéoles, l’oxygène, qui est pris en charge par les globules rouges, et en évacuant le gaz carbonique. Les veines pulmonaires se chargent de ramener au cœur gauche le sang régénéré, rouge – riche en oxygène et pauvre en gaz carbonique – prêt pour un nouveau voyage dans le réseau artériel.
Le cerveau : notre plus gros consommateur de sang
Une irrigation permanente nécessaire
1,5 kg: c’est le poids moyen du cerveau, ce qui représente un quarantième du poids total du corps d’un adulte. Pourtant, à lui tout seul, le cerveau consomme un quart du volume de sang propulsé par le cœur dans l’organisme. Le cerveau a besoin de beaucoup d’oxygène et de beaucoup d’énergie pour fonctionner. Et cela en permanence, car ses quelque vingt milliards de cellules nerveuses ne peuvent stocker ni énergie ni oxygène et ont besoin d’un approvisionnement ininterrompu. Sans l’apport permanent de sang, les cellules nerveuses meurent.
Comme tous les organes, le cerveau reçoit l’oxygène et l’énergie qui lui sont nécessaires pour fonctionner par l’intermédiaire des vaisseaux sanguins. Quatre artères assurent les apports de sang au cerveau. Les deux carotides internes (droite et gauche) naissent à l’avant du cou des artères carotides communes. Elles pénètrent dans le crâne à travers l’os du rocher. Les deux artères vertébrales, à l’arrière du cou, pénètrent par le trou occipital et se réunissent en une seule artère, le tronc basiliaire. Ces quatre artères sont à l’origine des artères cérébrales.
La magie du corps humain !
Le sang est constitué de quatre éléments principaux : les globules rouges, les globules blancs, les plaquettes et le plasma. Les globules rouges transportent 99% des besoins en oxygène de l’organisme. Le plasma transporte le 1% restant. Les globules rouges sont les cellules les plus abondantes de l’organisme, constituant environ 45% du sang. Leur fonction principale est de transporter l’oxygène aux tissus et d’éliminer le dioxyde de carbone. Les globules blancs font partie du système immunitaire. Leur fonction principale est d’assurer la défense de l’organisme contre les agents infectieux. Les plaquettes sont de minuscules cellules spécialisées activées lorsque la coagulation du sang ou la réparation d’un vaisseau est nécessaire. Lorsqu’un vaisseau sanguin est coupé, les plaquettes affluent vers la lésion. Elles gonflent et changent de formes ; elles deviennent irrégulières et collantes. Les plaquettes obstruent la coupure et créent un bouchon. Si la coupure est trop grande pour être obstruée par les plaquettes, elles envoient des signaux permettant d’initier la coagulation en libérant une hormone, la sérotonine. La sérotonine stimule la contraction des vaisseaux sanguins, afin de réduire le flux du sang. La coagulation consiste principalement en la transformation d’une protéine plasmatique, le fibrinogène, en une protéine fibrillaire insoluble*, appelée fibrine. Les chaînes de fibrine enserrent les globules dans un réseau puis se contractent, expulsant un liquide jaunâtre appelé sérum et formant un caillot solide. La coagulation est destinée à stopper l’hémorragie et à créer un squelette à partir duquel le nouveau tissu pourra être fabriqué.
Le corps humain sait parfaitement s’adapter aux diverses situations, cependant le rythme de notre vie quotidienne met à mal cette belle machine… artères obstruées par des bouchons de graisses, artères vieillies par une mauvaise hygiène de vie (alcool, tabac, stress, surpoids, manque d’activités physiques…). Le cœur peut alors tirer la sonnette d’alarme et vous envoyer des signes avants-coureurs d’une panne prochaine de votre bon fonctionnement cardiovasculaire. Migraine, angine, douleurs thoraciques… n’attendez-pas la dernière minute ! Il est vital de consultez votre médecin traitant pour mieux connaître les raisons de ces troubles.
Qu’est-ce qui produit les bruits du cœur ?
Cette agitation est en réalité un mouvement périodique rythmé par deux bruits que l’on appelle le cycle cardiaque (ou révolution cardiaque). Le cœur est un moteur, une pompe automatique qui se contracte (on parle de systole) 50 à 80 fois par minute au repos et plus fréquemment à l’effort ou lors d’une émotion.
Les bruits du cœur que le médecin entend grâce à son stéthoscope sont produits par la fermeture des valvules du cœur : une sorte de frappe sourde comme sur la peau d’un tambour. Le premier écho du cœur que l’on entend est fort et résonnant, celui-ci correspond à la fermeture des valves auriculo-ventriculaires. La seconde sonorité entendue est plus brève, elle annonce la fermeture des valves semi-lunaires. Tout bruit anormal lors de l’écoute du cœur peut signaler une malfonction ou une défectuosité des valves et doit être pris au sérieux.
Le cœur pompe environ 5 litres de sang par minute et chaque battement de cœur envoie le sang vers les poumons et les autres parties du corps.C’est grâce à sa structure interne complexe que le cœur est capable de réaliser cette opération.
Le cycle cardiaque
Ce cycle cardiaque est perceptible à l’oreille sous la forme de deux bruits et de deux silences, un petit et un grand. Le premier bruit du cœur, provoqué par la fermeture des valvules mitrale et tricuspide, marque le début du premier temps du cycle cardiaque ou systole (du mot grec signifiant contraction). Pendant ce temps, ou petit silence, les ventricules vont éjecter simultanément leur contenu de sang : le ventricule droit vers les poumons par l’artère pulmonaire, le ventricule gauche vers les viscères et les tissus par l’aorte et ses branches.
C’est la quantité de sang éjecté à chaque systole qui détermine le débit cardiaque (environ cinq litres par minute). C’est la baisse de ce débit par rapport aux besoins qui définit l’insuffisance cardiaque.
Après la systole survient la diastole, ou grand silence, dont le début est marqué par le deuxième bruit du cœur, qui traduit la fermeture des valvules séparant l’aorte et l’artère pulmonaire des ventricules. Pendant ce temps, les ventricules se relâchent (on parle de relaxation) et se remplissent du sang que leur déversent les oreillettes (remplissage ventriculaire) et se préparent à la systole suivante.
La fréquence cardiaque
C’est le nombre de battements, c’est à dire de contractions, que le cœur émet par minute. La fréquence cardiaque se mesure en nombre de battements par minute. Lors de chaque battement le cœur éjecte du sang oxygéné dans les artères du corps via l’aorte et du sang désoxygéné vers le poumon via l’artère pulmonaire. C’est une notion quantitative qui peut aussi se définir en cycles par secondes. Plusieurs paramètres peuvent faire accélérer ou ralentir la fréquence cardiaque. Sa mesure est un outil diagnostique très important.
La fréquence cardiaque est sous la responsabilité d’un système électrique interne, propre au cœur.
Bien qu’étant un organe doué d’automatisme, le cœur est parcouru de fibres nerveuses, le reliant au centre nerveux bulbaire situé à la base du cerveau. Un échange constant d’informations entre cette région cérébrale et la région cardiaque permet d’en réguler la fréquence de battement de manière involontaire et de le maintenir dans une valeur normale, autour de 70 à 75 battements par minute.
Le cœur comprend un système de conduction électrique automatique qui assure chacun de ses battements. Ce système de « pacemaker » interne est appelé le nœud sinusal, et se trouve dans la paroi de l’oreillette droite. Cette région produit une impulsion électrique qui gagne une région centrale du cœur appelée nœud auriculo-ventriculaire, d’où elle est transmise à l’ensemble du tissus musculaire ventriculaire. Cette onde électrique produit la contraction du muscle cardiaque responsable de l’éjection du sang vers les poumons et l’aorte.
Le nombre de contraction observées par minutes correspond au rythme cardiaque ou « pouls ». Chez le nouveau-né et les jeunes enfants, ce rythme cardiaque est nettement plus élevé (100 à 170 battements par minutes) que chez les enfants plus âgés et les adultes (70 à 100 battements par minutes).
Le cœur dispose de deux systèmes de régulation :
• Un système “accélérateur” qui permet à la fréquence d’augmenter en cas d’effort ;
cette accélération se fait par des fibres nerveuses nommées fibres sympathiques
qui, stimulées, libèrent des hormones : les catécholamines.
• Un système “freinateur” qui réduit la fréquence de base de manière permanente.
Ce ralentissement se fait par des fibres nerveuses qui, stimulées, libèrent une hormone nommée l’acétylcholine ;
ce sont les fibres para sympathiques.
Une fréquence cardiaque trop élevée (par rapport à la fréquence de base et plus encore par rapport à la fréquence cardiaque maximale) signe le fait que vous demandez à votre cœur un travail trop important. Vous pouvez le mettre en difficulté et ainsi prendre des risques.
La pression ou tension artérielle
La pression artérielle ou tension artérielle est la pression du sang dans les artères.
En effet, les artères ont dans l’organisme un rôle de nourrice en ce sens elles acheminent le sang du coeur vers les différents tissus de l’organisme et donnent aux cellules l’oxygène. Le sang est chassé violemment des cavités cardiaques à chaque contraction du cœur et est propulsé dans ces conduits. Pour jouer leur rôle correctement, ces conduits doivent être non obstrués par des dépôts graisseux. La tension artérielle, c’est la pression avec laquelle le sang circule du coeur vers les organes. Trop basse, gare aux malaises. Trop haute, elle expose aux accidents cardiovasculaires.
Mieux comprendre la mesure de la tension artérielle
La tension artérielle se compose des pressions systolique et diastolique, lesquelles sont mesurées en millimètres de mercure, ou mmHg.
- Le chiffre supérieur correspond à la pression systolique correspond à la pression du sang quand le cœur se contracte et envoie le sang dans les artères. Elle assure un apport de sang partout à travers le corps.
- Le chiffre inférieur correspond à la pression diastolique est la pression qui continue de s’exercer sur les artères entre chaque contraction. À ce moment, le cœur se détend et reprend son volume, ce qui permet aux cavités cardiaques de se remplir de sang. Cette pression tend à augmenter avec l’âge, mais passé le cap de la soixantaine, elle diminue graduellement en raison de l’affaiblissement des vaisseaux sanguins du corps.
Pression systolique
Durant la phase systolique, le cœur se contracte et le sang est expulsé dans les vaisseaux sanguins.
Prise à ce moment, la pression artérielle est à son plus haut (normalement, moins de 120 mmHg).
Pression diastolique
Durant la phase diastolique, le cœur se relaxe et se remplit de sang.
Prise à ce moment, la pression artérielle est plus faible (normalement, moins de 80 mmHg).
Tension normale
Moins de 120mmHg et moins de 80mmHg
Les artères sont en bonne santé, elles sont souples et laissent correctement passer le flux sanguin.
Pré-hypertension
Chiffres supérieurs à une tension normale : 120-139 ou 80-89
Les artères commencent à se rigidifiées, le sang circule moins bien.
Hypertension
Stade léger : 140-159 ou 90-99
Stade modéré : 160-179 ou 100-109
Stade avancé : 180 et plus ou 110 et plus
Les parois des artères sont devenues plus dures, la pression mécanique augmente laissant le sang circuler plus difficilement.
À long terme, l’hypertension artérielle est un important facteur de risque pour plusieurs maladies.
- Troubles cardiaques et vasculaires (angine, infarctus du myocarde et accident vasculaire cérébral).
Une tension artérielle élevée signifie que le sang exerce une pression plus forte sur la paroi des artères,
ce qui les fragilise et augmente le risque que l’artère se bloque par athérosclérose. - Insuffisance cardiaque.
En imposant un surcroît de travail au cœur, l’hypertension artérielle peut provoquer un épuisement du muscle cardiaque. - Problèmes aux reins (insuffisance rénale) et aux yeux (lésions à la rétine pouvant mener à une perte de la vue).
Encore une fois, en raison de la fragilisation des vaisseaux sanguins.
La tension artérielle tend a augmenter à partir de l’âge de 50 ans. Comme l’hypertension artérielle ne s’accompagne généralement d’aucun symptôme, surveillez votre tension artérielle régulièrement avec votre médecin traitant. Dans le cas où la mesure de la pression systolique et celle de la pression diastolique correspondent à deux niveaux différents, le médecin tient compte du niveau correspondant à la valeur supérieure pour évaluer l’état de la tension artérielle.
L’hypertension artérielle est généralement asymptomatique, c’est-à-dire qu’elle n’entraîne aucun symptôme.
Toutefois, une pression sanguine très haute (stade modéré ou avancé) et soutenue peut occasionner les symptômes suivants :
- Des maux de tête accompagnés de fatigue (ces maux de tête sont souvent localisés à la nuque et se manifestent très tôt le matin).
- Des vertiges ou des bourdonnements d’oreilles.
- Des palpitations.
- Des saignements de nez.
- De la confusion ou de la somnolence.
- Des engourdissements ou des fourmillements dans les pieds et les mains.