Importance clinique et physique du processus
L'ECG permet de détecter un large éventail de pathologies : troubles du rythme cardiaque et de la conduction, hypertrophie atriale ou ventriculaire, ainsi que la coronaropathie (y compris l'infarctus du myocarde).
Le principe physique de la méthode consiste à enregistrer le champ électrique. L'excitation parcourt le myocarde de manière séquentielle, formant un front d'onde. Ce front divise le tissu en deux zones : d'un côté, la surface des cellules est chargée négativement, et de l'autre, positivement. La façon dont cette différence de potentiel se manifeste à la surface du corps dépend de deux facteurs : la direction du vecteur d'excitation par rapport au point d'enregistrement et la masse du muscle cardiaque impliquée dans le processus.
Potentiel d'action transmembranaire
L'activité électrique du cœur est une succession constante de phases de potentiel d'action, assurée par le mouvement des ions à travers la membrane cellulaire. Les cardiomyocytes subissent de manière cyclique la polarisation (repos), la dépolarisation (excitation) et la repolarisation (récupération).
- Phase 4 (Repos ou diastole). La perméabilité aux ions sodium ($Na^+$) est minimale. La pompe sodium-potassium échange le sodium intracellulaire contre le potassium extracellulaire ($K^+$), maintenant une charge négative à la surface de la cellule. Dans les cellules du système de conduction, le calcium ($Ca^{2+}$) pénètre pendant cette phase par des canaux lents, provoquant une dépolarisation diastolique spontanée, qui est le fondement de l'automatisme cardiaque.
- Phase 0 (Dépolarisation). On observe une augmentation brutale de la perméabilité au $Na^+$. L'entrée massive de sodium dans la cellule modifie la charge de la membrane externe en positif.
- Phase 1 (Repolarisation rapide partielle). Elle commence immédiatement après le pic d'excitation. Les ions chlorure ($Cl^-$) entrent et le $K^+$ commence à sortir de la cellule.
- Phase 2 (Repolarisation lente ou « plateau »). Le potentiel est maintenu à un niveau stable grâce à l'équilibre des courants : le $K^+$ quitte la cellule tandis que le $Ca^{2+}$ et le $Na^+$ y pénètrent.
- Phase 3 (Repolarisation rapide). Les canaux calciques se ferment. La sortie prédominante de $K^+$ ramène la cellule à son potentiel de repos initial.
Anatomie du système de conduction
Le système de conduction est capable de générer des impulsions de manière autonome sans l'intervention du système nerveux (automatisme). L'impulsion prend naissance dans le nœud sinusal, situé dans la paroi de l'oreillette droite près de l'embouchure de la veine cave supérieure. C'est là que la vitesse de dépolarisation spontanée est maximale.
Ensuite, l'onde se propage aux oreillettes, provoquant leur contraction, et atteint le nœud atrioventriculaire (AV). Après un court délai, l'excitation passe au tronc du faisceau de His et à ses branches (droite et gauche). La branche gauche se divise en outre en deux branches, antérieure et postérieure. Les voies de conduction cheminent dans la couche sous-endocardique du septum interventriculaire. La conduction se termine dans les fibres de Purkinje, qui transmettent l'impulsion directement aux cardiomyocytes de travail de l'endocarde vers l'épicarde.
Formation des éléments de l'ECG
Les processus au niveau cellulaire et la propagation de l'impulsion à travers les structures anatomiques sont strictement synchronisés avec le tracé électrocardiographique :
- Onde P : reflète l'excitation (dépolarisation) des oreillettes.
- Segment isoélectrique de P à QRS : correspond au passage de l'impulsion à travers le nœud AV et le tronc du faisceau de His.
- Complexe QRS : montre l'activation des ventricules. Le début du complexe correspond à l'activation du septum interventriculaire, et l'onde R est formée lors de la dépolarisation de la paroi libre du ventricule gauche.
- Segment ST : période d'activation complète des ventricules.
- Onde T : reflète le processus de repolarisation ventriculaire. La phase tardive de repolarisation forme parfois une onde U.
En bref : réponses aux questions sur le sujet
Quelles dérivations sont utilisées lors d'un enregistrement ECG standard ?
La pratique clinique habituelle de l'ECG comprend l'enregistrement de 12 dérivations. Celles-ci sont divisées en plusieurs groupes :
- Dérivations bipolaires standard — dérivations I, II, III (des membres, enregistrent la différence de potentiel entre deux points).
- Dérivations unipolaires amplifiées — aVR, aVL, aVF (des membres, selon Goldberger).
- Dérivations précordiales unipolaires — V1, V2, V3, V4, V5, V6 (selon Wilson, reflètent l'activité dans le plan horizontal).
Quelle est la durée (largeur) normale du complexe QRS ?
La durée (largeur) normale du complexe QRS est de 0,06 à 0,1 s. Lors de l'évaluation de la morphologie du complexe ventriculaire, il est pris en compte qu'en l'absence de pathologie, ses ondes doivent être nettes, sans fractionnement ni encoche (à l'exception de petites encoches tolérées dans la troisième dérivation standard et aVF). Le voltage du complexe varie normalement entre 5 et 20 mm.
Quelle est la vitesse de conduction de l'impulsion dans le nœud atrioventriculaire (AV) ?
La vitesse de conduction de l'impulsion dans le nœud atrioventriculaire est de 0,05 m/s. Il s'agit de la vitesse minimale au sein du système de conduction cardiaque, ce qui provoque le délai atrioventriculaire physiologique (nécessaire pour pomper le sang des oreillettes vers les ventricules avant le début de la systole de ces derniers). Cette faible vitesse s'explique par les facteurs suivants :
- Absence de nexus — déficit de jonctions communicantes (gap junctions) entre les cellules.
- Excitabilité diminuée — excitabilité de base des cellules nodales initialement faible.
- Disposition anatomique — les cardiomyocytes atypiques sont disposés transversalement par rapport à la direction de la conduction.
Relation entre les phases du PA et l'ECG : la systole (activité cellulaire, phases 0 à 3) forme le grand complexe QRST, tandis que la diastole (repos cellulaire, phase 4) s'inscrit dans l'intervalle calme T-Q.
Questions des cours et des examens
Qu'est-ce que l'automatisme cardiaque ?
C'est la capacité des structures du système de conduction à générer spontanément des impulsions électriques sans le contrôle du système nerveux externe. Le fondement physiologique de l'automatisme est le processus de dépolarisation diastolique lente.
Où se trouve le principal stimulateur cardiaque ?
Normalement, le principal stimulateur cardiaque est le nœud sinusal. Il est situé dans la paroi de l'oreillette droite, près de l'embouchure de la veine cave supérieure.
Quelle est la direction de la conduction de l'impulsion dans les ventricules ?
L'impulsion se propage le long des voies de conduction dans la couche sous-endocardique. Lors de la dernière étape, à travers les fibres de Purkinje, l'excitation est transmise aux cellules contractiles de l'endocarde vers l'épicarde.
À étudier également sur le sujet
- Anomalies de l'onde P et troubles du rythme auriculaire.
- Modifications ischémiques du segment ST et de l'onde T en cas d'infarctus du myocarde.
- Signes ECG d'hypertrophie ventriculaire gauche et droite.
- Blocs de branche du faisceau de His : impact sur la morphologie du complexe QRS.
- Mécanismes à l'origine des troubles de l'automatisme et de la conduction.
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