COMMENT FONCTIONNE LE CŒUR ?
Pendant des siècles, on a cru que cet organe était le siège des émotions, des sentiments, de l’âme et même des décisions. Depuis, on sait de manière plus prosaïque qu’il joue le rôle d’une pompe du système circulatoire, et même s’il n’a plus rien à voir avec l’âme, il n’a pas perdu son importance symbolique: c’est l’organe vital par excellence.
Nous avons besoin d’oxygène pour vivre. Celui-ci entre dans notre sang à hauteur de nos poumons. Le sang se débarrasse de son gaz carbonique et se charge en oxygène par le biais des alvéoles et des capillaires pulmonaires. Mais le moteur de ces flux continus, c’est le cœur, ce petit organe qui bat inlassablement depuis les premières semaines de notre conception jusqu’à notre mort. Sans ce cœur battant, pas d’organes ni de membres irrigués, nourris par un sang oxygéné que l’on appelle aussi « hématosé ».
Au cœur de notre poitrine
Le cœur est un muscle creux, battant en cadence pour aspirer et expulser à chaque minute (au repos) 5 à 6 litres de sang chez un homme, 4 à 5 litres chez une femme, soit près de 7000 litres de sang et plus de 100.000 battements en 24 heures ! Il pèse entre 250 g et 300 g à l’âge adulte, et a une fois et demi la taille du poing de son propriétaire.
Il a la forme d’un cône dont la base est orientée en direction de l’épaule droite, et la pointe, vers la hanche gauche. Niché dans la cage thoracique, il se positionne un peu plus à gauche, entre nos deux poumons. Cette position asymétrique entraîne une asymétrie pulmonaire : le poumon droit est constitué de trois lobes tandis que le poumon gauche, qui accueille notre cœur, ne comporte que deux lobes. Une très faible proportion de la population peut avoir un cœur situé à droite — une dextrocardie qui peut prendre plusieurs formes, dont certaines induisent des problèmes cardiaques graves.
Structure du cœur
Qui n’a pas en tête quand on évoque le cœur, ces croquis montrant un organe en forme de grosse virgule, compartimentée de bleu et de rouge ?
Pour décrire la structure interne de l’organe, les manuels évoquent deux cœurs : un cœur droit, un cœur gauche. Soit deux systèmes de circulation du sang, parallèles, deux pompes qui ne communiquent pas entre elles mais battent à l’unisson. Le cœur gauche reçoit le sang oxygéné ou hématosé en provenance des poumons tandis que le sang non hématosé (chargé en dioxyde de carbone) transite dans le cœur droit.
L’organe est constitué de quatre cavités, deux pour le cœur droit, deux pour le cœur gauche. Chaque cœur est constitué d’une oreillette (ou atrium) dans la partie supérieure et d’un ventricule dans la partie inférieure.
Pour passer d’une oreillette à un ventricule, des valves auriculo-ventriculaires — valve mitrale pour le cœur gauche et valve tricuspide pour le cœur droit — assurent un rôle de clapet qui oriente le sang dans la même direction, et l’empêche de refluer. Autre type de valves gérant ce flux unidirectionnel, les valves sigmoïdes qui assument le même rôle, mais cette fois-ci entre le ventricule gauche et l’aorte (valve aortique), et entre le ventricule droit et l’artère pulmonaire (valve pulmonaire).
Le cœur est composé de trois couches tissulaires. La première arrime l’organe au diaphragme, c’est le péricarde. C’est une espèce de sac à paroi double. La paroi externe, appelée « péricarde fibreux », accroche le cœur au sternum et les racines des gros vaisseaux sanguins. La paroi interne de ce péricarde — le péricarde « séreux » — est en fait constituée de deux feuillets, entre lesquelles est secrété un liquide agissant comme un lubrifiant. A chaque battement cardiaque, pas de friction grâce à ce matelas virtuel contenant entre 50 et 75 ml de liquide !
Après cette première couche, voici le myocarde, le muscle cardiaque. C’est lui qui assure les contractions nécessaires à la circulation sanguine. Son épaisseur varie selon les cavités : 1 mm au niveau des oreillettes, 5 mm au niveau du ventricule droit, 10 à 15 mm au niveau du ventricule gauche, celui qui expulse le sang oxygéné dans tout le corps à travers 100.000 km de vaisseaux !
Enfin, nous voici à l’intérieur de notre cœur creux, tapissé par l’endocarde, une membrane qui couvre la face interne des quatre cavités cardiaques. Cette membrane révèle au niveau des deux ventricules un relief rappelant les alvéoles à la surface d’une balle de golf. Cette structure fractale qui intrigue encore les chercheurs pourrait bien optimiser la circulation du sang à l’intérieur de ces ventricules. L’endocarde se prolonge quand on arrive à l’entrée des gros vaisseaux qui alimentent ou partent du cœur en la paroi interne de ceux-ci, appelée intima ou tunique interne.
Comme tout organe dans notre corps, le cœur est également irrigué par son propre système vasculaire, des artères, des veines et des capillaires coronariennes.
Fonctionnement du cœur
Un cœur qui bat la chamade ou est au repos, c’est à la fois un phénomène mécanique — le cycle cardiaque — et un phénomène électrique qui stimule les mouvements mécaniques.
Le cycle cardiaque repose sur trois moments, deux temps de contractions que l’on appelle systole et un moment de relâche nommé diastole. Ces trois moments clés durent moins d’une seconde: 0,8 seconde pour un battement de cœur !
Systole : il y a deux types de systoles qui se succèdent. Une systole auriculaire, qui propulse le sang vers le ventricule attenant, puis une systole ventriculaire : le ventricule se contracte pour éjecter le sang vers les poumons ou l’ensemble du corps. Les deux oreillettes puis les deux ventricules se contractent de manière presque simultanée.
Diastole : le moment pendant lequel les oreillettes ventricules se décontractent et se remplissent du sang provenant des oreillettes.
Le trajet du sang dans notre corps suit un parcours immuable et continu. Il faut bien comprendre que le sang est présent en permanence et en tous points du corps, et que l’activité des cœurs droit et gauche est simultanée.
Nous pouvons choisir de débuter ce voyage au niveau des poumons, des capillaires pulmonaires plus exactement, portes d’entrée de l’oxygène dans le sang et de sortie du dioxyde de carbone. Le sang arrive depuis l’ensemble du corps, via le cœur droit. Il s’y débarrasse de son gaz carbonique et se recharge en oxygène. Ce sang oxygéné ou hématosé prend le chemin du cœur gauche.
Il pénètre dans l’oreillette gauche par les veines pulmonaires. L’oreillette se contracte afin de faire passer le sang dans le ventricule gauche à travers la valve mitrale, laquelle se referme, empêchant le sang de refluer vers l’oreillette. Le ventricule se contracte à son tour pour envoyer le sang vers l’ensemble des organes du corps, ouvrant sous la pression la valve qui fermait l’entrée de la plus grosse de nos artères, l’aorte. Au niveau du cœur, le diamètre de celle-ci est de 2,5 cm. C’est cette aorte puis ses ramifications qui mènent le sang oxygéné expulsé vers la tête, les bras et le reste du corps. Après avoir nourri les os, muscles, organes, c’est le retour du sang, chargé cette fois-ci de dioxyde de carbone, vers le cœur droit. Il pénètre dans l’oreillette droite par le biais des veines caves, puis dans le ventricule droit, qui l’expulse vers les poumons via les artères pulmonaires. Et le cycle recommence.
Pour stimuler ces mouvements mécaniques de contraction, il faut une impulsion électrique. La pompe que représente notre cœur a besoin d’électricité. Celle-ci vient d’un point précis du cœur, le nœud sinusal, situé sur l’oreillette droite. Ce groupe de cellules capable de générer un courant électrique propage cet influx à l’ensemble des cellules musculaires du myocarde par le biais d’un réseau de cellules dites cardionectrices. Les différentes chambres de notre cœur, ainsi équipées de ce câblage, se contractent et se décontractent de manière synchrone. Un pacemaker ne fait pas autre chose quand ce système électrique autonome est défaillant.
Boum boum ou toum… ta ?
Quand le langage commun traduit par un « boum boum » les deux bruits distincts que notre cœur palpitant émet, votre médecin, lui, entend un « toum ta » !
Sous son stéthoscope, on lui a appris à reconnaître le premier bruit correspondant à la fermeture des valves auriculo-ventriculaires mitrale et tricuspide. Pour une oreille entraînée, ce bruit cardiaque, quand il est normal, doit être de tonalité sourde, soit un « toum ». Le deuxième bruit correspond à la fermeture des valves sigmoïdes aortique et pulmonaire. Il est de tonalité plus haute que le premier bruit, plus sec, un « ta ». Toum marque le début de la systole ventriculaire, ta, le début de la diastole ventriculaire. Suivi d’un silence qui dure 0,4 seconde, pour reprendre avec toum, puis ta. Et ainsi de suite, une petite musique qui nous accompagne tout au long de notre vie !
