Définition
Le cycle cardiaque est la série de contractions du cœur qui pressurisent les différentes cavités, provoquant l’afflux de sang dans une direction. Il y a deux étapes au cours du cycle cardiaque. Pendant la diastole, les ventricules se détendent et se remplissent de sang. Les muscles se contractent pendant la systole, poussant le sang dans les artères.
Cycle cardiaque expliqué
Le cycle cardiaque varie selon les organismes, en raison de changements dans la structure du cœur. Les poissons ont un cœur à deux chambres, avec un flux unidirectionnel. Certains organismes ont un cœur à trois chambres, composé du sinus venosus, de l’oreillette et du ventricule. C’est ce qu’on observe chez des organismes comme les reptiles et les amphibiens.
Les mammifères et les oiseaux ont développé un cœur à 4 chambres plus efficace, qui peut fournir une plus grande pression de sang aux organismes. Le cœur à 4 chambres n’est en fait qu’une modification du cœur à 3 chambres. Le sinus venosus est réduit au nœud sinusal, situé sur l’oreillette droite. L’oreillette et les ventricules sont divisés dans le cœur à quatre chambres, ce qui permet d’établir une voie de circulation distincte vers les poumons. Ces voies de circulation distinctes sont connues sous le nom de circulation pulmonaire (vers les poumons) et de circulation systémique (vers le corps).
Les phases du cycle cardiaque suivantes sont représentatives du cœur à quatre chambres des mammifères. Le cycle cardiaque des animaux à cœur à trois chambres est similaire, sauf que les oreillettes et les ventricules ne sont pas complètement divisés, voire pas du tout. La myxine, et d’autres organismes qui ont un cœur plus ancestral, utilisent simplement le cœur pour déplacer le liquide dans leur corps à un rythme lent. Chez de tels organismes, le cycle cardiaque est beaucoup moins distingué car le cœur ne met pas en place un rythme spécifique.
Dans la plupart des animaux, les battements du cœur sont régulés par des nerfs dans le nœud sinusal et exécutés par des nerfs dans tout le cœur. Les cellules des muscles cardiaques sont également connectées latéralement, ce qui leur permet de transmettre l’influx nerveux reçu à tous leurs voisins, créant ainsi des contractions rythmiques.
Phases du cycle cardiaque
Les deux phases principales du cycle cardiaque sont la systole et la diastole, et elles se succèdent en séquence. Chaque étape du cycle cardiaque contient des étapes importantes qui dirigent correctement l’écoulement du sang. Ces étapes comprennent les contractions des cavités cardiaques et l’ouverture et la fermeture appropriées de valves cardiaques spécifiques.
Diastole
La phase de diastole commence par la relaxation de tous les muscles cardiaques. Pendant la diastole, le sang revient dans le cœur et commence à remplir les oreillettes et les ventricules. L’absence de pression dans le ventricule permet l’ouverture des valves mitrale et tricuspide, qui laissent passer le sang des oreillettes vers les ventricules gauche et droit, respectivement. Cette phase du cycle cardiaque est visible sur l’image ci-dessous.
Un signal envoyé au nœud sinusal incite les muscles des deux oreillettes à se contracter. À l’unisson, cela pousse le sang hors des oreillettes et dans les ventricules. La majeure partie du sang quitte les oreillettes à ce stade du cycle cardiaque. Lorsque les oreillettes se contractent, le potentiel d’action est transmis aux ventricules par les muscles et les nerfs du cœur.
Systole
Une autre vague de contraction commence lorsque les ventricules entrent en systole ventriculaire et commencent à se contracter. L’augmentation de la pression dans les ventricules ferme les valves mitrale et tricuspide. La pression pousse les valves aortiques et pulmonaires à s’ouvrir. C’est ce que l’on peut voir sur l’image ci-dessous. Cela commence la partie systole du cycle.
Les ventricules se contractent fortement, poussant la plupart du sang qu’ils contiennent dans la circulation pulmonaire et systémique. L’aorte est l’artère principale qui alimente le corps en sang oxygéné et est attachée au ventricule gauche. L’artère pulmonaire sort du ventricule droit et transporte le sang non oxygéné vers les poumons. Ce sang revient ensuite et entre dans l’oreillette gauche. Là, il se draine dans le ventricule gauche pour être pompé vers le corps.
Le corps utilise l’oxygène et renvoie le sang dans l’oreillette droite, et le cycle recommence. Bien que cela puisse prendre un certain temps pour qu’une pompe de sang fasse le tour du corps, le cœur continue le cycle cardiaque indéfiniment, pour assurer le mouvement des nutriments et de l’oxygène dans le corps, ainsi que l’élimination des déchets métaboliques toxiques.
Le cycle cardiaque en vidéo
Le cycle cardiaque complet peut être vu dans l’animation suivante, qui retrace le cycle cardiaque ainsi que la pression et le volume des différentes cavités.
Un outil d’importation pour mesurer le cycle cardiaque est l’électrocardiogramme, qui peut être vu comme la ligne verte sur le graphique ci-dessus. L’électrocardiogramme est un signal qui peut être mesuré par des appareils électroniques médicaux sensibles et donne un aperçu du cycle cardiaque. Le « QRS » sur la ligne verte indique les points significatifs du signal, et correspond à la contraction des ventricules. L’étude des électrocardiogrammes peut conduire à des connaissances importantes sur le fonctionnement du cœur. Non seulement la présence d’un signal, mais la force du signal et l’espacement des événements sont autant de mesures significatives de la fonction cardiaque.