| Les cœurs des Vertébrés et des Euarthropodes : une intégration fonctionnelle dans l’organisme | ||
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Le cœur des Vertébrés : un organe au remplissage et au rythme autonomes
Le cœur des Vertébrés est l’organe responsable de la mise en mouvement du sang dans l’appareil circulatoire clos. Les atriums et les ventricules connaissent des phases de diastoles et de systoles rythmiques et coordonnées.
Comment les contractions du myocarde sont-elles déclenchées ?
Comment la coordination des activités des atriums et des ventricules est-elle contrôlée ?
Copyright : 2019 Sandrine Heusser
Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les mêmes conditions 4.0 International.
Par la contraction et le relâchement des fibres musculaires qui le constituent, le myocarde est à l’origine des phases de systole et de diastole affectant les chambres cardiaques.
Il comporte par ailleurs des cellules musculaires douées d’autorythmicité : elles connaissent des dépolarisations spontanées, mais se contractent peu. Elles appartiennent à un ensemble qualifié de tissu nodal, agencé en nœuds, faisceau et réseau.
Il comprend un nœud sinoatrial localisé dans la paroi de l’atrium droit, un nœud atrioventriculaire situé à la jonction entre atrium et ventricule droits, un faisceau de His courant dans la cloison interventriculaire et un réseau de Purkinje déployé dans les parois externes des ventricules droit et gauche.
La vague de dépolarisation naît dans le nœud sinoatrial et se propage dans la paroi des atriums à la faveur des jonctions communicantes présentes entre les cardiomyocyes, assurant la continuité électrique des cellules. En conséquence, les deux atriums se contractent.
La vague de dépolarisation atteint également le nœud atrioventriculaire puis se propage dans le faisceau de His et le réseau de Purkinje, à partir duquel elle parvient aux cardiomyocytes ventriculaires, provoquant leur contraction.
Le délai séparant les systoles atriales des systoles ventriculaires est dû à des vitesses de propagation des vagues de dépolarisation différentes, plus importantes dans la paroi des atriums que dans celle des ventricules.
Ainsi le cœur des Mammifères et plus généralement des Vertébrés présente une rythmicité myogène.
L’appareil circulatoire des Vertébrés est formé d’artères reliées aux ventricules, qui se ramifient dans l’organisme et dont le diamètre est de plus en plus réduit. Dans les organes, elles s’ouvrent sur les réseaux de vaisseaux capillaires, très fins. Ils convergent et donnent naissance aux veines de petit diamètre, confluant en veines de diamètres croissants, débouchant dans les atriums.
La diminution du diamètre des vaisseaux sur le versant artériel de l’appareil circulatoire est à l’origine d’une augmentation de la résistance vasculaire provoquant, à débit égal, une diminution de la pression sanguine. La pression sanguine sur le versant veineux de l’appareil circulatoire est relativement faible, elle suffit cependant à ramener le sang au cœur, les contractions de la musculature corporelle y contribuant et la présence de valves empêchant le reflux.
Dans un réseau de conduits, le liquide s’écoule en effet du point où la pression est élevée vers le point où elle est faible.
L’activité cardiaque est caractérisée par la fréquence des battements, correspondant au rythme, et par le volume de sang éjecté lors de la contraction des ventricules, correspondant au volume d’éjection systolique. Fréquence cardiaque et volume d’éjection systolique déterminent le débit cardiaque, volume de sang éjecté par le cœur par unité de temps. Les systèmes nerveux autonomes parasympathique et orthosympathique innervent leur cœur et modulent l’activité cardiaque : le système parasympathique a une action cardiomodératrice alors que le système orthosympathique a une action cadioaccélératrice et augmente le volume d’éjection systolique. Ils contrôlent de cette façon le débit cardiaque.
Le cœur est ainsi un effecteur essentiel de boucles de régulation, notamment de la pression artérielle.
Qu’en est-il du cœur des Euarthropodes ?
Le cœur des Euarthropodes : un organe au remplissage et au rythme non autonomes
Le cœur des Euarthropodes est l’organe responsable de la mise en mouvement de l’hémolymphe dans l’appareil circulatoire ouvert. Comme les atriums et ventricules du cœur des Vertébrés, les chambres cardiaques connaissent des phases de diastoles et de systoles rythmiques et coordonnées.
Comment les contractions du myocarde sont-elles déclenchées ?
Copyright : 2019 Sandrine Heusser
Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les mêmes conditions 4.0 International.
La contraction et le relâchement des fibres musculaires constituant la paroi des chambres cardiaques déterminent les phases de systole et de diastole.
Le cœur de quelques Insectes comme le Criquet et la Blatte, mais également de nombreux Malacostracés comme le Homard, est associé à un ganglion nerveux contenant des cellules nerveuses douées d’autorythmicité.
La suppression des connexions nerveuses entre le ganglion et le cœur provoque un arrêt des contractions cardiaques rythmiques. La rythmicité cardiaque est en conséquence qualifiée de neurogène. Cependant chez de nombreux Insectes, la rythmicité cardiaque est myogène comme chez les Vertébrés.
De même que celui des Vertébrés, le cœur des Euarthropodes est innervé par le système nerveux sympathique, responsable d’une modulation de l’activité cardiaque en fonction des conditions physiologiques notamment, comme l’activité ou la mue.
L’hémolymphe des Euarthropodes est propulsée par le cœur dans quelques vaisseaux artériels débouchant sur l’hémocœle. La résistance vasculaire est très faible et en conséquence, la pression de l’hémolymphe est très réduite. De ce fait, le retour de l’hémolymphe au cœur est difficile.
Chez les Insectes comme le Criquet le cœur est situé dans un sinus péricardique dorsal délimité par le diaphragme sur lequel il repose et le tergite. Le diaphragme dorsal est associé à des paires de muscles aliformes. La contraction des muscles aliformes intervient au moment de la diastole et provoque l’abaissement du diaphragme, l’augmentation du volume du sinus dorsal, aspirant l’hémolymphe vers le cœur.
Chez les Malacostracés, le cœur est logé dans un sinus péricardique délimité par une enveloppe relativement rigide, le péricarde, à laquelle est il relié par des filaments. Des veines branchiales s’ouvrent dans le sinus péricardique. La systole conduit à une diminution du volume du cœur et une augmentation du volume du sinus péricardique, le péricarde étant peu déformable. La pression dans le sinus péricardique diminuant, l’hémolymphe est aspirée et son retour au cœur est facilité.
Ainsi en relation avec le caractère ouvert de l’appareil circulatoire, le retour de l’hémolymphe au cœur est difficile chez les Euarthropodes, mais des dispositifs générant des dépressions dans la région cardiaque compensent la faible pression périphérique.