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UE 5 – Biophysique cardiaque – Partie 2
CLERICI
Date : 25/09/18 Plage horaire : 14h-16h
Promo : 2017/ 2019 Enseignant : Dr CLERICI Gaël
Ronéistes :
CLAIN Jérémy
PEAUDECERF Victor
L’activité électrique cardiaque
I. Historique
II. Rappel anatomique et physiologique
1. Potentiel d’Action
2. Circuit électrique
3. Activité électrique et ECG
III. Principe de l’ECG
1. Notion de vecteur électrique instantané élémentaire
2. Dépolarisation du ventricule : Vectocardiogramme
3. Corrélation entre Vectocardiogramme et ECG
4. Les 12 dérivations électrocardiographiques
5. Triangle d’Einthoven
6. Dérivations unipolaires précordiales
7. Exemple de la dérivation DI
8. L’électrocardiogramme normal
9. Complexe PQRS
10. Axe cardiaque
11.2 principes pour déterminer l’axe cardiaque
12.Un exemple : Les blocs de Branche
13.Application : Infarctus
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L’électrocardiogramme (ECG) est un élément de base de l’examen cardiologique, il transcrit l’activité
électrique cardiaque normale et pathologique.
I. Historique
En 1842, le physicien italien Carlo Matteucci remarque qu’un courant électrique accompagne chaque
battement de cœur chez les grenouilles.
En 1872, le physicien français Gabriel Lippmann invente un électromètre. Il s’agit d’un mince tube de
verre contenant de l’acide sulfurique avec un niveau de mercure au-dessus. Observé au microscope, la
hauteur du ménisque du mercure varie en fonction du potentiel électrique.
En 1876, à l’aide de l’électromètre de Lippmann l’anglais E. J. Marey remarque que le courant produit par
le cœur d’une grenouille peut être divisé en deux phases (celles que l’on nommera plus tard QRS et T) de
l'ECG.
En 1887, le physiologiste britannique Augustus D. Waller publie le premier électrogramme humain,
toujours réalisé à l’aide d’un électromètre.
En 1895, Willem Einthoven se sert d’un électromètre amélioré pour distinguer quatre phases sur le corps
humain qu’il nomme P, Q, R, S et T.
En 1902, Einthoven publie le premier électrocardiogramme réalisé avec un galvanomètre. Il utilise un
appareil avec des grands amplificateurs et les électrodes vont être représentées par des bassines remplies
d'eau salée connectées à cet amplificateur dans lesquelles il trempait ses bras et sa jambe.
En 1906, Einthoven publie la première présentation d’ECG normaux et anormaux.
En 1924, Willem Einthoven reçoit le prix Nobel pour l’invention de l’électrocardiographe.
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II. Rappel anatomique et physiologique
1. Potentiel d’Action
La base de l’activité cardiaque repose sur un potentiel d’action qui a la particularité d’avoir une activité
automatique au niveau des cellules cardiaques, c’est à dire que la cellule va se dépolariser de façon
automatique. Il n’y a pas un potentiel de repos comme la cellule musculaire classique mais il va y avoir un
potentiel de dépolarisation diastolique lent qui va faire que systématiquement l’activité automatique va se
perturber. La somme des Potentiels d’Action sera responsable de l’électrocardiogramme. Ce potentiel
d’action va être sous la dépendance d’ions Na+, K+, Ca2+ et de pompes ATP dépendantes. Certains
médicaments bloqueurs de canaux Na+, K+ou Ca2+ vont être utilisés pour traiter des problèmes de rythmes .
Certaines maladies cardiaques sont dues à des défauts de canaux qui sont soit en excès, soit (surtout) en
manque ce qui peut provoquer chez certains patients des morts subites par des troubles électriques liés au
syndrome du QT long avec des déficits en canaux K+.
Toute perturbation de ces ions peut entraîner des problèmes électriques cardiaques notamment des courts-
circuits ou des troubles de conduction.
Le PA au niveau cellulaire va être amplifié par le circuit électrique représenté par le nœud sinusal et le NAV.
Chaque onde de l’ECG de surface va correspondre à une dépolarisation d’un tissu cardiaque spécifique.
L’onde P pour les oreillettes ensuite on aura la conduction auriculo ventriculaire passant par le faisceau de
His, qui n’est pas vue par l’ECG de surface donc on aura un retour à la ligne de base. La dépolarisation
des ventricules va occasionner le complexe QRS et l’onde T va être la repolarisation des ventricules. Si l’on
enregistre au niveau du faisceau de His on retrouve l’activité de l’oreillette. Étant donné que la sonde
d’exploration électrophysiologique sera située directement sur le faisceau de His, on va pouvoir enregistrer
son activité et l’activité des ventricules.
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2. Circuit électrique
- Nœud sinusal
- Nœud Auriculo-ventriculaire
- Faisceau de His
- Branches droite et gauche
- Réseau de Purkinje
Voies inter-atriales
Hémibranche
Hémibranche
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Question d’un étudiant: Est ce que l’intervalle PQ correspond au retard du NAV ?
Réponse de Clerici: Alors non, çà correspond à AH, mais surout correspondre à la conduction dans
l’oreillettes , puis la conduction dans le NAV via les voies internodales , mais aussi la conduction au sein du
faiseau de His , tout cela sans qu’on puissant distinguer/ isoler chaque segment sur ce tracé. Le moyen
de savoir, si l’on repère une anomalie sur l’ECG , lequel de ces segments est en cause, c’est l’exploration
electrophysiologique du coeur.
3. Activité électrique et ECG
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1. Dépolarisation du nœud sinusal
2. Dépolarisation des oreillettes. Cette dépolarisation conduit à l’onde P qui correspond à l’activité
atriale.
3. Dépolarisation de NAV et du tronc du faisceau de His. Le passage de la dépolarisation par le NAV et
le tronc du faisceau de His donnera l’espace PR (passage des oreillettes aux ventricules) qui
correspond à la dépolarisation auriculo ventriculaire. On ne voit pas le passage très rapide dans le
faisceau de His sur l’électrocardiogramme. Le seul moyen de visualiser le faisceau de His est d’y
mettre une sonde pour l’enregistrer. Sur l’ECG on ne peut pas voir s’il y a un problème de fragilité
du faisceau de His: pour le savoir, il faut faire une exploration.
4. Dépolarisation de la paroi myocardique des ventricules. Cette dépolarisation est dénommée QRS.
La première onde négative sera appelée Q et la première onde positive est l’onde R. L’onde S est
négative. On peut selon l’enregistrement ne pas avoir d’onde Q et S.
5. Repolarisation de la paroi myocardique des ventricules. Cette repolarisation correspond à l’onde T.
III. Principe de l’ECG
Le cœur est un générateur d’électricité.
Chaque dépolarisation et repolarisation entraînent une variation du champ magnétique cardiaque.
Le corps étant un milieu conducteur :
On peut recueillir grâce à des électrodes placées sur les téguments (membres, bras et thorax) les différences
de potentiels provenant de l’activité cardiaque.
L’électrocardiographe permet d’enregistrer ces différences de potentiel et d’amplifier ces variations qui
constituent l’électrocardiogramme (ECG).
Le tracé varie selon l’emplacement des électrodes. En fonction de la position de l’électrode par rapport au
cœur, le tracé sera différent.
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2 2
3
5 4 4
PR ST 4 4
5
5
4 4 5
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1. Notion de vecteur électrique instantané élémentaire
Cette notion permettra de savoir si une électrode verra en premier une onde R (positive) ou Q (négative).
Au repos, l’intérieur de la cellule est négatif (-90mV), l’extérieur est positif. Quand elle va se dépolariser, les
ions Na+ vont entrer.
Au cours de la dépolarisation, les charges vont s’inverser (cellule positive à l’intérieur, négative à
l’extérieur).
Si on positionne une électrode de chaque côté de la cellule cardiaque, le sens de négativation (l’extérieur se
charge -) de la cellule cardiaque va entraîner une dépolarisation qui pourra être enregistrée et donner un
vecteur instantané de dépolarisation. En allant de A vers B on verra une onde positive dans le sens de
dépolarisation, en considérant que A et B forment une ligne de dépolarisation.
L’amplitude de ce vecteur (donc de l’onde Q, R ou S) dépendra de l’orientation du vecteur par rapport à la
ligne de dépolarisation.
La déflexion sera maximale quand la cellule cardiaque donc le vecteur instantané sera parallèle aux 2
électrodes qui l’enregistrent.
Le plus petit signal sera enregistré quand le vecteur sera perpendiculaire au sens AB des électrodes.
Le cœur ce n’est pas une cellule cardiaque mais c’est la somme des cellules cardiaques.
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L’électrode qui voit fuir le courant va inscrire sur l’ECG une onde négative.
L’électrode qui voit arriver le courant va inscrire une onde positive.
L’amplitude de l’onde (positive ou négative) dépend de la direction du vecteur par rapport à la dérivation
d’enregistrement.
Le signal enregistré fera la somme de tous les vecteurs, de toutes les orientations des fibres myocardiques
pour donner le signal final.
La dépolarisation se fait de l’endocarde vers l’épicarde: le courant ionique est de même sens, on aura une
onde positive.
La repolarisation se fait dans l’autre sens de l’épicarde vers l’endocarde: on aura une onde négative.
Pourquoi l’onde T est-elle positive ? C’est parce que le sens de dépolarisation et de repolarisation n’est pas
le même.
La dépolarisation de toutes les cellules cardiaques se fait de l’endocarde vers l’épicarde avec une
électrode qui voit le signal positif.
La repolarisation se fait de l’épicarde vers l’endocarde, et la négativation se faisant aussi dans le sens
inverse (opposé) à la dépolarisation, cela donne un signal + (- par -). (La repolarisation et la négativation
vont dans le même sens et l’électrode est vers l’épicarde sur le thorax). L’onde T est donc positive.
La dépolarisation de QRS (donc R) et la repolarisation signifiée par l’onde T sont toutes les deux positives.
Toutes les fibres myocardiques ne vont pas dans le même sens. La somme des vecteurs élémentaires va créer
l’ECG en fonction de l’électrode exploratrice.
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2. Dépolarisation du ventricule : Vectocardiogramme
Les 2 ventricules ne se dépolarisent pas en même temps. Les ventricules se dépolarisent toujours de la
même façon.
Comment le ventricule se dépolarise ? (à connaître)
Coupe sagittale axiale (coupé comme le saucisson lyonnais) des ventricules droit et gauche :
Le ventricule gauche est plus musclé que le ventricule droit. Il contient plus de fibres myocardiques donc
beaucoup de vecteurs de dépolarisation.
Schéma I : Quand le courant électrique sort du faisceau de His, il commencera toujours par dépolariser le
septum inter ventriculaire, la base du ventricule gauche (le coté septal) : c’est la dépolarisation septale. Il
sortira dans le sens ventricule gauche vers ventricule droit.
Schéma II : Le courant descend par la branche droite et gauche jusqu’au réseau de purkinje mais il descend
tout le long du septum et va aux 2 ventricules sur la face inférieure.
Schéma III : Ensuite il ira dépolariser le ventricule droit et surtout le ventricule gauche qui est très musclé.
Schéma IV : Le courant finit sur la face antérieure du cœur (septum antérieur).
En faisant la somme des vecteurs de dépolarisation on aura les vecteurs élémentaires qui traceront le
vectocardiogramme.
La masse des cellules cardiaques est plus importante à gauche qu’à droite car le ventricule gauche est la
pompe cardiaque donc il est musculairement plus développé.
Si on enregistre la somme des vecteurs de dépolarisation on aura une prédominance d’enregistrement
positive dans les dérivations qui enregistreront le ventricule gauche.
En mettant des électrodes sur la surface du thorax et au niveau des membres, on enregistrera ces différents
vecteurs.
Le déroulement de l’activité ventriculaire chez l’homme est toujours stéréotypé à savoir : le septum des 2
ventricules (avec une prédominance du ventricule gauche) et puis cela revient devant et c’est la répétition
de cette circonvolution.
C’est le ventricule gauche avec le vecteur septal en premier qui va de gauche à droite et après tout vient à
gauche.
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3. Corrélation entre Vectocardiogramme et ECG
Dans le plan horizontal :
V1 à V6
L’enregistrement du signal sera variable : il est très négatif en V1, très positif en V6, car l’électrode située en
regard du ventricule droit (V1) ne voit pas du tout la même chose que celle en regard du ventricule gauche
(V6).
Dans le plan frontal :
aVL, aVF, aVR
Cet aspect définira l’électrocardiogramme normal.
On va pouvoir corréler ce vectocardiogramme à l’ECG de surface. L’ECG va être créé en positionnant des
électrodes toujours au même endroit sur la peau. On va placer des électrodes au niveau des bras et des
jambes qui vont donner des dérivations.
Les V1, V2, V3, V4, V5, V6 vont être positionnés sur la surface du corps, sur le thorax. En fonction de la
localisation des électrodes sur le thorax, elles ne vont pas voir le vecteur résultant de la même façon.
V1 va voir arriver au début, c’est un petit peu positif et ensuite c’est le ventricule gauche qui va ensuite être
dépolarisé. V1 va alors voir le vecteur le fuir ➔ une grande négativité en V1 sera visible.
A l’inverse V6, qui est positionné sur le coté gauche du cœur, va surtout voir une petit négativité au début
car le vecteur sera du coté opposé à lui. Ensuite le vecteur va venir vers lui ➔ une grand positivité sera
visible.
Pour un individu normal, on aurait quasiment tout cet aspect là dans les dérivations frontale et horizontale.
4. Les 12 dérivations électrocardiographiques
Il y a 12 dérivations d’enregistrement standard :
Dérivations Bipolaires (3) : variation de potentiels entre deux électrodes
o enregistrent les variations de potentiels entre 2 électrodes (bras/jambes)
o Notion de triangle d’EINTHOVEN qui va étudier l’activité cardiaque dans le plan frontal.
Dérivations Unipolaires des membres (3) : variation du vecteur entre un membre (bras droit) et une
électrode dans la machine = électrode neutre
o enregistrent la variation entre une électrode exploratrice (surface du corps au niveau des membres) et
o Une électrode neutre (Borne centrale de Wilson) : point au milieu du triangle.
o étudie l’activité cardiaque dans le plan frontal.
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Dérivations Unipolaires précordiales (6)
o Variation entre une électrode exploratrice (surface du corps au niveau du thorax) et
o Une électrode neutre (Borne centrale de Wilson) centrale au sein de la machine
o étudie l’activité cardiaque dans le plan horizontal.
5. Triangle d’Einthoven Dérivations Bipolaires :
o DI : bras droit – bras gauche
o DII : bras droit – jambe gauche
o DIII : bras gauche – jambe gauche
Dérivations Unipolaires des membres :
o aVR : bras droit – borne centrale
o aVL : bras gauche – borne centrale
o aVF : jambe gauche – borne centrale
En théorie ce triangle est équilatéral et le cœur
est au centre dans le plan frontal.
Dans le plan frontal :
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Le vecteur classique du cœur donnera une positivité en D I.
Il y aura un enregistrement normal très positif en D II.
Il y aura aussi un enregistrement très positif en D III.
La dépolarisation du cœur c’est tout le temps la même chose, septum d’abord puis ventricule droit et
ventricule gauche qui l’emporte. Cette dérivation enregistrée toujours dans la même direction va donner un
même signal.
aVR donnera un QRS très négatif, car l’axe du cœur est à gauche et que tous les vecteurs vont vers la
gauche alors que le vecteur aVR regarde vers la droite. Les vecteurs vont fuir en permanence aVR, donc en
aVR, il doit toujours y avoir de la négativité.
S’il y a de la positivité en aVR, soit on s’est trompé de bras, soit le patient a le cœur à droite.
Dans le plan horizontal :
V1 et V2 de chaque côté du sternum regardent plutôt le ventricule droit.
V3, V4, V5 et V6 regardent plutôt le ventricule gauche.
Ces dérivations vont enregistrer l’activité électrique de façon indépendante.
On aura une grande négativité en V1, car les vecteurs vont vers le ventricule gauche. En V6 c’est très positif.
6. Dérivations unipolaires précordiales
Pour que l'ECG soit comparable entre chacun d'entre nous, on localise les électrodes à des endroits
très spécifiques.
o V1 : 4ème espace intercostal, au bord droit sternal o V2 : en regard, de l'autre côté du sternum au 4ème espace intercostal o V3 : entre V2 et V4 (on le place souvent après V4) o V4 : 5ème espace intercostal, au niveau de la ligne médioclaviculaire (prend la clavicule et on trace un
trait qui descend)
o V5 : ligne axillaire antérieure, à la même hauteur que V4 o V6 : ligne axillaire moyenne, à la même hauteur que V5
Ces dérivations unipolaires précordiales enregistrent l’activité cardiaque dans le plan horizontal.
Pour information, souvent aux urgences, pour essayer de localiser certains territoires d'infarctus (qui
créent une forme d'onde cardiographique particulière) on va rajouter des électrodes dans le dos (V7, V8,
V9) ou du côté droit du coeur, pour enregistrer spécifiquement le ventricule droit (V3r et V4r) et ainsi
essayer de mieux localiser. On parlera alors d'électrocardiogramme 18 dérivations (un peu plus précis).
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On retrouve sur cette image (en bas à gauche) : V1 V2 V3 V4 V5 V6 avec la ligne médioclaviculaire et la
ligne axillaire.
Ici on retrouve les vecteurs d'enregistrement qui vont expliquer la
forme de QRS en fonction de l'enregistrement. Si vous avez ces
dérivations en tête et la séquence de la dépolarisation de
l'activité cardiaque vous pourrez en déduire si un ECG est
normal ou pathologique.
Schéma de gauche, en bleu : somme des vecteurs élémentaires
dans les plans frontal et horizontal.
Ici on a toujours la même chose représentée de façon différente (vue en
3D c'est à nous de projeter sur les électrodes exploratrices).
Si l'on reprend notre triangle d'Einthoven avec D1 D3 D2 avF avL avR
(on a enlevé le coeur, on a juste gardé la séquence de dépolarisation) avec
le premier vecteur qui dépolarise du septum aux ventriculaire gauche
valve ventriculaire droite (prédomine à gauche car plus musclé), on aura
notre premier vecteur de dépolarisation.
Ensuite notre ventricule continue à se dépolariser de la gauche vers la
droite et l'enregistrement va donner les différentes morphologies QRS.
Schéma de droite : projection du cycle, somme des vecteurs élémentaires
dans les différents plans.
En résumé :
Le vecteur de dépolarisation commence par une dépolarisation septale,
puis tourne en boucle tout autour du cœur. L’électrocardiogramme va être
le reflet des différents enregistrements des électrodes selon leur dérivation
sur le thorax .
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7. Exemple de la dérivation DI
Entre bras droit et bras gauche en fonction de la dépolarisation des oreillettes et des ventricules.
Le nœud sinusal envoie l’impulsion électrique qui dépolarise les oreillettes. Le vecteur principal descend
jusqu’au nœud A-V et au faisceau de His.
Les oreillettes ont la même masse musculaire, elles se dépolarisent en même temps. On aura ainsi toujours
une onde P positive quelque soit la dérivation, sauf en avR (qui regarde à l'inverse). En effet avR devra
toujours être négatif car le coeur se dépolarise de haut en bas et de droite à gauche, avR regardant à droite.
Si on a des ondes positives en avR c'est qu'on s'est trompé sur les électrodes (c'est signe qu'on a dû inverser
entre le rouge et le jaune).
Dans la dérivation D1, c'est toujours le
septum ventriculaire gauche qui se
dépolarise en premier et qui va par la suite
dépolariser le septum du ventricule droit.
Donc le vecteur résultant du début de la
dépolarisation des ventricules va du
ventricule gauche vers le ventricule droit.
Si ce vecteur de dépolarisation est reporté
sur mon triangle d'Einthoven ainsi que sur
les électrodes exploratrices D1, il va se
retrouver dans le sens inverse, il fuit D1.
Du coup la première onde qu'on va voir
dans D1 sera négative.
Pour la dépolarisation du septum on a une
onde Q négative.
Pour les ventricules :
En rouge : pas encore dépolarisé
En bleu : dépolarisation
Flèche blanche : vecteur principal
Sur le triangle d’Einthoven : somme des vecteurs élémentaires, vecteur principal
Autour du triangle : tracé de l’ECG en D I, D II et D III.
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Passé cette dépolarisation septale, il y a la dépolarisation des 2 ventricules en simultané, avec le ventricule
gauche qui entraîne vers lui la somme des vecteurs (car plus musclé, plus de fibres, plus de vecteurs).
Assez rapidement la dépolarisation des ventricules va continuer et le vecteur résultant de cette dépolarisation
va être dirigé vers la pointe du coeur. On reporte ce vecteur sur le triangle d'Einthoven ce qui va nous donner
un angle qu'on reporte sur l'électrode D1. On aura alors un signal avec une certaine amplitude qui ira dans le
même sens de dépolarisation de D1. L'onde va devenir positive et par définition va s'appeler onde R.
Ensuite le ventricule droit (qui est mince) va être dépolarisé mais c'est surtout le ventricule gauche qui va
entraîner vers lui le vecteur (car il a beaucoup plus de masse cardiaque). On aura alors un énorme vecteur de
dépolarisation du ventricule gauche et l'onde R va continuer à grandir. Le ventricule gauche va continuer à
se dépolariser (la partie latérale se dépolarisant en dernier) et lorsque l'activité électrique va se stopper
l'espace d'une demi seconde, ce sera la fin de l'onde R et retour à la ligne de base.
Par la suite la repolarisation se met en marche du ventricule gauche au ventricule droit et se fait de l'épicarde
vers l'endocarde (« moins » + « moins » = « plus ») on aura l'onde T qui apparaît (l'onde de repolarisation).
Après cela on a de nouveau un retour à la ligne de base, une fois que les ventricules sont complètement
dépolarisés.
Et donc en D1 chez un coeur normal, avec une dépolarisation normale vous aurez toujours un ECG qui
enregistrera une morphologie typique : petit onde Q initiale de dépolarisation septale, grande onde R
(puisque c'est le ventricule gauche regardé par d1 qui est dépolarisé) et une onde T qui est positive.
Et si on prend le vecteur D3 (complètement opposé, bras gauche jambe gauche) avec notre séquence
de dépolarisation :
Le 1er vecteur de dépolarisation est septal (du ventricule gauche au ventricule droit), il est dans la même
direction que D3 et donc du coup en D3 sera enregistrée une petite onde R. Ensuite la dépolarisation se
poursuit au niveau des ventricules de façon équilibrée. L'onde R continue à pousser parce que le vecteur
résultant (sur le triangle d'Einthoven) est reporté sur la dérivation D3, cela donne un tout petit vecteur.
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Ensuite la dépolarisation se fait du ventricule gauche principalement qui l'emporte vers la face postérieure.
Et donc cette petite onde R va commencer à se négativer et plus le ventricule gauche va se dépolariser plus
en D3 on aura une onde S (qui par définition est la première onde négative qui suit l'onde R).
Une fois que le ventricule gauche sera complètement dépolarisé, on aura une onde S qui va revenir à la ligne
isoélectrique. En D3 et en D1 on peut avoir une onde T négative c'est juste une histoire de vecteurs. On aura
alors une repolarisation qui va pouvoir être négative.
La morphologie des complexes QRS dépend de l’électrode et de la dépolarisation des ventricules.
8. L’électrocardiogramme normal
Si on a cette séquence de dépolarisation et qu'on a en tête les
vecteurs (D1 D2 D3 avR avF avL), on pourra toujours après en
déduire si un ECG sera normal ou pas.
Pour parler d'un ECG normal (reproductible et compréhensible) il
faut qu'il y ait des paramètres standards d'enregistrement (dit ne
pas entrer dans le détail ).
En pratique, il y a un étalonnage qui est de 1 mV/cm (en
ordonné), la vitesse de déroulement (défilement) du
papier est classiquement de 25 mm/sec (en abscisse) et il
faut être sûr d'avoir les 12 dérivations au bon
emplacement pour pouvoir bien interpréter un ECG.
On se retrouve avec la répétition du complexe PQRST qui
va permettre aussi de déterminer des vitesses de
conduction en mesurant des intervalles PR, des largeurs
de QRS, des longueur des segments ST ou de segments T.
En fait les prolongements dans ces délais de conduction
vont être le reflet de certaines pathologies (parfois
mortelles, ex : maladie des canaux potassiques), de certains troubles conductifs.
De la même façon, à partir d'un ECG, on va vous demander de calculer, de déterminer un axe cardiaque ce
qui va être possible par le fait que les dérivations vont avoir un certain angle à partir du centre du triangle
d'Einthoven.
La nomenclature :
L’onde P positive est liée à l’activité des oreillettes.
L’onde Q dépendra des électrodes qui enregistreront l’activité électrique. C’est la 1ère onde négative d’un
complexe QRS. Dans certaines dérivations il n’y a pas d’onde Q, d’où l’espace PR.
L’onde R est l’onde positive du complexe QRS.
L’onde S est la 2ème onde négative
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10. Axe cardiaque
Donc ici si vous faites passer toutes les dérivations au centre (frontal) du triangle d'Einthoven, vous allez
pouvoir déterminer si vous avez D1 D2 D3 avF… Selon l'axe (le vecteur résultant) de toute l'activité
cardiaque globale du sommet et en fonction du vecteur final, vous allez pouvoir déterminer si votre axe
cardiaque est à -30 +30 ou à -150.
Si le vecteur résultant est parallèle à D I l’axe cardiaque est à 0°. Si le vecteur est parallèle à avF l’axe est à
90°.
En pratique c'est exactement ce qui a déjà été montré, ce qu'il faut voir c'est que la majeure partie des gens
ont une somme de vecteurs résultant avec un axe déterminé comme normal entre -30 et 110 °. Si on a un axe
cardiaque résultant qui est au-delà de -30, cela signera que l'hémibranche antérieure gauche est coupée: on
parlera d'hémibloc antérieur gauche, axe hyper gauche. Si on a un axe à plus de 110 on parlera d'axe droit et
souvent ça sera l'hémibranche postérieure gauche qui sera coupée.
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Il faut comprendre comment on détermine l'axe cardiaque (même si maintenant les appareils le donnent).
C'est le même principe que le recueil de l'enregistrement électrique, c’est-à-dire qu'on va toujours avoir le
système de vecteurs résultants qu'on va projeter sur les dérivations. L'axe c'est la somme de tous ces vecteurs
rapporter aux électrodes de surface.
Comment trouver cet axe cardiaque ? Il faut rapporter l'amplitude de l'onde R au triangle d'Einthoven.
On place les dérivations DI et aVF pour avoir un repère. Il suffit de reporter la taille de l’onde R dans les
dérivations DI, DII et DIII sur ce repère pour avoir l’axe cardiaque final.
Quand on regarde la taille de l’onde R en DI, DII et DIII, elle n’a pas la même taille : par exemple 1 cm, 0,5
cm, 2 cm.
11. 2 principes pour déterminer l’axe cardiaque
2 exemples de patients différents :
1er cas : Ici l'onde R est très positive en D1, faiblement positive en D2 (peu
voltée) et négative en D3.
Ce qu'il faut comprendre c'est que l'amplitude de cette onde rapportée
sur l'axe de dérivation du triangle va permettre d'avoir une somme
résultante qui correspondra à l'axe cardiaque.
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Ici on a D1 rapporté sur le triangle d'Einthoven à 1 cm, D2 à 0.5 cm et D3 très négatif. Le vecteur résultant
de ces trois dérivations est à -15. En fait il va falloir savoir calculer ça en regardant un ECG en reportant sur
un triangle simplifié l'amplitude des dérivations QRS mesurées.
2ème cas :
Autrement dit, si sur le triangle d'Einthovein je dit que cette onde R mesure 1
cm en D1, 1 cm aussi en D2 et en D3 elle fait 0.5 et - 0.5 ça fait 0 donc elle ne
se dessine pas, (le complexe est positif et négatif donc il s’annule). La somme
de ces 2 vecteurs va donner un angle QRS à +30.
Si le signal est parallèle à la dérivation, il sera grand. S’il est perpendiculaire, il
sera nul. L’axe cardiaque est perpendiculaire à cette dérivation nulle.
Il y a 2 principes très simples qui vont nous permettre de déterminer l'axe sans avoir besoin de dessiner :
- L’Axe de QRS est perpendiculaire à la dérivation nulle, c'est-à-dire que quand on a une dérivation
« + » et « - » à égalité, on peut être sûre que l'axe sera perpendiculaire. Pour l'instant on ne peut pas savoir
s'il est perpendiculaire dans un sens ou dans un autre c'est pour cela qu'on s'aidera du 2ème principe pour
déterminer l'axe cardiaque sans tout calculer.
- L’axe de QRS a la direction de la dérivation la plus voltée (ce qui est normal car ça se dirige vers
l'électrode). Exemple : cf. 2ème cas : l'axe de ce monsieur est perpendiculaire à D3 et vous savez que c'est
très positif en D1, D2 donc ça va se diriger dans le sens de D1,D2. Vous pouvez être sûr que c'est celui là
sans rien calculer.
Exemple : cf. 1er cas : de la même façon ça va se diriger vers D1 car c'est la plus voltée et puis après on
peut pas trop dire, ça va être à la perpendiculaire entre D2 et D3.
On a de la chance car maintenant quasiment toutes les machines donnent cet axe.
A quoi ça sert de connaître tout ça ? Ça sert juste à pouvoir interpréter
un ECG sans apprendre par coeur.
12. Un exemple : Les blocs de Branche
Bloc de branche gauche :
Il peut exister dans l'activité électrique cardiaque des troubles de conduction par exemple un bloc de
branche gauche (qu'on retrouve chez des gens qui ont des problèmes cardiaques graves contrairement au
bloc de branche droit qui est fréquent et n’est pas grave). Il existe un problème au niveau du ventricule
gauche (une dysfonction ventriculaire gauche, un coeur gauche fatigué) c'est ce qu'on appelle des
cardiopathies dilatées.
En fait la branche gauche s'altère et se bloque, du coup l'activité électrique ne va plus du tout correspondre à
ce qu'on a vu plus haut.
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Ici sur l'image on a un bloc de branche gauche :
Si on reprend notre dessin de dépolarisation, normalement c'est le septum gauche qui se dépolarise avant le
septum droit sauf que là chez ce patient, la branche gauche s'est coupée et du coup les ventricules ne vont
plus du tout se dépolariser de la même façon. Le courant va préférentiellement passer par la branche droite
et l'activation va commencer par la pointe du ventricule, septum droit.
On peut voir également sur cette image le thorax avec V1, V2, ...V6.
Les vecteurs ne seront plus du tout pareils : le premier vecteur, au lieu de venir de gauche à droite va venir
de droite à gauche. Par contre comme le ventricule gauche aura eu du retard à se dépolariser, il va se
dépolariser beaucoup plus longtemps, de façon beaucoup plus lente de façon passive par le tissu
myocardique banal. Cette dépolarisation prolongée va entraîner un élargissement du signal électrique
QRS avec un aspect de double bosse à la pointe et une onde R très large (notamment en V6): c'est ce qui
donnera l'aspect de branche gauche. En V1, il n’y a pas d’onde R, une onde S (négative) très large et très
marquée, puisque le vecteur fuit V1.
Bloc de branche droit :
A l'inverse, il y aussi le bloc de branche droit (quelque chose de plus commun qui n'est pas
nécessairement lié à un problème cardiaque, on peut avoir un ralentissement physiologique de cette branche
droite).
Le début de la dépolarisation ne sera pas impacté puisque de toute façon il y a dépolarisation du septum
gauche avant le droit. Si on prend par exemple V6, qui est la même chose que D1, on aura toujours notre
petite onde S négative car elle fuit le vecteur. Le ventricule gauche se dépolarise normalement en premier
(on s'attend à une grande onde R) sauf que le ventricule droit lui n'a pas pu être dépolarisé car la branche
droite a bloqué le courant électrique. Du coup, celui-ci va être dépolarisé (bien après le ventricule gauche)
de façon passive, secondaire par les cellules myocardiques, non conductrices (sans tissu électrique), donc
beaucoup plus lentes.
On aura ainsi une grosse onde S en D1/V6 (qui normalement n'existe pas) par la dépolarisation passive du
ventricule droit et un élargissement du QRS. Cela donne des aspects électrographiques totalement différents.
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Quand on regarde V1, on a une petite onde R normale positive au début parce qu'il y a dépolarisation du
septum de gauche à droite (ça se dirige vers V1). Le 2ème temps, où les 2 ventricules se dépolarisent
normalement en même temps, ne sera pas non plus très perturbé (puisque le ventricule gauche accapare
toute la dépolarisation). Après classiquement tout part à gauche donc on ne devrait avoir qu'une onde S.
Comme le ventricule droit se dépolarise après, le vecteur résultant est positif, on va donc avoir une onde R
qui normalement n'existe pas. Cet aspect là est appelé le chapeau mexicain.
Si on voit le chapeau mexicain en V1 alors on sait que c'est un bloc de branche droit.
Les principes de connaître les vecteurs, le sens de dépolarisation et l'aspect ECG normal permettent de
comprendre le mécanisme des blocs de branche.
En V1 il y a une petite onde r, puis une onde S (le courant va au ventricule gauche très vite), après il y a une
2ème grande onde R. Le tout a la forme d’un « chapeau mexicain » avec 2 ondes positives r et R séparées par
une onde négative S. (Normalement en V1 c’est très négatif, car le ventricule gauche se dépolarise en
dernier.)
Le vecteur revient au ventricule droit : cela n’existe normalement pas. Le dernier vecteur revient
normalement au ventricule gauche.
13. Application : Infarctus
L'application de l'ECG (répète encore une fois) : connaître l’ECG normal va permettre de déterminer
s'il existe des troubles de conduction au sein du tissu électrique mais va aussi permettre de déterminer
certaines pathologies notamment l'infarctus (quand une des artères coronaires se bouche, le tissu
myocardique rentre en souffrance). Dans l'infarctus on retrouve une variation de dépolarisation des cellules
cardiaques qui se traduit à la phase aiguë par une dépolarisation/repolarisation complètement modifiée et un
aspect de sus décalage du segment ST: c’est ce qu'on appelle l'onde de Pardee.
La cellule cardiaque qui manque d'oxygène à la phase aiguë, va faire monter son segment ST.
Si on ne débouche pas l'artère, le tissu va nécroser, mourir et le stigmate qu'il n'y a plus d'activité électrique
dans la zone touchée va se traduire par la présence d'une onde Q en plaie profonde c’est-à-dire que la
première déflexion va être très négative dans le territoire de l'infarctus.
Connaître ces données va permettre de déterminer dans quel territoire se situe l'infarctus et du coup quelle
artère est touchée.
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Si on reprend le triangle d'Einthoven et les dérivations frontales avec la masse cardiaque, on voit que :
- V1 V2 enregistrent finalement l'activité électrique du ventricule droit et du septum,
- V3 V4 enregistrent l'activité électrique de la pointe du ventricule gauche,
- V5 V6 enregistrent l'activité électrique de la paroi latérale du ventricule gauche,
- D1 aVL enregistrent la partie latérale du ventricule gauche,
- D2 D3 aVF enregistrent toute la partie inférieure du ventricule gauche,
- aVR enregistre essentiellement le ventricule droit.
Par exemple chez ce patient on voit (sans entrer dans détail) qu'il existe une première onde Q en D3, aVF,
D2, D1. Normalement on ne devrait pas y voir d’onde Q. On la voit aussi en V4, V5, V6, ce qui est
totalement anormal.
V1 à l'air normal (petite onde R grande onde S) pareil en V2 V3. En V6 V5 V4 la première onde est une
onde Q (qu'on ne devrait pas retrouver là). En fait cette onde Q (en V4 V5 V6 D2 D3 D1 avF) est le signe
d’un infarctus dans le territoire inférieur apical et latéral.
L’onde Q peut être physiologique dans la dépolarisation normale du coeur, mais il y a des endroits où on ne
doit pas la trouver. Dans l’infarctus l’onde Q reflète que le myocarde ne se dépolarise plus à un endroit car il
est mort.
Question du prof : Quelle est l’artère qui nourrit le coté latéral gauche du coeur ? C'est l'artère circonflexe.
Et la paroi inférieure ? C'est la coronaire droite.
Dans les réseaux équilibrés, le côté latéral est vascularisé par l'artère circonflexe, toute la face antérieure est
explorée de V1 à V6.
En pratique dans ce cas il s’agissait d'un infarctus de l'artère circonflexe (infarctus d'une circonflexe
dominante) parce que la coronaire droite est peut être développée mais c'est la circonflexe qui vascularise
tout. L'infarctus est une cause de douleur thoracique.
L'ECG permet de localiser le territoire en fonction de la position des électrodes. (le répète)
Lien donné en plus dans pdf :
Annales 2017/2018 : session 1
Annales 2016/2017 : session 1
25. Le Nœud de Keith et Flack :
A. - est une structure épicardique située à la jonction de l’oreillette droite et du ventricule.
B. - s’appelle aussi le nœud sinusal.
C. Son activité automatique se situe entre 40 et 60 par minute.
D. - est modulé par le système nerveux sympathique et parasympathique.
E. Aucune des propositions ci-dessus n’est exacte.
2015/2016 : session 1 :
36. Concernant le Nœud de Keith et Flack :
A. C’est une structure épicardique située à la jonction de l’oreillette droite et du ventricule.
B. Il s’appelle aussi le nœud sinusal.
C. Il est le centre d'automatismes primaire.
D. Son activité automatique se situe entre 40 et 60 par minute.
E. Il est modulé par le système nerveux sympathique et parasympathique.
Session 2 :
34. Les dérivations bipolaires de l’ECG :
A. - étudient l’activité électrique cardiaque dans le plan horizontal.
B. - utilisent une électrode neutre (la borne centrale de Wilson).
C. - sont représentées par les dérivations D1, D2, D3.
D. D1 enregistre le vecteur électrique entre le bras droit et le bras gauche.
E. - constituent le triangle d’Einthoven.
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35. Concernant le principe de l’ECG :
A. L’axe cardiaque normal se situe entre 0 et 180°.
B. L’axe QRS est perpendiculaire à la dérivation nulle.
C. L’Axe QRS a la direction de la dérivation la plus voltée.
D. La dérivation V1 est obtenue en positionnant l’électrode au niveau du 4ème espace intercostal au bord
droit sternal.
E. C’est Einthoven qui a précisé la notion de phases électriques cardiaques en 1789.
2011/2012 : session 1
2010/2011 :
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