Le cœur est un muscle « automatique ».
L’automatisme est une propriété naturelle des cellules/fibres pacemakers physiologiques réparties dans le système d’automatisme et de conduction du cœur. Ces cellules sont électropolarisées négativement* au repos et ont la particularité – contrairement aux myocytes contractiles – de se dépolariser spontanément (elles deviennent moins électronégatives).
- Lorsque la dépolarisation atteint un potentiel seuil propre à chaque pacemaker, cela déclenche une dépolarisation rapide grâce à l’entrée dans la cellule des ions sodium (Na+) chargés positivement. Les phases qui se succèdent jusqu’à la repolarisation sont appelées potentiel d’action. L’acquisition d’une électropositivité crée une différence de potentiel avec la cellule voisine, à l’origine d’un microcourant qui dépolarise à son tour les myocytes voisins (Cf. Activation électrique du cœur).
- Après cette phase de dépolarisation rapide (phase 0), la cellule reste proche de l’électroneutralité et le calcium indispensable à la contraction pénètre dans la cellule (phase 2), puis elle se repolarise grâce à l’entrée du potassium et la sortie du sodium (phase 3) ce qui rétablit son électronégativité temporaire avant une nouvelle dépolarisation spontanée (phase 4).
*la différence de potentiel maximum entre l’intracellulaire et l’extracellulaire d’une cellule du réseau de His-Purkinje peut atteindre -90 mV, grâce à des pompes membranaires qui rejettent l’ion sodium Na+ à l’extérieur de la cellule.
Il existe trois pacemakers physiologiques principaux avec des fréquences spontanées de dépolarisation qui diminuent « de haut en bas ». Il s’agit du nœud sinusal, du nœud atrioventriculaire (AV) et des cellules du réseau de His-Purkinje (faisceau de His et fibres de Purkinje).
- Le plus actif est le nœud sinusal dont la fréquence de dépolarisation chez l’adulte au repos est de 60-80/min.
- La fréquence des dépolarisations spontanées du nœud AV est voisine de 40-60/min et celle du réseau de His-Purkinje de 40-20 battements/min.
- Il existe d’autres pacemakers physiologiques dans l’oreillette droite, comme le nœud du sinus coronaire parfois actif, en particulier chez certains sujets jeunes, et n’a pas de valeur pathologique.
La fréquence de dépolarisation d’un pacemaker dépend de la valeur électronégative du potentiel de repos (fin de phase 3), de la pente de dépolarisation diastolique lente (phase 4) et du potentiel seuil. Tous ces facteurs sont modifiés par les conditions neurovégétatives, la température, le potassium, le calcium et de nombreux médicaments.
Il faut distinguer l’automatisme normal, l’hyperautomatisme et l’automatise anormal.
Automatisme normal ou hyperautomatisme
Les cellules du nœud sinusal, les plus automatiques, sont généralement à l’origine du rythme cardiaque. Ce sont parfois d’autres sites de cellules automatiques qui donnent le rythme.
- soit parce que le rythme sinusal est lent ou bloqué (Cf. Dysfonction sinusale, hypertonie vagale ou bloc AV). Dans ce cas, le rythme issu des autres pacemakers physiologiques est appelé rythme d’échappement (automatisme normal) soit atrial bas, jonctionnel ou ventriculaire. On peut aussi observer plusieurs rythmes physiologiques en compétition transitoirement sur un ECG (cf. Wandering pacemaker).
- soit parce que les conditions locales favorisent l’émergence de pacemakers physiologiques hyperactifs (hyperautomatisme). Ces rythmes qui « coiffent » le rythme sinusal sont appelés rythme atrial accéléré, rythme idiojonctionnel accéléré ou RIJA, rythme idioventriculaire accéléré ou RIVA (cf. Hyperautomatisme).
Automatisme anormal
Certaines cellules atriales, ventriculaires ou épicardiques peuvent acquérir un automatisme anormal à l’origine d’arythmie. Les mécanismes cellulaires à l’origine d’arythmie par automatisme anormal sont nombreux (cf. Automatisme anormal, arythmie, parasystolie…), différents des arythmies liées au phénomène de réentrée.
Vidéo cours
3 (73 min). Anomalie de l’automatisme et tachycardies supraventriculaires
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