L’automatisme est une propriété naturelle des pacemakers physiologiques. Leurs cellules au repos sont électropolarisées négativement* et ont la particularité – contrairement au 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. L’acquisition d’une électropositivité crée une différence de potentiel avec la cellule voisine, à l’origine d’un micro-courant 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 rétabli son électronégativité temporaire avant une nouvelle dépolarisation spontanée (phase 4).
Automatisme normal d’une cellule du réseau de His-Purkinje
La phase 4 (dépolarisation diastolique lente) est responsable du potentiel d’action
*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.
La fréquence des dépolarisations spontanées du nœud sinusal, du nœud AV et des cellules du réseau de His-Purkinje est voisine de 60-80, 40-60 et 20-40 battements/min. Cette fréquence 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, 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