Vidéo de la leçon: Le cœur Biologie • Deuxième secondaire

Transcription de la vidéo

Dans cette vidéo, nous expliquerons la structure globale du cœur, découvrirons le chemin emprunté par le sang lorsqu’il circule tout au long du corps, et examinerons comment le cœur est adapté à sa fonction. Ensuite, nous apprendrons à calculer le débit cardiaque avant de passer en revue ce que nous avons appris.

Bien que nous dessinions communément le cœur sous cette forme, le vôtre ressemble en fait beaucoup plus à ceci. Le cœur est l’organe principal de votre appareil cardiovasculaire. Il est chargé de pomper le sang à travers vos vaisseaux sanguins vers et depuis vos poumons et les tissus de votre corps. Le cœur est le seul endroit de votre corps où vous trouverez du tissu musculaire cardiaque. Ce tissu étonnant permet à votre cœur de travailler constamment, rythmiquement et automatiquement sans se fatiguer pendant toute votre vie. Le muscle cardiaque n’est que l’une des nombreuses adaptations qui permettent au cœur de remplir son importante fonction, et nous allons en apprendre davantage sur ce sujet au fur et à mesure.

Bien sûr, nous savons que votre cœur ne ressemble pas à cela, mais utilisons cette forme simplifiée un instant. Le cœur humain est divisé en quatre cavités. Tout d’abord, il est divisé en un côté gauche et un côté droit. Vous remarquerez que ceux-ci sont inversés par rapport à ce à quoi vous pouvez vous attendre. C’est parce que nous avons schématisé le cœur comme s’il était dans la poitrine de quelqu’un qui vous fait face. Chacun des deux côtés est divisé en deux cavités. Les cavités supérieures sont appelées les oreillettes, ou en latin atria et dont le singulier est atrium. Et les cavités inférieures sont appelées les ventricules. Une façon de se souvenir de la différence est que le mot « atrium » signifie «entrée». Le sang pénètre dans le cœur par les deux oreillettes. Et les ventricules dans la partie inférieure du cœur sont en forme de V. Le V est pour le ventricule. Ainsi, les noms des quatre compartiments sont oreillette gauche et ventricule gauche, oreillette droite et ventricule droit.

À ce diagramme simplifié du cœur, j’ai ajouté une représentation de la voie de circulation sanguine. Ici, nous pouvons noter quelques caractéristiques importantes. Tout d’abord, notez que le sang ne circule pas entre le côté gauche et le côté droit du cœur. Dans le cœur, le sang passe de l’oreillette au ventricule de chaque côté. Cette disposition crée deux circuits distincts ou voies circulaires: le circuit systémique où le sang est pompé du cœur vers les tissus de l’organisme et vice-versa, et le circuit pulmonaire, où le sang est pompé du cœur vers les poumons et vice-versa. Pulmonaire est un mot qui signifie poumon. Votre cœur est essentiellement composé de deux systèmes de pompage parallèles fonctionnant à l’unisson.

Maintenant que nous avons appris les bases, regardons un diagramme avec un peu plus de détails. Nous connaissons donc déjà nos quatre compartiments. Sur cette figure, vers le haut, nous avons le circuit pulmonaire qui comprend les poumons. Et vers le bas, nous avons le circuit systémique qui comprend tous les autres tissus du corps. Vous remarquerez que nous avons ajouté les couleurs rouge et bleu habituelles à ce diagramme. La couleur rouge représente le sang oxygéné, c’est-à-dire le sang qui contient une forte concentration d’oxygène. Le bleu représente le sang désoxygéné, c’est-à-dire le sang qui contient une très faible concentration d’oxygène. Il est important de noter ici que tout le sang de votre corps est en fait rouge. Nous avons juste utilisé deux couleurs différentes pour souligner la différence de concentrations en oxygène.

Les quatre valves cardiaques sont également visibles sur cette figure. Les valves sont des structures particulières qui maintiennent le flux sanguin dans un sens et l’empêchent de refluer. Les veines de tout votre corps contiennent également des valves. Dans cette figure, nous prendrons également le temps d’étiqueter les quatre principaux vaisseaux sanguins qui entrent et sortent du cœur. Le premier est l’aorte. L’aorte transporte le sang du ventricule gauche vers les artères, qui fournissent du sang oxygéné aux tissus du corps. Dans les tissus de l'organisme, le sang évacue l'oxygène, nécessaire à la respiration cellulaire, puis récupère le dioxyde de carbone généré par les cellules comme déchet de cette réaction.

Le sang retourne ensuite au cœur à travers les veines du corps qui convergent vers les veines caves. Les veines caves sont deux grandes veines qui ramènent le sang au cœur par l’oreillette droite. Et ceci clôt le circuit de circulation sanguine systémique. Le sang se déplace de l’oreillette droite au ventricule droit où il quitte à nouveau le cœur par l’une des artères pulmonaires. Les artères pulmonaires transportent le sang désoxygéné du cœur vers les poumons. Nos poumons sont nos principaux organes d’échange gazeux. Ici, le dioxyde de carbone qui a été transporté depuis les tissus de notre corps est libéré dans l’air lorsque nous expirons. Et l’oxygène que nous inhalons est transféré depuis les poumons vers le sang. Depuis les poumons, le sang fraîchement oxygéné retourne au cœur par l’une des veines pulmonaires où il pénètre dans l’oreillette gauche, est pompé dans le ventricule gauche et recommence ce voyage. En moyenne, une cellule sanguine peut effectuer ces deux circuits du cœur au corps, au cœur, aux poumons, et revenir en une minute environ.

Il est également nécessaire de souligner ici que les étudiants ont parfois l’idée fausse que les artères ne transportent que du sang oxygéné et que les veines ne transportent que du sang désoxygéné. Si cela est vrai dans le circuit systémique, c'est exactement le contraire dans le circuit pulmonaire. La distinction correcte est que les veines transportent le sang vers le cœur, tandis que les artères éloignent le sang du cœur. Je me rappelle de cette distinction en me souvenant que la lettre V de « veine » et aussi dans le mot « vers ».

Avant de passer à nos calculs, voyons si nous pouvons légender correctement un diagramme anatomique du coeur. Ici, nous avons un diagramme anatomique du cœur en coupe transversale. Et dans notre voie de circulation sanguine, j’ai ajouté les noms communs des quatre valves cardiaques, au cas où vous soyez curieux. Voyons donc si nous pouvons légender les parties du cœur grâce à ce que nous avons appris. Commençons par le ventricule gauche. Il a les parois les plus épaisses et les plus musclées, car il remplit la tâche la plus ardue, à savoir pomper le sang de notre cœur à travers les tissus de notre corps, du sommet de notre tête à la plante de nos pieds et à travers tous les organes entre les deux. Le vaisseau sanguin en forme d’arc au sommet du cœur est l’aorte. Elle relie le ventricule gauche aux artères, qui fournissent du sang oxygéné aux tissus du corps.

Ici, du côté droit du cœur, on trouve la veine cave. La veine cave transporte le sang désoxygéné depuis les tissus du corps vers l’oreillette droite. Depuis l’oreillette droite, le sang coule dans le ventricule droit, comme dans nos diagrammes précédents. Les vaisseaux sanguins en forme de T, proches de l'avant du cœur, sont les artères pulmonaires. Le sang désoxygéné les traverse vers les poumons gauche et droit. Les plus petits vaisseaux sanguins, que nous voyons à l’arrière du cœur, sont les veines pulmonaires. Le sang fraîchement oxygéné y circule depuis les poumons et retourne dans l’oreillette gauche. À partir de l’oreillette gauche, le sang est pompé dans le ventricule gauche, où il recommence son voyage.

Et voilà, vous avez appris à identifier les quatre cavités du cœur, les quatre principaux vaisseaux sanguins et à retracer le flux sanguin dans le cœur, le circuit pulmonaire et le circuit systémique de l’appareil cardiovasculaire. C’est formidable. Avant de terminer notre leçon, nous allons apprendre à effectuer quelques calculs qui nous aident à évaluer le débit cardiaque.

Comme nous l’avons vu, la fonction du cœur est de pomper le sang afin qu’il circule à travers les poumons et le corps, transportant des substances importantes d’un endroit à l’autre. Pour ce faire, le muscle cardiaque du cœur se contracte ou bat de manière rythmique et constante. Les médecins évaluent parfois les performances du cœur en mesurant le débit cardiaque. Le débit cardiaque est une mesure de la quantité de sang que votre cœur peut pomper en une minute. Pour calculer cette valeur, nous multiplions votre fréquence cardiaque, le nombre de fois que votre cœur bat par minute, par le volume d’éjection systolique, c’est-à-dire la quantité de sang pompée hors du cœur à chaque battement.

Pour illustrer cela, calculons le débit cardiaque d’un étudiant en biologie au repos et pendant une activité physique modérée. Vous vous souvenez peut-être que toutes les cellules de votre corps ont besoin d’oxygène qu’elles utilisent pour produire de l’énergie au cours de la respiration cellulaire. C’est le sang pompé par votre cœur qui achemine l'oxygène de vos poumons vers les cellules de votre corps qui en ont besoin. Sachant cela, par rapport au cœur au repos, vous attendriez-vous à ce que le débit cardiaque augmente ou diminue pendant l'effort? Absolument, le débit cardiaque devrait augmenter pour fournir plus d’oxygène à vos muscles qui travaillent dur.

Voyons ce que dit le calcul. Tout d’abord, nous allons calculer le débit cardiaque de notre étudiant en biologie au repos. Grâce au tableau, nous savons que sa fréquence cardiaque est de 65 battements par minute, et son volume d’éjection systolique est de 70 centimètres cubes par battement. Lorsque nous multiplions ces valeurs, l’unité des battements s’annule, nous donnant 4550 centimètres cubes par minute. Maintenant, notre étudiant en biologie court depuis un petit moment. Avec le tableau, nous pouvons voir que sa fréquence cardiaque est montée à 130 battements par minute, et son volume d’éjection systolique a augmenté à 120 centimètres cubes par battement. Encore une fois, nous multiplions ces valeurs ensemble. L’unité des battements s’annule, ce qui nous donne un débit cardiaque à l’effort de 15600 centimètres cubes par minute. Comme nous nous y attendions, nous constatons une augmentation significative du débit cardiaque par rapport au repos.

Un autre effet intéressant de l’exercice régulier est que votre cœur devient plus efficace à mesure que vous devenez plus en forme physiquement. Un athlète aura une fréquence cardiaque inférieure et un volume d’éjection systolique plus élevé que la personne moyenne, ce qui signifie que son cœur est capable de maintenir plus facilement le débit cardiaque nécessaire. Et c’est une excellente raison de faire votre entraînement cardio quotidien.

Enfin, prenons un moment pour résumer tout ce que nous avons appris dans cette leçon. Dans cette leçon, nous avons appris la source du flux sanguin dans le cœur. Nous avons découvert les quatre cavités et les quatre principaux vaisseaux sanguins. Et nous avons appris le mécanisme et le but de l’échange gazeux dans les poumons et les tissus du corps. Nous nous sommes rappelés que le sang désoxygéné pouvait être représenté en bleu sur un diagramme, mais il est bien sûr rouge lui aussi. Nous avons appris que le mot « pulmonaire » est un mot qui signifie poumons. Et nous avons appris à calculer le débit cardiaque, en prenant en compte la fréquence cardiaque et le volume d’éjection systolique.