a) Quelle est l'histoire de l'électrocardiogramme et comment fonctionne-t-il ?
L'histoire de l'électrocardiogramme
La période 1842 à 1942 est très riche pour l'électrocardiogramme. C'est pendant ce centenaire que l'on a découvert l'ECG (électrocardiogramme). Nous allons donc vous rappeler l'histoire de cet appareil.
En 1842, Carlo Matteucci, qui est un physicien italien, va découvrir qu'à chaque battement de coeur se produit un courant électrique.
L'année 1856 est marquée par la découverte d'un potentiel d'action (échange d'ions entre l'intérieur et l'extérieur des neurones et qui provoque des signaux électrique). Ce potentiel a été découvert par Rudolph Albert von Köllicker (physiologiste et anatomiste suisse) et Heinrich Müller (anatomiste allemand). Cette avancé a été prouvée grâce à une expérience : un nerf de patte de grenouille a été mis en contact avec un cœur seul. A chaque battement cardiaque, la patte de la grenouille se contractait.
1887 est l'année de la première publication d'un électrocardiogramme humain. C'est un physiologiste anglais, Augustus D. Waller, qui l'a publié. Pour obtenir l'ECG, une expérience a dû être réalisé : on a placé un tube capillaire dans un champ magnétique. On a posé une électrode sur le torax du patient. Lorsque son cœur du patient battait, le liquide présent dans le tube capillaire avait un niveau qui variait.
Lors de la réunion de la Deutsch Medical Association de 1893, Willem Einthoven (physiologiste néerlandais) est la première personne à avoir employée, pour la première en public, le mot "électrocardiogramme". En privé, c'est Waller qui l'a utilisé en premier.
En 1895, Einthoven va dévoiler la présence de 5 ondes présentes sur l'électrocardiogramme. Il appelle ces ondes P, Q, R, S et T.
En 1920 est réalisé le premier ECG d'un patient atteint d'un infarctus du myocarde, enregistrement effectué par Harold Pardee (cardiologue américain). Cette électocardiogramme possède un particularité : il a une repolarisation caractéristique nommée "onde de Pardee".
Ondes de Pardee.
Le Prix Nobel de la Physiologie et de la Médecine 1924 a été décerné a Einthoven pour la création du premier électrocardiographe.
L'électrocardiographe est un instrument d'enregistrement des courants électriques produits par le cœur lors des phases de contraction de celui-ci. L'électrocardiogramme est un tracé obtenu grâce à l’enregistrement de ce courant effectuer par l’électrocardiographe. Le signal est une tension électrique. Ce signal est un signal périodique. On le sait car dans un électrocardiogramme, on observe un motif élémentaire. Celui -ci se répète à l’identique. On a aussi un intervalle de temps régulier. Prenons un exemple :
La durée de la période des battements de cœur est :
T=5x5 millimètre x 40 milliseconde/millimètre =1 seconde.
Sur cet électrocardiogramme, la période est d’une seconde.
A partir de la période, on peut calculer la fréquence cardiaque. La fréquence cardiaque est le nombre de battements de coeur par seconde :
T = 1/f f = 1/T f = 1/1 = 1 Hz.
La période du battement du cœur est de 1 Hz ce qui correspond à un battement de cœurs par seconde.
Comme 1 minute vaut 60 secondes, la fréquence cardiaque à la minute est 1x 60 = 60 battements par minute.
L’amplitude U est une tension électrique. L’amplitude U est l’écart entre le maximum et le minimum atteint par l’électrocardiogramme multiplié par 10µV/mm :
U = 7 x 5mm x 10µV/mm = 350µV.
L’amplitude du signal électrique est de 350µV.
Après avoir exploité un exemple, nous allons expliquer quelles sont les ondes qui composent l’électrocardiogramme.
Ces ondes correspondent à l’activation électrique de diverses parties du cœur. Chaque onde est représentée par un pic (P, R et T) ou un creux (Q et S). Le pic P correspond à la systole auriculaire et à la contraction des oreillettes. On a le pic R. Le pic T correspond à la repolarisation du ventricule. Quant au creux, on a donc Q et S. Il faut préciser que le complexe QRS (assocition du pic R et des creux Q et S) correspond à la systole ventriculaire.
Voici à quoi ressemble un électrocardiographe.