Simulateur du cœur et du cycle cardiaque
Équations de cette simulation
| E(t) | élastance de la paroi du ventricule | la raideur du muscle : faible quand il se relâche et se remplit, elle monte jusqu'à E_max quand il se contracte ; sa forme sur chaque battement est la courbe à double bosse mesurée | |
|---|---|---|---|
| E_max | Contractilité E_max (mmHg/mL) | augmentée par l'adrénaline, diminuée par l'insuffisance cardiaque | |
| V | volume du ventricule gauche | V₀ = 10 mL est le volume à pression nulle | |
| P_LV | pression dans le ventricule gauche |
Avec les valeurs actuelles :
| C | compliance des artères | 1,4 mL/mmHg : l'aorte se distend quand le sang y est poussé, puis revient | |
|---|---|---|---|
| R | Résistance vasculaire systémique R (mmHg·s/mL) | la postcharge : des artères étroites l'augmentent | |
| P_ao | pression dans l'aorte | oscille entre la pression artérielle diastolique et systolique | |
| Q_out | débit à travers la valve aortique | seulement tant que P_LV dépasse P_ao |
Avec les valeurs actuelles :
| VTD, VTS | volume télédiastolique et télésystolique | le volume quand le ventricule est le plus plein et le plus vide | |
|---|---|---|---|
| SV | volume d'éjection systolique | environ 70 mL au repos | |
| EF | fraction d'éjection | 55 à 70 % pour un cœur sain ; en dessous de 40 %, c'est l'insuffisance cardiaque | |
| CO | débit cardiaque | environ 5 L/min au repos, 20 ou plus à l'effort |
Avec les valeurs actuelles :
| PAM | pression artérielle moyenne | le cœur passe plus de temps relâché que contracté, donc la moyenne est plus proche de la pression diastolique |
|---|
Avec les valeurs actuelles :
Comment utiliser le simulateur du cycle cardiaque
- Le cœur bat devant vous : les ventricules gonflent en se remplissant et rétrécissent en se contractant, les valves jaunes basculent pour s’ouvrir et se referment d’un coup, et des points rouges suivent le sang de l’oreillette gauche à travers le ventricule gauche jusqu’à l’aorte. Les chiffres viennent d’un modèle du cœur gauche : un ventricule dont la raideur monte et descend à chaque battement et qui pompe dans des artères élastiques.
- Suivez un battement sur les graphiques : la pression du ventricule monte valves fermées, ouvre la valve aortique et éjecte le sang, puis baisse, la valve mitrale s’ouvre et le ventricule se remplit de nouveau. La boucle pression-volume sous le dessin trace le même battement en une boucle fermée ; sa largeur est le volume d’éjection.
- Augmentez la fréquence cardiaque, la contractilité (comme le fait l’adrénaline), la pression de remplissage ou la résistance vasculaire, et voyez comment répondent le volume d’éjection, la fraction d’éjection, la pression artérielle et le débit cardiaque. Plus de remplissage élargit la boucle (la loi de Frank-Starling) ; plus de résistance augmente la pression et la rétrécit.
Questions fréquentes
Quelles sont les phases du cycle cardiaque ?
Quatre, pour chaque ventricule. Remplissage : la valve mitrale est ouverte et le sang arrive de l’oreillette. Contraction isovolumique : le ventricule se contracte les deux valves fermées, la pression monte en flèche sans que le volume change. Éjection : la pression dépasse la pression aortique, la valve aortique s’ouvre et le sang sort. Relaxation isovolumique : les valves sont de nouveau fermées et la pression baisse jusqu’à la réouverture de la mitrale.
Comment calcule-t-on le débit cardiaque ?
Débit cardiaque = fréquence cardiaque × volume d’éjection. Au repos, 70 battements par minute fois 70 mL par battement font environ 4,9 L/min ; lors d’un effort intense, un cœur entraîné atteint 25 à 35 L/min en augmentant les deux. Le volume d’éjection est le volume télédiastolique moins le volume télésystolique.
Qu’est-ce que la fraction d’éjection ?
La part du sang du ventricule plein qui est éjectée à chaque battement : FE = volume d’éjection ÷ volume télédiastolique. Un cœur sain en éjecte 55 à 70 %. Une fraction d’éjection inférieure à environ 40 % est l’un des principaux signes d’insuffisance cardiaque, et c’est souvent ce qu’on demande à une échocardiographie de mesurer.
Que signifient précharge et postcharge ?
La précharge est le degré de remplissage et d’étirement du ventricule avant sa contraction, fixé ici par la pression de remplissage ; plus d’étirement donne un battement plus fort, la loi de Frank-Starling. La postcharge est ce contre quoi le ventricule doit pousser, surtout la pression artérielle et la résistance vasculaire ; plus de postcharge signifie moins de sang éjecté par battement si la contractilité n’augmente pas.
Il est indiqué que WebGL est désactivé.
La vue 3D a besoin de WebGL, présent dans tous les navigateurs actuels. Il peut être désactivé si l'accélération matérielle est coupée dans les réglages du navigateur, ou à cause d'un pilote graphique très ancien. Activez l'accélération matérielle ou essayez un autre navigateur.
Quelque chose est-il envoyé ?
Non. La simulation est dessinée par votre propre navigateur avec WebGL ; rien n'est envoyé nulle part, et elle continue de fonctionner hors ligne une fois la page chargée.