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Cœur

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Le cœur (en grec καρδία / kardía[1], en latin cor) est un organe qui assure la circulation sanguine chez de nombreux animaux dont les arthropodes, les mollusques et les vertébrés.

Au cours de l'histoire, dans la littérature et dans les traditions orales, le cœur a symbolisé les qualités morales, les émotions, les passions, la volonté, le courage, la pensée, l'intelligence, la mémoire, l'amour et la foi, mais généralement en référence au cœur humain.

Physiologie

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Le cœur sert de pompe dans la circulation sanguine, ce qui permet un approvisionnement continu de sang et d'oxygène dans tout le corps[2].

Histoire

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Dessin d'un cœur par Léonard de Vinci.

Antiquité

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L'existence du cœur est connue depuis l'Antiquité, en revanche son fonctionnement précis est inconnu des médecins[3]. Aristote considère le cœur comme l'organe responsable de la production du sang et Platon comme la source de sa circulation ; Hippocrate note que le sang circule cycliquement du corps vers les poumons à travers le cœur[4],[5]. Érasistrate décrit le cœur comme une pompe, responsable de la dilatation des vaisseaux sanguins, et note que les artères et les veines (qu'il considère remplies d'air et non de sang) rayonnent à partir du cœur, leur diamètre diminuant progressivement avec la distance ; il découvre également les valves cardiaques[4].

Cœur des arthropodes

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Le cœur des arthropodes, situé dorsalement, est formé d'une ou de plusieurs poches en série, percées chacune d'une paire d'orifices appelés ostioles. L'hémolymphe désoxygénés s'accumule autour du cœur dans des cavités (sinus), et pénètre lentement dans le cœur par de nombreux petits canaux unidirectionnels. À chaque dilatation, l'hémolymphe est aspirée à travers les ostioles ; à chaque contraction, elle est chassée dans les artères.

Cœur des mollusques

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Le cœur des mollusques, enveloppé par le péricarde, est composé d'un seul ventricule et d'une ou plusieurs paires d'atriums (oreillettes). Les atriums reçoivent le sang oxygéné des branchies et le pompent vers le ventricule, qui le propulse dans l'aorte (artère principale), assez courte et débouchant dans l'hémocœle. Les atriums filtrent aussi les déchets du sang et les rejettent dans le cœlome sous forme d'urine[6].

Cœur des vertébrés

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Le cœur des Vertébrés comporte plusieurs chambres et se situe au milieu de la partie ventrale du corps, entouré d'un péricarde[7] qui, chez certains poissons, peut être relié au péritoine[8]. Il a toujours une position asymétrique, presque toujours à gauche, peut-être en raison d'une torsion axiale du développement chez l'embryon précoce[9],[10]. La masse du cœur des vertébrés va de 12 mg chez les plus petites musaraignes et chauves-souris (Craseonycteris thonglongyai) à 600 kg chez la Baleine bleue (Balænoptera musculus)[11].

La fréquence cardiaque varie d'environ 20 battements par minute chez les morues à environ 600 chez les colibris[12] et jusqu'à 1 200 chez le Colibri à gorge rubis (Archilochus colubris)[13]. Chez les amniotes, le rythme cardiaque est commandé par le nœud sinu-atrial, intégré à l'atrium droit. Chez les Vertébrés plus primitifs le nœud sinu-atrial est absent et les battements cardiaques sont coordonnés par le sinus veineux. Il est probable que ces deux ensembles de cellules soient homologues[12].

Cœur des poissons

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Le cœur est présent chez les poissons depuis au moins 380 millions d'années, âge d'un placoderme possédant un cœur constitué d'au moins deux chambres (atrium et ventricule)[14]. Le cœur des poissons est souvent décrit comme à deux chambres[15] (l'atrium et le ventricule[16]) mais il possède des compartiments d'entrée et de sortie, parfois appelés chambres : on peut le décrire comme à trois chambres[16] ou quatre[17], selon ce qu'on appelle chambre (quand on ne considère que l'atrium et le ventricule comme de véritables chambres, les autres sont qualifiées de chambres accessoires[18]).

Cœur des poissons.

Les poissons primitifs possèdent un cœur à quatre chambres, disposées séquentiellement à la différence des mammifères et des oiseaux[12] :

Chez les poissons adultes, les quatre chambres ne sont pas disposées en ligne droite mais forment un S, les deux dernières étant superposées aux deux premières. Ce schéma relativement simple se retrouve chez les poissons cartilagineux (Chondrichtyens) et les poissons à nageoires rayonnées (Actinoptérygiens). Chez les Téléostéens, le cône artériel est très petit et fait partie de l'aorte plutôt que du cœur. Il n'est plus présent chez les amniotes, ayant probablement été absorbé par les ventricules au cours de l'évolution. De même, le sinus veineux est présent à l'état de vestige chez certains reptiles et oiseaux, mais il est absorbé par l'atrium droit chez les autres amniotes[12].

Cœur des amphibiens et des reptiles

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Coupe transversale d'un cœur d'amphibien. Les zones violettes représentent l'interaction entre le sang oxygéné et le sang désoxygéné. 1 : veine pulmonaire ; 2 : atrium gauche ; 3 : atrium droit ; 4 : ventricule ; 5 : cône artériel ; 6 : sinus veineux.

Les amphibiens adultes et la plupart des reptiles (à l'exception des Crocodiliens[19]) possèdent un système circulatoire divisé en deux parties (artérielle et veineuse) mais le cœur lui-même n'est pas complètement divisé, il est composé de trois cavités : deux atriums et un ventricule. Le sang provenant à la fois de la circulation systémique et des poumons est renvoyé vers le cœur, et du sang est pompé simultanément vers la circulation systémique et les poumons[20].

Chez les reptiles non crocodiliens, à l'exception des serpents, le cœur se situe généralement au milieu du thorax. Chez les serpents terrestres et arboricoles, il est généralement plus proche de la tête ; chez les espèces aquatiques, il est situé plus centralement[21]. Le ventricule est partiellement séparé en deux par une paroi (le septum interventriculaire), avec un espace important à proximité des orifices de l'artère pulmonaire et de l'aorte. Chez la plupart des espèces de reptiles, il semble y avoir peu de mélange entre les flux sanguins, de sorte que l'aorte ne reçoit, essentiellement, que du sang oxygéné[12],[20].

Chez les Dipneustes, le septum interventriculaire s'étend partiellement dans le ventricule, permettant une certaine séparation entre le flux sanguin désoxygéné destiné aux poumons et le flux oxygéné distribué au reste du corps. L'absence d'une telle séparation chez les amphibiens actuels pourrait être due en partie à l'importance de la respiration cutanée, le sang retournant au cœur par les veines caves étant déjà partiellement oxygéné ; une séparation plus fine entre les deux flux sanguins serait ainsi moins nécessaire que chez les dipneustes et les tétrapodes. Néanmoins, chez certaines espèces d'amphibiens, la structure spongieuse du ventricule semble maintenir une séparation plus marquée entre les flux sanguins ; les valves originelles du cône artériel ont aussi été remplacées par une valve spirale qui le divise en deux parties parallèles, contribuant ainsi à maintenir la séparation des deux flux sanguins[12].

Cœur des archosauriens et des mammifères

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Les archosauriens (crocodiliens, ptérosaures et dinosaures, dont les oiseaux) et les mammifères présentent une séparation complète du cœur en deux pompes, soit un total de quatre cavités cardiaques ; on pense que le cœur à quatre cavités des archosauriens a évolué indépendamment de celui des mammifères. Chez les crocodiliens, il existe une petite ouverture, le foramen de Panizza, à la base des troncs artériels, et un certain mélange se produit entre le sang des deux côtés du cœur lors d'une plongée sous l'eau[22],[23] ; ainsi, seuls les oiseaux et les mammifères possèdent deux flux sanguins (circulations pulmonaire et systémique) maintenus séparés, totalement et en permanence, par une barrière physique[12].

Cœur humain

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Cette section est un extrait de Cœur humain.[modifier].

Le cœur humain est un organe musculaire creux qui assure la circulation sanguine en pompant le sang vers les vaisseaux sanguins et les cavités du corps à travers des contractions rythmiques et autonome.

  • Structure et fonctionnement du cœur
  • Coupe frontale du ventricule gauche du cœur humain.
    Coupe frontale du ventricule gauche du cœur humain.
  • Les principales parties du cœur.
    Les principales parties du cœur.
  • Animation d'un cœur battant.

Cœur du cheval

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Cette section est un extrait de Cœur du cheval.[modifier].
Cœur de cheval, avec mise en évidence du réseau veineux et artériel.
Le cœur du cheval est un organe de l'anatomie du cheval.

Notes et références

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  1. ↑ « Définition de cœur », sur www.cnrtl.fr (consulté le )
  2. ↑ (en) Gordon Betts, « Anatomy & physiology », OpenStax College, Rice University,‎ , p. 787–846 (ISBN 978-1-938168-13-0, lire en ligne [archive du ], consulté le )
  3. ↑ (en) « Anatomy of the Heart », University of Sydney Online Museum,‎ (lire en ligne [archive du ], consulté le )
  4. ↑ a et b (en) John Meletis et Kostas Konstantopoulos, « The Beliefs, Myths, and Reality Surrounding the Word Hema (Blood) from Homer to the Present », Anemia, vol. 2010,‎ (DOI 10.1155/2010/857657 Accès libre).
  5. ↑ (en) W.C. Aird, « Discovery of the cardiovascular system: from Galen to William Harvey », Journal of Thrombosis and Haemostasis (en), vol. 9,‎ , p. 118-129 (DOI 10.1111/j.1538-7836.2011.04312.x Accès libre).
  6. ↑ (en) E. E. Ruppert, R. S. Fox et R. D. Barnes, Invertebrate Zoology, Brooks/Cole, , 7e éd. (ISBN 978-0-03-025982-1, présentation en ligne), p. 284-291.
  7. ↑ (en) L. Henrietta Hyman, Hyman's Comparative Vertebrate Anatomy, University of Chicago Press, , 448- (ISBN 978-0-226-87013-7).
  8. ↑ (en) Trevor J. Shuttleworth, Physiology of Elasmobranch Fishes, Berlin, Heidelberg, Springer, , 3 p. (ISBN 978-3-642-73336-9).
  9. ↑ (en) Marc H. E. de Lussanet et Jan W. M. Osse, « An ancestral axial twist explains the contralateral forebrain and the optic chiasm in vertebrates », Animal Biology (en), vol. 62, no 2,‎ , p. 193-216 (DOI 10.1163/157075611X617102, arXiv 1003.1872).
  10. ↑ (en) Marc H. E. de Lussanet, « Opposite asymmetries of face and trunk and of kissing and hugging, as predicted by the axial twist hypothesis », PeerJ, vol. 7,‎ (DOI 10.7717/peerj.7096 Accès libre).
  11. ↑ (en) Geoffrey P. Dobson, « On Being the Right Size: Heart Design, Mitochondrial Efficiency and Lifespan Potential », Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology (en), vol. 30, no 8,‎ , p. 590-597 (DOI 10.1046/j.1440-1681.2003.03876.x).
  12. ↑ a b c d e f et g (en) Alfred Sherwood Romer et Thomas S. Parsons, The Vertebrate Body, Philadelphie, Holt-Saunders International, (ISBN 978-0-03-910284-5), p. 437-442.
  13. ↑ (en) June Osborne, The Ruby-Throated Hummingbird, University of Texas Press, (ISBN 978-0-292-76047-9, lire en ligne), p. 14.
  14. ↑ (en) Pallab Ghosh, « World's oldest heart found in prehistoric fish », BBC News, .
  15. ↑ (en) Richard David Jurd, Instant Notes Animal Biology, Garland Science, (ISBN 978-1-85996-325-8, lire en ligne), p. 134.
  16. ↑ a et b (en) Gary Kent Ostrander, The Laboratory Fish, Elsevier, , 154–155 p. (ISBN 978-0-12-529650-2, lire en ligne).
  17. ↑ (en) Encyclopedia of Fish Physiology: From Genome to Environment, Academic Press, (ISBN 978-0-08-092323-9, lire en ligne), p. 2315.
  18. ↑ (en) J.P. Shukla, Fish & Fisheries, Rastogi Publications, 154–155 p. (ISBN 978-81-7133-800-9, lire en ligne).
  19. ↑ (en) Thomas P. Colville et Joanna M. Bassert, Clinical Anatomy and Physiology for Veterinary Technicians, Elsevier Health Sciences, , 547 p. (ISBN 978-0-323-35620-6).
  20. ↑ a et b (en) Kurt A. Grimm, Leigh A. Lamont, William J. Tranquilli, Stephen A. Greene et Sheilah A. Robertson, Veterinary Anesthesia and Analgesia, John Wiley & Sons, , 418 p. (ISBN 978-1-118-52620-0).
  21. ↑ (en) Roger S. Seymour, « Scaling of Cardiovascular Physiology in Snakes », Integrative and Comparative Biology, vol. 27, no 1,‎ , p. 97-109 (DOI 10.1093/icb/27.1.97).
  22. ↑ (en) Gordon Crigg et Kjell Johansen, « Cardiovascular Dynamics in Crocodylus Porosus Breathing Air And During Voluntary Aerobic Dives », Journal of Comparative Physiology B (en), vol. 157, no 3,‎ , p. 381-392 (DOI 10.1007/BF00693365).
  23. ↑ (en) Michael Axelsson, Franklin Craig, Carl Löfman, Stefan Nilsson et Gordon Crigg, « Dynamic Anatomical Study of Cardiac Shunting in Crocodiles Using High-Resolution Angioscopy », The Journal of Experimental Biology (en), vol. 199, no 2,‎ , p. 359-365 (DOI 10.1242/jeb.199.2.359).

Voir aussi

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