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Les forces hydrauliques en cours dans notre coeur

Crédits photo : iStock

Nous pourrions penser que la science maîtrise depuis longtemps cette physique essentielle et universelle qui se cache derrière chaque battement de cœur. Pourtant, le pompage paraît logique, mais personne n’avait jusqu’à présent été en mesure d’expliquer comment le cœur se remplit de sang. Des chercheurs ont finalement trouvé la réponse, puisée dans les forces hydrauliques.

Les mécanismes qui provoquent l’afflux sanguin dans les ventricules du cœur lors du remplissage, ou diastolique, n’étaient que partiellement compris. Alors que les titines (des protéines dans les cellules du muscle cardiaque connues pour fonctionner comme des ressorts) libèrent de l’énergie élastique lors du remplissage, une étude récente menée par des chercheurs de l’Institut Karolinska et de la KTH Royal Institute of Technology, en Suède, suggère que les forces hydrauliques (les mêmes que celles impliquées dans les freins des voitures électriques ou autres chariots élévateurs) sont également à l’œuvre. Ces résultats ont été détaillés dans la revue Scientific Reports.

La force hydraulique est une pression exercée par un liquide sur une zone donnée. Elle est exploitée dans toutes sortes de procédés mécaniques. Concernant notre cœur de la taille d’un poing humain, l’idée est la même. Celui-ci se décompose en quatre chambres : deux supérieures (les oreillettes) et deux inférieures (les deux ventricules). Le sang désoxygéné quitte le ventricule droit du cœur et se déplace vers les poumons qui retournent du sang oxygéné via l’oreillette gauche. Ce sang oxygéné est ensuite pompé hors du ventricule gauche pour fournir de l’oxygène au reste du corps avant de rentrer dans l’oreillette droite du cœur. Jusqu’ici tout va bien. Mais bien que les scientifiques soient très familiers avec ce processus, ce qui n’était pas clair à ce jour était de savoir comment et pourquoi cela se produit.

En utilisant la résonance magnétique (CMR), ils ont fait une imagerie cardiovasculaire pour mesurer la taille des deux chambres pendant la diastole (la phase au cours de laquelle les ventricules se remplissent de sang) chez des participants en bonne santé. Les chercheurs ont constaté que l’atrium haut (ou oreillette) était plus petit que le ventricule tout au long de la diastole. De ce fait, lorsque la soupape entre les deux chambres s’ouvre, le sang va se précipiter dans le ventricule pour égaliser la pression. La géométrie du cœur détermine ainsi l’amplitude de la force, celle-ci étant alimentée par la taille des cavités cardiaques les unes par rapport aux autres lors du processus de pompage.

Les scientifiques notent que cette nouvelle approche pourrait conduire à de nouveaux traitements pour lutter contre l’insuffisance cardiaque. Ces traitements impliqueraient une réduction la taille de l’oreillette pour égaliser la pression pendant la diastole, l’insuffisance cardiaque étant le plus souvent la conséquence d’un atrium élargi. La force hydraulique est en effet inégale, réduite et le cœur est incapable de se remplir de sang correctement.

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