À l’éditeur:

La précharge et la postcharge cardiaques sont des termes déroutants car il n’y a pas de définitions clairement acceptées. Norton (2) a examiné 29 manuels de physiologie, monographies et revues pour fournir une liste sommaire des définitions publiées. Les résultats révèlent clairement la variabilité et l’incohérence qui déroutent non seulement les étudiants en médecine, mais aussi les cliniciens et les professeurs. Il a proposé la loi de LaPlace comme base pour les définitions de la précharge et de la postcharge. Les définitions de Norton sont les suivantes: « La précharge représente tous les facteurs qui contribuent au stress passif de la paroi ventriculaire (ou tension) à la fin de la diastole » et « La postcharge représente tous les facteurs qui contribuent au stress total de la paroi myocardique (ou tension) lors de l’éjection systolique. »

Des termes courts et concis sont en effet nécessaires pour aider à caractériser la vigueur des contractions cardiaques, mais les définitions de Norton présentent de graves faiblesses. 1) Ils sont pratiquement impossibles à mesurer chez un être humain; 2) ils sont vagues dans la description de « tous les facteurs qui contribuent à »; et 3) la définition de la postcharge ne spécifie pas de temps pour la mesure pendant la systole. Ceux qui considèrent la postcharge comme le modèle de pression artérielle, d’impédance artérielle ou de stress de la paroi myocardique lors de l’éjection systolique fournissent rarement, voire jamais, à l’utilisateur un algorithme pour estimer l’ampleur de l’influence d’une telle postcharge sur la fonction cardiaque sur cet intervalle. Qu’est-ce qui constitue une définition utile d’un terme qui représente un concept physiologique? Il devrait être 1) mesurable, 2) basé sur les mécanismes des fonctions connexes, et 3) aider à comprendre le concept. Les mots eux-mêmes offrent une aide. « Pré » et ”post » impliquent respectivement avant et après la contraction, et ”charge » implique une force ou une quantité de sang.

Au cours des deux dernières décennies, j’ai développé un modèle à cinq compartiments du système circulatoire (3) basé sur cinq relations de base: 1) bilan massique implémenté comme l’intégrale de l’entrée moins la sortie de sang pour chaque compartiment; 2) caractéristiques de capacité de chaque compartiment; 3) résistance à l’écoulement entre les compartiments; 4) débit cardiaque en temps de fréquence cardiaque (EDV−ESV); et 5) vigueur ventriculaire de contraction, liée à la relation volumique ventriculaire end-systolique (ESPVR) et Emax. Je suggère que les définitions de précharge et de postcharge devraient représenter les deux principaux facteurs influençant la vigueur de la contraction cardiaque. Ainsi :

1) La précharge est le volume diastolique final (VDE) au début de la systole. Le VDE est directement lié au degré d’étirement des sarcomères myocardiques. C’est la base de la Loi du Cœur de l’Étourneau Franc. Le VDE peut être estimé à l’aide d’une imagerie échographique et se produit à un moment précis du cycle cardiaque. Si le VDE est augmenté et si l’éjection ultérieure s’arrête à peu près au même volume systolique final (VSE) que les battements précédents, le volume de la course sera augmenté et le débit cardiaque et le travail seront augmentés.

2) La postcharge est la pression ventriculaire à la fin de la systole (ESP). L’éjection s’arrête car la pression ventriculaire développée par la contraction myocardique est inférieure à la pression artérielle. Cela détermine le volume systolique final (VSE). Le rapport ESP / ESV est étroitement similaire à l’élastance systolique maximale (Emax), car il se produit en quelques millisecondes d’Emax. L’ESP peut être estimé à partir de la pression artérielle au moment de la fermeture de la valve de sortie et peut être approximé par la pression artérielle moyenne. De plus, l’ESV à l’arrêt de l’éjection peut être estimée à l’aide d’une imagerie échographique. La pente de l’ESPVR et de l’Emax peut être estimée, sous un niveau de contractilité constant, en mesurant l’ESV à plusieurs grandeurs d’ESP. La pente de l’ESPVR fournit une estimation utile de la contractilité cardiaque inhérente (voir Réf. 5 et des études antérieures de ces auteurs).

Parce que le VDE est égal au volume présystolique pour un battement donné d’un ventricule, les volumes pré et postsystoliques définissent le volume de course (si les valves fonctionnent pleinement et qu’il n’y a pas de fuites ventriculaires-septales). Le produit du volume de l’AVC et de la fréquence cardiaque détermine le débit cardiaque — la fonction principale du cœur.

Les définitions et les conséquences de la postcharge, telles que définies ci-dessus, ne sont pas parfaites. Des problèmes de mesure, de non-linéarité de l’ESPVR, d’une interception non nulle de l’ESPVR à zéro ESP, et la géométrie de la chambre limitent l’application d’Emax comme indice de l’état contractile du myocarde (1, 3, 5). C’est un meilleur indice que la fraction d’éjection ou le taux de développement de la pression ventriculaire au début de la systole. Pour plus d’informations sur la relation entre ESPVR et Emax et leurs utilisations, voir Sagawa (4) et Kass et Maughan (1).

Alternativement, le projet peut être obtenu sous forme de CD sur demande à C. Rothe (). Le modèle mathématique et le fichier d’information qui accompagne le projet CVI aident à clarifier des problèmes conceptuels potentiellement intimidants qui limitent une compréhension claire de la physiologie du système cardiovasculaire dans son ensemble.

UNE INVITATION AUX LECTEURS

Les éditeurs accueillent les contributions des lecteurs sous forme de lettres sur tous les aspects de l’éducation en physiologie. Veuillez écrire à l’éditeur, Advances in Physiology Education, American Physiological Society, 9650 Rockville Pike, Bethesda, MD 20814-3991.