Activité technologique : Anatomie du cœur
Le cœur artificiel : une alternative à la greffe cardiaque
La prévalence de l’insuffisance cardiaque est très élevée dans le monde : selon la Société européenne de cardiologie, elle serait comprise entre 1 et 2 % dans les pays développés.
La Fédération Française de Cardiologie estime qu’un million de personnes seraient
touchées dans l’hexagone. Elle engendre une hypoxémie et donc une hypoxie au niveau de l’organisme.
« Le projet de cœur artificiel Carmat vient de franchir une étape décisive : le dispositif conçu par le chirurgien-cardiologue Alain Carpentier a décroché,
mercredi 23 décembre 2020, le « marquage CE », la certification européenne qui ouvre la voie à sa commercialisation dans les vingt-sept pays de l’Union. Cette bioprothèse
autonome et biventriculaire, unique au monde et baptisée « Aeson », permet de prolonger la vie de patients atteints d’insuffisance cardiaque en phase terminale ou d’attendre une éventuelle transplantation d’organe, souvent rendue impossible par la pénurie de
greffons. » Le Monde 6/01/2020
Le cœur artificiel Carmat fonctionne-t-il selon les mêmes principes que le cœur humain ?
1. Donner la définition des termes en gras dans le texte.
Etude de l’anatomie externe du cœur humain :
Description anatomique du cœur
Le cœur est composé de quatre cavités : deux oreillettes dans la partie supérieure et deux ventricules dans la partie inférieure. Les hémicœurs gauche et droit sont séparés par le sillon interventriculaire.
2. Positionner le cœur avec la phase ventrale (plus bombée) visible.
Repérer et identifier à l’aide des étiquettes, les structures suivantes : - l’oreillette droite
- l’oreillette gauche - le ventricule droit - le ventricule gauche - le sillon interventriculaire
Prendre une photo. Appeler le professeur pour valider les observations.
3. Repérer sur la face postérieure du cœur les ouvertures correspondant aux vaisseaux sanguins :
- veine pulmonaire reliée à l’oreillette gauche - veine cave reliée à l’oreillette droite
- artère aorte reliée au ventricule gauche - artère pulmonaire reliée au ventricule droit
Prendre des photos. Appeler le professeur pour valider les observations.
Entrée et sortie du sang dans le cœur :
4. Visionner la vidéo présentant des expériences qui expliquent le trajet du sang, grâce au lien suivant:
https://svt.ac-versailles.fr/IMG/archives/docpeda/actpeda/lycee/coeur/page4.html.
Compléter le tableau suivant :
Voie d’introduction de l’eau Voie de sortie du liquide Veine pulmonaire
Artère aorte Veine cave Artère pulmonaire
5. En déduire, pour chaque hémisphère, la voie d’entrée et la voie de sortie du sang.
Etude de l’anatomie interne du sang :
Protocole de dissection :
Repositionner le cœur avec la phase ventrale visible.
-Introduire la sonde cannelée dans l’artère pulmonaire, l’extrémité de la sonde doit toucher le fond du ventricule droit.
- Puis couper la paroi de l’artère pulmonaire et le myocarde ( incision A du document 3) en guidant les gros ciseaux grâce à la sonde cannelée.
- Continuer l’incision en remontant dans l’oreillette droite (incision A).
- Observer l’hémicœur droit
Suivre le même protocole pour disséquer l’hémicœur gauche :
-Introduire la sonde cannelée dans l’aorte, l’extrémité de la sonde doit toucher le fond du ventricule gauche.
- Puis couper l’aorte et le myocarde ( incision B du
document 3) en guidant les gros ciseaux grâce à la sonde cannelée.
- Continuer l’incision en remontant dans l’oreillette gauche (incision B).
- Observer l’hémicœur gauche
6. Comparer l’épaisseur de la paroi des deux cavités.
Les valvules
Dans chaque hémicœur, les deux cavités sont séparées par une structure formée de lames membraneuses : une valvule auriculo-ventriculaire. Cette valvule est insérée entre une oreillette et un ventricule ; elle est fixée au myocarde ventriculaire par des cordages tendineux qui s’insèrent sur un renforcement du muscle : le pilier. Cette fixation empêche l’inversion de la valvule. De même, une valvule formée de 3 lames est insérée entre un ventricule et une artère : une valvule sigmoïde.
7. Repérer et identifier à l’aide des étiquettes, les structures suivantes : - la valvule auriculo-ventriculaire droite
- la valvule auriculo-ventriculaire gauche - la valvule sigmoïde pulmonaire
- la valvule sigmoïde aortique - les cordages tendineux - le pilier
Prendre des photos. Appeler le professeur pour valider les observations.
Trajet du sang dans le cœur :
Schéma de la coupe du cœur
8. Annoter le document 5.
La circulation du sang
Le sang est schématiquement représenté de deux couleurs : rouge pour le sang hématosé et bleu pour le sang non hématosé. Le sang non hématosé revient des organes au cœur droit par les veines caves. L’hémisphère droit envoie le sang non hématosé vers les poumons via l’artère pulmonaire. Le sang hématosé revient vers l’hémisphère gauche par la veine pulmonaire et repart vers les organes grâce à l’aorte.
9. Utiliser les couleurs conventionnelles pour flécher le trajet du sang sur le document 4.
10. Indiquer quelles structures cardiaques pourraient être responsables du trajet unidirectionnel du sang.
Aide : https://www.reseau-canope.fr/corpus/video/coeur-et-vaisseaux-50.html
Comparaison du cœur artificiel et du cœur humain :
11. Comparer la constitution du cœur artificiel avec l’anatomie du cœur humain en complétant le tableau ci-dessous :
Cœur artificiel Cœur humain
Organisation générale
Système faisant circuler les fluides
Systèmes permettant le trajet unidirectionnel du sang
(système anti-relux)
12. Visionner une vidéo présentant le fonctionnement du cœur artificiel « Carmat » grâce au lien suivant: https://www.youtube.com/watch?v=dCAbjkRxU8U
Repérer les difficultés rencontrées lors de la conception du cœur artificiel et les solutions technologiques trouvées.
Compte -rendu :
Par groupe de 4, construire une présentation à l’aide d’Impress ou Powerpoint : - présentant l’anatomie et le fonctionnement du cœur humain
- comparant le fonctionnement du cœur humain avec le cœur artificiel Carmat Ajouter sur la présentation une narration orale. (Tutoriel pour impress ou power point : https://view.genial.ly/60661c02ccc9790cde59e6ea (rubrique : création de capsule vidéo) La présentation doit inclure des photos prises lors de la séance et ne pas excéder 4 minutes.
Déposer la présentation sur l’ENT.