Après dissection et pose des ligatures comme indiqué à
la page "Dissection de l'escargot et isolement du
cœur vivant", le cœur est placé dans un cristallisoir rempli
d'un liquide physiologique approprié.
Différents liquides physiologiques dont la composition est indiquée
à la même page permettent le maintien en survie du cœur d'escargot
isolé.
Cœur d'escargot isolé
Le cœur d'escargot isolé continue à se contracter, souvent
pendant plusieurs heures, illustrant ainsi l'origine endogène des
contractions cardiaques puisque l'isolement du cœur s'accompagne de la
destruction de l'ensemble de son innervation.
Un simple chronomètre permet de relever la fréquence
des contractions qui est habituellement comprise entre 6 et 12 contractions
par minute à la température du laboratoire. Entre 15°C
et 40°C, la fréquence augmente avec la température. Au
delà de 40-45°C, les contractions cessent.
Des méthodes plus sophistiquées d'acquisition exploitant
les capacités de l'ordinateur (acquisition de l'électrocardiogramme
ou des contractions mécaniques, enregistrement
video) permettent d'étudier et de mesurer différents
aspects de l'activité cardiaque et peuvent donc être mises
à profit pour mener des investigations expérimentales.
Enregistrement sur ordinateur
de l'activité mécanique du cœur
L'enregistrement informatisé des contractions du
cœur d'escargot isolé peut être réalisé avec
différents types de capteurs comme, par exemple, un dynamomètre
suffisamment sensible ou un montage optoélectronique (barrière
optique, fourche optique) branchés sur une interface d'acquisition
reliée à un ordinateur.
Si l'on dispose d'un colorimètre, il suffit d'introduire le
cœur isolé dans une cuvette standard remplie de liquide physiologique
et de fixer sur le bord de la cuvette, par exemple avec une petite boule
de pâte à modeler, un des deux fils de ligature mis en place
lors de l'isolement du cœur. Si nécessaire,
on peut lester le fil opposé avec une autre boule de pâte
à modeler de façon à maintenir le cœur dans la cuve
dans la position voulue. La position adéquate est déterminée
empiriquement de façon à ce que le faisceau lumineux de l'appareil
soit intercepté au moins partiellement par l'organe. Dans ces conditions,
les contractions cardiaques modifient la quantité de lumière
reçue par le détecteur permettant ainsi d'obtenir un tracé
graphique des contractions.
Le cliché ci-contre montre le matériel utilisé
(colorimètre et interface d'acquisition) pour obtenir les tracés
présentés dans cette page.
Pour enregistrer les contractions cardiaques sur ordinateur, l'interface
est pilotée par un logiciel généraliste quelconque
(Visuel-Orphy, Regressi).
On peut se procurer l'ensemble du matériel ainsi que le logiciel
d'acquisition chez le fabricant (Micrelec).
Matériel d'acquisition informatisée
Résultats
Le tracé ci-dessous obtenu avec la méthode
indiquée précédemment montre l'activité mécanique
du cœur d'escargot pendant trois minutes d'enregistrement. Chaque accident
correspond à une révolution cardiaque.
Activité mécanique du cœur d'escargot isolé
in
vitro
Pour obtenir ce tracé, aucun traitement particulier
n'a été appliqué au cœur et les mesures ont été
réalisées à la température du laboratoire (19-20°C).
Dans ces conditions, la fréquence cardiaque mesurée est de
10 contractions par minute.
Un enregistrement sur une période plus
courte permet d'identifier les phases de la révolution cardiaque.
La systole (1,3 s) est plus brève que la diastole (3,7 s) et
elle est marquée par une variation plus abrupte du tracé.
Le tracé correspondant à la diastole montre successivement
une phase de relâchement rapide suivie d'une phase de relâchement
plus lente :
Révolution cardiaque (cœur d'escargot
isolé)
Le dispositif permet également d'étudier
l'action de facteurs physicochimiques :
Effet de la température
L'orientation des tracés peut être
différente selon la manière dont le cœur est placé
dans la cuve par rapport au faisceau lumineux et au photodétecteur
de l'appareil. Si l'effet d'écran augmente lors de la systole, le
tracé correspondant est dirigé vers le bas. En revanche,
si l'effet d'écran diminue lors de la systole, le tracé correspondant
est dirigé vers le haut.
Les contractions cardiaques ont été
enregistrées à deux températures différentes
en remplaçant le liquide physiologique à température
ambiante par du liquide plus froid et les tracés obtenus ont été
superposés sur le même graphique.
La diminution de température conduit à un ralentissement
de la fréquence des contractions.
