Quel est le rapport entre l'orbite lunaire et la fibrillation ventriculaire ???

Au 16ème siècle, les calculs des positions lunaires et des éclipses étaient devenus de une véritable industrie. Aiguillonés par le besoin de navigateurs qui aspiraient à connaître précisément la position de leurs vaisseaux et par la nécessité d'établir des calendriers pour les fêtes et les foires, les astronomes calculaient sans relâche des tables de positions de la lune.

Mais à l'époque, le système dominant est celui de Ptolémée (90-168). Il est à l'époque  la référence depuis plus de mille ans !! Il est géocentrique (la terre est au centre de l'univers) donc les erreurs s'accumulent..

Cet univers géocentrique finit en 1543 quand le chanoine Nicolas Copernic (1473-1543) délogea la Terre de sa place centrale et mit le soleil à sa place.

Puis Kepler (1571-1630) perça en 1609 le secret des orbites des planètes (elliptiques et non circulaires comme le croyait Aristote). Puis Kepler s'attaqua au problème de la lune mais ses calculs ne pouvaient prédire avec précision l'orbite exacte de notre satellite. Puis arriva le génial Newton (1642-1727) qui eut l'intuition révolutionnaire de l'influence gravitationnelle du soleil sur les planètes.

Puis il se pencha sur le problème de l'orbite lunaire : il considéra le problème sous un angle nouveau : il considéra un système à trois Terre-Lune-Soleil  ( "problème à trois corps").

Mais autant les équations des orbites de deux corps ont été facilement résolues dans "Principes mathématiques de la philosophie naturelle " par notre cher Isaac, autant les orbites de trois corps ne peuvent être décrites par une simple formule mathématique.

Malgré le recours à la méthode des approximations (le Soleil est considéré comme un perturbateur du système idéal Terre-Lune), Newton n'arriva pas à résoudre le problème et il considéra son travail sur la lune comme un grand échec et se retira de l'Université de Cambridge et passa le reste de sa vie dans un poste administratif !!

En fait Newton n'a pas résolu le problème car l'influence gravitationnelle du Soleil ne peut être réduite à une simple perturbation..

Il a fallut le génie de Jules-Henri Poincaré pour sortir de l'impasse. Grâce à une méthode révolutionnaire appelé "espace des phases", il rencontra le CHAOS en 1888.

Grâce à sa formidable imagination, il devina qu'il existait des situations où un tout petit changement dans la position ou la vitesse initiale de l'un des trois corps pouvait modifier totalement son orbite.

Ce petit changement pouvait le faire basculer dans le chaos. Ainsi Poincaré découvrit qu'un système à trois corps apparemment aussi simple que celui formé par la Terre la lune et le Soleil, régi par une loi aussi précise que la gravitation universelle de Newton pouvait donner lieu à l'imprévisible et au non-défini : une REVOLUTION !!!!

Il consigna sa découverte dans un traité de 270 pages "Sur le problème des trois corps et les équations de la dynamique".

En fait, on peut étendre sa théorie à tout l'univers et bien sur notre système solaire ne fait pas exception.

Il s'est formé il y a 4,6 milliards d'années or les planètes poursuivent toujours leur ronde tranquille autour du soleil , alors me direz vous, comment pendant tout ce temps, elles n'ont  pas été prises de folie ??

Mais en fait le chaos n'est pas synonyme de désordre. Il existe en fait un petit risque que le système solaire se désintègre dans le futur, que les orbites deviennent folles mais cette probabilité est extrêmement réduite.

On dit que le hasard est bridé dans le système solaire quand les perturbations gravitationnelles demeurent faibles  et que les phénomènes de résonnance ne les amplifient pas (voir l'article sur la position des Troyens..)

C'est précisément parce que le chaos ne donne pas libre cours à ses excentricités que Newton a pu penser que le système solaire était une mécanique merveilleusement huilée dont le futur, le présent et le passé pouvaient être déterminés avec une certitude absolue.

Mais quel est le rapport avec la fibrillation ventriculaire ??

Et bien c'est la force de la théorie du chaos : elle donne une vision plus globale des choses et ne se contente pas d'une description réductionniste (anatomique dans notre cas). Cette science a donné naissance à une nouvelle physiologie.

Le coeur normal a un rythme sinusal régulier. Dans certaines situations, le coeur perd sa régularité, c'est ce qu'on appelle des troubles du rythme qui peuvent s'avérer létaux.

Une des situations les plus graves qu'un cardiologue peut rencontrer est la fibrillation ventriculaire.

Le muscle cardiaque se contracte de manière anarchique, et la pompe cardiaque ne fonctionne plus correctement. Une des caractéristiques de la FV est que les différents composnats du coeur peuvent fonctionner de manière correcte mais c'est l'ensemble qui ne fonctionne plus, comme un orchestre où les instrumentistes joueraient chacun de leur côté sans tenir compte du chef.

Chaque foyer d'automatisme peut décharger et chaque cellule peut y répondre en se contractant puis se relâche en attendant le prochain stimulus : mais globalement c'est totalement anarchique.

Comment le chaos peut-il envahir un organe comme le coeur ??

Comment un rythme régulier pendant toute une vie (soit 2 milliards de cycles !!!) peut-il se déréguler d'un seul coup..

Leon Glass, de l'université Mc Gill de Montréal  a essayé de trouver une réponse. Ils ont prélevé des agrégats de cellules myocardiques d'embryons de poulets de  7 jours. Les prélèvements se mirent à battre à l'unisson sans aucune intervention extérieure.

Puis ils ont introduit un stimulus extérieur (choc électrique périodique). Les cellules étaient donc en présence de deux stimuli différents (inné et électrode)

Ils ont découvert que le rythme était dépendant des deux stimuli et retrouvèrent le comportement dynamique exotique d'un système chaotique !!

En variant la fréquence de stimulation des électrodes, on pouvait assister à un dédoublement de période (deux périodes différentes) et parfois, les battements devenaient totalement anarchiques.

Chez l'Homme on peut extrapoler que c'est l'interaction entre des impulsions secondaires et le rythme cardiaque principal qui met le coeur en état chaotique et entraîne la fibrillation. C'est donc une maladie dynamique. La fibrillation est une forme de chaos stable et nécessite une intervention extérieure. Les cardiologues défribrillent le patients en appliquant une décharge électrique à travers le thorax du patient ce qui remet le système "en ordre".

L'étude du chaos cardiaque en est encore à ses balbutiements mais cette nouvelle approche globale pourrait permettre la mise au point de nouvelles thérapeutiques à moyen terme.

Source : Trinh Xuan Thuan in "Le Chaos et l'Harmonie" Folio Essais 2004