Mécanismes cellulaires de l`automatisme cardiaque : bilan
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La circulation I. Introduction La circulation du sang est assurée par 2 cœurs disposés en série poumons cœur droit VG OG OG VG cerveau muscles tube digestif reins autres cœur gauche Les deux cœurs sont accolés et fonctionnent de façon synchronisée 2 artères pulmonaires poumons petite circulation 4 veines pulmonaires 2 veines caves artère aorte grande circulation organes Les deux ventricules sont de puissance différente ventricule gauche ventricule droit diastole systole Le cycle cardiaque Pour fonctionner comme une pompe, le cœur doit répété successivement 2 phases: La dépolarisation des cellules qui provoque la systole, la phase de contraction. La repolarisation des cellules qui entraîne la diastole, la phase de relâchement qui permet le remplissage sanguin des cavités auriculaires et ventriculaires. Le reflux du sang est empêché par les valvules cardiaques veine cave supérieure artère pulmonaire deux veines pulmonaires valvule AV mitrale valvule pulmonaire Valvule aortique valvule AV tricuspide veine cave inférieure aorte valvule aortique valvule auriculoventriculaire Le reflux du sang est empêché par les valvules cardiaques Les bruits du cœur 1er bruit : fermeture des VAV au début de la systole ventriculaire. 2e bruit : fermeture des valvules sigmoïdes à la fin de la systole ventriculaire. SYSTOLE AURICULAIRE SYSTOLE VENTRICULAIRE Les bruits de souffle sont liés à des anomalies des valvules. poumons veine cave artère hépatique artère splénique foie veine hépatique rein veine porte hép. artère mésentérique artère rénale artériole efférente rénale Structure de la paroi vasculaire ARTERE adventice media endothélium La média est constituée de fibres musculaires lisses disposées circulairement. La contraction de ces fibres induit une vasoconstriction et leur relâchement une vasodilatation. cellule musculaire lisse cellule endothéliale Les artérioles les plus fines se réduisent à un endothélium et à un revêtement incomplet de cellules musculaires lisses. ARTERIOLE RESEAU CAPILLAIRE VEINULE A taille égale, les veines ont une média moins épaisse que les artères ; elles sont donc moins contractiles. Leur paroi relativement fine les rend moins rigides, plus déformables Dans les jambes et les bras, les veines sont dotées de valvules empêchant le reflux du sang vers les extrémités. Un mauvais fonctionnement des valvules peut entraîner une accumulation de sang dans les veines et donc leur dilatation (varices) II. ORIGINE DE LA CIRCULATION Le centre d’automatisme chez les mammifères : données histologiques nœud sinusal myofibrilles nœud septal milieu interstitiel Ces 2 nœuds forment le tissu nodal. On y trouve des cellules musculaires pauvres en myofibrilles, avec des espaces extracellulaires élargis. fibres de Purkinje faisceau de His réseau de Purkinje Le nœud AV se prolonge par le faisceau de His, qui se divise en deux branches dans la cloison inter- ventriculaire. Le faisceau de His se prolonge par le réseau de Purkinje (prononcer : "pourkinié"). Faisceau de His + réseau de Purkinje = tissu conducteur (fibres cylindriques de gros diamètre vitesse de conduction élevée). PAs d’une cellule nodale PAs d’une fibre myocardique fibre myocardique disque intercalaire Les PAs générés par le nœud sinusal se propagent de proche en proche dans le myocarde. Les fibres musculaires du myocarde sont courtes, mononucléées et souvent ramifiées en Y. Elles sont reliées les unes aux autres par des disques intercalaires ou stries scalariformes qui permettent le passage des PAs d’une cellule à l’autre. Le centre d’automatisme des mammifères:données électrophysiologiques 100 ms R P Q S T ECG Les PAs les plus précoces apparaissent dans le nœud sinusal : c’est l’entraîneur du cœur (pace-maker). Noter également : 1) la longue durée des PAs cardiaques, leur forme variable selon les zones explorées, 3) la présence ou non d’un potentiel de repos après le PA, 4) la correspondance entre les PAs unitaires et l’activité électrique globale du cœur (ECG). Particularités du myocarde permettant la propagation de l’excitation un connexon (= 6 molécules de connexine) Une jonction communicante Modélisation en 3D d’une au microscope électronique jonction communicante Dans les conditions normales, le centre le plus rapide impose son rythme à l’ensemble du cœur. nœud sinusal nœud septal faisceau de His 120 bts/mn 50 bts/mn 30 bts/mn III. MECANISME phase 0 phase 3 0 mV seuil d’excitation - 40 mV - 60 mV 100 ms Mécanismes cellulaires de l’automatisme cardiaque : le courant IK 0 mV - 40 mV - 60 mV lente de IK Mécanismes cellulaires de l’automatisme cardiaque : bilan ICa L IK 0 mV - 40 mV - 60 mV I K, If, ICa T 100 ms Il existe aussi des courants entrants de base, Na et Ca. Les canaux responsables de ces courants sont ouverts en permanence et participent donc à la dépolarisation diastolique. Le couplage excitation-contraction phase 1 phase 2 0 mV phase 0 phase 3 - 40 mV - 90 mV phase 4 100 ms Potentiel d’action d’un myocyte ventriculaire Lorsque le cellule est excitée par un stimulus électrique, mécanique ou chimique, des modifications transitoires de la membrane vont aboutir à une entrée brutale de sodium, suivi d'une entrée de calcium et d'une sortie de potassium. La différence de potentiel passe alors de -90mV à environ +20mV. C'est le potentiel d'action. Dans un second temps les mécanismes servant à rétablir les différences de concentration vont se réactiver et rétablir les différences de concentration de part et d'autre de la membrane: c'est la phase de repolarisation de la cellule au cours de laquelle la cellule ne peut pas réagir à une nouvelle stimulation. C'est la période réfractaire. Le couplage excitation-contraction I Na courants entrants dépolarisants I Ca, L 1 2 100 ms 4 I K1 I to IK 3 4 IK 0 courants sortants repolarisants IV. LA PERIODE REFRACTERE La période réfractaire empêche l'influx dans des conditions normales de se propager de façon rétrograde. (Mais cependant, une conduction rétrograde peut s'observer soit à cause d'une voie de conduction entre oreillettes et ventricules soit à cause d'une population altérée de fibres du tissu nodal présentant des vitesses de conduction et des périodes réfractaires différentes.) V. L’ELECTROCARDIOGRAMME Onde P : Dépolarisation des oreillettes espace PR : conduction auriculo-ventriculaire Complexe QRS : dépolarisation ventriculaire Segment ST : repolarisation des ventricules La repolarisation des oreillettes, cachée dans le QRS, est invisible VI. DEBIT CARDIAQUE Qc= Fc . V éjection systolique Vs= 70ml Qc= 0,070 . 72 = 5l/min VII. CONTRÔLE DE LA FREQUENCE CARDIAQUE Qc régulé par activité nerveuse dans le cœur et les vaisseaux : parasympathique : freinateur permanent sympathique : tachycarde augmente vitesse d'éjection augmente contractilité augmente vitesse diffusion de l'influx d'où meilleure synchronisation agit par libération de noradrénaline vaisseaux : contrôle variation active diamètre vaisseaux système vasoconstricteur sympathique
