diapo coeur
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PHYSIOLOGIE CARDIOVASCULAIRE
15-30/0-5
4-6 15-3
0/5-
15 4-12
85-150/4-12
85-150/60-90
0
20
40
60
80
100
120
Pressionaortique
Pressionventriculaire
Pressionauriculaire
Bruitsdu cœur
mmHg
I II
ECG
R
PT
Q S
OMFM
FA
OA
Systole Diastole
aaz
cx
vy
POTENTIELS D’ACTION ET
ACTIVITE ELECTRIQUE CARDIAQUE
Le tissu de conduction électrique cardiaque
Les différents potentiels d’action cardiaques
Le potentiel d’action « sodico-calcique »
L’automatisme cardiaque
Potentiel d’action
0
-100
R
Q S
onde Tonde P
PR STinterval segment
0,2 s
A
B
C
D
E
F
G
m V
nœud SA(sino-auriculaire)
myocyteauriculaire
myocyteauriculaire
nœud AV(auriculo-ventriculaire)
faisceau deHis (cellulesde Purkinje)
muscleventriculaire
muscleventriculaire
Phase 0: - dépolarisation très rapide (1msec)- courant Na entrant
Phase 1: - courant transitoire potassique sortant Ito (to=transient outward)
- 2 composantes (Ito1 et Ito2), 2 canaux K+ distincts
Phase 2: - balance entre courant entrant (ICa)et sortant (Ik)
Phase 3: - inactivation courant Ca et augmentation courant K+
Phase 4: - Equilibre entre courant de fond sodique et courant K+
LES DIFFERENTES PHASESDU
POTENTIEL D’ACTION SODICO-CALCIQUE
- - - -
+ + + + + +
- - - -
--
+
+
--
+
+
--
+
+
--
+
+
fermé
ouvertinactivé
+ +- -
++
- -membranepolarisée
membranedépolarisée
canaux sodiques / 3 configurations : ouvert – inactivé - fermé
PHASE 1
- courant transitoire potassique sortant ito (to=transient outward)
- 2 composantes: Ito1 Ito2: dépendant du Ca++
( Ca, Ito2 de l’entrée de Ca++ pendant la phase de plateau)
PHASE 2, plateau
Balance entre courant entrant (ICa)et sortant (Ik)
1- Entrant: Ica (VOC)plusieurs types de canaux Ca (L, T, N, P)au niveau cardiaque:
- canaux L (long lasting): seuil d’activation + positif et inactivation + lente
- canaux T: présents au niveau atrial, purkinje, nodalLe courant Ca va déclencher la contraction
cellule entière inside out
outside out
cellule attachée
Canal calcique L
-activé par dépolarisation- seuil d’activation: -50 mV- sensible aux dihydropyridine- inactivation lente (dépendante du Ca)
Canal calcique L
PHASE 2, plateau
Balance entre courant entrant (ICa)et sortant (Ik)
1- Entrant: Ica (VOC)plusieurs types de canaux Ca (L, T, N, P)au niveau cardiaque:
- canaux L (long lasting): seuil d’activation + positif et inactivation + lente
- canaux T: présents au niveau atrial, purkinje, nodal
Le courant Ca va déclencher la contraction
2- Sortant: courant potassique retardé2 composantes: IKr (s’active entre –50 et 0 mV)
IKs (s’active au dessus de 0 mV)
Canaux potassiques – différents types
CANAUX VOLTAGE-DEPENDANTS
Canaux potassiques dépendants du Ca2+ (« BigK », « SmallK ») : - en fonction de la conductance : BK (Big), IK (Intermediate), SK (Small) - mis en jeu dans repolarisation du potentiel d’action à plateau calcique - bloqués par venins scorpion: charibdotoxine (BK-IK), abeille: apamine (SK)
CANAUX NON VOLTAGE-DEPENDANTS
Canaux ouverts par un ligand : ATP, AMPc/GMPc
Canaux activés par protéine G : récepteurs acétylcholine (M2), opioïdes
CANAUX +/- VOLTAGE-DEPENDANTS
Canaux de rectification entrante (« inward rectifier: Kir ») - mis en jeu pour des potentiels membranaires très négatifs => entrée de K+
PHASE 3, phase finale de la repolarisation
- IcaL diminue en raison de son inactivation
- IK continue d’augmenter puis s’annule vers –50 mV
- Un autre courant IK1 (qui présente une rectification dans le sens entrant dite anormale) devient dominant.
NB: La rectification est une variation (en fonction du potentiel) de la résistance que présente la membrane au passage d’un courant ionique x.
PHASE 4: potentiel de repos
-Equilibre entre: - un courant de fond sodique Ib, Na (background)
- et IK1
IK1 + IbNa = 0gK1 (Vm – EK) = gNa (Vm – ENa)
gK1 est grand mais (Vm – EK) est faibleinversement gNa est faible mais (Vm – ENa) important
Automatisme cardiaque
Pente de dépolarisation diastolique
1- Courant If (pour funny) car activé par l’hyperpolarisation(contrairement à INa)
courant sodique/potassique, mais principalement sodiqueaux valeurs de potentiel diastolique
2- Courant calcique de type T, dans la 2ième partie de la dépolarisation diastolique
3- Courant calcique de type Ldans la montée du potentiel d’action.
+++ + +++
+ +
+++ + +++
+++ +
+++
+++ ++++
+++++
++ +
+ +
++++ + ++
+++ ++ +++++
+
+++ + ++
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-70
-90
Pot
entie
l de
mem
bran
e (m
v)
Tonu
s Sy
mpa
thiq
ue
Basa
l
Tonu
s
0
Para
sym
patiq
ue
RÔLE DU SNA ET DES CATECHOLAMINES CIRCULANTESRÔLE DU SNA ET DES CATECHOLAMINES CIRCULANTES
-Ach: 1- déprime courant If et calcique(diminue pente dépolarisation diastolique)2- active canaux KAch = courant IkAch et hyperpolarisation
- Adr et Nadr: Stimule If et Ica et diminue seuil d’activation.
NB: lors de la stimulation adrénergique, l’augmentation de Ica allongele PA et s’oppose dons à l’élévation de la FC mais il existe un courant Cl- entrant (IClAMPc) activé par les cathécholamines qui est repolarisant
Canaux potassiques – différents types
CANAUX VOLTAGE-DEPENDANTS
Canaux potassiques dépendants du Ca2+ (« BigK », « SmallK ») : - en fonction de la conductance : BK (Big), IK (Intermediate), SK (Small) - mis en jeu dans repolarisation du potentiel d’action à plateau calcique - bloqués par venins scorpion: charibdotoxine (BK-IK), abeille: apamine (SK)
CANAUX NON VOLTAGE-DEPENDANTS
Canaux ouverts par un ligand : ATP, AMPc/GMPc
Canaux activés par protéine G : récepteurs acétylcholine (M2), opioïdes
CANAUX +/- VOLTAGE-DEPENDANTS
Canaux de rectification entrante (« inward rectifier: Kir ») - mis en jeu pour des potentiels membranaires très négatifs => entrée de K+
COURANT POTASSIQUE SENSIBLE A L’ATP = IK(ATP)
- En cas d’hypoxie, le PA est raccourci. Canal K ATP
- A concentration normale d’ATP = canaux bloqués
- si [ATP] === canaux K ATP ouverts, courant IK(ATP) sortantet repolarisation précoce
== du PA et moins de Ca++ entrant
== de la contraction
== de la consommation d’énergie par le myocyte
CONDUCTION ET COUPLAGE EXCITATION/CONTRACTION
+++ + +++
+ +
+++ + +++
+++ +
+++
+++ ++++
+++++
++ +
+ +
++++ + ++
+++ ++ +++++
+
+++ + ++
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Le tissu cardiaque se comporte comme un syncytium. Formation de courantselectrotoniques entre zones actives et non actives.
Principes électrophysiologiques
Potentiel d’action
du cardiomyocyte
Dépolarisation Repolarisation Position électrode et polarité
Positive
Biphasique
Négative
Voies de Conduction
1 Nœud sinusal
2 Faisceaux intra-atriaux
3 Nœud auriculo-ventriculaire
4 Faisceau de His et ses branches
5 Réseau de His-Purkinje
L’ECG : technique6 dérivations
frontales6 dérivations précordiales
6 dérivations accessoiresV7 V8 V9
V3R V4R VE
bipolairesunipolaires
D IID III
D I
++
+
+
+_
_
_
__
L’ECG : les territoires
V1V2V3 Antéroseptal
V3V4V5 Apical
V5V6 Latéral
V7V8V9 Basal
DI aVL Latéral
DII DIII aVF Inférieur
L’ECG :l’enregistrement
Vitesse 25 mm/s :1 mm = 0.04 s ou 40 ms
Etalonnage : 1 cm = 1 mV
QRS > 0,5 mV
qrs < 0.5 mV
1 mm
0.04 s
0.1 mV
0.2 s
0.5 mV
L’ECG normal
Rythme sinusal et régulier
Pas de trouble conductif atrio-ventriculaire (BAV) ou intraventriculaire (BB)
Pas d’hypertrophie atriale ou ventriculaire
Axe de QRS normal
Pas de signes d’ischémie ou de nécrose
Repolarisation ventriculaire normale
Calcul de la fréquence
Déterminer la nature du rythmeSinusal
Atrial
Jonctionnel
Ventriculaire
Ondes P visibles devant chaque QRS
Morphologie normale et constante
Espace PR constant
L’onde PNormale< 0.12 msec
< 2.5 mm
HAD> 2.5 mm DII
+ > - en V1
HAG> 0.12 ms DII
+ < - en V1
L’espace PRNormal entre 120 et 200 ms, constant
PR long : > 200 ms
PR Court< 120 ms
Pré-excitation ventriculaire
Sd de Wolff Parkinson White
QRS : Axe
Modifications de l’axeMorphotype
Hypertrophie ventriculaire
Infarctus
Hémiblocs
Préexcitations
Normal - 10 à 90°
Gauche < - 30°
Droit > 120°
Indeterminé entre -90 et +180°
QRS : durée< 100 ms
PR normal + QRS large
= bloc de branche
PR court + QRS large
= préexcitation
xxxx
Bloc de branche gauche
A gauche (en V6) :
• Aspect RSR'
• R (positive : dépolarisation du VD)
• R' : seconde déflexion positive (retard de dépolarisation du VG)
A droite (en V1) :
• Aspect RS
• R (positive) fine suivie (dépolarisation du VD)
• S (négative) creuse, prolongée, (retard de dépolarisation du VG) QRS élargis (> 0,10 s)
Blocage
3. Dépolarisation lente du VG (bloc sur la voie gauche)
2. Dépolarisation rapide du VD (voie intacte)
1. Dépolarisation rapide du NSA au NAV
Hypertrophie ventriculaire gauche
Axe QRS -30 à + 30°
R V5V6
S V1V2
ST T anormales en DIaVL V5V6
Indice de Sokolow = S en V1 ou V2 + R en V5 ou V6 > 35 mm
Hypertrophie ventriculaire droite
Axe QRS droit (>120)
Aspect S1Q3
BID ou BBD
R ample V1V2
Ondes Q ?Q : avR
q : V5 V6, DIII
De nécrose ?Profondes (<1/3 onde R)
Larges (<0.04 s)
Territoire coronaire
Sus décalage de ST
Concave / Convexe
Mirroir
Territoire coronaire
Evolutivité
INFARCTUS ANTERIEUR
PERICARDITE AIGUE
Autres causes de sus décalage de ST
BBG
Repolarisation précoce
Angor de
Prinzmetal
Sous décalage de STLésion sous endocardique :
Angor instable
Autres causes :
Hypertrophie ventriculaire
Bloc de branche
Digitaliques
L’onde TNégative en aVR +/- V1 : physiologique
Trouble secondaire de la repolarisation consécutif à :
•Hypertrophie
•Bloc de branche
•Séquelle de nécrose
Ischémie sous épicardique
L’infarctus : cinétique ECG
H2
H6
H72
Espace QT QT corrigé < 450 msQTc = QT mesuré / racine carrée de RR
Tachycardies atrialesTachycardie sinusale
Fibrillation atriale
Flutter atrial
Extrasystoles atriales
Tachycardies jonctionnelles
Extrasystoles ventriculaires
Tachycardie Ventriculaire
Dissociation AV
Captures & Fusions
Torsade de PointesBradycardie
QT long
ESV
Fibrillation Ventriculaire
Stimulation Cardiaque
CONDUCTION ET COUPLAGE EXCITATION/CONTRACTION
+++ + +++
+ +
+++ + +++
+++ +
+++
+++ ++++
+++++
++ +
+ +
++++ + ++
+++ ++ +++++
+
+++ + ++
_ _ _ __ _ _
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__ _ _ __ _ _
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_ _ __
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_ _ _ _ _ _
Le tissu cardiaque se comporte comme un syncytium. Formation de courantselectrotoniques entre zones actives et non actives.
• Comment l’activité électrique cellulaire déclenche-t-elle l’activité mécanique cardiaque
• Quel est le rôle du calcium dans la contraction • Comment s’effectue le retour aux conditions de
repos
COUPLAGE EXCITATION/CONTRACTION
MUSCLE SQUELETTIQUE
MUSCLE CARDIAQUE
A: potentiel d’actionB: concentration Ca++ intracellulaireF: force développée pendant la contraction isométrique
« CALCIUM RELEASE »
cytosol
Muscle strié squelettique : « Depolarisation-induced Calcium Release » (DICR)
Muscle strié cardiaque : « Calcium-induced Calcium Release » (CICR)
Muscle strié cardiaque : RyR2
« Calcium-induced Calcium Release » (CICR)
ACTINE / MYOSINE
FILAMENTS GLISSANTS
SERCA2
RÉTICULUMENDOPLASMIQUE
ADP
Ca++
ATP
ADP
Ca++
ATP
Ca++
Na+
Régulation du Ca++ intracytoplasmique
Sytèmes de rejet du Ca++
. Pompe Ca++ ATPase de la membrane plasmique(PMCA)
. Pompe Ca++ ATPase du reticulum sarcoplasmique(SERCA)
. Antiport Na+- Ca++ (cellules musculaires et nerveuses qui utilisent
le signal calcique de façon intensive, cell épithélialepour absorption Ca++ )
Rejet de Ca++ = propriété archaïque10-7 M 10-3 M
RÉTICULUMENDOPLASMIQUE
ADP
Ca++
ATP
ADP
Ca++
ATP
Ca++
Na+
Recaptage du calcium
RS = réservoir intracellulaire de Ca++
(calsequestrine, calrectuline) Libération ⇒ activation cellulaire (m squel, cœur)
110 Kd, 90 % prot du RS nombreuses isoformes, 3 gènes diff 1 : muscl strié, 2 : cœur, cellules musc lisses 3 : toutes cellules
2 ions Ca++ pour 1 ATP : rendement +++
* Activée par [Ca++] µM, effet max : 10 µM ⇒ faible affinité, haute capacité
* Modulation de l’activité par prot incluse dan la mb du RS = phospholambane (PL)
PL déphosphorylée ⇒ liée à SERCA ⇒ inhibition PL phosphorylé ⇒ séparation ⇒ activation phosphorylation par PKA (AMPc), PKG, (GMPc)
Pompe Ca++ATPase du reticulum sarcoplasmique (SERCA2)
10-7 M 10-3 M
10-4 M
RÔLE DU SNA ET DES CATECHOLAMINES CIRCULANTESRÔLE DU SNA ET DES CATECHOLAMINES CIRCULANTES
pΣ: Ach, M2 Rec
Σ : NA β Rec AMPc+ PKA
Pente de dépolarisation diastolique, Hyperpolarisation (canaux K+) NSinusal
effet chronotrope -
Pente de dépolarisation diastoliqueeffet chronotrope +
Canaux calciques Mbaires, repolarisationeffet bathmotrope +
Canaux calciques, ATPase de la myosineeffet inotrope +
Phospholamban, Troponine Ieffet lusitrope +
QC
0
20
40
60
80
100
120
Pressionaortique
Pressionventriculaire
Pressionauriculaire
Bruitsdu cœur
mmHg
I II
ECG
R
PT
Q S
OMFM
FA
OA
Systole Diastole
aa
ASPECTS MUSCLE ET POMPE DU COEUR
Qc est une variable ajustée en continu
QC = FC x VES (VES = Volume d’éjection systolique)
VES = VTD – VTS FE = VES = 60- 65 % VTD
VES = 70 cm3
QC = 5L/mn pouvant augmenter jusqu’à 15-20 L/mn10 4 l/ jour300 106 l au cours de la vie
Système cardiovasculaire est disposé en série
a chaque instant QVG = QVD
ASPECTS MUSCLE ET POMPE DU COEUR
CONTRAINTES
1.36 1.36 XX PRESSION PRESSION XX DIAMETRE DIAMETRECONTRAINTE = ______________________________CONTRAINTE = ______________________________
2 EPAISSEUR2 EPAISSEUR
PRESSIONPRESSIONDIAMETREDIAMETRE
EPAISSEUREPAISSEUR
The cardiac cycle
ASPECTS MUSCLE ET POMPE DU COEUR
The cardiac cycle
d: ouverture de lavalve mitrale
d
a
bc
3. Relaxationisovolumique
c b
4. Remplissage
Volume ventriculaire gauche (ml)Pres
sion
ven
tricu
laire
gau
che
(mm
Hg)
c: télésystole
2. Ejection
a
b
a: télédiastole
b: ouverture de lavalve aortique
1. Contractionisovolumique
Systole Diastole
BOUCLE PRESSION VOLUME
actinemyosine
12 3
CONTRACTION ISOMETRIQUE
Forc
e Forceactive
1 2Fo
rce
Longueur du muscle
Force active
1
2
3
3
Forcepassive
Force passive
L max
1g
1
CONTRACTION ISOTONIQUE
2
3g
Longueur du muscle
11
2
3
4
5
2
Forc
e raccourcissement= 7,4 cm
raccourcissement=6,2 cm
Force active
Force passive
CONTRACTION ANISOMÉTRIQUE
1g
2g
1g
2g
1g
2g
ANISOMÉTRIQUE
contraction
1 45
Forc
e
Longueur du muscle
131
2
3
4
5
isotonique
anisométrique
2
45
raccourcissement de 1 à 3 = 6,0 cmraccourcissement de 4 à 5 = 3,6 cm
1g1g
1g
ISOTONIQUE
contraction
12 3
The cardiac cycle
Longueur du muscle
12345
Forc
e
Force active
Force passive
120
80
60 120
40
Volume, ml
Pres
sion
, mm
Hg
augmentation duvolume d'éjectionsystolique
ADAPTATION AUX VARIATIONS DE PRÉCHARGE
Précharge augmentée
raccourcissementmajoré
augmentation du volumetélédiastolique
Loi de Starling
140
VES 60 ml 80 ml
Loi de Starling (1918) : L’augmentation du remplissage du cœurs’accompagne d’une augmentation du VES (et de la contractilité) dufait de la plus importante élongation initiale des fibres musculaires
The cardiac cycle
ADAPTATION AUX VARIATIONS DE POSTCHARGE
120
80
60 120
40
Volume, mlPr
essi
on, m
mH
g
volume d'éjectionsystolique réduit Postcharge
augmentée
Longueur du muscle
1
2
3
4
5
Forc
e
Force active
Force passive
raccourcissementréduit
charge totale augmentée
VES 60 ml 40 ml
Longueur du muscle
12345
Forc
e
Force active
Force passive
120
80
60 120
40
Volume, ml
Pres
sion
, mm
Hg
augmentation duvolume d'éjectionsystolique
ADAPTATION AUX VARIATIONS DE PRÉCHARGE
Précharge augmentée
raccourcissementmajoré
augmentation du volumetélédiastolique
Loi de Starling
140
VES 60 ml 80 ml
120
80
60 120
40
Volume intraventriculaire, ml
sans NORavec NOR
majoration duvolume d'éjectionsystolique
Pres
sion
, mm
Hg
Longueur du muscle
1
2
3
4
5
Forc
e sans NOR
avec NOR
Force passive
raccourcissement augmenté
Force active
Longueur du muscle
1
2
3
45
Forc
eavec NOR
sans NORForce active
Force passive
INOTROPISME système catécholergique
VES
RÔLE DU SNA ET DES CATECHOLAMINES CIRCULANTESRÔLE DU SNA ET DES CATECHOLAMINES CIRCULANTES
pΣ: Ach, M2 Rec
Σ : NA β Rec AMPc+ PKA
Pente de dépolarisation diastolique, Hyperpolarisation (canaux K+) NSinusal
effet chronotrope -
Pente de dépolarisation diastoliqueeffet chronotrope +
Canaux calciques Mbaires, repolarisationeffet bathmotrope +
Canaux calciques, ATPase de la myosineeffet inotrope +
Phospholamban, Troponine Ieffet lusitrope +
FC et VES QC
Heart failure
Diastolic heart failure Systolic heart
failure
I. CARDIAQUE SYSTOLIQUE
Left Ventricular Remodeling Following Myocardial Infarction
Acute infarction,hours
Acute infarction,hours to days
Acute infarction,days to months
I. CARDIAQUE DIASTOLIQUE
I. CARDIAQUE MIXTE
REGULATION DE LA PRESSION ARTERIELLE ET
DU TONUS VASCULAIRE
120
80
mm
Hg
A
B
pression du brassard
pression artériellesystolique
diastolique
silence silenceaugmentation diminution
bruits de Korotkoff
Mesure de la pression artérielle par méthode sphyngomanométrique
Ps - Pd3
+ Pd)(Pa =_
Résistance vasculaire systémique == ( Pa - Pod ) / QC
Pa = 90 mmHg_Exemple:
QC = 5,5 l/mnPod =2 mmHg_
R = 15 UI
Pa = Pression artérielle moyenne_
Pod = Pression oreillette droite moyenne_
QC = Débit cardiaque UI = Unité internationale
MISE EN EVIDENCE D’UNE REGULATION DELA PRESSION ARTERIELLE
- couchée (clinostatisme) debout (orthostatisme)
Chute initiale de la PA (5 à 40 mmHg)Puis retour à la valeur initiale(stase veineuse 400 à 800 ml, retour veineux – 20%)
-Clampage des deux carotides primitives
Chute de la PA au niveau de la tête et du couElévation de la PA systémique
IL EXISTE DONC UNE REGULATION DE LA PA
- Identification des facteurs susceptibles d’intervenir
- Mécanismes d’action
- Classification (mise en jeu, efficacité)
- Schéma général de régulation
< > L
r
P 1 P 2 < >
Q
Q = R
Q
R
=
= =
= Loi de Poiseuille
débit (l/mn)
différence de pression (mmHg) = P 1 - P 2 résistance (mmHg x mn/l)
où L = longueur du tube η = viscosité du sang r = rayon du tube
R = 8 L η π r 4
∆ P
∆ P
∆ P
R = 8 L η
π r 4 et P = R x Q
Q = Fc x VES
L est Cst ; 8L/π = k
P = k (µ/r4) x Fc x VES
Donc la viscosité, le rayon, la Fc et le VES sont susceptiblesde moduler la pression artérielle.Il faut également considérer le volume circulant ou volémie.
.
FREQUENCE CARDIAQUE: régulation nerveuse
Noyau solitaire
centrevasomoteur
_
ganglionSympathiqueX
artère veine
Ach
NAV
NSA
Nor
+IXnoyau X
pΣ
Σ
Le sinus carotidien répond aux variations de pression:
- Existence de barorécepteurs (mécanorécepteurs)
- Il en existe aussi au niveau de la crosse aortique
Les voies afférentes ou centripètes : nerfs sinusaux et aortiques
Centres nerveux centraux
Voies efférentes: nerfs Σ et para Σ
FREQUENCE CARDIAQUE
Noyau solitaire
centrevasomoteur
_
ganglionSympathiqueX
artère veine
Ach
NAV
NSA
Nor
+IXnoyau X
pΣ
Σ
Hypo TA: tachycardie
Hyper TA: bradycardie
Notion de chémorécepteurs: au niveau de la crosse aortique et des carotides (régulateurs de la respiration) sensibles à la PO2 (hypoxémie) et PCO2 (hypercapnie).Leur stimulation entraîne une hyperventilation et une tachycardie (et donc une élévation de la PA). Ils ont plutôt un rôle de lutte contre les conséquences métaboliques d’une trop grande baisse de la PA qu’un rôle de régulation physiologique.
FREQUENCE CARDIAQUE
FREQUENCE CARDIAQUE: régulation neurohumorale
-en réponse à une baisse de PA, via le SNC et le Σ, libération de catécholamines (Nor et surtout Adrénaline) par la médullosurrénale
augmentation de la Fc et donc de la PA inotrope + lusitrope + bathmotrope + Dromotrope +
VOLUME D’EJECTION SYSTOLIQUE
L’effet chronotrope + produit par les régulations réflexe et neurohumorale est accompagné d’un effet inotrope +.Donc le VES augmente ou diminue en même temps que la Fc.(a l’exercice le VES peut doubler / à sa valeur de repos)
P = k (µ/r4) x Fc x VES
VISCOSITE SANGUINE
P = k (µ/r4) x Fc x VES
Donc si µ augmente la PA augmente
µ est surtout dépendant de l’hématocrite
En cas d’hyper PA, diurèse augmente hémoconcentration
En cas d’hypo PA diurèse diminue, hémodilution
De plus en cas d’hypo TA il existe un phénomène de splénocontraction
En pratique ces variations sont rapidement corrigées par transfert d’H2O
VASOMOTRICITE
P = k (µ/r4) x Fc x VES
Intima
Media
Adventice
Les muscles lisses
Vaisseaux sanguins, trachée, bronches, larynx, estomac, intestin, uterus : contiennent des cml = organes sièges d’une contraction lente et durable
-Cellules mononucléées, fusiformes, petite taille- Taille 10 à 20 µm (vx sanguins), 500 µm (utérus)- Plus courtes que muscle strié (cm)- Moins différenciées
Cm striées : msecCm lisses : sec
Vaisseaux sanguins
⇒Signalisation intracellulaire
plus facile que pour muscle strié
-Contraction interaction actine:myosine mais modalités différentes
myofilaments filaments intermédiaires
site d’attachementmb plasmique - actine(bandes denses)vinculine, dystrophines…corpuscules densesCytoplasmiques(analogues stries Z)
CONTRACTION
Muscle lisse : architectureDisposition des myofilaments ≠ non strictement ordonné : cml = muscle primitif
Myofilaments- filaments épais : myosine - filaments fins : actine
- filaments intermédiaires ⇒ maintien des autres filaments + rigidité du cytoquelette (vimentine, desmine)
⇒ contraction
10 s
Agoniste0
200
400
600
800
1000
[Ca2+
] i nM
Forc
e
Agoniste
Contraction
CML : contraction lente et soutenue
Signalisation calcique :pic = initialisation de la contractionplateau = maintien de la contraction ⇒ sensibilisation de l’appareil contractile au calcium
Ca2+- CaM
ATP
ADP
MLC20(inactive)
MLC20 (P)(active)
MLCK
MLCP
Actine
Actomyosine
ContractionRelaxation
Contraction (filament épais)
Ca2+- CaM
AMPc
ATP
ADP
MLC20(inactive)
MLC20(active)
MLCK
MLCP
Actine
Actomyosine
ContractionRelaxation
Sensibilisation de l’appareil contractile au Ca++ (filament épais)
_Affinité variable de 1 à 10
P
_
Rho-kinase
RhoA
2
1
Mobilisation de Ca++
Sources extracellulaires : voies d’entrée
L = long lasting : temps d’ouverture long, s’inactivent très lentementInhibés par dihydropyridinesHaut seuil d’activation : - 40 mV
⇒ ouverture du canal nécessite passage de – 60 à – 40 mV Conductions dépolarisantes nombreuses : canaux cationiques non spécifiques
canaux Cl- (ouverture, flux sortant de Cl canaux calciques T (transient, seuil bas : -80 mV) Conductances dépolarisantes : inhibition canaux K+
Canaux Ca++ potentiel-dépendants (VOC)
Canaux Ca++ couplés à un récepteur (ROC)
Canaux L = voie principale d’entrée du Ca++
ne dépendent pas du potentielnon inhibés par dihydropyridinesrécepteurs prot G-canal (V1, α-adrénergiques, M1 muscariniques, AT1 de l’AngII..)
Canaux Ca++ sensibles à l’étirement Mécanisme de l’autorégulation dans certains territoires
Mobilisation de Ca++
Sources intracellulaires : mécanismes de libération
- couplage pharmacomécanique
RS : canal Ca++ activé par IP3 récepteur IP = activité canal dépend de la concentration IP3
plus IP3 ↑, plus ↑ Ca++
Ca++-induced Ca++ release : accessoire
Voie de l’IP3 = voie essentielleRécepteur
PiP2
iP3
DAGPLC
Protéine kinase C
Ca++RS
G
R1
PC-PLC
DAG
PC
Milieu extracellulaire
DAG PKCε
Ras
Raf
MAPKKi MAPKKa
MAPKi MAPKa
Caldesmon Caldesmon- P
Calponin
Calponin- P
Contraction
1- Rôle de la PKC
soutenue
transitoire
NorAchol
Ca++ ionophore
ContractionNor (cml vaisseaux)Achol (cml bronches) Fo
rce
(g)
Sensibilité appareil contractile de Ca ++ dans les CML
2- Rôle de la chaîne des kinases MAPK
NorAchol
+ inhibiteurs MAPK dans certaines conditions
soutenuemais plus lente
Phorbol-ester
=>Nor, Achol, augmentent Ca++ i activent PLC, (DAG ligand physiologique PKC)
10 s
Agoniste0
200
400
600
800
1000
[Ca2+
] i nM
Forc
e
Agoniste
Contraction
Signalisation calcique : pic = initialisation de la contractionplateau = maintien de la contraction ⇒ sensibilisation de l’appareil contractile au calcium
Mécanismes du filament épais : ↑ affinité MLCK : Ca-CaM Activation RhoA ⇒ inhibition MLCP
Phosphorylationde la LC20
Sensibilisation de l’appareil contractile au Ca++ (filament épais)
10 s
Agoniste0
200
400
600
800
1000
[Ca2+
] i nM
Forc
e
Agoniste
Contraction
⇒ sensibilisation de l’appareil contractile au calcium
Mécanismes du filament épais : ↑ affinité MLCK : Ca-CaM Activation RhoA ⇒ inhibition MLCP
Mécanismes du filament fin : caldesmone et calponine
Phosphorylationde la LC20
Sensibilisation de l’appareil contractile au Ca++ (filament fin)
↑ [Ca++] i
Liaison agoniste récepteur
Contraction cml
MLC20 P-actine(active)
Inhibition MLCP
RhoA Rho kinase
Activation MLCK
MLC20 P-actine(active)
MLC20Active ou inactive
Caldesmone-PCalponine-P
Lève inhibition actomyosine-ATPaseVerrouillage contraction établie
Selon CML ou agoniste, prévalence d’une ou plusieurs voies
Action des nucléotides cycliques sur le tonus vasculaire
↑extrusion de Ca++ ↑ SERCA par phosphorylation phospholamban, ↑PMCA
↓ libération de Ca++ par RSinhibe PLC ⇒ ↓iP3
↓entrée de Ca++ extracellulaireDevrait car stimule les canaux L comme dans le cœurMais CML, effet complexe, action hyperpolarisante sur canaux K
AMPc (recepteur beta adrénergique)
↓ concentration Ca ++ intracellulaire
GMPc idem , + effet inhibiteur sur RhoA Voie du NO, ANP
↓ Contractilité au Ca ++
Inactive MLCK (affinité MLCK, Ca-CaM)↓ Activité PLC ⇒ ↓ PKC
REGULATION NERVEUSE DE LA VASOMOTRICITE
Noyau solitaire
centrevasomoteur
_
ganglionSympathiqueX
artère veine
Ach
NAV
NSA
Nor
+IXnoyau X
pΣ
Σ
REGULATION HUMORALE DE LA VASOMOTRICITE
- Catécholamines circulantes (récepteurs α et β)- Angiotensine II (cf volémie) (récepteur AT1)- Vasopressine (cf volémie) (récepteurs V1)
α β
Artères Proximales
βα
Artérioles
VASOMOTRICITE
P = k (µ/r4) x Fc x VES
Intima
Media
Adventice
Intima
Media
Adventice
REGULATION PARACRINE DE LA VASOMOTRICITE: ROLE DE L’ENDOTHELIUM
ROLE DE L’ENDOTHELIUM
Sur l’utilisation du nitrite d’amyledans l’angor
Rôle obligatoire des cellulesendothéliales sur la relaxation des CML par
l’acétylcholine
Brunton Lancet, 1867, 2: 97 Furchgott Nature 1980; 288: 373
• Position anatomique stratégique entre le sang circulant et les cellules musculaires lisses artérielles
• Rôles fondamentaux de l’endothélium:– Régulation de l’hémostase– Tonus vasculaire– Croissance des CML– Angiogenese
• Rôle physiologique et pharmacologique de l’endothélium vasculaire dans le contrôle du tonus des CML vasculaires (Furchgott et Zawadzki, 1980)– Relaxation d’aorte de lapin par l’ACh nécessite la présence des cellules
endothéliales– Effet vasoconstricteur paradoxal après dénudation de l’endothélium– Effet lié à l’activation des Rc muscariniques endothéliaux– La stimulation de ces Rc par l’ACh provoque la libération d’un facteur
endothelial (Endothelial-derived relaxing factor, EDRF) qui diffuse jusqu’au CML et provoque leur relaxation
Rôle de l’endothélium Rôle de l’endothélium
L-Arginine & NO
? R
FLUX
NO.
(R-S-NO)
Ach, 5HTAdr, ADP
A23187
Ca-CalmodulineNO-Synthase
L-Arginine L-Citrulline
Ca 2+e
Ca2+i
NO.
Guanylate Cyclase SolubleBleu de Méthylène
GMPc GTPCa 2+
i RELAXATION
Hémoglobine-
Dérivés Nitrés
R-O-NO 2
NO 2-
HO-NONitroprussiateSIN-1
R-SHCellule
Endothéliale
CML
EDRF/NO EDHF PGI2
Guanylate Cyclase SolubleAdénylate CyclaseCanaux K+
Cellule Endothéliale
CelluleMusculairelisse
ETBNK1 P1V2 5HT1 P2α2 H1 M1M2BK2 ? AT2
Endotheline
Angio II
Substance P Adénosine
AchATPADP
5HTHistamine
AVPNA
Bradykinine
RELAXATION
Rôle de l’endothélium coronaireRôle de l’endothélium coronaire
Acétylcholine
Contrainte deCisaillementLongitudinale
Flux sanguin
CellulesEndothéliales
MembraneBasale
EDRF(NO)
RELAXATION
Cellule Musculaire Lisse
M
Adventice
Parasympathique
PHENOMENE DE DEBIT-DEPENDANCE
flux sanguin
forces de cisaillement
production et libération d'EDRF et PGI2
VASODILATATION
forces de cisaillement
• Dilatation débit-dépendante: écoulement du sang dans les artères fait varier le tonus des CML.
• Augmentation de débit aboutit à une VD artérielle retardée (dilatation « réactive ») observée également chez l’Homme
• Cette variation de régulation motrice liée au débit est dépendante de l’endothélium (si dénudation ou pathologie endothéliale, disparition de ce phénomène) = « shear stress » lié à une ↑ des forces de cisaillement (écoulement sur un tapis de cellules endothéliales, déformation de mécanorécepteurs, étirement provoque libération facteurs endothéliaux relaxants).
Rôle de l’endothéliumRôle de l’endothélium
R = 8 L η
π r 4 et P = R x Q
Q = Fc x VES
L est Cst ; 8L/π = k
P = k (µ/r4) x Fc x VES
Donc la viscosité, le rayon, la Fc et le VES sont susceptiblesde moduler la pression artérielle.Il faut également considérer le volume circulant ou volémie.
.
REGULATION DE LA PRESSION ARTERIELLE
REGULATION DE LA VOLEMIE
1-Système renine-angiotensine aldosterone (SRAA)
2- Facteur atrial natriuretique
3- Hormone antidiurétique
Nephron
Appareil juxta glomérulaire
- Production de rénine par le rein (appareil juxta glomérulaire)- en réponse à: baisse de PA,
baisse Na tubulaire, stimulation β adrénergique
- Clivage de l’angiotensinogène I (produit par le foie) en angiotensine I
- Clivage de l’angiotensine I en angiotensine II (enzyme de conversion)
- Angiotensine II (via récepteurs AT1): vasoconstricteur puissantstimule aldosteronestimule la soif
REGULATION DE LA VOLEMIE: SRAA
Reabsorbtion de Na+ (contre K+)Par le tubule rénal
REGULATION DE LA VOLEMIE: ANF
-Stimulé par la distension de l’oreillette (retour veineux)
- s’oppose aux effets de l’angiotensine II:
- inhibe la production d’aldosterone (natriurétique)
- effet vasodilatateur
GUANYLATE CYCLASES
Fe++
FNA
GTP GMPc
PKG
membrane
GMPc
GTP ++
GC
NO
NO
GC
efflux Cacanaux calciques L
PLCMLCK
GC: guanylate cyclase
RELAXATION
FNA = Facteur Atrial natriurétique
ANF = Atrial Natriuretic Factor
ANP = Atrial Natriuretic peptide
Famille des peptides Natriurétiques: ANP, BNP, CNP
EXCRETION DE Na
NaNa+
+
K+
K+
H+
APPORT Na+
Volumes extracellulaires
Pression de perfusion rénale
Tension des oreillettes
Secrétion FNA
Baroréflexe
Tonus sympath rénal
R vasc Rénales
DPR
P hydr cap
Réabsorptiontubulaire de Na+
Na+ filtré
FF
P onc cap
RénineAngio IIAldo
Excrétion Na+
REGULATION DE LA VOLEMIE: ADH
-Hormone antidiurétique = ADH = Vasopressine
- Synthétisée dans l’hypothalamus
- Stockée dans la post hypophyse
- libérée en réponse à la stimulation des osmorécepteurs(pression osmotique du plasma)
-Agit sur les tubes collecteurs du rein en augmentant la réabsorptionde l’eau (diminution de la diurèse et augmentation de la volémie)
_
fréquence RVS réabsorption Na
Pressionartérielle
FCRVSVolémie
Noyausolitaire
centrevasomoteur
HYPOVOLEMIE
synapse inhibitrice
ACTIVATION DESMECANORECEPTEURSAURICULAIRES
ACTION FREINATRICE DEL’ARC AFFERENT SUR L’ACTIVITE DU CENTRE MOTEUR
-
CONTROLE CENTRALE DE LA PA: BAROREFLEXE BASSE PRESSION(Cœur droit et artère pulmonaire)
CONTROLE CENTRALE DE LA PA: BAROREFLEXE HAUTE PRESSION(parois des vx systémiques)
Noyau solitaire
centrevasomoteur
_
ganglionSympathiqueX
artère veine
Ach
NAV
NSA
Nor
+IXnoyau X
pΣ
Σ
TA: activation barorécepteurs
Parasympathiquesympathique
FcTonusVES
HEMORRAGIE: Diminution: - précharge- postcharge
Augmentation: - contractilité- FC
VESDC
VESVES
1- DC normal: - VES normal (baisse précharge mais inotropie +)
- VES bas mais compensé par la FC
2- DC bas: - baisse du VES non compensée par la FC
Augmentation de la PA:
- postcharge augmente donc VES diminue
(pas de la FC par le baroreflexe)
- Il faut le VES Précharge
contractilité
Baisse de la PA (ex: vasodilatateur)-baisse de la postcharge VES
Tonus Σ (baroreflexe) contractilitéFC
Baisse de la contractilité (insuffisance cardiaque)
du VES, FC
Précharge dilatation du VG
Postcharge traitement vasodilatateur
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