Diapo Coeur

PHYSIOLOGIE CARDIOVASCULAIRE

15-30/0-5

4-6 15-3

15 4-12

85-150/4-12

85-150/60-90

Pressionaortique

Pressionventriculaire

Pressionauriculaire

Bruitsdu cœur

Systole Diastole

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

onde Tonde P

PR STinterval segment

nœud SA(sino-auriculaire)

myocyteauriculaire

nœud AV(auriculo-ventriculaire)

faisceau deHis (cellulesde Purkinje)

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.

+++ + +++

+++ ++++

++++ + ++

+++ ++ +++++

+++ + ++

_ _ _ __ _ _

__ _ _ __ _ _

_ _ _ __ _ _

_ _ __

_ _ _ _ _ _

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

+++ + +++

+++ ++++

++++ + ++

+++ ++ +++++

+++ + ++

_ _ _ __ _ _

__ _ _ __ _ _

_ _ _ __ _ _

_ _ __

_ _ _ _ _ _

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

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

0.04 s

0.1 mV

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

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

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

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

Fibrillation Ventriculaire

Stimulation Cardiaque

CONDUCTION ET COUPLAGE EXCITATION/CONTRACTION

+++ + +++

+++ ++++

++++ + ++

+++ ++ +++++

+++ + ++

_ _ _ __ _ _

__ _ _ __ _ _

_ _ _ __ _ _

_ _ __

_ _ _ _ _ _

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

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

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

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

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 +

Pressionaortique

Pressionventriculaire

Pressionauriculaire

Bruitsdu cœur

Systole Diastole

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

CONTRAINTES

1.36 1.36 XX PRESSION PRESSION XX DIAMETRE DIAMETRECONTRAINTE = ______________________________CONTRAINTE = ______________________________

2 EPAISSEUR2 EPAISSEUR

PRESSIONPRESSIONDIAMETREDIAMETRE

EPAISSEUREPAISSEUR

The cardiac cycle

d: ouverture de lavalve mitrale

3. Relaxationisovolumique

4. Remplissage

Volume ventriculaire gauche (ml)Pres

c: télésystole

2. Ejection

a: télédiastole

b: ouverture de lavalve aortique

1. Contractionisovolumique

Systole Diastole

BOUCLE PRESSION VOLUME

actinemyosine

CONTRACTION ISOMETRIQUE

e Forceactive

Longueur du muscle

Force active

Forcepassive

Force passive

CONTRACTION ISOTONIQUE

Longueur du muscle

e raccourcissement= 7,4 cm

raccourcissement=6,2 cm

Force active

Force passive

CONTRACTION ANISOMÉTRIQUE

ANISOMÉTRIQUE

contraction

Longueur du muscle

isotonique

anisométrique

raccourcissement de 1 à 3 = 6,0 cmraccourcissement de 4 à 5 = 3,6 cm

ISOTONIQUE

contraction

The cardiac cycle

Longueur du muscle

Force active

Force passive

60 120

Volume, ml

augmentation duvolume d'éjectionsystolique

ADAPTATION AUX VARIATIONS DE PRÉCHARGE

Précharge augmentée

raccourcissementmajoré

augmentation du volumetélédiastolique

Loi de Starling

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

60 120

Volume, mlPr

volume d'éjectionsystolique réduit Postcharge

augmentée

Longueur du muscle

Force active

Force passive

raccourcissementréduit

charge totale augmentée

VES 60 ml 40 ml

Longueur du muscle

Force active

Force passive

60 120

Volume, ml

augmentation duvolume d'éjectionsystolique

ADAPTATION AUX VARIATIONS DE PRÉCHARGE

Précharge augmentée

raccourcissementmajoré

augmentation du volumetélédiastolique

Loi de Starling

VES 60 ml 80 ml

60 120

Volume intraventriculaire, ml

sans NORavec NOR

majoration duvolume d'éjectionsystolique

Longueur du muscle

e sans NOR

avec NOR

Force passive

raccourcissement augmenté

Force active

Longueur du muscle

eavec NOR

sans NORForce active

Force passive

INOTROPISME système catécholergique

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

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

P 1 P 2 < >

= 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

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

+IXnoyau X

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

artère veine

+IXnoyau X

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)

VISCOSITE SANGUINE

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

Intima

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

Agoniste0

] i nM

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

MLC20(inactive)

MLC20 (P)(active)

Actine

Actomyosine

ContractionRelaxation

Contraction (filament épais)

Ca2+- CaM

MLC20(inactive)

MLC20(active)

Actine

Actomyosine

ContractionRelaxation

Sensibilisation de l’appareil contractile au Ca++ (filament épais)

_Affinité variable de 1 à 10

Rho-kinase

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

DAGPLC

Protéine kinase C

Ca++RS

PC-PLC

Milieu extracellulaire

DAG PKCε

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

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)

Agoniste0

] i nM

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)

Agoniste0

] i nM

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

artère veine

+IXnoyau X

REGULATION HUMORALE DE LA VASOMOTRICITE

- Catécholamines circulantes (récepteurs α et β)- Angiotensine II (cf volémie) (récepteur AT1)- Vasopressine (cf volémie) (récepteurs V1)

Artères Proximales

Artérioles

VASOMOTRICITE

Intima

Adventice

Intima

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-S-NO)

Ach, 5HTAdr, ADP

A23187

Ca-CalmodulineNO-Synthase

L-Arginine L-Citrulline

Ca 2+e

Guanylate Cyclase SolubleBleu de Méthylène

GMPc GTPCa 2+

i RELAXATION

Hémoglobine-

Dérivés Nitrés

R-O-NO 2

HO-NONitroprussiateSIN-1

R-SHCellule

Endothéliale

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

Bradykinine

RELAXATION

Rôle de l’endothélium coronaireRôle de l’endothélium coronaire

Acétylcholine

Contrainte deCisaillementLongitudinale

Flux sanguin

CellulesEndothéliales

MembraneBasale

EDRF(NO)

RELAXATION

Cellule Musculaire Lisse

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

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

GTP GMPc

membrane

GTP ++

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

APPORT Na+

Volumes extracellulaires

Pression de perfusion rénale

Tension des oreillettes

Secrétion FNA

Baroréflexe

Tonus sympath rénal

R vasc Rénales

P hydr cap

Réabsorptiontubulaire de Na+

Na+ filtré

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

artère veine

+IXnoyau X

TA: activation barorécepteurs

Parasympathiquesympathique

FcTonusVES

HEMORRAGIE: Diminution: - précharge- postcharge

Augmentation: - contractilité- FC

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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