APP2 - Insuffisance cardiaque et cardiomyopathie : objectifs 1 à 5 Flashcards
Quelle est la taille d’un myocyte?
Jusqu’à 25 μm en diamètre et 100 μm en longueur
Quelle est la composition des myocytes?
- 1-2 noyau localisé centralement par cellule
- Plusieurs myofibrilles (+ sarcomères)
- Mitochondries
- Sarcolemme
Qu’est-ce que les myofibrilles des myocytes?
Cordons contractiles formées de chaînes de sarcomères
Qu’est-ce que les sarcomères?
Unité contractile de la cellule, correspond aux filaments d’actine et myosine compris entre 2 bandes Z
Lors du cycle cardiaque, la longueur du sarcomère varie de 2.2 (remplissage ventriculaire) à 1.5 μm (contraction du muscle cardiaque)
Compléter.
Les mitochondries occupent jusqu’à …% du volume de la cellule et sont situées entre les …
35% (tissu cardiaque demande bcp d’énergie!)
myofibrilles
Qu’est-ce que les sarcolemme et quelles sont ses particularités?
Membrane cellulaire du myocyte :
- Disques intercalaires : “gap junction”, i.e. structure par laquelle 2 myocytes adjacents s’attachent. Assurent la continuité structurelle et électrique entre les cellules
- Tubules T : invaginations profondes du sarcolemme, ce qui permet d’augmenter la surface de contact entre le sarcolemme et le milieu extracellulaire = contraction/relaxation se fait de manière synchrone dans tout le tissu cardiaque
-
Réticulum sarcoplasmique : réseau de tubules intracellulaires qui complète le réseau des tubules T, en les rencontrant perpendiculairement
- Citerne terminale : section du RS qui est en contact avec le tubule T, contient la majorité des stocks de Ca intracellulaire
Quelles sont les 2 protéines contractiles principales?
Myosine et actine
Quelle est la composition de la myosine?
Arrangée en épais filaments, chacun composé d’environ 300 molécules
Chaque filament expose des têtes globulaires (appelées tête de myosine) qui sont réparties également sur toute la longueur du filament. Ces têtes contiennent l’ATPase, essentielle à la contraction
Quelle est la composition de l’actine?
Plus petite molécule
Arrangées en minces filaments de 2 chaînes en hélice alpha
Les 2 brins de l’hélice s’interdigitent entre les filaments de myosine
Qu’est-ce que la titine?
Protéines très larges qui fournit de l’élasticité au processus contractile et qui attache la myosine à la ligne Z du sarcomère
Compléter.
La troponine et la tropomyosine ont des fonctions … dans la contraction.
régulatrices
Qu’est-ce que la tropomyosine?
Double hélice qui repose dans les rainures entre les filaments d’actine
Au repos, elle inhibe l’interaction entre les têtes de myosine et l’actine, empêchant la contraction
Qu’est-ce que la troponine?
Se situe à intervalle régulier le long des filaments d’actine
Composée de 3 sous-unités :
- Troponine T (TnT) : lie le complexe de la troponine à l’actine et la tropomyosine
- Troponine I (TnI) : inhibe l’activité de l’ATPase de l’interaction entre actine et myosine
- Troponine C (TnC) : lie les ions de calcium qui régulent le processus de contraction
Compléter.
Durant la phase 2 d’un potentiel d’action, il y a activation des canaux … de type … (voltage-dépendants), ce qui cause un influx …. (20%) à l’intérieur du myocyte.
calciques
L
calcique
Lorsqu’il y a l’influx de calcium à l’intérieur du myocyte, est-ce suffisant pour causer la contraction?
Non, ce n’est que 20% du calcium. Par contre, ça déclenche une grande relâche de calcium provenant du réticulum sarcoplasmique (80% du Ca), ce qui va permettre la contraction
Comment se produit étapes par étapes l’influx du calcium dans le myocyte et la relâche de calcium par le RS jusqu’à la contraction?
- Les invaginations en tubule T appositionnent les canaux calciques voltage dépendant de type L pès des récepteurs ryanodines du RS (ces récepteurs sont spécialisés dans la libération de Ca a/n du RS)
- Lorsque le calcium entre dans la cellule et se lie au récepteur ryanodine, celui-ci change de conformation, ce qui résulte en une bien plus grande relâche de calcium contenu dans les citernes terminales du RS vers le cytosol
- Une fois le calcium libéré du RS, les ions Ca se lient à la troponine C, ce qui entraîne une inhibition de l’activité de la troponine I
- Ainsi, cela entraîne un changement de conformation de la tropomyosine, ce qui expose les sites actifs de liaison entre actine et myosine, ce qui permet à la contraction de se produire
Comment se produit la contraction a/n de l’actine et myosine?
Lorsque les têtes de myosine se lient aux filaments d’actine et qu’elles fléchssent, ce qui fait que les filaments d’actine et de myosine glissent l’un sur l’autre dans une réaction dépendance de l’ATP :
- Activation de la tête de myosine par hydrolyse d’ATP
- Liaison de la tête de myosine à l’actine : ce qui modifie la conformation de la tête de la myosine, qui tire le filament d’actine vers l’intérieur
- Alors que l’actine et la tête de myosine sont toujours liées, il y a libération de l’ADP et liaison d’une nouvelle molécule d’ATP à la tête de myosine, ce qui entraîne la libération du filament d’actine
- Le cycle peut alors recommencer
Compléter.
Le couplage et découplage de la myosine à l’actine permet aux fibres musculaires de … progressivement, en augmentant le … des myofilaments dans chaque sarcomère. En présence d’ATP, ce processus continue jusqu’à ce que la concentration cytosolique de calcium …
raccourcir
chevauchement
ne soit plus assez élevée pour inhiber l’action de régulation inhibitrice de la troponine-tropomyosine
Comment se produit la relaxation du myocyte?
- Vers la fin de la phase 2 du potentiel d’action, les canaux calciques de type L s’inactivent, ce qui arrête l’influx de calcium et arrêtant la relâche de calcium induite par le calcium
- Le calcium restant dans le cyosol est ramené vers :
- L’intérieur du RS grâce à la SERCA
- L’extérieur de la cellule par l’échangeur Na-Ca (15%) et la Ca-ATPase (5%)
- Comme la concentration cytosolique calcique diminue, les ions calciques se dissocient du TnC et la tropomyosine peut recommencer à inhiber l’interaction entre actine et myosine, ce qui mène à la relaxation de la cellule
- Le cycle contraction-relaxation se répètera lors du prochain potentiel d’action
Compléter.
Le … inhibe le fonctionnement de la pompe SERCA, qui permet le retour du calcium dans le RS.
phospholamban
Quel est le déterminant majeur de la force de contraction cardiaque?
La concentration de calcium dans le cytosol
Compléter.
La stimulation β-adrénergique est un mécanisme qui … les flux de calcium dans le myocyte, ce qui … la force de contraction ventriculaire.
augmente
augmente
Comment se produit la stimulation par les catécholamines augmentant la contraction?
- Les catécholamines se lient aux récepteurs β1-adrénergiques du myocyte, qui est couplé au système de la protéine G stimulateur (Gs) et l’active.
- Le Gs stimule l’adénylate cyclase, qui produit l’AMPc à partir d’ATP.
- L’AMPc va alors activer des protéines kinases intracellulaires spécifiques (PKAs) qui vont phosphoryler des protéines de la cellule, incluant les canaux calciques de type L
- La phosphorylation de ces canaux calciques augmente l’influx de calcium, ce qui aumente la libération de calcium par le RS, ce qui augmente la force de contraction.
Comment se produit la stimulation β-adrénergique augmentant aussi la relaxation du myocyte?
Le retour du calcium du cytosol vers le RS est régulé par la protéine phospholamban (PL) de la membrane du RS. Lorsque déphosphorylée, elle inhibe l’action de la SERCA
- L’activation β-adrénergique des PKA phosphoryle PL et donc bloque son action inhibitrice de la SERCA. Donc le calcium retourne plus vite au RS et provoque une relaxation plus vite
- De plus, il y a aussi la phosphorylation de TnI, ce qui cuse une inhibition des interactions entre actine et myosine
Quel est l’impact de la stimulation parasympathique (cholinergique)?
La stimulation cholinergique via les influx paraS du nerf X, s’oppose aux effets d’une stimulation β-adrénergique :
- L’ACh lie les récepteurs muscariniques (M2) de la cellule cardiaque
- Cette liaison active une protéine G inhibitrice (Gi), qui ira inhiber l’activité de l’adénylate cylase et la production d’AMPc
- Au niveau du noeud sinusal, cette stimulation sert à réduire la FC
- Dans le myocarde, ça contre l’augmentation de la contraction induite par la stimulation β-adrénergique
Quel est le mécanisme d’action de l’effet mécanique des digitaliques (digoxine)?
Inhibe la pompe Na/K ATPase sarcolemmale, qui est normalement responsable de maintenir les gradients de Na et K transmembranaises
- Cela entraîne une augmentation de la concentration de sodium à l’intérieur de la cellule, ce qui réduit l’extrusion de calcium de la cellule via l’échangeur Na/Ca durant la repolarisation
- Donc, plus de calcium est pompé dans le RS. Ainsi, lorsque les prochains potentiels d’action exciteront la cellule, une plus grande quantité de calcium sera relâchée aux myofilaments, ce qui augmentera la force de contraction
Quel est le mécanisme d’action de l’effet électrique des digitaliques (digoxine)?
- Au niveau du noeud AV, la digoxine ralentit la conduction et augmente la période réfractaire
- Alors que la digoxine a des effets directs modestes sur les propriétés élastiques du tissu cardiaque, elle augmente le tonus vagal tout en réduisant l’activité sympathique. En résultat, elle diminue la fréquence de transmission des impulsions atriales à travers le noeud AV
Quel est le mécanisme d’action des amines sympathomimétiques (dopamine, dobutamine, NE, isoprotérénol, épinéphrine)?
La stimulation des récepteurs B1 cardiaque augmente l’activité de l’adénylate cyclase, ce qui augmente la formation d’AMPc. Cela active des protéines kinases qui promeuvent l’influx de calcium intracellulaire en phosphorylant les canaux calciques de type L. Cette augmentation de calcium entraîne une augmentation de la relâche du calcium provenant du RS, ce qui augmente la force de contraction
Quel est le mécanisme d’action des inhibiteurs de la phosphodiestérase-3 (milrinone)?
En inhibant la phosphodiestérase-3, elle ralentit la destruction de l’AMPc intracellulaire, ce qui ultimement, augmente l’entrée de calcium dans la cellule et augmente la force de contraction. De plus, dans les CML vasculaires, cette augmentation d’AMPc résulte en une vasodilatation bénéfique
Qu’est-ce que le débit cardiaque (DC)?
Dans une personne en santé, le DC correspond au besoin métabolique total du corps
C’est le volume de sang éjecté par minutes
DC = volume d’éjection x FC
(valeur N : 5L/min)
Qu’est-ce que le volume d’éjection?
Volume de sang éjecté à chaque contraction
VE = volume télédiastolique - volume télésystolique
Quels sont les 3 déterminants majeurs du VE?
Contractilité
Pré-charge : retour de sang veineux au coeur
Post-charge : résistance que le VG doit surmonter pour éjecter le sang dans l’aorte
Qu’est-ce que la pré-charge?
Degré d’étirement de la fibre myocardique en télédiastole
Approximée par : volume télédiastolique ou pression télédiastolique
Plus la pré-charge est grande, plus le VE (et DC) est grand
Quelle est l’explication du fait que plus la pré-charge est grande, plus le VE (et DC) est grand?
Plus une fibre musculaire est étirée passivement, plus la force générée à la fin de sa contraction isométrique est grande = loi de Frank-Starling
Qu’est-ce que la post-charge?
Force que doivent vaincre les cellules myocardiaques pour éjecter le sang (ou tension maximale qui se développe dans la paroi ventriculaire en cours de systole)
Plus la post-charge est grande, plus le muscle doit forcer pour atteindre le même VE = à force égale, plus la post-charge est grande, moins le VE est grand
Quelle est l’explication du fait que plus la post-charge est grande, plus le muscle doit forcer pour atteindre le même VE = à force égale, plus la post-charge est grande, moins le VE est grand?
Plus la charge contre laquelle se bat la fibre est grande, moins la fibre peut se raccourcir, indépendamment de sa ongueur au début de la contraction. La tension finale est donc la même
Qu’est-ce que la contractilité?
Force de contraction intrinsèque des cellules musculaires, indépendamment de la pré- et post-charge, et réflète généralement les influences chimiques et hormonales sur la contraction cardiaque
Ainsi, si la contractilité est augmentée pharmacologiquement, la force générée est plus grande et la fibre est plus contractée (plus raccourcie)
Qu’est-ce que a fraction d’éjection (FE)?
Fracture de volume télédiastolique (VTD) éjecté à chaque contraction systolique
FE = VE/VTD (N : 55-75%)
Que stipule la loi Frank-Sterling?
Qu’à l’intérieur des limites physiologiques, plus le ventricule est étiré, plus la performance sera grande
Les courbes de Frank-Sterling sont une réflexion de l’état inotropique/contractilité :
- Le changement de la contractilité va complètement bouger la courbe vers le haut ou vers le bas
- Un changement dans la pré-charge ou la post-charge ne fera que bouger le point sur la courbe vers la gauche ou vers la droite
Expliquer ce schéma.
Durant la diastole, la valve mitrale (VM) est ouverte, donc les pressions de OG et VG sont égales.
En fin de diastole, la contraction OG cause une petite montée de la pression des OG et VG (onde a).
Durant la contraction systolique, la pression du VG monte, puis quand elle excède la pression de l’OG, la VM ferme, créant le 1er bruit (B1).
Quand la pression du VG excède la pression aortique, la valve aortique (VA) s’ouvre, un évènement silencieux, et le sang est éjecté dans l’aorte.
Au fil que le ventricule commence à relaxer et que sa pression tombe sous celle de l’aorte, la VA se ferme, créant le 2e bruit (B2).
Comme la pression du VG diminue encore, sous celle de l’OG, qui est en train de se remplir, la VM s’ouvre, ce qui est silencieux chez un coeur normal.
Quelles sont les ondes de la courbe de pression auriculaire?
Onde A, C et V
Descentes X et Y
Qu’illustre la boucle pression-volume?
Changements du volume ventriculaire par rapport aux changements de pression ventriculaire durant le cycle cardiaque
**Pas en fonction du temps!
Expliquer la boucle pression-volume.
- Point A : ouverture de la VM, permettant le début du remplissage du VG.
- Ligne AB : remplissage du VG en diastole. Augmentation graduelle de la pression à cause de la compliance
- Point B : fermeture de la VM (corrrespond à la pression et au volume télédiastolique)
- Ligne BC : phase de contraction isovolumétrique, où le ventricule se contracte sans modifier son volume
- Point C : ouverture de la VA lorsque la pression du VG atteint celle de l’aorte, permettant le début de l’éjection
- Ligne CD : phase d’éjection du ventricule, le volume diminue mais la pression du VG augmente encore tant qu’il se contracte (phase d’éjection rapide). La pression commence à redescendre dans la phase d’éjection lente, alors que le ventricule commence sa relaxation
- Point D : fermeture de la VA et fin de l’éjection, car la pression du VG tombe sous celle de l’aorte (représente le volume et pression télésystoliques)
- Ligne AD : relaxation isovolumétrique alors que le ventricule continue sa relaxation avec les 2 valves fermées. Lorsque la pression du ventricule devient plus petite que celle de l’oreillette, la VM s’ouvre et on recommence (point A)
Quels sont les impacts des altérations de la pré-charge sur la boucle pression-volume?
↑ pré-charge = ↑ VTD et ↑ VE
Si la compliance du ventricule est réduite : pente de la courbe de remplissage devient plus abrupte = ↓VTD = ↓VE
Quels sont les impacts des altérations de la post-charge sur la boucle pression-volume?
↑ post-charge = ↑ pression que doit générer le ventricule pour éjecter = ↓ énergie qu’il peut consacrer au raccourcissement des fibres musculaires = ↓ VE = ↑ VTS
L’augmentation du VTS p/r à l’augmentation de la post-charge est linéaire
Quel est le mécanisme de la dysfonction systolique?
- L’éjection systolique termine à un VTS plus élevée que la normale
- Dans le VE diminue
- Avec un retour pulmonaire veineux normal, celui-ci est additionné au VTS restant, augmentant le VTD (et la pression)
- Cela augmente la pré-charge, résultant en un mécanisme compensatoire de Frank-Sterling, qui augmente le VE. Or, la contractilité et la FE diminués cause le VTS de rester augmenté
- La pression élevée persistante du VG est transmise à l’OG, puis aux veines et capillaires pulmonaires, ce qui augmente la pression hydrostatique et, quand suffisamment élevée, cause la sortie de fluides dans l’interstitium pulmonaire et l’apparition de sx de congestion pulmonaire.
Quel est le mécanisme de la dysfonction diastolique?
- La compliance de la chambre cardiaque est diminuée, causant l’élévation de la courbe inférieure de la loop.
- Le remplissage des ventricules se fait à une pression plus élevée, augmentant la pression diastolique
- La pression diastolique augmentée se propage de manière rétrograde aux veines pulmonaires et systémique et cause de la congestion vasculaire et apparition de sx
