Cours 3 - Électrogenèse des potentiels d'action cardiaque et canaux ioniques Flashcards
Expliquez brièvement les 6 étapes de la circulation sanguine à partir du coeur jusqu’à son retour (coeur pompe le sang oxygéné à travers le corps humain)
1) L‘oreillette droite se remplit du sang appauvri en oxygène. L’oreillette se contracte quand elle est pleine. À la contraction, la valvule tricuspide reliant l’oreillette droite et le ventricule droit s’ouvre pour faire entrer le sang dans le ventricule droit.
2) Le ventricule droit se contracte après remplissage ce qui pousse le sang dans les poumons par la valvule pulmonaire à travers l’artère pulmonaire.
3) Les poumons remplacent le CO2 présent dans le sang par de l’oxygène.
4) Le sang oxygéné est expulsé vers l’oreillette gauche par les veines pulmonaires.
5) La contraction de l’oreillette gauche ouvre la valvule mitrale. Le ventricule gauche expulse le sang oxygéné par la valvule aortique vers l’aorte, qui alimente le reste du corps.
6) Le sang dé-oxigéné revient au cœur par la veine cave supérieure qui draine la tête et les bras ou par la veine cave inférieure qui draine le tronc et les jambes.
Complétez:
Le coeur humain bat en moyenne _____ fois par _____
Le coeur humain bat en moyenne 100 000 fois par JOUR
Quelle activité du cœur est nécessaire pour la contraction (réponse mécanique) du muscle cardiaque ?
L’activité électrique du coeur est nécessaire pour la contraction (réponse mécanique) du muscle cardiaque
Sachant que l’activité électrique du cœur est nécessaire pour la contraction (réponse mécanique) du muscle cardiaque.
Quelles cellules possèdent une telle activité électrique?
Les cellules du nœud SA (sino‐auriculaire) possèdent une activité électrique automatique qui se propage aux oreillettes (« atrial cells »)
Les battements du noeud SA = DÉTERMINE la vitesse de contractions
Ces cellules = possèdent une activité qu’on appelle PACEMAKER
Expliquez brièvement l’électrocardiogramme (ECG)
L’électrocardiogramme (ECG) est une représentation graphique de l’activité électrique (changements de potentiel extracellulaire) du cœur en fonction du temps dans un cycle cardiaque complet.
Cette activité électrique est liée aux variations de potentiel membranaire des cellules musculaires spécialisées dans la contraction (cardiomyocytes) et des cellules spécialisées dans l’automatisme et la conduction des influx.
Elle est recueillie par des électrodes à la surface de la peau.
Ce sont des mouvements ioniques qui initient la contraction synchronisée des cellules cardiaques
**un cycle complet de dépolarisation cardiaque = succession des ondes P Q R T S **
VOIR page 3
V OU F?
L’activité électrique du noeud SA, soit où débute le cycle cardiaque est clairement visible sur l’ECG. Elle est représenté par l’onde P.
L’activité électrique du noeud AV est également clairement visible sur l’ECG. Elle est représenté par l’onde Q.
FAUX !
L’activité électrique du noeud SA, soit où débute le cycle cardiaque, n’est PAS clairement visible sur l’ECG
L’activité électrique du noeud AV n’est également PAS clairement visible sur l’ECG
CAR les cellules du muscle SA et AV ont un petit volume. Les cellules visible sur l’ECG = sont ceux qui occupe un grand volume !
Donnez les événement électriques du cycle cardiaque en ordre (les étapes du cycle cardiaque et leur traduction sur l’ECG)
Quelles étapes correspond à quelles ondes?
VOIR page 3 pour représentation graphique
- Contraction des oreillettes (dépolarisation des oreillettes) = ONDE P croissante
* SA = 60-100 bpm - Conduction vers le ventricule (Conduction dans le noeud AV et le faisceau de His = Segment PQ (ou PR); onde P est revenu à la droite (forme cloche) et segment PQ est directement sur la droite
* AV = 40-60bpm - Dépolarisation et contraction des ventricule EN ORDRE selon la séquence de l’ECG :
a) Onde Q; pic sous la droite
b) Onde R; pic croissant très sharp = TRÈS GRANDE dépolarisation
c) Onde S; comme Q pic sous la droite
* QRS = complexe qui traduit l’activation électrique des deux ventricules - Contraction ventriculaire = Segment ST (sur la droite)
- Temps systole électrique (repolarisation ventriculaire) = Onde T croissante
- Tracé final. ventricule est repolarisé et le cycle recommence = lorsque onde T en forme de cloche revient et est SUR la droite
Quelle est la différence entre le segment S et T, soit illustré par un temps d’attente du l’ECG ?
Le temps d’attente visible sur l’ECG entre le segment S et T représente le temps de repolarisation (le courant reprend)
Que peut-on dire des déflection périodiques du voltage membranaire observé sur un ECG ?
Les déflections périodiques du voltage membranaire sont ordonnées et récurrentes et indiquent que le potentiel membranaire des cellules cardiaques fluctuent dans le temps.
a) 1 cycle cardiaque complet se fait en combien de temps?
b) Combien il y a-t-il de battements par minutes?
a) 1 cycle cardiaque complet se fait en combien de temps?
1 cycle = 1 sec
b) Combien il y a-t-il de battements par minutes?
60 bpm
Nommez les 5 déflections périodiques (intervalles) visible sur un ECG. Que représente-t-il ?
- Intervalle RR = Un cycle cardiaque complet (de l’onde R à la nouvelle onde R)
- Intervalle PR = dépolarisation/contraction des oreillettes
- Duré QRS = dépolarisation
- Segment ST = Temps de repolarisation
- Intervalle QT = Repolarisation des ventricules
* les MD mesurent les intervalles RR afin d’évaluer la santé cardiaque d’un pt
Que mesure l’électrocardiogramme?
electrocardiogramme = mesure le changement de voltage que les cellule connaissent
et ce chang de voltage = induit des dépol et repolarisation
Définissez brièvement le potentiel de repos
dans quelles cellules?
Toutes les cellules eucaryotes possèdent une activité électrique.
Il existe en tout temps une différence de potentiel électrique entre le milieu extracellulaire et le milieu intracellulaire: c’est le potentiel de repos.
repos = un peu plus de charges nég à l’INTÉRIEUR de la cell. qu’à l’EXT, donc DIFF de potentiel est NÉGATIVE
mm qd cell. a pas d’act. automatique (potentiel d’action) - elle a quand mmm un potentiel de repos env. -80mV
Définissez brièvement le potentiel d’action
dans quelles cellules?
Dans les cellules excitables comme les cellules cardiaques, cette activité électrique évolue périodiquement d’une valeur négative à une valeur positive, c’est le potentiel d’action
*cell excitables du coeur: muscles cardiaques, squlettiques et lisses
qd cell. se dépolarise = charge positive ENTRE dans la cell.
donc la diff. entre extracell et intracell. n’est plus négatif, mais positif
il y a des états hyperpolarisé. DONC cell. est polarisé au repos (charge négatives à l’int.), cell. est dépolarisé = plus postive à l’int, cell. peut aussi avoir un potentiel membr. PLUS NÉGATIF que son potentiel de repos = hyperpolarisé (encore plus de charge nég à l’int qu’à son repos)
Complétez:
1) Toutes les cellules vivantes maintiennent un potentiel électrique _____ au ____ qui varie de ____ à ____ mV selon le type de cellules.
2) Dans les cellules du ventricule, le potentiel de REPOS (la différence de potentiel entre le milieu extérieur et le milieu intérieur de la cellules) est ≈ ____mV. C’est l’état dit _____ de la cellule. (_____ = potentiel memb de cellule cardiaque)
3) Quand le potentiel de la cellule devient plus ______ que le potentiel de repos, la cellule est _________
4) Quand le potentiel de la cellule devient plus ______ que le potentiel de repos, la cellule est _______
1) Toutes les cellules vivantes maintiennent un potentiel électrique NÉGATIF au REPOS qui varie de ‐90 à ‐30 mV selon le type de cellules
2) Dans les cellules du ventricule, le potentiel de REPOS (la différence de potentiel entre le milieu extérieur et le milieu intérieur de la cellules) est ≈ -85 mV. C’est l’état dit POLARISÉ de la cellule. (-80mV = potentiel memb de cellule cardiaque)
3) Quand le potentiel de la cellule devient plus NÉGATIF que le potentiel de repos, la cellule est HYPERPOLARISÉE.
4) Quand le potentiel de la cellule devient plus POSITIF que le potentiel de repos, la cellule est DÉPOLARISÉE.
Pourquoi ce potentiel membranaire est–il négatif ?
Le gradient électrochimique pour les ions K+ détermine le potentiel de repos des cellules de mammifères car au repos la cellule est sélectivement perméable aux ions K+
Sachant que :
- Gradient chimique: les ions Na+ et K+ sont distribués de façon asymétrique de part et d’autre de la membrane cellulaire
- Comme les ions sont chargés, leur distribution va être influencée par le potentiel membranaire: gradient électrochimique (le sens des mouv. des ions = suivent le gradient chimique)
Entre le Na et le K, quel ions est le plus abondants à l’extérieur et à l’intérieur de la cellule? Que dire par rapport au chlore et au calcium? et HCO3- et PO4-?
ion le plus abondant à l’EXT = SODIUM
ion le plus abondant à l’INT = POTASSIUM
DONC = pot sort et sod entre
chlore = SUIVENT le sod
(ne déterminent pas le mouv. mais sont là pour balancer les charges et les garder électriquement neutres)
Ca = important pour contraction, plus abondant à l’ext de la cellule (donc entre dans cellule)
HCO3 et PO4: ne jouent pas un role significatif dans potentiel repos cell cardiaque
Quel sont les concentrations cytosolique (libre) extracellulaire et intracell. du Na, K et Ca?
- environ:
1) Na EXTRACELL. : 140mM / INTRACELL: 10mM
2) K EXTRACELL: et 5 mM / INTRACELL: 150 mM
3) Ca EXTRACELL: 3 mM / INTRACELL: 0 mM (dans réservoirs seulement - mais libre = 0)
Le potentiel de la cellule chez les mammifères tend vers le potentiel d’équilibre (potentiel de Nernst) pour les ions K+ (au repos) et le potentiel de Nernst pour les ions Na+ (pendant le potentiel d’action)
Quel est l’équation de Nernst du potentiel d’équilibre pour Na et K?
Potentiel d’équilibre (E) - pour Na et K où leur charge est de +1
E = (RT/F) ln( [ion]out / [ion] in)
où RT/F = 25mV
donc: E = 25mV x ln( [ion]out / [ion] in)
Lorsqu’on utilise la loi de Nernst pour le calcul du potentiel d’équilibre des ions Na et K - E Na = +61 mV et E K = -90 mV.
Expliquez ce qu’ils se passent pour ces ions au niveau de ses “seuils” d’équilibre? et entre les deux?
- La distribution des ions = influencé par le pot. membranaire
à ces potentiel d’équilibre donné, Na et K = ne sort pas et n’entre pas dans la cellule. ilscsont à l’ÉQUILIBRE
1) pour Na: si pot mem = devient plus POSITIF = Na peut SORTIR de la cellule
2) pour K :
a) pour tout les pot. membr plus positif ion K = sort de la cell.
b) si pot. membr devient plus nég (ce qui est rare en cond. physio. = cell. hyperpol et K peut entrer dans la cell. en suivant son gradient chimique
3) entre les deux pot. equilibre Na et K = GAMME de potentiel physiologique des cell. cardiaque
** ion K dans cell. en santé sort de la cell. naturellement et Na = ions déterminant pour entrée dans la cell dans la gamme de pot. physio
V ou F? Concernant le potentiel d’action et de repos :
Le potentiel de la cellule n’est pas constant. Dans les cellules excitables, le potentiel peut même atteindre transitoirement des valeurs positives suite à un stimulus important
VRAI
Complétez:
Les cellules cardiaques sont _____ et peuvent se _____ c’est- à-dire que le potentiel membranaire devient _____ de façon transitoire: potentiel d’action membranaire
Les cellules cardiaques sont EXCITABLES et peuvent se DÉPOLARISER c’est- à-dire que le potentiel membranaire devient POSITIF de façon transitoire: potentiel d’action membranaire
Sachant que les cellules cardiaques sont excitables et peuvent se dépolariser c’est- à-dire que le potentiel membranaire devient positif de façon transitoire: potentiel d’action membranaire et que s’il est suffisamment fort, ce changement local de polarité électrique peut se propager à l’ensemble de la cellule excitable et générer un potentiel d’action membranaire.
Qu’arrive-t-il au potentiel de la cellule lors de cette dépolarisation? Quelles sont les valeurs de voltage?
Le potentiel de la cellule passe alors soudainement de -90 mV à +20 mV.
C’est pourquoi on dit que le potentiel d’action membranaire est un phénomène tout ou rien
Il existe 2 réponses cellulaires possibles à un stimulus électrique, nommez et expliquez les
1- réponse passive où le voltage de la cellule est proportionnel au stimulus (plus faible que le potentiel seuil): réponse obtenue pour tous les types de cellules (réponse lorsque stimulus ne permet pas de franchir le seuil = passif)
2- réponse active où le voltage de la cellule n’est pas une fonction linéaire du courant injecté : le potentiel d’action des cellules excitables est caractéristique du type de cellule et se déclenche à partir d’un stimulus seuil:
2e réponse cellulaire à stimulus élect = propriété intrinsèque de la cell. : à partir du moment ou le stimulus injecté franchi le seuil (ds graphique on voir ligne pointillé -60 = le seuil de voltage) de voltage la réponse électrique qu’on obtient (pot action) est une rép tout ou rien (on peut dépasser le seuil d’un peu ou de bcp) on voit que la dépol et repol est identique (et c’est ca un pot. d’action) - dépol: une valeur positive est atteinte et ensuite repol. + ceci ce fait de facon complètement automatique