Cours 4 - Tonus vasculaire Flashcards
Nommez les 3 types de vaisseaux sanguins dans le corps humain
1- artères
2- veines
3- capillaires
Quels sont les 2 types d’artères ?
Artère de conductance (grosse artères)
Artère de résistance (petite artères)
Décrivez la structure des artères de conductance et de résistance
Structure de tout les artères:
- couche interne = intima formé de cell. endo (1 seule couche) + membr basal = compo matrice extracell.
- tunique moy = 1 ou plusieurs couche muscle vasculaire lisse + limitante élastique externe (= une couche fibre élastique - surtout ds gros artère)
- tunique externe = plus rigide (formé de collagène) = pour éviter l’éclatement
- ARTÈRE de conductance (grosse)
- achemine sang provenant du coeur au tissus en périphérie,
= sont très éleastique, flexible pour accomoder (répondre) la pression arterielle suite à chaque battement (amortissent la pulsatilité)
–> grosse artère comme aorte au nivesau tunque ext = possède neurone qui vienne alimenter le vaisseaux (vaisseau est tlm gros qu’il doit être nourrit par d’autre petits vaisseaux)
- ARTÈRE de résistance (petite)
* plus l’artère est petite, moins il y a de couche de cellules musculaires lisse
Décrivez la structure des veines
Veines: 1 seule couche musculaire lisse + 1 couche à l’intérieur de cell. endotheliales + aussi des valves qui aide à ramèner le sang
DANS CERVEAU:
veines ne contiennent pas de valves (car il y a l’effet de gravité) + PAS de musc. lisse, QUE des cell. endo
Décrivez la structure des capillaires
capillaire = où se fait les échange gazeux et échange de nutriments
composé de cell. endo + membr basale
+ cellules = péricytes qui ressemble au cellules musculaires lisses, mais ne le sont pas (ils ont une certaines propriété contractile mais pas autant qu’un muscle vasculaire lisse)
Les vaisseaux sanguins subissent un certain niveau de stress, donc certaines lois de l’hémodynamique ont été établit afin d’expliquez ce stress causé par la pression sanguine.
Quels sont ces 3 lois ?
Loi de Poiseuille
Loi de Laplace
Force de cisaillement
Expliquez la loi de Poiseuille
Loi de poiseuille = différence de pression (P1 > P2) pour qu’il y a un écoulement de sang.
–> Formule mathématique de résistance hydraulique (R):
R correspond à 8x la longueur vaisseaux sanguin x mu (viscosité)/ pi x rayon à la 4
(R=8.L.μ⁄ π.r^4) - L = longueur du vaisseau sanguin/ u = viscosité
**à retenir pour l’exam: r^4 = si on change un peu le rayon du vaisseaux sanguin = on a un facteur de 4 d’AUGMENTATION du débit
La loi de Poiseuille relie débit, pression
et résistance: Son application au système cardiovasculaire est une simplification
Expliquez la loi de Laplace
Relation entre tension T qui s’exerce en un point et la pression transmurale PT
**pression transmurale = enclanche un mécsnisme au niveau du muscle vasculaire lisse (voir diapo plus loin)
La loi de Laplace relie pression, tension,
rayon et épaisseur : Elle peut s’appliquer aux vaisseaux ou aux cavités creuses comme les cavités cardiaques
Expliquez la force de cisaillement
contrairement à la pression transmurale qui est une force PERPENDICULAIRE à la surface du vaisseau, la force de cisaillement = force PARALLÈLE (frottement du sang sur les cellules endo)
formule math:
stress de cisaillement = force de cisaillement / surface du vaisseau
Différent facteurs contribuent au contrôle du tonus myogénique, soit des facteurs extrinsèques (4) et intrinsèques (3).
Nommez-les
Extrinsèque
- SystèmeNerveuxSympathique
- Système Nerveux Parasympathique
- Hormonal
- Barorécepteurs
Intrinsèque
- Tonus myogénique (répond à la pression transmurale)
- Demande métabolique
- Endothélium
Tout les vaisseaux sanguins possèdent deux caractéristiques fondamentales communes qui détermine le niveau de tonus vasculaire FINALE.
Nommez-les
- caractéristique principale: le contrôle de la concentration calcique intracellulaire des cellules musculaires lisses
–> concentration calcium dans cytosol (LIBRE) qui détermine la contractilité du vaisseau - plus de calcium ds cytosol = plus de contraction du vaisseaux
- sensibilité de l’appareil contractile
Expliquez brièvement le mécanisme myosine-actine qui permet la contraction
Calcium lie la calmoduline (forme complexe ca-calmo) = complexe transforme l’atp en adp = PHOSPHORYLATION chaine myosine qui fait en sorte qu’elle va se décrocher des filament myosine et d’actine (crée une machine qui s’accroche et décroche au filam. d’actine/myosine = cause une contraction
MÉCANISME myo-act :
- Tête Myosine s’attache à l’actine (ADP et Pi attaché à tête myosine)
- Tête Myosine pivote et se plie pour tirer le filament d’actine en glissant vers la ligne M (ADP et Pi sont relâché = forme ATP)
- ATP formé s’attache à la tête myosine = détachement de l’actine
- Hydrolyse d’ATP en ADP et Pi qui s’attache à la tête de myosine = tête myosine revient en position “droite” et s’attache à l’actine
artérioles = artères de résistance (petits artère) = ont une de pression 60mm Hg on a env. 200 nM de Ca qui explique la pression physiologique du sang.
MAIS la pression artérielle des veins est le 15 mmHg
Comment ça?
pression artérielle diminue des gros vaisseaux vers petit
pression artérielle des veines = 15 mm Hg
press. artérielle des artérioles (très musculaire et résistante à la pression, donc a une pression plus haute = 60 mmHg)
quand les vaisseaux sont plus petit, moins la pression est haute
plus il y a de Ca cytosolique (libre) = lien direct entre qté de Ca et diamètre du vaisseau (donc niveau contraction du vaiss. sang)
DONC: plus il y a de calcium, plus le vaisseau est contracté, plus le diamètre est petit
ET : si on dim pression = diamètre artérielle est plus élevé (et contrairement)
Nommez les source de calcium CYTOSOLIQUE extracellulaire (2) et intracellulaire (2). Quels sont les principaux?
EXTRACELLULAIRE:
- Influx via canaux calciques voltage- dépendants (CaV1.2) = source principale de calcium (source #1)
- Influx par les canaux TRPs
INTRACELLULAIRE: - Libération du calcium par le reticulum sarcoplasmique: A) Récepteurs à la ryanodine (RyR) B) Récepteurs à l’IP3 (IP3R) = voie principale
- Mitochondries (échange ca2+ directement avec reticulum endoplasmique (indirectement responsable du niveau calcium ds cytosol))
Expliquez les tendances observées dans la cellule contractile:
- De quoi dépend l’ouverture des canaux calciques extracell?
- Quels ions entre et sort de la cellule en dépol et hyperpol?
- Quel est le potentiel membranaire de repos?
- Les canaux sont-ils toujours fermés?
- Pourquoi est-ce que le rét sarco est important?
- Que dire p/r au Ca et le noyau?
L’ouverture des canaux calcique extracell. = dépend du potentiel membranaire (potentiel membranaire = dépend échange ionique à travers la membrane)
calcium entre = dépolarisation
potassium sort = hyperpolarisation
potentiel membranaire de repos = -45mV
-45mV = ouverture des canaux de base mais ouvert. pas si grande (qui laisse passé un peu de calcium)
les canaux = ne sont pas tjrs fermés
ils sont un peu ouverts et un peu fermé au repos
–> quand on dit “ouvert” c’est qu’il y a plus de probabilité que le calcium va passé parce que les canaux sont plus souvent en position ouverte
rét. sarco= IMPORTANT car 1ère source de ca qui est libéré dans cell. pour contraction
on sait que Ca entre dans le noyau, mais son rôle a ce niveau = mal compris encore
Expliquez le lien entre le potentiel membranaire et la vasoconstriction/vasodilatation d’un vaisseaux.
Pour ce faire, expliquez ce qu’il ce passe en :
- Dépolarisation
- Au repos
- Hyperpolarisation
Il y a-t-il une exception?
1- Dépolarisation : pot plus élevé (env. -30)
–> ouverture canaux cal. = ca entre ds cell= stimule RyR
sortie ca du rétic. sarc. DONC BCP plus de calcium dans cytosol = VASOCONSTRICTION
2- Au repos : -45mV
–> entré plus modérée + sortie modérée compensé par réentré du ca = BASAL TONE
3- Hyperpolarisation : pot plus faible (env. -70)
–> FERMETURE canaux calc (probabilité fermeture car jamais tot. fermé ) + pas bcp d’entré de ca et bcp de sortie du potassium = VASODILATATION
**IMPORTANT:
dépol = VA VERS LA contraction
hyperpol = VA VERS LA vasodilatation
- dans RET. SARCO = 2 voie:
1. RR = augmente ca de facon LOCALE (pas GLOBAL)
2. RÉCEPT. IP3 = aug ca dans cytosol DE FACON GLOBALE
- dans RET. SARCO = 2 voie:
*EXCEPTION: dans cellules vasculaire musculaire lisse:
canal BK = canal potassique dépendant du calcium peut être HYPERPOLARISÉ par une sortie LOCALE (et non GLOBALE) du Ca2+ via la voie du récepteur RR (ryanodine) autour du canal BK = cause la SORTIE du K = vasoDILATATION
*donc exception où on a une augmentation de Ca qui cause une dilatation du vaisseau
Nommez tout les canaux CALCIQUES important pour le contrôle du tonus myogénique
- Canaux calciques voltage dependant
- Canaux calciques de type TRP
- Canaux calciques de type Cl-
- Canaux calciques de type K+
Expliquez ce qu’il se passe au niveau des canaux calciques VD. Leur structure, quand seront-il inactif/actif
sous unité alpha = à 4 domaine qui forme le pore du canal et en tout il y a 4 sous-unités
à -45 = moyennement activé
donc variation de potentiel membr, entre 0 et -50 qui va déterminer son niveau d’activation/inactivation
plus c’est dépol = plus on a une activation des canaux calciques voltage dépendant (vers 0)
plus c’est vers -50 = plus il y a inactivation des canaux calciques VD
V ou F? concernant les canaux calciques de type TRP:
1-certains de ces canaux = sensible à l’étirement
c’est important car si un stress (pression sur la cell.) arrive à la cellule qui cause un étirement (déformation de la cell.) = provoque l’inactivation de ces canaux
2-chang pot. membr stimule certains de ces canaux dans les vaisseaux sanguin
aussi, TRPV = sensible à l’étirement
les deux sont vrais
Nommez les 6 caractéristiques des canaux calciques de type Cl-
(leur sensibilité, activé par qui, active quoi, responsable de quoi)
1- Canaux activés par le calcium (Clca)
2- Canaux sensibles au volume (quand il y a un oedeme par ex. il son activé)
3- Activation = dépolarisation vers -20 mV
4- Activation des canaux calciques
5- responsables de la contraction des cellules musculaires lisses
6- Pharmacologie peu spécifique
Il existe 5 type de canaux calciques de type K+ , nommez-les
- KATP (dépendant de l’ATP)
- KIR (inward rectifier)
- BK (dépendant du Ca)
- KV (voltage gated)
- K2P (2 pore domain)
Donnez les 2 caractéristiques des canaux calciques de type K+
1- Ouverture de canaux K+ provoque une hyperpolarisation de la membrane cytoplasmique = canaux sont responsable de la vasodilatation
2- Diminution de la Po des canaux calciques
*il y a plusieurs type de canaux K - dans tout les cas = canaux qui engendre une vasoDILATATION
Les canaux calcique de type Katp sont activé par quoi?
Activés par un déséquilibre du ratio ADP-ATP
Diminution de la concentration d’ATP ou augmentation de la concentration d’ADP = activation des canaux
Les canaux calcique de type Kv sont activé par quoi?
Activés par une dépolarisation de la membrane = il va y avoir une action compensatoire p/r au canaux calcique VD
Les canaux calcique de type Kir sont activé par quoi? quel est leur role? pourquoi est-il important?
canaux les plus important au niveau du contr. tonus = Kir (rectifiant rentrant ou inward rectifier) - porte a confusion, car + il y a de k+ extra, plus on fait sortir le K+ et plus il y a de K+ extracell !
Activé par le K+ extracellulaire
MAIS jusqu’à une certaine concentration (20 mM de K+ = ce qui est très élevé) et ensuite ca fait le contraire (fermeture des canaux Kir) une fois que le potentiel membranaire devient trop hyperpolarisé
responsable de faire SORTIR le potassium qui induit vasoDILATATION
Important mécanisme d’hyperpolarisation des cellules musculaires lisses vasculaires:
- Nuages potassiques
- EDHF
- Couplage neurovasculaire
Expliquez le mécanisme d’exception des canaux calcique de type BKca
canal = dépendant de la ca cytosolique
récepteur IP3 et ryanodine au niveau du ret sarco.
qd IP3 activé = sortie ca vers le cytosol en général = contraction
qd ryanodine activé = sortie de ca très LOCALISÉ = étincelles calciques
étincelle de Ca = situé près des BK ce qui les active et fait sortir le Ca = crée une vasodilatation (hyperpolarisation) *exception
DONC:
- si on active les récepteurs IP3 = on a une CONTRACTION
- si on active les récepteurs RR = on a une DILATATION
Expliquez l’effet d’une pression transmurale (stress d’étirement) à long terme. Pourquoi est-ce qu’un tonus vasculaire est-il développé?
*press transmural = stress d’étirement = force perpendiculaire à la surface du vaisseaux sanguin
qd il y a du calcium dans tissus vasculaire (donc une capacité contractile), mm si on augmente la pression artér. = diamètre de l’artère ne change pas (développe un tonus) car il y a aug. présence de calcium
normalement, tissus vasculaire = s’accomode aux changement de pression artérielle qui augmente/diminue diamètre (étirement du tissus)
expliquez l’expérience fait en laboratoire pour étudier les mécanisme responsable de la contractilité? et les artères de résistance?
1- MÉCANISME contractilité:
un seg de vaisseau sanguin qu’on attache a 2 crochet + baigne dans un bain de solution physiologique oxygéné
crochet = attaché à un transducteur de pression = détecte chaque contraction du vaisseaux sanguin
qd vaisseau contracte = sa tire = peut être traduit en terme de pression (donnée informatique)
ajd on peut ajouter des drogues, agonistes.. pour étudier l’effet sur les vaisseaux
MAIS plus tant utilisé de nos jours pcq il y a pas de débit / courant circulant (donc il nous manque une composante) - mais reste interessant pour certaines études avec le moins de paramètres possible (ex. étude des mécanismes responsable de la contractilité complètement indépendante du débit sanguin)
2- ARTÈRES de résistance:
ce système = très pertinent pour l’étude d’artère de résistance
car mm type de système que diapo précédent MAIS on y ajout la composante du débit sanguin
Quelle conclusion peut-on faire p/r aux stress subit par un vaisseaux et leur réponse (constriction/dilatation)
force cisaillement = ACTIVE cell. endo —> libération de vasodilatateur qui viennent COMPENSER cette force et contraction est moins élevé
pression trans = ACTIVE cell. vasc. lisse —> contraction
*on rajoute le stress d’étirement qui active l’endo = effet endothelium intervient car on a la force de cisaillement qui compense le stress d’étirement (press.transm) - compensation des cell. endo se traduit en une pression MOINS élevé
Qu’arrive-t-il au niveau de la contractilité d’un vaisseau si on augmente la pression en condition normale et si les canaux calciques sont bloqué?
a) condition normale:
pression intravasculaire: si on augmente la pression =
1.augmentation nievau ca
2. diamètre vaisseau = augmente de nievau transitoire et ensuite revient au niveau de base
b) canaux calciques bloqués:
1. aug pression SANS augmentation de ca
2. dimètre = tjrs dilaté et ne revient pas à sont état de base (comme un élastique qu’on étire trop longtemps = reste gros)
Expliquez le mécanisme qui s’ensuit d’une augmentation de pression transmurale (5)
a) étirement des Cellule musculaires lisses
b) Ouverture de canaux perméables aux cations, les TRPs (Transient Receptor Potential Channels) = qui sont sensibles à l’étirement
c) Entrée de cations induit une dépolarisation = aug Ca INTRACELL. généralisé
d) Ouverture des canaux calciques
+ e) rétroaction NÉGATIVE des canaux BKca –> pour créé un équilibre (par étincelle ca par RR)
résumé:
*étirement = crée une déformation au niveau de matrice extracell. = activation canaux calciques VD qui sont sensible à l’étirement (TRP) qui créé une aug du calc. cytosolique généralisé et contraction myogénique
que ce passe-t-il suite à l’augmentation de la pression artérielle à court terme? et chronique?
augmentation pression artérielle à court terme = tonus myogénique
hypertension artérielle = aug pression à long terme (chronique) = remodelage vasculaire (paroi devient plus robuste pour s’adapté à une grande pression en tout temps