II- 15 Physiologie du système cardiovasculaire

Question 1

Système cardiovasculaire

• composantes ?
• fonctions et objectifs ?
• système vasculaire : description ?

Answer 1

3 composantes reliées entre elles
-coeur : organe moteur ou pompe : 5L/min de sang dans les vaisseaux

• sang : transporteur de nutriments, déchets et gaz
• vaisseaux sanguins : réseau fermé : circulation de sang

Objectifs :
☞ apporter O2 et nutriments aux tissus et ôter les déchets, CO2 et chaleur
☞ communication des cellules entre elles : hormones dans le sang

Système vasculaire :

• artères : principaux réseaux de distribution
• artérioles : régulation du débit sanguin
• veines : transport du sang vers le coeur
• capillaires : principaux vaisseaux d’échange

Fonctions du système cardio-vasculaire :

• trasport (O2, CO2, hormones)
• élimination (CO2, lactates)
• distribution aux cellules (nutriments, O2)
• régulation (température, pH, volume d’eau)

Question 2

Vascularisation du coeur

Answer 2

-paroi du coeur : vaisseaux (O2 et nutriments aux cellules cardiaques) disposés en couronne = circulation coronaire

1- artères coronaire: naissance à la base de l’aorte

• artère coronaire gauche
→ artère interventriculaire antérieure pour les 2 ventricules
→ rameau circonflexe pour l’oreillette et le ventricule gauche

• artère coronaire droite
→ artère interventriculaire postérieur pour 2 ventricules
→ rameau marginal pour l’oreillette et le ventricule droits

Paroi du coeur : vaisseaux (O2 et nutriments aux cellules cardiaques) dispose en couronne = circulation coronaire

2- veines coronaires

• grande veine (face antérieure du coeur)
• veine moyenne (face postérieure du coeur)

→ dans le sinus coronaire (face coronaire) dépourvu de musculature lisse (diamètre invariable)
→ oreille droite

Question 3

Circulation coronaire

Régulation du flux sanguin ?

Answer 3

Circulation locale, intramurale (dans la paroi même du coeur)

• côté gauche : système à haute pression : circulation du sang intermittente/coronaire gauche

• systole : P sang (ventricule gauche) > P sang (aorte) → artère coronaire gauche non perfusée
• diastole → perfusion de l’artère coronaire gauche

• côté droite : système à basse pression
→ circulation du sang continue/coronaire droite

Au repos, extraction physiologique de 80% d’O2 par le myocarde
-travail plus important = ↑ consommation d’O2 = ↑ débit coronaire (car pas de possibilité d’augmenter extraction O2 du sang)

Capacité d’ajuster le débit coronaire en potentiel des besoins (en réponse à ↓ locale de pO2, ↑ acide lactique et d’ions H+, ↑ d’adénosine)

Régulation de l’irrigation sanguine cardiaque :
• Débit coronaire Qc = pression perfusion coronaire / résistance coronaire

 •  Quantité d'O2 délivrée au myocarde = Qc * (O2 artérielle - O2 sinus coronaire)

La circulation coronaire a une capacité d’extraction d’oxygène maximale. Pour s’adapter à l’effort, les besoins en oxygène seront donc couverts par une augmentation du débit qui d’opérera par vasodilatation dans les couches sous-épicardiques.

Le flux coronaire est sous triple régulation
• Autorégualtion métabolique :
- vasodilatation par
→ adénosine (principal médiateur régulant le flux coronaire, formé apr dégradation de l’ATP)
→ NO

 •  régulation neuro-hormonale (SNA) :  → récepteurs α2- vasoconstricteurs dans les vaisseaux épicardiques : ↓ flux  → récepteurs β2 vasodilatateurs dans les artérioles de résistance : ↑ flux → récepteurs M3 parasympathiques : vasodilatation : ↑ flux : 

 •  facteurs endothéliaux  → endothélium : couche de cellules recouvrant la surface interne des vaisseaux sanguins → régule le tonus vasculaire par libération de substances vasoactives - vasodilatatrice : NO, prostacyclin, bradykinine - vasoconstrictrices ; angiotenisne II, trombxane A2, radicaux libres

Question 4

Innervation cardiaque :

• sympathique ?
• parasympathique ?

Answer 4

Absence d’innervation motrice volontaire mais innervation végétative parasympathique et sympathique : adaptation aux influences extérieures

-fibres sympathiques : CARDIO ACCELERATEUR
moelle thoracique (nerf cardiaque)
→ relais ganglion stellaire
→ innervation des oreillettes et des ventricules (noradrénaliine et récepteurs β1 adrénergiques: Gs => ↑ AMPc)
• effet inotrope +
• effet chronotrope +
• effet dromotrope +
• effet bathmotrope +
• accélération de la relaxation cardiaque

-fibres parasympathiques : CARDIOMODERATEUR
bulbe rachidien (noyau du nerf vague X)
→ relais paroi même du coeur
→ innervation seulement des oreillettes (acétylcholine et récepteurs muscariniques M2 : protéine Gi => ↓ AMPc)
• bradycardie
• effet chronotrope -
• effet dromotrope -
• effet ionotrope -
• ⚠ pas d’effet bathmotrope négatif (relatif à l’excitabilité cardiaque)

Question 5

Cavités du coeur

Answer 5

4 cavités :

• 2 cavités supérieures = oreillettes droite et gauche
• 2 cavités inférieures : ventricules droit et gauche

Volumes différents selon la cavité
OD > OG
VD > VG

Entre le coeur droit et coeur gauche :

• pas de communication chez l’adulte : séparation par la paroi centrale = septum avec septum inter-auriculaire et inter-ventriculaire
• fonction synchrone

Tissu conjonctif entre oreillettes et ventricules : isolant électrique (pas de passage de PA)

Question 6

Valves du coeur

Answer 6

Orifice de communication entre les O et les V ou entre les V et les artères
→ valves = clapet anti-retour à fonction mécanique passive (pressions -dépendantes)

• valves auriculo-ventriculaire : entre O et V

• à droite : valve tricuspide (3 lames triangulaires)
• à gauche : valve mitraille (2 lames)
• attachement des lames par des cordages tendineux sur les muscles papillaires (face interne des V)
• fermeture des valves (début systole ventriculaire) → bruit long, sourd grave = “toc”

• valves sigmoïdes

• situées entre les V et les artères
• VG/ aorte : valve aortique
• VD/ tronc pulmonaire = valve pulmonaire
• godet formé de 3 lames semi-lunaires
• fermeture des calices (début diastole ventriculaire) → bruit bref, sec et aigu = “tac”

Question 7

Pathologies des valves ?

Answer 7

☞ Insuffisances valvulaires
- insuffisance mitrale
Mauvaise obturation entre l’OG et le VG → reflux du sang pendant la systole ventriculaire dans l’OG (hypertrophie) → circulation pulmonaire difficile

-insuffisance aortique
Lésions de la valve aortique → reflux de sang pendant la diastole ventriculaire dans le VG (hypertrophie) → asystolie

☞ Bruits anormaux
Souffles valvulaires
-troubles valvulaires : souffles = bruits anormaux / écoulements turbulents du sang
- causes anatomiques : sténose mitrale, insuffisance mitrale, sténose aortique, insuffisance aortique

Souffles d’autres origines
-ex : ↓ viscosité du sang => ↑ vitesse d’écoulement du sang = souffle anémique

NB : toxiques : 
 Benfluorex (MEDIATOR) : retiré du marché
- dexfenfluramine - retiré du marché
- norfenfluramine - retiré du marché
→ anorexigènes dérivés des amphétamines

Rappels sur les valves :
- empêchent le reflux du sang d’une cavité vers une autre

Mécanisme :
- activation du récepteur 5-HT2B de la sérotonine présent sur les valves cardiaques
Histologie : plaques de prolifération de myofibroblastes

Question 8

Paroi du coeur et péricarde ?

Answer 8

Constitution : 3 couches

• péricarde (couche externe)
• myocarde (tissu musculaire cardiaque)
• endocarde (cellules endothéliales) → éviter toute coagulation du sang. L’endocarde se prolonge, en dehors du coeur, par la tunique interne des artères et des veines : l’intima.

Structure : sac membraneux étanche
→ entoure, protège et maintient le coeur en place
- une partie fibreuse externe : attache le coeur au diaphragme et aux gros vaisseaux
- partie séreuse interne : 2 feuillets
• feuillet pariétal externe
• feuillet viscéral interne / péricarde séreux = épicarde
• espace péricardique : mince pellicule de liquide séreux = liquide péricardique

• partie fibreux : qui est le plus externe

☞ pathologies : péricardites (inflammation), tamponnade (↑ liquide ou hémorragie dans la cavité péricardique)

Question 9

Structure histologique du myocarde ?

Contraction mécanique ?

Answer 9

Myocarde = muscle strié involontaire, innervé par le SNA

2 types de cellules musculaires différentes : moins 50% des cellules myocardiques mais 80% du volume (cellules endothéliales, fibroblastes)

    ☆ les cardiomyocytes indifférenciées (extranodaux) → formation de deux réseaux (syncitiums) distincts : auriculaire et ventriculaire → contraction du coeur - cellules ramifiées contenant 1 ou 2 noyaux. connectées entre-elles, elles forment un réseau soutenu par un tissu conjonctif : l'endomysium qui est un ensemble de cellules permettant d'apporter les nutriments aux cardiomyocytes.

• myofibrilles : très nombreuses et parallèles entre elles, composées de sarcomes qui s’étendent d’une strie Z )) l’aire.
  les sarcomes sont composées de
  • filaments épais qui ont composés de molécules de myosine. Les têtes de myosine peuvent se fixer sur l’actine : l’ensemble forme le disque sombre.
  • filaments fins qui sont constitués d’une double rangée de molécules d’actine formant un disque clair.
  La troponine et la tropomyosine ont pour rôle d’empêcher la myosine de se fixer su rl’actine en masquant les sites de liaisons actifs entre ces deux molécules.
  NB : la troponine est une protéines constituée de 3 sous-unités distinctes (protéines hétérotrimétriques
• troponine C (Tc) : sous-unité qui se lie avec le Ca2+
• troponine I (Ti) : sous-unité qui inhibe la liaison entre l’actine et la myosine
• troponine T (Tout) : sous-unité qui se lie à la tropomyosine

↪ Quand le Ca2+ est libéré du réticulum sarcoplasmique, il va se fixer sur la troponine qui va changer de conformation et déplacer la tropomyosine. Ce changement de conformation va laisser apparaitre les sites d’interaction entre actine et myosine “libre” pour permettre l’interaction actine-myosine.

• La myosine va interagir avec l’actine, la molécule d’ADP sur la tête de la myosine est libérée permettant le basculement de la tête de myosine qui va “remonter” le filament d’active vers la ligne M et donc provoquer le raccourcissement du sarcomère : contraction.
• La tête de myosine va ensuite lier une molécule ATP, ce qui va provoquer sa séparation du filament d’actine.
• La molécule d’ATP va être hydrolysée en ADP, la myosine sera de nouveau prête à interagir avec l’actine.
  • le sarcolemme = membrane plasmique de la cellule musculaire. Elle se creuse pour former des tubules T qui rejoignent le réticule sarcoplasmique. Le tubule T va permettre d’amener le potentiel d’action jusqu’à l’intérieur de la cellule et d’activer le réticule qui va libérer le calcium.
  • réticule sarcoplasmique entoure la myofibrille. Il intervient dans la régulation de la contraction musculaire. C’est un réservoir intracellulaire d’ions Ca2+.

Le cardiomyocyte est court, ramifié et strié. Il est connecté à la cellule voisine par des disques intercalaires composés de desmosomes et de jonctions gap.

    ☆ les cardiomyocytes nodaux ou cellules cardionectrices  = constituent le tissu nodal → génération et conduction des potentiels d'action

↪ Il existe 2 potentiels d’actions :

• le potentiel d’action dans une cellule qui se contracte (dans les cardiomyocytes contractiles)
• le potentiel d’action automatique généré par les cellules du tissu nodal (les cardiomyocytes automatiques)

NB : Le potentiel d’action est l’enregistrement de la différence de potentiel entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule.
Dans une cellule au repos, intérieur - et extérieur +
☞ potentiel de repos = -90 mV
A l’extérieur, on retrouve majoritairement Na+ et Ca2+
A l’intérieur, on retrouve majoritairement K+

Pendant le potentiel d’action : dépolarisation, c’est-à-dire inversement de polarité : intérieur + et extérieur -
Cette dépolarisation est due à des courants ioniques : ouverture et fermeture de canaux ioniques.

Question 10

Cardiomyocytes indifférenciées

Answer 10

= cellules musculaires allongées, cylindriques, bifurques de grande taille

↪ sur le petit côté / membrane : stries scalariformes ou disques intercalaires

• gap junctions = nexus = jonctions communicantes : passage rapide d’ions et de petites molécules
• desmosomes = zones de jonction serrée

↪ sur le grand côté / membrane :
- invaginations = tubules T → rapprochement entre extérieur et intérieur de la cellule

• réticulum sarcoplasmique avec citernes aux extrémités en contact avec les tubules T → triade et diades = réservoir de Ca2+ cellulaire
• cytoplasme riche en mitochondries → énergie et riche en myofibrilles → contraction
• un seul noyau

Question 11

Cardiomyocytes nodaux et tissu nodal

Answer 11

Caractère musculaire atténué

• très pauvre en myofibrilles
• très riche en nexus

-cellules auto-excitables = cellules “pacemaker”
→ production spontanée et rythmée de potentiels d’actions → génération du rythme cardiaque

• cellules regroupées pour former des noeuds et un réseau de conduction = tissu nodal

Tissu nodal
-noeud sinusal de Keith et Flack (OD)= centre rythmogène
→ en haut de l’OD à côté du débouché de la veine cave supérieure
→ arrivée de fibres parasympathiques et sympathiques : module l’activité de ce centre de l’automatisme cardiaque

• noeud atrioventriculaire d’Aschoff et Tawara
  → entre OD et VD
  → à l’origine du faisceau atrioventriculaire de His = seule voie de communication électrique entre les O et V

-le faisceau de His
→ division en 2 branches droite et gauche de part et d’autres de la cloison interventricualire dans le septum interventriculaire

• le réseau terminal de Purkinje
  → tapisse les ventricules, remonte de l’apex jusqu’à la base
  → sert à la contraction des ventricules droit et gauche

☞ Au repos, le potentiel de membrane de la cellule du noeud sinusal n’est pas stable : potentiel entraîneur. Ce potentiel entraîneur amène la membrane au potentiel d’ouverture des canaux calciques: création du potentiel d’action (propriété d’auto-excitabilité)
Ce potentiel est conduit à grande vitesse vers les myocytes contractiles par le tissu nodal et permet leur dépolarisation.

Question 12

Genèse des influx cardiaques ?

Answer 12

Point de départ des influx électriques cardiaques : noeud sinusal = centre d’autorythmicité ou pacemaker cardiaque

1) un potentiel de membrane instable entre -60 et - 40 mV = potentiel pacemaker ou rythmogène
- ↑ spontanée de ce potentiel = dépolarisation lente → seuil d’excitation (-40 mV) → déclenchement spontané d’un PA
↪ courant “bizarre” ou funny = If
=> perméabilité Na+ > perméabilité K+ → entrée nette de Na+
- courant activé pendant la diastole
- site de fixation de l’AMPc sur la partie cytoplasmique du canal → régulation directe de l’ouverture des canaux If par la [AMPc] cellulaire

2) dépolarisation rapide non maintenue
- courant entrant de Ca2+ : ouverture canaux Ca2+ de type lite (CaL)

3) dépolarisation rapide
- courant sortant de K+ : ouverture canaux K+ voltage-dépendant

→ cellules du tissu nodal → dépolarisation spontanée +/- rapide en fonction de la région, plus rapide au niveau du noeud sinusal → impose le rythme du coeur

Question 13

Régulation de la vitesse de dépolarisation spontanée ?

Answer 13

Régulation de la vitesse d dépolarisation spontanée = rythme cardiaque par le SN végétatif sympathique et parasympathique
→ modulation de [AMPc]

STIMULATION DU SYMPATHIQUE
-noradrénaline / récepteurs β1
-Gs : + AC donc ↑ [AMPc]
- ↑ perméabilité des canaux If
→ ↑ vitesse de dépolarisation spontanée
→ ↑ fréquence cardiaque = effet chronotrope + = tachycardie
→ ↑ vitesse conduction atrioventriculaire = effet dromotrope +

STIMULATION DU PARASYMPATHIQUE

• acétylcholine/ récepteur M2
• Gi : - Ac donc ↓ [AMPc]
• ↓ perméabilité des canaux If
• ↓ vitesse dépolarisation spontanée
• ↓ fréquence cardiaque = effet chronotrope - = bradycardie
• ↓ vitesse conduction atrioventriculaire = effet dromotrope -

☞ équilibre entre le SN parasympathique et sympathique avec prédominance au repos du SN parasympathique = tonus cardia-inhibiteur permanent = 70 battements/min (vs 100 battements/ min sans innervation végétative)

Question 14

Propagation des influx cardiaques

Answer 14

1) propagation des influx à partir du noeud sinusal
2) dépolarisation des fibres auriculaires → contraction des oreillettes
3) noeud atrioventriculaire (T 50 ms) avec fibres de diamètre plus petit → propagation dans le faisceau de His retardé → fin de contraction des oreillettes
4) faisceau de His et ses deux branches → apex du coeur
5) fibres de Purkinje à grand diamètre
6) dépolarisation des ventricules (T 150 à 200 ms) → contraction des ventricules d l’apex vers la base → mieux vider le contenue des ventricules/contraction

☞ Les faisceaux de James, Mahaim, et Kent sont des faisceaux qui n’existent que l’état pathologique et qui sont responsables de pré-excitation ventriculaire ou syndrome de Wolff Parkinson White

Question 15

Facteurs modulant le rythme cardiaque ?

Answer 15

Rythme sinusal = 60-100/ min

Bradycardie : FC < 60 /min
Tachycardie : FC > 100/min

Artythmie : trouble de l’activité électrique du coeur, paroxystique ou permanent

AGE : ↑ rythme chez le foetus (150 battements/min) et le nouveau-né (120 battements/min)

SEXE : rythme plus rapide chez la femme

TEMPERATURE : ↑ de la T° = ↑ rythme (tachycardie/fièvre) // ↓ T° = ↓ rythme (animaux sang froid)

Rythme cardiaque normal (adulte) : 70 battements/min

• irrégulier : arythmie
• plus lent : bradycardie
• plus rapide : tachycardie

Question 16

Troubles du rythme et rythme anormaux

Answer 16

Physiologiquement: toute la partie du tissu nodal dépolarise localement

En situation pathologique (ischémie, acidose, stimulation adrénergique) → dépolarisation anormale des cellules cardiaques → automatisme anormal : arythmies

✯ Rythme nodal
= substitution comme pacemaker du noeud sinusal par le noeud auriculo-ventriculaire
→ rythme plus lent : 40 à 50 battements/min
→ propagation simultanée de la dépolarisation aux O et aux V
→ ECG : inversion onde P marquée par QRS

✯ Blocs cardiaques
= anomalie de conduction entre les oreillettes et les ventricules
☞ Conduction totalement bloquée = bloc cardiaque complet de 3e degré
→ interruption du faisceau de His ou atteinte du noeud AV
→ contraction séparée des O et des V, rythme plus lent dans les V : 20 à 40 battements/min : rythme idioventriculaire
→ ischémie cérébrale avec étourdissement et évanouissement : syndrome de Stokes-Adams

☞ Conduction ralentie = bloc cardiaque incomplet

• de 1er degré : tous les influx auriculaires parviennent aux V (ECG : intervalle PR allongé)
• 2e degré : tous les influx auriculaires ne parviennent pas aux V

✯ Extrasystoles = contractions anticipées du coeur en réponse à une excitation surajoutée générée par un foyer ectopie
→ extrasystole auriculaire : tachycardie auriculaire ou extrasystoles ventriculaires : tachycardie ventriculaire
→ succession d’extrasystoles : tachycardie paroxystique
→ nombre de battements des O > possibilité conduction faisceau de His: succession ondes = flutter auriculaire

✯ Torsades de pointe
= trouble de la dépolarisation ventriculaire
→ dépolarisation retardée = QT long
→ succession de complexes QRS élargis / amplitudes variables
→ causes : “médicaments torsadogèes” ou canalopathies (K+)
⚠ inhibition pharmacologique du canal hERG: QTL acquis
↪ Inhibition du courant ionique de repolarisation

✯ Fibrillations
= dissociation des contractions des fibres entre-elles
→ auriculaire ou ventriculaire
→ ventriculaire : mortelle car inefficacité du coeur

Question 17

Contraction du muscle cardiaque : courants ioniques générés par l’arrivée des influx ?

• PA ventriculaire ?
• PA sinusal ?

Answer 17

☞ Pour le PA ventriculaire
- influx électrique (noeud sinusal) puis…

• Phase 0 : entrée de Na+ (ouverture canal Na+ VD)
  La dépolarisation est due à une entrée rapide de Na+ dans la cellule (INa) : le potentiel passe de -90mV à 20 mV
• Phase 1 : phase de repolarisation initiale
  • PA sinusal :
  
  • les canaux Na+ sont inactivés
  • les canaux CavT (voltage-dépendants) sont activés : entrée de Ca2+
  • ouverture canaux K+ Ito (voltage-dépendants) activés précoce et transitoire (Ito) : sortie de K+ → repolarisation transitoire
• Phase 2 = plateau de dépolarisation
  
  • ouverture des canaux CaL voltage-dépendants (CaV 1.2) à ouverture lente (IcaL, phases 0 et 1) → entrée de Ca2+ dans la cellule
• fermeture simultanée des canaux K+ VD précoces → moindre sortie de K+
• ouverture du canal potassique voltage-dépendant HERG (sortie de K+)
• activation de l’échangeur Na+/Ca+ par entrée initiale de Na+ → entrée de Ca2+ (Ica)
  ☞ MAIS ↑ [Ca2+] cytosolique reste insuffisante pour une contraction des cellules myocardiques
• ↑ [Ca2+] cytosolique : ouverture des canaux à ryanodine (RyR) du réticulum sarcoplasmique : sortie massive de Ca2+ = CICR (Calcium-Induced Calcium Release)
  ⚠ différence de fonctions entre canaux RyR cardiaques et canaux RyR des muscles squelettiques à ouverture mécanique
  (Dans le muscle strié squelettique il n’y a pas ce couplage dit chimique et le couplage est avant tout mécanique. Cela signifie que les DHP-R sont physiquement liés aux récepteurs à la ryanodine de type 1 cette fois-ci (notés Ryr1) et lorsqu’un potentiel d’action musculaire arrive au niveau du DHP-R d’un tubule T, celui-ci active par couplage mécanique les Ryr1. Cela implique que la suppression de calcium extracellulaire n’affecte en rien la capacité des cellules musculaires striés squelettiques à pouvoir continuer de se contracter contrairement aux cellules musculaires cardiaques (le DHP-R n’étant pas lié physiquement aux Ryr2 dans ce dernier cas et l’ouverture des Ryr2 étant calcium-dépendante, voir CICR)
• liaison des ions Ca2+ et de la troponine C → glissement des filaments fins entre les filaments épais → contraction des cardiomyocytes

☞ fin du plateau
- pic [Ca2+] cytosolique
→ + échangeur Na+/Ca+ (sens inverse/début du plateau)
→ sortie de Ca2+
→ + Ca2+ ATPase du RS (activité du degré de phosphorylation du phospholamban) → recapture de Ca2+ dans le RS

☞ ↓ [Ca2+] cytosolique → relaxation des cardiomyocytes
☞ durée de la phase 2 ou phase plateau de dépolarisation = 250 ms (temps d’accumulation des ions Na+ et Ca2+ dans le cytosol)

• Phase 3 : repolarisation :
  
  • moins d’entrée de Ca2+ par les canaux CavL
  • sortie très importante de K+ par des canaux potassiques : K+VD à activité retardée → sortie passive de K+ (IKr et IKs)
• Phase 4 : phase de repos : inversement des concentrations ioniques cellulaires : Na+ sort de la cellule et K+ entre dans la cellule
  
  • Na/K ATPase : entrée de K+ et sortie de Na+
  • NCX : échangeur Na+/Ca2+
    = processus actif (ATP) → ajustement des [K+] et [Na+]

    ☞ Pour le PA sinusal  1) Potentiel instable par le canal HCN (entrée de Na+ et sortie de K+ pour le courant pacemaker "If") : potentiel entre - 60 et -40 mV ≈ potentiel pacemaker ou potentiel rythmogène ↑ spontanée de ce potentiel = dépolarisation lente  → seuil d'excitation (-40 mV) : déclenchement spontané d'un PA •  courant "funny" ↔ ouverture des canaux If : perméabilité Na+ > perméabilité K+  → entrée nette de Na+

• courant activé pendant la diastole
• site de fixation de l’AMPc sur la partie cytoplasmique du canal
  → régulation de l’ouverture des canaux If par [AMPc] cellulaire

2) dépolarisation rapide non maintenue
• courant entrant de Ca2+ : ouverture de CavT puis CavL

3) repolarisation rapide
• courant sortant de K+ : ouverture des canaux K+-VD (canal HERG puis canal Kv)
• ↓ courant entrant de CavL

4) retour à l’initial
- Na/K ATPase
- NCX

⚠ Cellules du tissu nodal = dépolarisation spontanées +/- rapide en fonction de la région, plus rapide au niveau du noeud sinusal
→ impose le rythme du coeur

Arrivée de l’influx généré par le noeud sinusal → activation cardiomyocyte indifférencié :

• brusque dépolarisation de la cellule
• un plateau de dépolarisation
• une repolarisation rapide → état initial

Question 18

Période réfractaire des muscles squelettiques et muscle cardiaque

Answer 18

Muscle squelettique : période réfractaire très courte comparée à la durée de la contraction
En cas de stimulation successive, il y a sommation et tétanos du muscle squelettique.

Muscle cardiaque : période réfractaire dure pratiquement autant que la secousse musculaire.
👍 La longue période réfractaire empêche le tétanos du muscle cardiaque.

Question 19

Facteurs modifiant la force de contraction

Answer 19

↪ Force de contraction cardiaque

• graduée er varie selon la quantité de Ca2+ liant la troponine
• ↑ Ca 2+ : ↑ force contraction = effet inotrope +
• ↓ Ca 2+ : ↓ force contraction = effet inotrope -

• Agents pharmacologiques à effet inotrope +
✯ Noradrenaline et SNV sympathique
+ SNV sympathique → NA → récepteur β 1 → ↑ AMPc → + PKA

1) phosphorylation canal CaL
= ↑ entrée de Ca2+ = ↑ force de contraction
2) phosphorylation phospholamban = ↑ Ca2+ ATPase RS = relaxation plus rapide = effet lusinotrope + (variation de la relaxation cardiaque : lusinotrope + = accélération du rythme)

  ✯ Digitaliques (-) Na+/K+ ATPase = ↑ [Na+] intracellulaire → échangeur Na+/Ca2+ → ↑ entrée de Ca2+ → ↑ force de contraction inconvénient : hyperexcitabilité de la cellule cardiaque et risque d'arythmie 

• Agents pharmacologiques à effet isotrope -
✯ les agents bloqueurs des canaux calciques
→ vérapamil, diltiazem, : effets cardiaques et vasculaires (CaL activés)
→ dihydropyridines : effets vasculaires (CaL lents)

• Hypoxie
- hypoxie = ↓ ATP intracellulaire
→ ouverture des canaux K ATP-dépendant (SUR 2A bloqués par ATP physiologiquement) = ↑ sortie de K+
(⚠ différents des canaux K+ pancréatiques SUR1)
→ repolarisation précoce
→ ↓ durée de phase plateau (↓ Ca2+ libéré par le RS)
→ ↓ force de contraction

• Etirement des fibres
- force de contraction <=> étirement des fibres avant arrivée du PA <=> longueur du sarcome en début de contraction

Question 20

Cycle cardiaque : électrogramme

Answer 20

Electrocardiogramme = enregistrement en fonction du temps des variations de potentiel électrique pendant un cycle cardiaque
→ Projection graphique de l’activité électrique du coeur : image électrique de l’activité cardiaque

-1ere onde P : dépolarisation des oreillettes
contraction environ 100 ms après onde P
PQ = temps nécessaire à la transmission de l’impulsion électrique du noeud sinusal au noeud AV

→ intervalle PR < 0,2 s : temps de conduction atrioventriculaire (150ms) = pause entre l’activation auriculaire et ventriculaire (passage d l’influx du noeud AV au faisceau de His)
⚠ modifié dans les blocs de conduction

-2e onde = complexe QRS = dépolarisation des ventricules + repolarisation des oreillettes cachée
• onde Q = septum interventriculaire
• onde R = dépolarisation de la masse principale des ventricules
• onde S : dernière phase de la dépolarisation à la base du coeur

→ segment ST = reflète le potentiel d’action du myocarde : les ventricules se contractent et pompe du sang
(période d’excitation uniforme des ventricules jusqu’à la phase de récupération des ventricules)
☞ plateau de l’influx cardiaque (250 ms) → décalage par rapport à la ligne de base après ischémie (lésion d’un territoire)

 •  onde T : repolarisation ventriculaire immédiatement avant la diastole ventriculaire (relaxation)

-3e onde : repolarisation des ventricules

Calcul du vecteur QRS moyen à partir de 2 dérivations standards des membres: axe normal cardiaque entre -30° et 110°
☞ déviation à gauche : hypertrophie VG
☞ déviation à droite : hypertrophie VD

Ligne isoélectrique = ligne de base, absence de phénomène électrique
Au-dessus = onde positive
En-dessous = onde négative

Question 21

Cycle cardiaque : chronologie des évènements ?

Answer 21

Systole auriculaire : contraction des oreillettes (100 ms), VD et VD au repos

Systole ventriculaire : contraction des ventricules (300 ms) , OD et OG au repos

Diastole ventriculaire complète = Phase de relaxation (400 ms) = 4 cavités au repos en diastole

↪ durée d’un cycle = 0,6s
→ rythme cardiaque normal = 75 battements /min
Rythme sinusal : 60-100/min

Bradycardie : FC < 60/min
Tachycardie : FC > 100/min

Au cours d’un cycle cardiaque
→ les oreillettes, en systole = 100 ms et en diastole = 700 ms
→ les ventricules = en systole = 300 ms et en diastole = 500 ms

☞ tachycardie : ↑ du rythme cardiaque = ↓ durée de la diastole (relaxation)
Ex : 120 battements/min → 500 ms/cycle cardiaque → 100 ms de relaxation → 200 ms de diastole ventriculaire

Question 22

Phases du cycle cardiaque

Answer 22

PHASE DE RELAXATION
☞ repolarisation ventriculaire (onde T)
- relaxation du ventricule : ↓ pression dans le ventricule gauche → devient inférieur à la pression dans l’aorte
- fermeture de la valve aortique → rebond de pression dans l’aorte = onde dicrote et bruit sec “tac”
⚠ mais sa pression est supérieures à celle de l’oreillette d’où la valve ventriculaire toujours fermée.
- fermeture simultanée des 4 valves = relaxation isovolumétrique (la pression diminue mais le volume reste constant)
(⚠ confusion : il n’y a pas de valve entre oreillette droite/veine cave et la oreillette gauche/crosse aortique)
→ volume inchangé et ↓ pression ventricule < pression oreillettes
- ouverture de la valve mitrale et remplissage du ventricule

REMPLISSAGE VENTRICULAIRE
3 étapes
☞ remplissage rapide
-1er tiers : volume le plus important, par succion, dépend de la rigidité du ventricule (fibrose = ↓ remplissage)
☞ remplissage lent ou diastasis
-2e tiers, petit volume, sans modification de pression ventriculaire
☞ systole auriculaire (onde P) 
-dernier tiers, 30 mL de sang seulement

fin de la diastole ventriculaire : volume télédiastolique = 135 mL

SYSTOLE VENTRICULAIRE
- dépolarisation (QRS) → contraction des fibres ventriculaire : ↑ pression brutale > pression oreillette gauche
-fermeture de la valve mitrale : bruit “sourd” : TOUM
-fermeture simultanée des 4 valves car pression ventricule < pression aorte → contraction isovolumétrique (la pression augmente mais le volume reste inchangé)
-ouverture de la valve aortique quand pression ventricule > pression aorte
→ phase d’éjection ventriculaire (250ms)

☞ fin de la systole ventriculaire : volume télésystolique = 65 mL

Question 23

Paramètres cardiaques

Answer 23

Situation de repos : 
- volume télédiastolique = 135 mL
- volume télésystolique = 65 mL
- volume d'éjection systolique = 70 mL
- fraction d'éjection systolique = 50 %
→ indice de la fonction ventriculaire : pourcentage du volume télédiastolique éjecté à chaque systole

FE = (VTD - VTS)/ VTD * 100 = VES/VDT * 100 = 55 à 75%

Question 24

Débit cardiaque et mesure du débit cardiaque

Answer 24

Mesure du fonctionnement de la pompe cardiaque = volume de sang éjecté par chaque ventricule en 1 minute
DC = VES * FC
= 70 mL * 75 battements/min = 5L/min

• méthode de Fick : mesure de la consommation d’O2
• méthode de dilution de Hamilton : repose sur l’utilisation d’un isotope radioactif ou d’un colorant
• vélocimétrie Doppler (imprécise)

Question 25

Régulation du débit cardiaque

Answer 25

Variation en fonction des besoins en O2 des tissus

Existence d’une réserve cardiaque = rapport entre débit cardiaque maximal et débit cardiaque au repos
→ cardiopathie grave : pas de réserve cardiaque

VES = volume télédiastolique - volume télésystolique

Volume télédiastolique (du ventricule gauche)
↪ précharge = charge placée dans le coeur avant sa contraction
→ correspondant aux force qui permettent au ventricule de se remplir (pression en fin de diastole dans le ventricule) : volémie et tonus veineux.

Volume télésystolique
↪ Postcharge : charge devant être déplacée par le coeur pour pouvoir éjecter le sang dans l’aorte
C’est la pression qui s’oppose à l’ouverture des valves aortiques et pulmonaires , c’est à dire essentiellement la pression systémique pour le ventricule gauche et la pression artérielle pulmonaire pour le ventricule droit.

Contractilité intrinsèque = force de contraction des fibres cardiaques elles-mêmes

PRECHARGE ou EFFET D’ETIREMENT
Loi de Frank Starling : lien entre la force/volume d’étirement et l’étirement/volume télédiastolique (volume remplissant les ventricules à la fin de la diastole)
- plus le volume de sang contenu dans le ventricule est grand, plus l’étirement avant la contraction sera importante et donc plus la contraction qui suit sera forte.
Limites à l’étirement : trop grande précharge → rupture/dégradation des fibres myocardiques → insuffisance cardiaque

VOLUME TELEDIASTOLIQUE dépend de
- durée diastole ventriculaire = temps de remplissage du ventricule
→ tachycardie (↑ rythme cardiaque) : ↓ temps de remplissage du ventricule ↔ ↓ volume télédiastolique ↔ ↓ VES

• pression veineuse = pression du sang dans le circuit de retour
  → ↑ de pression veineuse : ↑ volume télédiastolique : ↑ de VES
  1) compression des veines conduisant le sang au coeur ↔ pompe des muscles squelettiques
  2) pressions dans l’abdomen et le thorax liées à la respiration ↔ pompe respiratoire
  3) innervation sympathique des veines ↔ veinoconstrictions

CONTRACTILITE INTRINSEQUE = force de contraction intrinsèque du coeur indépendamment de la précharge
- dépend de la teneur en Ca2+ cytosolique

• Agents inotropes positifs = stimulation de l’entrée de Ca2+

• stimulation SNV sympathique : ↑ NA et catécholamines (médullosurrénales)
• digitaliques (↓ Na+/K+ ATPase)
• glucagon (↑ AMPc)
• caféine, théophylline (↓ dégradation AMPc)
• état d’hypercalcémie

• Agents inotropes négatifs = (-) entrée de Ca2+

• inhibition SNV sympathique : ↓ noradrénaline et catécholamines (médullosurrénales)
• inhibiteurs de canaux Ca2+

POSTCHARGE = charge devant être déplacée par le coeur pour pouvoir éjecter le sang dans l’aorte (avant ouverture valve sigmoïde)
- dépend de la pression qui règne après la valve aortique = pression artérielle
Si ↑ PA, alors ↑ postcharge : ↑ volume télésystolique
☞ hypertension artérielle = ↓ volume d’éjection systolique

Question 26

Fréquence cardiaque : régulation ?

Answer 26

Régulation nerveuse = baroréflexe
- Baroréflexe (sensibles étirement paroi des vaisseaux) → centre cardiovasculaire bulbaire → SNV parasympathique et sympathique
- (+) barorécepteurs → (-) SNV sympathique et (+) SNA parasympathique
↓ noradrénaline et ↑ acétylcholine
→ ↓ fréquence décharge des cellules cardionectrices et ↓ vitesse conduction influx
→ ↓ fréquence du coeur et ↑ durée de la diastole

Régulation hormonale
• Hormones de la médullosurrénale
- adrénaline 80% et noradrénaline 20% avec action identique à celle du SNV sympathique : ↑ fréquence cardiaque
- exercices physiques intenses, stress, excitation ↔ ↑ catécholamines ↔ ↑ fréquence cardiaque

Question 27

Système endocrinien cardiaque

Answer 27

☞ coeur endocrine : libération de deux peptides ayant fonction d’hormones → élimination du sodium dans les urines = peptides natriurétiques

ANP : origine atriale
BNP : origine ventriculaire

-synthèse sous forme de pro-hormone : clivage des hormones (BNP et NT-proBNP) puis stockage intra-myocytaire
-concentration sanguine faible et demi-vie courte
-catabolisés par 2 voies :
→ récepteurs de clairance de type 2
→ endopeptidases neutres (même classe que enzyme de conversion donc si ↓ enzyme d conversion, alors ↑ durée de vie ANP et BNP)

⚠ Contrôle de la sécrétion des peptides natriurétiques
• ANP : tension de la paroi des oreillettes
- ↑ de la précharge : ↑ tension de la paroi des oreillettes : ↑ sécrétion ANP
-variation de la sécrétion ANP/ position du sujet et fluctuations ponctuelles [ANP] circulant

      •  BNP : étirement des myocytes ventriculaires - sécrétion plus constantes que ANP - ↑ [BNP] plasmatique : hypertrophie ventriculaire - intérêt majeur en clinique : [BNP] et degré de l'insuffisance cardiaque ⚠ BNP et le NT-proBNP ne sont pas des marqueurs spécifiques de l’insuffisance cardiaque. En effet, d’autres pathologies (insuffisance rénale, diabète, troubles thyroïdiens ou surrénaliens)

Causes d’augmentation du BNP/NT-proBNP
- Insuffisance cardiaque aiguë et chronique ( En cas d’IC, l’élévation du BNP stimule la lipolyse (élévation des AGL), ce qui augmente la résistance à l’insuline, qui inhibe la production de BNP)
-Dysfonction ventriculaire gauche ou droite ou D sans
insuffisance cardiaque aiguë
- Choc septique
- Syndrome coronarien aigu
- Syndrome de détresse respiratoire aiguë - Embolie pulmonaire
- Insuffisance rénale : ↓ excrétion et ↑ de la synthèse (lien avec les risques cardiovasculaires +++)
- Cirrhose hépatique
- Hyperthyroïdisme : les hormones thyroïdiennes stimulent directement la transcription du gène co- dant le BNP
- Fibrillation auriculaire

Concentrations en BNP/NT-proBNP inférieures à celles attendues

• Obésité : expansion du tissu adipeux viscéral augmentait la clairance du BNP par des récepteurs situés sur les adipocytes ; le taux de filtration glomérulaire est élevé chez les obèses ;
• Œdème aigu du poumon « flash » (synthèse et non stockage du BNP)

Question 28

Effets physiologiques des peptides natriurétiques

Answer 28

ANP et BNP : mis en jeu lors d’un bilan hydrosodé excédentaire et/ou une HTA

↑ ANP et BNP
↔ ↓ aldostérone et ↓ ADH + ↑ perméabilité capillaire
↔ ↓ réabsorption tubulaire de Na+ (aldostérone)
↔ ↑ natriurèse et diurèse
+ vasodilatation artériolaire (par ↑ de la perméabilité)
=> correction de l’hypervolémie

Ces deux peptides ont des effets opposés au SRAA tant dans le rein que sur les vaisseaux
-dans le rein, ils agissent en augmentant la diurèse et surtout la natriurèse, à la suite d’une augmentation de la filtration glomérulaire et d’une diminution des réabsorption sodée (effet anti-aldostérone) et hydrique (effet anti-ADH)

• sur les vaisseaux, ils agissent directement en augmentant leur perméabilité, ce qui diminue la volémie. Ils ont également un effet vasodilatateur.

Tous ces effets impliquent l’activation de récepteurs à activité guanylate cyclase : (+) GC donc ↑ GMPc donc ↓ [Ca2+] cytosolique

Question 29

Intérêt physiopathologique des peptides natriurétiques

Answer 29

• rôle protecteur contre toute inflation hydrosodée et/ou hypertension artérielle → insuffisance cardiaque et cardiomyopathie
• dosage du BNP → diagnostic précoce dans l’insuffisance cardiaque (↑ BNP avant signes cliniques)
• [BNP] normale : diagnostic d’exclusion
  ↑ [BNP] normale ↔ proportionnelle au degré de l’hypertrophie ventriculaire/ altération de la fonction ventriculaire gauche systolique = fraction d’éjection systolique
• dosage des peptides natriurétiques :
  → suivi de l’évolution de ces pathologies cardiaques
  → suivi de l’efficacité des traitements (ajustements)

Question 30

Système vasculaire

Answer 30

système clos composé de 3 types de vaisseaux sanguins

• artères : transporter le sang à partir du coeur jusqu’aux tissus
• veines : ramène le sang des tissus jusqu’au coeur
• capillaires : vaisseaux microscopiques, seule partie perméable du système circulatoire = lieu des échanges entre le sang et les tissus

✯ Rôles : 
Le sang : 
- oxygène : rôle dans la respiration
- les nutriments (produits de la digestion) : rôles dans la nutrition
- déchets du métabolisme : rôle dans l'élimination
- les hormones
- les cellules globules rouges
- les anticorps : rôle da, sl'immunité
- la chaleur

✯ Les compartiments liquidiens : 
- intracellulaire : 67%
- extracellualire
     •  liquide interstitiel : 25%
     •  plasma : 8% (faible proportion !)

Le sang s’écoule seulement en direction du coeur grâce :

• aux valvules anti-reflux qui ont la concavité tournée vers le coeur
• à l’aspiration par la pompe cardiaque (pression dans l’oreillette droite négative (-2 mmHg)
• à la propulsion par les muscles striés squelettiques et par les muscle abdominaux qui compriment les veines pendant l’inspiration.

Question 31

Structure de la paroi des vaisseaux

Answer 31

Paroi des artères et des veines : intima (interne), média (moyenne), adventice (externe)

Paroi des capillaires : que de cellules endothéliales = endothélium

INTIMA :

• couche la plus interne
• composée d’un épithélium pavimenteux simple qui repose sur un tissu conjonctif, le tout séparé par une lame basale
• peu élastique

MEDIA

• couche intermédiaire
• composée d’un tissu conjonctif et de collagène
• très élastique

ADVENTICE
- couche la plus externe
- constituée de deux réseaux :
• vasa vasorum : ensemble de petits vaisseaux
• nervi vasorum : petits vers (terminaisons nerveuses du SNA)

On retrouve ces tris parties dans presque tous les vaisseaux :

• intima toujours présente
• media et adventice dans tous les vaisseaux SAUf les capillaires

Question 32

Propriété des vaisseaux ?

Answer 32

☆ SECTEUR A HAUTE PRESSION = 1/8e du volume sanguin

Artères : élasticité et contractilité
• grosses artères près du coeur : élasticité importante
- composition : média est plus importante que dans les veines et contient beaucoup de fibres élastiques
- rôle : réservoir de pression (aorte et ses branches)
☞ artère de conduction
50% du VES du ventricule gauche est stocké dans les artères élastiques pendant la systole. Le volume sanguin stocké par les artères élastiques s’écoule vers la périphérie pendant la diastole
☞ économie du travail cardiaque et transformation de la pression pulsée (départ des ventricules) en une pression continue

• artères de petit calibre/ artères musculaires : contractilité importante (↔ cellules musculaires lisses)
☞ vaisseaux de distribution
-dépendante de l’activité du SNV sympathique
-existence d’un tonus vasomoteur = état de semi-contraction à l’état de repos
- composition: média est plus importante que dans les veines et contient beaucoup de cellules musculaires lisses
- rôle : artères de distribution (cellules musculaires permettent la modification du calibre des vaisseaux)

↑ Ca2+ cytosolique (voie PLC/IP3 ou canaux) :
↔ Ca2+- calmoduline
↔ PHOSPHORYLATION : (+) MLCK (déphosphorée = inactive en phosphorylée = active) activité Ca2+ dépendante
↔ PHOSPHORYALTION : MLC déphosphorylée en MLC phosphorylée donc CONTRACTION

mais si ↑ AMPc ou GMPc : (+) PKA et PKG
↔ MLCK déphosphorée (activité insensible au Ca2+) donc MLC reste déphosphorylée : RELAXATION

• artérioles : contrôle de l’écoulement du sang dans les lits capillaires
- constitution : adventice très mince, parfois absente
- rôle : vaisseaux résistes pré-capillaires : chute de pression : rôle +++ dans le contrôle du flux sanguin
☞ rôle fondamental dans la vasomotricité

☆ SECTEUR A BASSE PRESSION : contient 7/8e du volume sanguin
• capillaires : perméables, échanges transpariétaux
- vaisseaux microscopiques aux parois très minces
- cellules séparées par des fentes intercellulaires : (+) échanges entre le sang et le liquide interstitiel
- perméabilité des capillaires
- présence de sphincters précapillaires → contrôle la quantité de sang s’écoulant dans les capillaires
- zone d’échanges entre le sang et les tissus avec un système de filtration/réabsorption → régulation du volume des liquides interstitiels et la volémie
- composition : pas de média, pas d’adventice

3 sortes de capillaires :
• capillaires continu (muscle, tube digestif, poumons : les cellules endothéliales sont jointives. Elles forment un revêtement uni et ininterrompu
• capillaire fenestré (intestin, rein, plexus choroïdiens, glandes endocrines) : l’endothélium est percé de pores de 70 nm rendant le capillaire très perméable aux liquides. ils permettent aussi le partage des molécules dont le poids moléculaire est inférieur à 68 kDa.
• capillaire discontinu sinusoïde (rate, dose, moelle osseuse) : pore de 1 à 3 µm. ce sont les capillaires les plus perméables aux liquides et macromolécules.

Au niveau du pôle artériel du capillaire, la pression sanguine est importante : il y a sortie d’eau.
Au niveau du pôle veineux du capillaire, la pression sanguine a diminué : il y a entrée d’eau dans le capillaire.

• veinules

• composition: adventice toujours présente
• rôle : vaisseaux résistifs post-capillaires

• veines : réservoir de sang, modularité

• lumière plus grande que les artères
• présence de valvules empêchant le reflux de sang
• vaste territoire de sang est mobilisable si besoin
• composition: média plus fine que l’adventice ; paroi extensif
• continente environ 3,5L de sang

Question 33

Pathologies des artères, des veines et des capillaires

Answer 33

• pathologie des artères
- l’artériosclérose (⚠) = sclérose des artères (perte de tissu élastique / tissu fibreux)

• l’athérome
  = formation de dépôts lipidiques dans l’intima de la paroi des artères → remaniement de l’intima avec modifications de la média (perte élasticité de l’artère) → athérosclérose
• l’anévrisme
  = distension de la paroi d’un vaisseau (affaiblissement de la
  média) → rupture du vaisseau (mortelle)

• pathologie des veines
- la phlébite
= inflammation de la paroi de la veine → altération endothélium et coagulation locale de sang = caillot → thrombophlébite →
oblitération totale → embolie pulmonaire

• la varice
  = dilatation permanente d’une veine avec calcification de la paroi

• pathologie des capillaires
☞ principale pathologie = déséquilibre des
échanges entre filtration et réabsorption → formation d’oedèmes = ↑ volume des liquides interstitiels
- ↑ pression hydrostatique capillaire
- ↓ pression oncotique capillaire
- blocage lymphatique
- ↑ perméabilité intrinsèque des capillaires

Question 34

Grande circulation ou circulation systémique

Petite circulation ou circulation pulmonaire

Answer 34

Grande circulation ou circulation systémique
= part du coeur gauche → apporter O2 et
nutriments aux tissus et organes

• réseau artériel : aorte → artérioles

• conduction du sang / déformation
• réseau à haute pression, peu de résistance à l’écoulement du sang

• réseau artériolaire

• réseau résistif = forte résistance à l’écoulement du sang
• capacité à modifier son diamètre (fibres musculaires
  lisses) → adaptation du débit aux besoins des tissus

• réseau capillaire
- assurer les échanges de gaz, nutriments et déchets entre le sang et les cellules

• réseau veineux

• retour du sang au coeur
• réseau à basse pression (action du coeur, pompes respiratoires et musculaires, valvules internes)

Petite circulation ou circulation pulmonaire
= part du coeur droit → oxygénation du
sang
• réseau à basse pression
- pas de sphincter précapillaire

• résistance faible
- paroi artères pulmonaires déformables → amortissement écoulement par saccades du sang et perfusion continue des capillaires

• échanges uniquement de gaz

Question 35

Vitesse d’écoulement du sang dans les vaisseaux

Answer 35

écoulement du sang dans les vaisseaux :
• une zone de pression élevée vers une zone de pression plus faible
• écoulement laminaire (liquide dans un tube rigide droit)
• caractérisé par une vitesse (v, cm/s) et un débit (Q, cm3/s)
v = Q / A
A = aire de surface du conduit
• relation inversement proportionnelle entre vitesse et surface totale de section des vaisseaux → évolution de la vitesse d’écoulement du sang tout au long du circuit

Question 36

Pression du sang dans les vaisseaux

• secteur à haute pression
• secteur à basse pression

Answer 36

pression sanguine = force exercée par le sang sur les parois du vaisseau sanguin qui le contient (pression artérielle / pression veineuse

✯ secteur à haute pression : du ventricule gauche en systole jusqu’aux artérioles

• pression pulsatile ↔ changements de pression du VG au cours du cycle cardiaque

• pression maximale = pression systolique
  (PAS) = 120 mmHg / contraction du VG
  → force de contraction du VG
• pression minimale = pression diastolique
  (PAD) = 70 à 80 mmHg / relaxation du VG
  → résistances périphériques des artérioles
• pression différentielle ou pulsée (PD) =
  PAS - PAD = 40 à 50 nmHg
  → rigidité artérielle
• pression artérielle moyenne (PAM)
  PAM = 2/3 PAD + 1/3 PD = 90 mmHg

✯ secteur à basse pression
secteur à basse pression : appareil veineux, coeur droit, vaisseaux pulmonaires, oreillette gauche et ventricule gauche en diastole
☞ la vitesse du sang y est la plus basse

• pression veineuse faible
• influencée par la pesanteur
• beaucoup plus importante dans les membres inférieurs que dans les membres supérieurs
• négative au-dessus du coeur, ce qui favorise la vidange et le remplissage des cavités cardiaques pendant la systole
• élevée en-dessous du coeur, d’autant plus élevée que l’on est éloigné du coeur, donc dans les membres inférieurs, ce qui facilite la distension et la constitution des varices à ce niveau

Question 37

Variations physiologiques de la pression artérielle

Answer 37

• gravité : augmentation de la PA au-dessous du coeur. Chez un adulte debout, alors que la PAM est de 100 mmHg au niveau du coeur, elle est de 60 mmHg au niveau des grosses artères de la tête et de 180 mmHg au niveau des grosses artères du pied
• activité physique : baisse de la PA chez les sujets pratiquant régulièrement un sport
• sexe = PA chez la ♀ inférieur de 8 à 10 mmHg
• période du nycthémère = baisse de la PA la nuit
• âge : augmentation de la PAS avec âge

Question 38

Le pouls artériel et variation du pouls

Answer 38

Onde de choc qui est due à la propagation des effets de l’onde systolique le long de la paroi des artères et non au passage du sang

Le pouls doit être régulier, même intervalle de temps entre les battements cardiaques et même force pour chaque battement. Sa fréquence est normalement de 70 battements par minutes chez l’adulte au repos

• Lorsqu’il est supérieur à 100 battements par minute, on parle de tachycardie.
• Lorsqu’il est inférieur à 60 battements par minute, on parle de bradycardie

Le pouls est plus rapide chez le nouveau-né et chez le jeune enfant. Il est accéléré en cas de fièvre.

Question 39

Contrôle de la pression artérielle

Answer 39

• pression artérielle : équilibre entre le flux de sang entrant dans les artères ↔ débit cardiaque et le flux de sang sortant des artérioles ↔ résistances périphériques

 ✯ Mécanismes de régulation à COURT terme :  action sur les résistances périphériques et la fréquence cardiaque

☞ Mécanismes nerveux de contrôle de la pression artérielle SYSTEMIQUE
→ contrôle de la PA systémique par le système nerveux végétatif = le baroréflexe
→ action ultrarapide (délai < à 2 battements du coeur) → ne fonctionne qu’en aigu (réajustement)

↑ PA
(+) barorécepteurs (sinus carotidien et crosse aortique)
(+) centre CVB (centre vasomoteur du bulbe rachidien)
(-) SNV sympathique
↓ NA, β1 : ↓ fréquence cardiaque, ↓ force de contraction cardiaque (inotrope négatif)
↓ NA, α1 : vasodilatation

(+) SNV parasympathique :
↑ ACh, M2 : ↓ fréquence cardiaque

Du côté veineux, des barorécepteurs sont situés dans les oreillettes et dans les artères pulmonaires.
Ils sont stimulés par l’hypervolémie, envoient des signaux par le nerf vague (X) jusqu’au noyeu du tractus solitaire et inhibent la stimulation sympathique et la sécrétion de rénine.

☞ Mécanismes de contrôle de la pression artériolaire LOCALE

• contrôle de la résistance des artérioles = moyen de réguler l’apport de sang pour chaque tissu donc le flux sanguin local en fonction des besoins
• réflexes myogènes
• libération de substances paracrines (O2, CO2 et NO) / cellules des tissus irrigués par les artérioles ou cellules endothéliales vasculaires
• certaines hormones

• Vasodilatateurs

• Myogènes : étirement ↓
• Métaboliques : ↓ O2, ↑ CO2, ↑ H+, ↑ K+, prostaglandines, adénosine, NO
• Hormonaux : facteurs natriurétiques auriculaires

• Vasoconstricteurs

• Myogènes : étirement ↑
• Métabolique : endothélines
• Hormonaux : angiotensine II, ADH, adrénaline, noradrénaline

  ✯ Mécanisme de régulation à LONG terme ☞  action sur le volume sanguin circulant = volémie (et donc sur le VES)

• manifestation des effets après un temps de latence (quelques heures) et persistance des effets (quelques jours)
• volémie → pression veineuse → retour veineux → volume télédiastolique → VES → DC et PA
• volémie déterminée par la natrémie ↔ régulée par les reins au moyen de 2 systèmes : système rénine-angiotensine-aldostérone (SRAA) et les peptides
  natriurétiques cardiaques
• pathologies rénales / insuffisance rénale chronique ↔ une HTA (80% des cas)

Question 40

rôle des substances libérées par les cellules endothéliales

Answer 40

Rôle essentiel des cellules endothéliales dans la régulation locale des débits et pressions de perfusion des tissus
- modifications de débit sanguin local, étirement, ≠ agents humoraux circulants,
médiateurs de l’inflammation
→ cellules endothéliales ⚠ : libération de substances (monoxyde d’azote = NO, prostaglandines, endothéline) … ou apport de nitroprussiate de sodium
→ cellules musculaires lisses sous-jacentes : relaxation ou contraction du vaisseau :

✯ Relaxation par GMPc et AMPc dans la cellule musculaire lisse (et pas dans la cellule endothéliale ⚠)

En détails :

• fixation d’un agoniste
• ↑ [Ca2+] dans la cellules endothéliale
• formation d’acide arachidonique par PLA2
• acide arachidonique → PGI2 par COX
• PGI2 active la cellule musculaire lisse
• stimulation de AC
• ↑ [AMPc]
• Acétylcholine (+) récepteur muscarinique
• ↑ [Ca2+]
• L-Arginine → L-Citrulline + NO par NOS 3
• NO active GCs

+ production de NO par nitroprussiate de sodium
- stimulation de GCs
- ↑ [GMPc]
RELAXATION

✯ Contraction par Ca2+ dans la cellule musculaire lisse (et pas dans la cellule endothéliale ⚠)
1) dans la cellule endothéliale :
- prépro-endothéline 1 → pro-endothéline 1 / endopeptidase
- pro-endothéline 1 → endothéline 1 / ECE
2) dans la CML :
- endothéline (+) son récepteur à endothéline sue la cellule musculaire lisse
(+) PLC qui produit IP3
- récepteur-canal à l’IP3 : réticulum endoplasmique : sortie de Ca2+
- ↑ Ca2+ dans la cellule musculaire lisse
CONTRACTION

Question 41

Rôle des capillaires

Answer 41

On distingue 2 types de circulations
• circulation nourricière : couverture métabolique du tissu
• circulation fonctionnelle : fonction au service du reste de l’organisme (circulation cutanée et échange thermique, circulation digestive, rénale, pulmonaire)

Tous les capillaires ne sont pas fonctionnels en même temps.
L’ouverture du lit capillaire est sous le contrôle des artérioles et des sphincters pré-capillaires. Tous les capillaires d’un territoire donné ne peuvent être fonctionnels en même temps, le débit sanguin y est intermittent, fonction de l’activité locale.
Les sphincters pré-capillaires permettent donc une régulation locale du débit sanguin. C’est un anneau de fibre musculaire lisse autour de l’extrémité artérielle du capillaire. L’innervation y est absente, il existe un contrôle local de sa contraction.
Lorsque le sphincter pré-capillaire se ferme (par contraction du muscle), le territoire n’est plu perfusé.

→ Contrôle local pour la circulation nourricière :
Par me métabolisme local : effet vasodilatateur des métabolite locaux (CO2, adénosine) qui augmente le débit sanguin dans le territoire considéré
→ Contrôle central pour la circulation fonctionnelle :
Par le système nerveux autonome dont les fibres se distribuent aux artérioles et aux veinules
• parasympathique : vasodilatateur
• orthosympathique : vasoconstricteur