Physiologie Flashcards
Concentration intrac K+
140 mmol/L
Concentration intrac et extrac Na+
intrac: 4 mmol/L
Extrac: 140 mmol/L
Concentration Cl- extrac
108 mmol/L
Concentrations totales intrac, interstitiel et plasma?
300 mmol/L
Molécules passent à travers bicouche
Gaz (O2, CO2) et petites molécules polaires non chargées (eau, urée)
Molécules passant par canal, pompe ou transporteur
eau, urée, Grosses molécules polaires (ex: glucose), ions, protéines, acides aminés…
Types transport passif
simple, canaux protéiques, diffusion facilitée par transporteurs, osmose
Types transport actif
Primaire via pompe
Secondaire via cotransporteur
GLUT
Transport passif facilité par transporteur
Transporte glucose selon gradient
Sources d’énergie transport actif
Primaire: ATP
Secondaire: Gradient protons
Pompe sodium potassium
expulse 3 Na+ de la cellule et entre 2 K+
SGLT
Transport actif secondaire glucose (cotransporteur avec Na+)
Régul hormonale entrée glucose
Insuline augmente entrée dans muscle (insuline entraine GLUT à aller se fixer membrane plasmique)
Régul hormonale sortie H+ de l’estomac
Gastrine
Régul hormonale entrée Ca2+ dans intestin
Calcitriol
Transport épithélial transc
À travers cellule
Eau, ions, glucose, acides aminés, solutés liposolubles
Transport épithélial parac
Entre les cellules
Eau, urée, ions
Claudines
Détermine étanchéité jonctions serrées
Plein de sortes de claudines
Échanges plasma et liquide interstitiel: par fente intercellulaire, direct à travers épithélium et pinocytose
Fente: eau, ions, glucides, acides aminés
À travers cellule: Gaz (O2, CO2)
Pinocytose: protéines
Endocytose par récent interposés
clathrine facilitent formation vésicule par invagination de la membrane plasmique.
Réutilisables
Exocytose constitutive
Non régulée, constante, sert à refaire membrane plasmique
Exocytose régulé
Vésicule reste dans c jusqu’à ce que stimulus entraîne libération
Exocytose régulée, les protéines:
V-snare: dans membrane vésicule
T-snare, dans membrane plasmique
Responsables fusion vésicule avec membrane plasmique
Synaptotagmin: dans membrane vésicule
Ca2+ se fixe à ça, changement conformation et ouverture du pore pour expulsion contenu vésicule
Transport H20
À travers bicouche, mais plus par aquaporines (pas changement conformation, pas contact direct, haute capacité et filtre sélectivité)
Osmolarité
concentration totale de soluté dans une solution
Considérer la dissociation des composés ioniques
Milliéquivalents
qté ions requis pour annuler charge ion monovalent de charge opposée
Ca2+= 0,5 mOsm/L car 1 molécule calcium annule 2 Cl-
Intoxication à l’eau
entré ++ eau, vers cells, cells gonflent, coma, mort
Absorption épithéliale
Eau suit les solutés
Diurèse osmotique diabétique
Trop de glucose, sglt fourni pas à réabsorber, donc excrétion glucose et eau (suit glucose)
Diarrhée osmotique lactose
Intolérant lactose, pas enzyme lactase qui dégrade lactose en glucose et galactose. Si pas dégradé, pas absorbé par sglt, donc excrétion lactose et eau avec.
Déshydratation
Sortie ++ eau, augmentation pression osmotique liquide extrac et sortie ++ eau des cells
Complication diabète
Déficit insuline, glycémie augmente, diurèse osmotique, augmentation osmolarité plasmique (soif pas stimulée), appel eau vers plasma, débalancement électrolytique
Adaptation hypoosmolarité
augmentation vol cells
Sortie osmolytes, Cl- et K+
Adaptation hyperosmolarité
diminution vol cells
Entrée osmolytes, Na+ et Cl-
Tonicité
Capacité modifier tonus ou forme cells en agissant sur volume eau interne
Soluté non-pénétrants
Flux net nul, car pompe annule entrée
Ne diffusent pas directement à travers la membrane plasmique librement (ex: ions)
Solutés pénétrants
Flux net entre dans cells
Diffusent librement à travers la membrane plasmique (ex: urée)
P osmotique
Exercée par solution contenant le plus de soluté
Pression exercée par 1 mOSm/L
19,3 mmHg
Oedème 4 mécanismes
Aug P hyd, Dim P onc, Aug perméabilité vasculaire et blocage lymphatique
Insuffisance veineuse ou obstruction veineuse
aug p hyd
Protéinurie
Dim p onco
Rétention sel et eau
aug p hyd
malnutrition
dim p onc
insufficance cardiaque
aug p hyd
réaction immune
aug perméabilité vasc
insuffisance hépatique
dim p onco
déficience vit C
aug perméabilité vasc
Cancer
blocage lymphatique
Brûlures
dim p onc et aug perméabilité vasculaire
Anticorps
2 chaînes lourdes et 2 légères
Se fixent à antigène (complexe anticorps-antigène)
Classification messagers chimiques
Hydrosolubles: récep membranaire
Liposoluble: récep intrac
Modes actions messagers chimiques
Endocrine, paracrine, neurotransmetteurs
Forme active récepteurs
Qd messager lié
Homodimère vs hétérodimère
Homo 2x même
Hétéro 2 même famille mais pas identiques
Réponse cellule à messager en fonction:
Qté messager chimique
Qté récepteur
Affinité du messager pour récepteur
Récepteur ionotropique
Activé par neurotransmetteur
Fixation, chg conform, ouv. canal ionique
Récepteur guanylate cyclase
FNA fixe récept, chg conform, act fct guanylate cyclase, conversion GTP en GMPc
Récepteur tyrosine-kinase
Récep catalytique
Messager peptidique: insuline
Fixation, chg conf, act fct kinase, transphospho des sous unités du récept, liaison prot adaptatrices, phosphor des p adapt par récept, liasion prot effectrices, phospho par prot adapt, activ voies signalisation
Récepteur insuline
Toujours homodimère, mais quand même inactif sans messager
Voie des mapkinases
Récept tyrosine-kinase (insuline) (catalytique)
RAS, RAF, MEK, ERK, régul transcript gènes
Ces protéines mutés dans certains cancers
Récepteur TNF
TNF = facteur nécrose tumorale
PAS un récepteur catalytique, car pas de phosphor
Fixation TNF, chg conform, activ récept, formation complexe multiprotéique, act de voies de signalisation
Récepteur sérine-thréonine kinase
Hormone antimullerienne + TGFbéta (facteur de croissance)
Fixation ligand à récept, chg conform, activation fct sérine-thréonine kinase du récept. 2, récept type 2 phosphoryl type 1 (donc activ de sa fct kinase), liaison protéine SMAD, récept type 1 phosphoryle SMAD, PhosphoSMAD se détache récept et va réguler transcription gènes
Récepteur sérine-thréonine kinase conformation
2 récepteurs de type 1 et 2 récepteurs de type 2
Récepteurs de cytokines = récept catalytique?
Oui, mais ne possède pas de fct kinase. Par contre, associé à tyrosine kinase par les JAK
Récepteurs de cytokines mécanisme
Ex: érythropoietine
Liaison cytokine, chang conf qui active fct kinase des JAK, JAK se phosphorylent mutuellement et phosphorylent récept, phosphorylation du récept crée site de liaison pour protéines STAT, phosphoryl STAT par les JAK, STAT forment complexes et vont réguler transcription gènes au noyau
Anomalies récept membranaires (3) et traitements (3)
Anomalies: Surexpression récept Récept muté à activité augmentée Récept muté à activité diminuée Traitements: Anticorps dirigé contre messager Anticorps dirigé contre récept Inhibiteur de tyrosine kinase
Synapse chimique vs électrique
Chimique: cells séparées par fente synaptique vs électrique: contact direct entre cells
Gradient du Na+, Cl- et Ca2+
Vers cells. Sont plus concentrés extracell
Gardient K+
Vers extérieur
Potentiel de repos
Différence de potentiel de part et d’autre de la membrane cellulaire au repos
Au repos, interieur - et extérieur +
Origine du potentiel de membrane
Pompe Na+ éjecte plus de Na+ qu’elle fait entrer K+
+ de canaux potassique de fuite que de canaux sodique de fuite (pour sortir K+ et entrer Na+)
Anions captifs cytoplasme
Est-ce que le cytoplasme et le liquide extrac restent neutres malgré accumulation des charges?
Oui, car voltage attribuable à une infime fraction des ions des compartiments
Effet entrée Na+ dans c
Dépolarisation (potentiel devient plus positif)
Effet sortie K+ de c
Hyperpolarisation (devient plus nég que potentiel de repos)
Propagation potentiel gradué vs potentiel action
Potentiel gradué: comme une goutte d’eau, s’étend à partir du centre
Potentiel action: directionnel, peut pas retourner en arrière, car ils sont en phase réfractaire absolue, donc imposs qu’il y ait PA
Types de canaux ioniques
voltage dépendant, mécano-dépendant, ligand-dépendant
Quels types de canaux ioniques peuvent engendrer potentiel gradué?
Ligand-dépendant et mécano-dépendant
PPSE vs PPSi
Les neurotransmetteurs génèrent des potentiels post-synaptiques excitateurs (PPSE) ou inhibiteurs (PPSI)
Dépolarisation = activation, PPSE
Hyperpolarisation = inhibition, PPSI
Potentiel action: quoi, où?
Brève inversion potentiel membrane, intérieur devient + et extérieur -
Se produit dans cells excitables: neurones et myocytes (cells muscu)
Canaux ioniques impliqués prod potentiel action
Canaux ioniques NaV et KV
NaV, conformations
Contient plusieurs domaines transmembranaires
Fermé : senseur voltage côté interne mitoch, barrière inactivation ouverte et barrière activation fermée
Ouvert: senseur voltage côté externe mitoch, barrière inactivation ouverte et barrière activation ouverte
Inactivé: senseur voltage côté externe, barrière inactivation fermée et barrière activation ouverte
Seuil d’excitation
Intensité minimale pour produire potentiel d’action
Potentiel d’action obéit loi tout ou rien
Conformations KV
KV PAS barrière inactiv
Fermé: Senseur côté interne, barrière activation fermée
Ouvert: senseur côté externe, barrière activation ouverte
Intégration PPS au cône d’implantation
PPS captés par dendrites qui produisent potentiels gradués.
Somme des potentiels gradués détermine si potentiel d’action (si on atteint seuil excitation)
Phases du potentiel action
Dépolarisation, repolarisation et hyperpolarisation tardive
Dépolarisation
Changement conf NaV et ouverture vanne activation
Entrée Na+ accentue dépol, donc ouverture d’autres canaux
Potentiel devient positif
Puis, fermeture de la barrière d’inactivation
Repolarisation
Changement conf KV et ouverture lente barrière activation, donc sortie K+ et potentiel devient plus négatif
Les KV commencent à ouvrir en même temps que NaV ferment
OUVERTURE vanne d’inactivation des NaV
Hyperpolarisation tardive
Potentiel de membrane devient plus nég que potentiel repos
Certains KV restent ouverts, donc sortie excessive K+
Rétablir potentiel repos
Na+/K+ ATPase sort 3 Na+ et rentre 2 K+
2 types de période réfractaire + expliquer
Absolue et relative
Absolue: impossible de générer 2e potentiel d’action, car canaux Na+ ouverts ou inactifs. Période de l’ouverture des vannes d’activation à la fermeture des vannes d’inactivation des canaux à Na+
Relative: 2e potentiel d’action possible, si nbr suffisant de Na+ au repos (fermé + barrière inactivation ouverte)
Période: ouverture à fermeture K+/ouverture des vannes d’inactivation des Na+
PA nécessite plus grand stimulus si on est dans hyperpolarisation
Propagation myéline vs non
Myéline: saute d’un noeud de Ranvier à l’autre, donc + rapide et nécessite - ATP car - d’endroits à rétablir potentiel avec Na+/K+ ATPase, RAPIDE, conduction saltatoire
Non myélinisé: Ouverture de tous les canaux successivement, + lent, conduction continue
Mécanisme transmission synpase chimique
Arrivée potentiel d’action entraîne entrée Ca2+, donc neurotransmetteurs libérés fente synaptique
Quelle est la charge du senseur de voltage?
Il est chargé positivement, donc se trouve du côté chargé négativement de la membrane
Quels ions causent hyperpolarisation et est-ce PPSI ou PPSE?
Cl- et K+ et PPSI (car inhibition)
À quel endroit intègre les PPSI et PPSE (potentiel gradué)
Au cône d’émergence
Qu’arrive-t-il si on atteint seuil d’excitation vs non
Atteint: PA
Pas atteint: rien
Est-ce qu’il y a toujours hyperpolarisation tardive?
Non
À quel moment est-ce que les vannes d’inactiv NaV se ferment et s’ouvrent
Ferment: fin dépol
Ouvrent: fin repol
À quel moment vanne activation NaV se ferme?
Durant repol
Conduction saltatoire vs continue
Saltatoire: myéline
Continue: pas myélinisé
Quand est-ce que les canaux voltage dépendants de Ca2+ s’ouvrent et où?
S’ouvrent quand potentiel d’action arrive au bouton terminal
Que déclenche entrée Ca2+ dans bouton terminal et comment?
Entraîne exocytose
Se fixe synaptotagmin, ouverture pore et expulsion neurotransmet
Quels sont les récepteurs des neurotransmetteurs? (fente synaptique)
Récepteurs du neurone post-synaptique
Où se situent les jcts neuromusculaire?
Environ au milieu de la fibre musculaire
Modulation NaV par molécules naturelles et thérapeutiques (2)
Tétrodoxine et lidocaïne
Potentiel de plaque motrice (PPM)
dépolarisation causée par l’ouverture des canaux ioniques ligand-dépendants
Quelle région reçoit PPM
Région postsynaptique en face du bouton terminal
Propagation du PA dans muscle
Bidirectionnel (mais revient jamais en arrière car période réfractaire absolue), permet contraction uniforme
PPM toujours assez puissant pour causer PA?
Oui, TOUJOURS
Effet PA sur Ca2+
PA entraîne libération ions Ca2+ du réticulum sarcoplasmique
Effet Ca2+ sur contraction
Ca interagit avec protéines pour faire contraction musculaire
Où synthèse neurotransmetteurs polypeptidiques?
Dans corps neuronal
Où synthèse des petits neurotransmetteurs?
Bouton terminal
Comment vésicule voyage dans axone?
Transport actif
Qu’est-ce que l’acétylcholine? Où est synthétisé?
Neurotransmetteur action sur muscle squelettique, SNC et SNP
Bouton terminal
Par quel moyen acétylcholine mis dans vésicule synaptique?
Transport actif secondaire utilisant gradient H+
À quel types de récepteurs (2) se fixe acétylcholine?
Récepteur nicotinique (ionotropique)
Récepteur muscarinique (métabotropique) ex: GPCR (couplé à protéine G)
Où se trouvent les récepteurs ionotropiques?
Jcts neuro-musculaires et SNA
Où se trouvent les récepteurs muscariniques?
SNA
Quel a effet + rapide: récept nicotinique ou muscarinique?
Nicotinique
Effet du neurotransmetteur sur la cell post-synaptique dépend…
du récepteur qu’il active (pourrait causer dépol ou hyperpol)
Quel est seul neurotransmetteur qui peut UNIQUEMENT se lier à récept métabotropique?
Noradrénaline
Récepteur couplé à une protéine G
Fixation ligand, activation protéine G, va inhiber ou stimuler d’autres récepteurs ligand-dépendants
Quel est le récepteur de l’acétylcholine?
Acétylcholinestérase
Que devient acétylcholine après avoir activé récept?
Dégradée en choline et en acétate
À quoi servent les produits de dégradation de l’acétylcholine?
Choline: rentre dans bouton terminal par transport actif secondaire
Acétate sert à resynthétiser acétylcholine
Que fait la toxine botulinique?
Dégrade SNARES, donc empêche vésicule de se lier à membrane, donc pas libération acétylcholine et pas contraction muscle de la région
Devenir des neurotrasmetteurs (autres que acétylcholine)
- Autorécepteur sur neurone présynaptique permet modulation de la synthèse et excrétion des neurotransmetteurs
- Recapture par cotransporteur
- Recapture par astrocyte dans le SNC (cotransporteur)
Quand ouverture de la vanne d’activation de KV?
Durant dépolarisation
Fermeture vanne inactivation NaV
dépol
Ouverture vanne inactiv NaV
repol
Transport glucose de liquide interstitiel vers cellule muscu
transport passif (GLUT)
Cette protéine participe à la formation des vésicules au cours de l’endocytose par récepteurs interposés
clathrine
Récepteur change de conformation suite à la liaison du glucose
GLUT et SGLT
Capillaire à espace interstitiel:
acides aminés
Fente intercellulaire
Capillaire à espace interstitiel: oxygène
Voie transcellulaire
P onco plasma
Environ 25 mmHg
Messager du récepteur couplé aux protéines G (GPCR)
Polypeptides divers
Mécanisme protéines couplées à récepteur G
Fixation, chg conform, liaison prot G, séparation des ss-unités alpha et bétagamma, liaison ss-unité alpha à prot effectrice, chang. conf prot effectrice, prot effectrice devient active et produit seconds messagers
Nbr domaines transmemb prot G
7
Protéine G échange quelle molécule
Échange GDP pour GTP
Principales prot effectrices des GPCR
adénylate cyclase et phospholipase C
Adénylate cyclase rôle
Catalyse conversion d’ATP en AMPc
Activation de la protéine kinase A
par 4 AMPc
Voie du phosphatidylinositol
IP2 devient IP3 et DAG par enzyme phospholipase C
IP3 se lie à récepteur IP3 et permet sortie du Ca2+ du réticulum vers cytoplasme (diffusion simple par canal)
Calmoduline
Se fixe à Ca2+, chg conform et lui permet d’intéragir avec d’autres prot à titre de prot régulatrice
SOCS rôle
Bloquent activité des JAK et bloque accès des STAT au récepteur cytokines
Aldostérone
Entraîne fixation prot ENaC sur membrane tubule rénal pour réabsorber Na+
Les récepteurs nucléaires forment des dimères…
Homodimères pour les stéroïdes
Hétérodimères avec tous les autres messagers liposolubles
La fin du signal hormonal (5 façons)
- internalisation récepteur
- prod molécules inhibitrices (cytokine, sér/thr kinase)
- Inactivation du ligand et des seconds messagers
- Inactivation prot G
- Déphosphorylation des prot phosphorylisées
Phosphodiestérases
Fait AMPc vers AMP
Fait GMPc vers GMP
Toutes les cells ont pot repos
Oui
Le potentiel de repos résulte de la répartition inégale d’une quantité importante de molécules de charge positive et négative de part et autre de la membrane plasmique
Faux, causé par une très petite quantité d’ions
Un stimulus suffisamment fort pourrait engendrer un deuxième PA pendant la phase de dépolarisation du PA
Faux, phase réfractaire absolue
Effet Novitchok (agent innervant/arme chimique) sur…
Effet sur acétylcholinestérase
Tétrodotoxine (toxine du Fugu) effet sur…
NaV
Lidocaïne (anesthésique local) effet sur…
NaV
Récept métabo ou ionotropique: récepteur de l’ACh des jonctions neuromusculaires des muscles volontaires
ionotropique
Récept métabo ou ionotropique: récepteur de type GPCR
métabotropique
Récept métabo ou ionotropique: produit toujours une dépolarisation
ionotropique
NT qui se fixe uniquement à des récepteurs de type métabotropique (GPCR)
Noradrénaline
Mécanisme de cotransport par lequel un NT réintègre le neurone présynaptique
Recapture
