M2S1 Le cœur Flashcards
•Connaître le cœur et ses principales fonctions (41 cards)
Quel rôle important joue le cœur ?
La diffusion des molécules est un processus physiologique important de transport à courte distance (passage des
solutés d’un milieu à un autre) dans les organes.
Pour de grandes distances (transport des solutés dans l’organisme), la mise en circulation du sang joue un rôle important.
Les fonctions de distribution du sang ne peuvent être réalisées sans une mise en mouvement du sang.
Cette mise en mouvement chez l’Homme est réalisée par la contraction du cœur, muscle creux assurant la propulsion du sang dans les vaisseaux sanguins grâce à son activité contractile.
Où est situer le cœur ?
Le cœur est un organe situé dans le médiastin, d’une masse de 250 g environ.
Que trouve t-on sur la face antérieure du cœur, en position céphalique ?
Sur la face antérieure du cœur, en position céphalique, se trouvent les artères ;
le tronc pulmonaire donnant naissance aux artères pulmonaires gauche et droite est situé à gauche ;
l’artère aorte est située à droite.
Les artères sont appelées vaisseaux efférents.
Que trouve t-on sur la face postérieur du cœur, en position céphalique ?
Sur la face postérieure, en position céphalique, se trouvent les veines ;
les veines caves supérieure et inférieure à droite, et les veines pulmonaires à gauche.
Les veines sont appelées vaisseaux afférents.
Comment le cœur est il alimenté en nutriment ?
Le cœur est un organe ayant une activité métabolique intense.
Les nutriments sont apportés par les vaisseaux coronaires (ainsi dénommés car les vaisseaux forment une couronne autour du cœur).
La densité de capillaires est élevée ; la distance capillaire/cellule est la plus courte de l’organisme (7 μm) ;
ces données montrent que le cœur est un organe nécessitant un apport en nutriments important (glucose et O2).
Vascularisation du cœur :
Les vaisseaux coronaires sont issus directement de l’artère aorte.
Le sang veineux est recueilli par les veines coronaires qui aboutissent dans l’oreillette droite.
Quelle est la structure générale du cœur ?
Le cœur a une structure double et asymétrique (les cavités de chaque hémi-cœur n’ont pas le même volume). Il est constitué des deux pompes qui alimentent deux circulations :
- l’hémi-coeur droit alimente la circulation pulmonaire ;
- l’hémi-coeur gauche alimente la circulation systémique.
Chaque pompe est divisée en deux cavités.
Au total, le cœur est constitué de quatre cavités, deux oreillettes (en position céphalique) et deux ventricules (en position caudale).
Les oreillettes sont séparées par le septum auriculaire, et les ventricules par le septum interventriculaire.
Quelles sont les différences entre le ventricule gauche et droit ? A quoi sont liées ces différences ?
Les caractéristiques physiques de chaque ventricule sont différentes.
- Le ventricule gauche a une paroi plus épaisse que le ventricule droit.
- Le diamètre du ventricule gauche est plus important que celui du ventricule droit.
Ces différences ont une importance physiologique, sur le plan fonctionnel.
L’hémi-cœur gauche doit envoyer le sang dans tout l’organisme et la pression d’expulsion du sang est de 16 kPa.
Dans l’hémi-coeur droit, la pression d’expulsion du sang est de 2 kPa, suffisant pour la circulation pulmonaire.
Par quoi sont reliées les cavités cardiaques ?
Les cavités cardiaques sont reliées entre elles par un système de valves, empêchant le reflux sanguin lors de la contraction des cavités.
Les valves situées entre les oreillettes et les ventricules sont appelées valves auriculo-ventriculaires (bicuspide ou mitrale dans l’hémi-cœur gauche, et tricuspide dans l’hémi-cœur droit) et sont intégrées à la paroi cardiaque sur des piliers musculaires par des structures fibreuses appelées cordages tendineux.
Les valves situées entre les ventricules et les artères sont appelées valves sigmoïdes (aortique et pulmonaire).
Les valves ont un fonctionnement passif, leur ouverture et leur fermeture sont effectives suivant le gradient de pression.
Comment est organisée la paroi cardiaque ?
La paroi cardiaque est composée de trois tuniques (couches de tissus, situés en surface d’un organe et constituant la paroi) :
- l’épicarde, couche la plus externe ; il correspond au feuillet viscéral du péricarde, c’est un tissu conjonctif ;
- le myocarde, couche médiane ; il correspond à la couche musculaire du cœur ;
- l’endocarde, couche la plus interne ; il correspond à un tissu endothélial (épithélium de revêtement du milieu intérieur).
Comment sont disposés les cardiomyocytes ?
Les cardiomyocytes contractiles (fibre musculaire cardiaque) sont disposés de façon à donner une grande résistance à la paroi cardiaque.
Les fibres sont associées en couches longitudinales, obliques et circulaires.
Quelle est la structure d’un cardiomyocyte contractile ?
L’ultrastructure des cardiomyocytes montre que :
- les fibres sont allongées ;
- le cytosquelette représente 48 % du volume cellulaire total. Le cytosquelette est composé de myofilaments épaisde myosine et d’actine, organisés en sarcomères ;
- le volume mitochondrial représente 36 % du volume cellulaire total ;
- les réserves en glycogène sont importantes ;
- ces cellules possèdent un réticulum endoplasmique ;
- ces cellules présentent des tubules T, au niveau des stries Z ;
- les cardiomyocytes sont des cellules individualisées, de petite taille (50 à 100 μm de long pour 10 à 15 μm delarge) à noyau central unique ;
- les myofibrilles ne sont pas cylindriques et forment un réseau tridimensionnel avec des ramifications ; les cardiomyocytes ont une forme de Y ou de X ;
- l’adhésion des cardiomyocytes entre eux est réalisée par des desmosomes ;
- tous les cardiomyocytes sont reliés entre eux par un système de jonctions lacunaires formant alors un syncytium fonctionnel interconnecté.
Qu’est ce qu’un syncytium ?
Une masse de cytoplasme délimitée par une membrane et comportant plusieurs noyaux.
Qu’est ce qu’un cardiomyocyte nodale ?
Les cardiomyocytes nodaux sont des cellules arrondies de petite taille (3 à 10 μm), peu contractiles mais ayant des propriétés d’automatisme et de conduction.
Les cellules sont organisées en nœuds (nœud sinusal dans l’oreillette droite et nœud auriculo-ventriculaire dans le septum auriculo-ventriculaire droit) ou en tissu conducteur (faisceau de His dans le septum interventriculaire et réseau de Purkinje dans les ventricules).
Quelle est la particularité de la contraction cardiaque ?
Le cœur est un organe capable de battre de façon autonome, indépendamment de l’environnement.
L’automatisme est myogène et apparaît spontanément.
Néanmoins, l’autorythmicité du cœur peut être modifiée (par le système nerveux et hormonal).
Qu’est ce que le potentiel pacemaker ?
La membrane des cardiomyocytes nodaux est le siège d’une dépolarisation lente et spontanée, due à une instabilité du potentiel membranaire ; ce potentiel est appelé potentiel pacemaker.
Concentration intracellulaire en ions des cardiomyocytes :
K+ = 155 mmol/L
Na+ = 12 mmol/L
Ca2+ = 10^-4 mmol/L
Cl– = 20 mmol/L
Concentration extracellulaire en ions :
K+ = 4 mmol/L
Na+ = 145 mmol/L
Ca2+ = 1,2 mmol/L
Cl– = 123 mmol/L
A quoi est du l’instabilité du potentiel membranaire des cardiomyocytes nodaux ?
Le potentiel membranaire est exprimé en mV.
Le potentiel membranaire correspond à un potentiel électrostatique dû à une répartition inégale des ions de part et d’autre de la membrane.
Les cardiomyocytes nodaux sont perméables aux ions K+ et Na+ par la présence de canaux de fuite spécifiques à ces ions.
L’instabilité électrique membranaire provient de la présence d’un courant de Na+, dont la conductance est supérieure à celle du K+ et qui permet d’augmenter la polarité membranaire.
Comment se déroule un potentiel d’action dans un cardiomyocyte nodal ?
Lorsque la polarité membranaire atteint le seuil de –50 mV, les cardiomyocytes nodaux déclenchent un phénomène appelé potentiel d’action.
Le potentiel d’action des cellules nodales présente deux phases :
- une phase de dépolarisation qui se traduit par une diminution de la perméabilité au Na+ et une augmentation de la perméabilité au Ca2+ par l’ouverture de canaux Ca2+ voltage dépendant ;
- une phase de repolarisation qui se traduit par une diminution de la perméabilité au Ca2+ et une augmentation de la perméabilité au K+.
En fin de repolarisation, la perméabilité au K+ diminue en même temps que la perméabilité au Na+ augmente (et restaure le potentiel membranaire).
D’où provient l’excitabilité du tissu nodal ?
L’origine de l’excitabilité du tissu nodal est localisée au niveau du nœud sinusal (fréquence de 75 min–1), mais le nœud auriculo-ventriculaire et le faisceau de His ont également une propriété autorythmique (60 min–1 et 30 min–1).
Comment se fait il que le potentiel d’action des cardiomyocytes contractiles soit différents des cardiomyocytes nodaux ?
Dans les cardiomyocytes contractiles, la membrane cytoplasmique est plus perméable au K+ qu’au Na+ (le potentiel membranaire est de –80 mV).
À l’inverse des cardiomyocytes nodaux, le potentiel membranaire est stable lorsque la cellule n’est pas excitée, ce potentiel est appelé potentiel membranaire de repos ;
la stabilité de ce potentiel est due à la présence sur la membrane cytoplasmique d’un transporteur actif appelé « pompe Na+/K+ ATPase ».
Quelles sont les phases de l’excitation des cardiomyocytes contractiles ? De quoi dépendant elle ?
Lors de l’excitation (calcium dépendante) des cardiomyocytes contractiles par les cardiomyocytes nodaux, les cellules contractiles présentent un potentiel d’action en quatre phases :
- une phase de dépolarisation qui se traduit par une augmentation de la perméabilité au Na+ et une diminution de la perméabilité au K+, par l’ouverture de canaux Na+ voltage dépendant ;
- une phase de repolarisation partielle qui se traduit par une augmentation brève et transitoire de la perméabilité au K+ par une ouverture des canaux K+ voltage dépendant à ouverture brève
- un plateau de dépolarisation qui se traduit par une augmentation de la perméabilité au Ca2+, due à une ouverture des canaux calcique voltage dépendant, la perméabilité au K+ augmente en parallèle ;
- une phase de repolarisation qui se traduit par une diminution de la perméabilité au Ca2+ et une augmentation de la perméabilité au K+, par la fermeture des canaux Ca2+ voltage dépendant et l’ouverture de canaux K+ voltage dépendant à ouverture plus lente (type L).
En fin de repolarisation, les concentrations ioniques sont rétablies grâce à la pompe Na+/K+ ATPase, la polarité membranaire est constante
Qu’est ce que la période réfractaire ?
Le potentiel d’action des cardiomyocytes contractiles dure environ 200 ms.
Pendant ce temps, les cardiomyocytes sont insensibles à toute autre stimulation.
Il faut que l’ensemble des canaux voltages dépendants soient fermés et actifs pour qu’un nouveau potentiel d’action puisse être émis.
Cette période entre l’émission d’un potentiel d’action et l’émission d’un nouveau potentiel d’action est appelée « période réfractaire ».
L’excitabilité repose sur la différenciation de la membrane cytoplasmique (quant à la perméabilité de la membrane aux ions) et l’existence des canaux voltages dépendants. Une fois la perméabilité établie, les mouvements d’ions se font selon le gradient électrochimique.