coeur automatisme cardiaque

1
L2 Sciences de la vie et géosciences semestre 4
Physiologie cardiaque de lexcitation à la
contraction (1)
alain.hamon_at_univ-angers.fr
2
Mise en évidence de lautomatisme cardiaque
Montage simple permettant denregistrer les
contractions du cœur isolé de grenouille
3
Localisation du centre dautomatisme chez la
grenouille
v
or
Conclusion le centre dautomatisme
se trouve dans le sinus veineux
s
Avant la ligature
Après la ligature
La 1ère ligature de Stannius
Après destruction localisée du ganglion de Remak,
le cœur continue de battre, ce qui nest pas en
accord avec la théorie neurogène.
4
Hiérarchie entre centres dautomatisme chez la
grenouille
V
10 s
V
OR
Le ventricule bat à une fréquence plus basse que
lensemble sinus veineux-oreillettes, ce qui met
en évidence lexistence dun centre dautomatisme
secondaire dans la paroi ventriculaire (ce nest
pas le ganglion de Bidder). Dans les conditions
normales, le centre le plus rapide, situé dans le
sinus veineux, impose son rythme à lensemble du
cœur.
5
Le centre dautomatisme chez les mammifères
données histologiques
nœud sinusal
nœud septal

• Lobservation microscopique de toutes les régions
  du cœur permet de découvrir 2 zones particulères
  
• le nœud sinusal ou sino-auriculaire, situé dans
  la paroi de lOD, à la base de la veine cave
  supérieure
• le nœud septal ou auriculo-ventriculaire, situé
  dans la cloison inter-auriculaire, du côté droit.

6
Le centre dautomatisme chez les mammifères
données histologiques
fibres de Purkinje
faisceau de His
réseau de Purkinje
50 µm
Le nœud AV se prolonge par le faisceau de His,
qui se divise en deux branches dans la cloison
inter-ventriculaire. Le faisceau de His se
prolonge par le réseau de Purkinje (prononcer
"pourkinié"). Faisceau de His réseau de
Purkinje tissu conducteur (fibres cylindriques
de gros diamètre ? vitesse de conduction élevée).
7
Le centre dautomatisme des mammifères données
électrophysiologiques
100 ms
R
P
T
ECG
Q
S
Les PAs les plus précoces apparaissent dans le
nœud sinusal cest lentraîneur du cœur
(pace-maker). Noter également 1) la longue
durée des PAs cardiaques, leur forme variable
selon les zones explorées, 3) la présence ou non
dun potentiel de repos après le PA, 4) la
correspondance entre les PAs unitaires et
lactivité électrique globale du cœur (ECG).
8
Hiérarchie entre centres dautomatisme chez les
mammifères

• Observations chez un gros chien (FC environ 75
  battements /min comme chez lhomme)
• le cœur isolé bat plus rapidement que le cœur en
  place 120 bts/mn environ. Dans lorganisme, le
  cœur subit donc un freinage permanent.

• après destruction sélective du nœud sinusal, la
  FC passe de 120 à 50 bts/mn. Cest le rythme
  imposé par le nœud septal (centre dautomatisme
  secondaire).

- après destruction du nœud septal, le cœur
sarrête. Il repart parfois grâce aux cellules
automatiques (peu nombreuses) du faisceau de His.
Dans ce cas, FC 30 bts/mn.
9
Mécanismes cellulaires de lautomatisme cardiaque
phase 4 dépolarisation
diastolique (DD)
Les cellules nodales sont caractérisées par
labsence de potentiel de repos stable. Après
chaque PA, la membrane se dépolarise
spontanément. Quand le seuil dexcitation est
atteint, un nouveau PA est déclenché. Ces
cellules sont dites auto-excitables.
10
Mécanismes cellulaires de lautomatisme cardiaque
Conclusion la phase 0 nest pas liée à un
influx sodique mais à un influx calcique. Les
canaux responsables de cet influx ont une
cinétique lente (canaux Ca de type L)
La repolarisation est liée à linactivation lente
des canaux Ca L et à louverture de canaux
potassiques.
11
Mécanismes cellulaires de lautomatisme cardiaque
le courant If
Courbe courant-potentiel
Mesures réalisées en potentiel imposé

• If est activé (lentement) par des
  hyperpolarisations membranaires ? Funny !
• le canal responsable de If est perméable aux
  cations. PNa/PK 4 ? le courant est donc
  entrant, ce qui induit une dépolarisation
  membranaire (quand on nest pas en potentiel
  imposé)
• cest un courant de faible amplitude aux
  potentiels membranaires physiologiques (cercle
  vert)

12
Mécanismes cellulaires de lautomatisme cardiaque
le courant If
Après blocage sélectif de If par livabradine, la
DD est ralentie ? la FC diminue. En labsence de
If, il existe quand même une dépolarisation
diastolique ? dautres courants interviennent.
13
Mécanismes cellulaires de lautomatisme cardiaque
le courant I CaT
Ib
ICaT
ICaL
14
Mécanismes cellulaires de lautomatisme cardiaque
le courant I CaT
Canal Ca (L) Canal Ca (T)
seuil dactivation - 40 mV -50 mV
inactivation lente rapide
blocage par Ni2 non oui
conductance 16 pS 8,5 pS
Quel est leffet de Ni2 sur la FC ?
15
Mécanismes cellulaires de lautomatisme cardiaque
le courant I K
16
Mécanismes cellulaires de lautomatisme cardiaque
bilan
I Ca L
I K
0 mV
- 40 mV
- 60 mV
100 ms
Il existe aussi des courants entrants de base, Ib
Na et Ib Ca. Les canaux responsables de ces
courants sont ouverts en permanence et
participent donc à la dépolarisation diastolique.