| Physiologie animale, chapitre 1 : Circulation |
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| Écrit par Webmaster | |||||||||||||||||||||
| 21-04-2007 | |||||||||||||||||||||
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BGU 09, Chapitre 1 :
La Circulation.
I\ Introduction et Rappels.
A\ Le rôle de la circulation sanguine.
La circulation permet entre autre le transport de l’oxygène qui est devenu nécessaire suite à l’accroissement de taille des organismes. La diffusion ne se fait que pour des surfaces de quelques microns d’épaisseur. Le sang transporte : - Les nutriments (produits de la digestion). - L’oxygène. - Les déchets (du métabolisme, comme le CO2). - Les hormones (molécules servant de signaux). - Des cellules (les globules rouges et cellules du système immunitaire). - Les anticorps. - La chaleur pour les animaux endothermes (transport de calories).
B\ Les compartiments liquidiens d’un organisme.
1\ Définition des compartiments liquidiens.
On distingue l’eau dans le compartiment intracellulaire et l’eau du compartiment extracellulaire (la moitié). Le liquide interstitiel, qui baigne les cellules, est composé de 10,5 litres. Il joue un rôle dans l’homéostasie. Le plasma sanguin ne comprend que 3,5 litres. La circulation sanguine ne représente qu’une faible proportion des liquides corporels. Pour être efficace, elle a une vitesse importante. Le débit cardiaque est de 5 litres par minute.
2\ Méthode de détermination.
Pour effectuer le calcul d’un volume, on dilue une substance dans le nouveau volume. Il faut tout de même trouver une substance qui reste dans le compartiment étudié.
· Pour l’eau totale, on utilise de l’eau. Cette eau est marquée au tritium (3H2O). Cette eau va se diluer et on regardera le facteur de dilution. · Pour le plasma, on utilise l’albumine. Cette dernière ne quitte pas la circulation sanguine (en réalité, elle ne quitte que très peu ce compartiment). L’albumine utilisée sera marquée radioactivement par de l’iode (radioactif). On peut aussi utiliser le bleu Hevans (ou T18-24) à la place de l’albumine. Au début de l’expérience, on observe l’effet de dilution, puis une phase de plateau (ceci est valable pour toutes les molécules).
· Pour l’eau extracellulaire, on utilise du Bromure (Brome). · Pour le volume interstitiel on fait la différence entre « l’espace brome » (eau extracellulaire) et le volume plasmatique (« espace albumine »). · Pour l’eau cellulaire, on fait la différence entre l’eau totale et l’eau extracellulaire (espace brome). Il y a toujours des mouvements d’eau d’une espace à un autre. La circulation est en relation avec l’eau extracellulaire. Chez les mammifères, l’appareil circulatoire est clos mais pas étanche. Les échanges se font du plasma vers le milieu extracellulaire (grâce à la pression osmotique) : c’est la filtration capillaire. La pression sanguine fait passer le liquide vers le milieu extracellulaire (sens hydrostatique). La pression oncotique fait entrer le liquide (vers le sang).
La barrière épithéliale bloque les grosses molécules mais laisse passer les petites. C\ Les méthodes d’étude de l’appareil cardiovasculaire.
1\ Les variables mesurables.
On peut mesurer : - Des pressions : la pression artérielle (en mm de Hg). Une pression n’est pas une force. - Des débits : par exemple, le débit cardiaque (5 litres par minute chez l’Homme). - Des volumes : par exemple, le volume du ventricule (120mL en moyenne chez l’Homme).
2\ Mesures de Pressions.
a\ Les méthodes indirectes.
- La méthode auscultatoire : pour cette méthode, on a besoin d’un brassard et d’un stéthoscope. On va mesurer la pression artérielle diastolique et systolique (pressions moyennes) - Par Finapres : dans ce cas, on va mesurer la pression artérielle en continue. On place un « brassard » sur le doigt. L’intérêt de cette méthode est qu’elle donne la pression à chaque battement cardiaque (on voit alors les différences de pression).
b\ Les mesures directes (méthodes sanglantes).
Pour les méthodes sanglantes, on a deux voies d’entrée : - La voie veineuse par cathétérisme droit (jambe ou bras). Dans ce cas, on peut atteindre jusqu’à l’oreillette. Grâce au cathétérisme on peut mesurer la pression, récupérer du sang, faire des injections… On peut même pousser jusque dans le ventricule droit et même jusqu’au tronc pulmonaire. - La voie artérielle par cathétérisme gauche. Ce cathétérisme est plus difficile. Les artères étant profondes et la pression forte. Dans ce cas, on peut aller à l’entrée de l’aorte puis dans le ventricule (pas dans l’oreillette).
3\ Mesure des débits.
a\ Chez l’animal, à « usage unique ».
On peut utiliser un débitmètre électromagnétique mais c’est un cas relativement rare. On peut aussi utiliser des microsphères (méthode très utilisée mais définitive pour l’animal). Ces billes (ou microsphères) sont radioactives ou colorées. Elles ont un diamètre compris entre 10 et 15 micromètres et vont bloquer les capillaires. Grâce à cette méthode, on n’a besoin que d’une petite partie du tissu étudié. Avec les billes colorées, à t0, on utilise une première couleur, à t1, une seconde couleur, etc. … Finalement, on digère le tissu puis on passe ce qu’il reste au colorimètre. Avec la méthode des billes radioactives, on n’a pas besoin de digérer le tissu.
b\ Chez l’Homme.
Doppler et Ecographie.
Chez l’Homme on mesure plus facilement la vitesse de la circulation sanguine que le débit. La vitesse de circulation est obtenue grâce à l’effet Doppler.
La variation de fréquence est proportionnelle à la vitesse de déplacement du sang dans les vaisseaux. L’expérience donne une courbe à intégrer et peut donner la vitesse moyenne. Après une écographie, on obtient la section des vaisseaux, puis le diamètre. On en déduit donc le débit grâce à l’écographie et au Doppler.
Méthode de Fick.
La méthode de Fick est un calcul permettant d’accéder au débit sanguin.
Pour faire ces calculs, il faut connaître la consommation d’O2 : VO2 = 250mL/min. [O2] dans l’artère pulmonaire : 150mL d’O2/L (de sang) [O2] dans la veine pulmonaire : 200mL d’O2/L (de sang).
Il y a 50mL de différence entre l’artère et la veine pour un litre de sang. Hors, 250mL d’O2 passent dans le sang chaque minute. On peut en déduire que 5 litres de sang passent dans les poumons par minute (c’est le débit).
La Pléthysmographie.
Le principe de cette technique est que l’on va mesurer la variation de volume d’un membre afin de déterminer le débit sanguin. Pour observer une variation de volume d’un membre (main…) on va bloquer le retour veineux, par exemple, par un garrot pour la main.
4\ Mesures de volume.
La plupart du temps, les mesures de volume se font grâce à des techniques d’imagerie médicale (radiographie avec rayons X, écographie avec ultrasons, RMN [Résonance Magnétique Nucléaire] qui donne la meilleur définition, mais toujours en coupe).
5\ Cas particulier de la fonction cardiaque.
a\ La fréquence cardiaque.
Pour la fréquence cardiaque, il faut distinguer la fréquence moyenne et la fréquence instantanée. La prise du pouls artériel se fait par l’arrivée de l’onde de pression et donne une fréquence moyenne. La mesure de la fréquence cardiaque par cardio-fréquence-mètre donne un enregistrement de l’activité électrique du cœur, ce qui permet d’obtenir une fréquence moyenne ou instantanée.
b\ Le volume d’éjection systolique (VES).
Le VES est le volume de sang quittant le cœur à chaque systole. La méthode par le calcul donne : Dc = Fc × VES ó 5L/min. ≈ 70 × 70mL VES moyen = Dc/Fc Une méthode instantanée est la radiologie qui permet la mesure de surfaces mais c’est une méthode peu fiable.
D\ Structure des appareils cardiovasculaires et relations avec l’appareil respiratoire.
1\ Les poissons à respiration strictement branchiale.
Le sang va du cœur aux branchies, puis aux organes et enfin, retourne au cœur. Le cœur n’a que du sang désoxygéné.
Il ne faut pas oublier la présence d’une circulation accessoire. A partir de l’aorte dorsale se dérivent des anastomoses artério-artérielles qui détournent une partie du sang vers ce réseau secondaire.
Cette circulation accessoire ne contient du plasma et a un rôle toujours inconnu.
2\ Les poissons type Dipneuste.
Certains poissons présentent l’apparition d’un poumon. Ils respirent à la surface (quand l’eau comporte très peu d’oxygène). Au niveau du cœur, il va y avoir séparation des deux types de circulation. Le sang des organes ne se mélange pas au sang arrivant des poumons. La séparation du sang désoxygéné et du sang oxygéné se fait grâce à l’action de la lame spirale qui est un début de cloisonnement. Les deux premiers arcs branchiaux perdent les branchies. Des sphincters vont orienter le sang vers l’aorte (quand le poisson est dans l’eau) ou vers les poumons (quand le poisson est dans l’air).
3\ Les amphibiens.
Les amphibiens peuvent avoir une respiration pulmonaire et/ou cutanée. On observe une séparation anatomique avec les deux oreillettes et un ventricule. La lame spirale est le dispositif permettant de réduire le mélange des sangs.
a\ Les anoures.
Le sang venant des poumons s’enrichie en O2, arrive dans l’oreillette gauche et ne doit pas se mélanger au sang veineux arrivant dans le ventricule. Ce sang va partir vers les organes ou vers la peau. Dans ce dernier cas, il sera plus oxygéné. Le sang veineux part préférentiellement vers le tronc pulmo-cutané.
b\ Les urodèles.
On ne trouve pas de tronc pulmo-cutané mais seulement une artère pulmonaire.
4\ Les « reptiles ».
a\ Le cœur de tortue.
Le cœur de tortue présente deux oreillettes et un ventricule imparfaitement cloisonné. On trouve le Cavum Pulmonale (CP), le Cavum Venosum (CV) et le Cavum Arteriosum (CA). Le CP présente un début de cloisonnement.
b\ Le cœur de Varan.
Le cœur de Varan présente deux oreillettes, un CP et un ensemble CV + CA. Selon l’activité cardiaque, une cloison va bouger. En systole, cette cloison isole complètement le CP (la pression de part et d’autre de cette cloison devient alors différente). En diastole, il n’y a pas de cloison « parfaite ».
c\ Le cœur de Crocodile.
On distingue deux oreillettes ainsi que deux ventricules bien cloisonnés. L’aorte gauche se fixe sur le ventricule droit alors que l’aorte droite prend son départ sur le ventricule gauche.
Remarques : Les reptiles ont toujours deux crosses aortiques. Ils présentent aussi plusieurs originalités : - Le foramen de Panizza : il fait communiquer l’aorte droite et l’aorte gauche à leur départ des ventricules. Les mouvements de sang sont réalisés par la pression, ce qui fait que ce foramen peut être ouvert ou fermé. Le foramen de Panizza peut aussi être obturé par des valves artérielles. - A la base de l’artère pulmonaire, on trouve une valve dentée qui peut être ouverte ou fermée, indépendamment des muscles (elle se ferme pendant une apnée). Cette valve permet le fonctionnement de l’aorte gauche.
5\ Les oiseaux et mammifères.
Les deux circulations (pulmonaire, du ventricule droit et systémique, du ventricule gauche) sont placées en série. La mise en place de ces deux circulations permet d’avoir des pressions différentes selon le réseau.
On étudie les pressions artérielles dans l’artère pulmonaire ou dans la branchie par rapport à la pression systémique. Chez les poissons, la pression branchiale est supérieure à la pression systémique. Chez les dipneustes et poissons associés, les pressions sont à peu près équivalentes. Chez l’Homme, la pression systémique est largement supérieure à la pression pulmonaire. Le problème du poumon est qu’il est très vascularisé (environ 100m² chez l’Homme) et n’est une barrière de moins d’un micron d’épaisseur. Si la pression était trop forte, il y aurait un œdème pulmonaire qui pourrait être létal. Chez les crocodiliens et les varans, on trouve la même chose que chez l’Homme mais avec une moins forte amplitude.
Le cas particulier du fœtus : Chez le fœtus, le poumon est non fonctionnel. Il existe deux dispositifs cardiaques permettant d’éviter d’envoyer du sang dans ces poumons. - Le Foramen Ovale : Ce foramen est un trou entre les deux oreillettes. Le sang désoxygéné va rejoindre l’oreillette gauche, ce qui est tout simplement un court-circuit de la circulation pulmonaire. - Le second dispositif prend en charge le sang qui est quand même passé dans l’artère pulmonaire. Ce dispositif va relier le tronc pulmonaire à l’aorte.
A la naissance, le trou et le canal de dérivation se ferment.
II\ Physiologie Cardiaque.
A\ La pompe cardiaque.
1\ Les Mammifères.
On étudie d’abord le volume ventriculaire, la pression. On réalise aussi un électrocardiogramme. Ces trois paramètres seront étudiés en fonction du temps. La diastole montre une augmentation de volume. La systole montre, elle, une contraction avec diminution du volume ainsi qu’une augmentation de pression. Au début, la contraction est iso volumétrique à fermeture des valves auriculo-ventriculaires. Le ventricule se vide quand la pression ventriculaire devient supérieure à la pression aortique. La systole est divisée en deux parties : une contraction iso volumétrique et l’éjection.
La pression va continuer à diminuer sans que le volume ne change à relâchement ventriculaire isoélectrique. Ensuite, le ventricule se remplie sous faible pression. A la fin du remplissage, il y a augmentation de la pression de l’oreillette gauche et une dernière augmentation du volume ventriculaire (grâce à la contraction de l’oreillette). P : signal électrique pour la dépolarisation de l’oreillette. Q, R, S : dépolarisation du ventricule. T : repolarisation. Du coté droit, on observe la même chose pour le ventricule. La pression est extrêmement faible dans l’artère pulmonaire.
Cf. figure 15, partie du bas : Il n’y a pas de temps sur ce schéma.
2\ Les poissons.
· La truite : Pour ce poisson, on trouve le même type d’enregistrement que chez les mammifères. La contraction de l’oreillette précède celle de l’éjection ventriculaire. · Le requin : La contraction du cône artériel prolonge l’action du ventricule. La contraction de l’oreillette peut devenir négative (entre deux contractions). On dit négatif par rapport au milieu extérieur. Dans ce cas, l’oreillette va donc aspirer le sang. Dans le péricarde, la pression est toujours inférieure à zéro et inférieure à celle de l’oreillette. La pression dans le ventricule diminue, ce qui entraîne une augmentation de la pression du péricarde. Hors, ce péricarde est rigide : quand le ventricule se contracte, il se crée donc une dépression à l’arrière qui aspire le sang et qui fait augmenter le volume de l’oreillette.
3\ Les reptiles.
Revoir les figures 8 et 9. · La Tortue. Le ventricule est peu cloisonné. S’il ne l’est pas totalement, la pression dans le cavum pulomonale (CP) est égale à la pression dans le cavum venosum (CV) et dans le cavum arteriosum (CA). Par conséquence, il y a aura une augmentation de pression identique dans l’aorte droite ou dans l’artère pulmonaire (même pression dans les deux cas). Ce phénomène est un problème pour le circuit ventilatoire qui demande une basse pression. · Le Varan : Chez le varan, il y a un cloisonnement étanche de temps en temps. En systole, le CP s’isole ce qui entraîne une augmentation de pression dans le CP qui est beaucoup plus faible que dans le CA. è La pression artérielle pulmonaire est inférieure à la pression aortique. On a alors une circulation à basse pression en série avec une circulation à haute pression. · Le Crocodile : On trouve deux aortes (droite et gauche) mais l’aorte gauche ne va généralement pas recevoir de sang. De plus, au départ de cette aorte gauche, on va trouver une valve dentée. Entre ces deux aortes, il existe le foramen de Panizza qui laisse passer le sang de la haute pression vers la basse pression.
En A, on a la phase de diastole ; les figures B et D montre la systole avec un shunt en B et sans shunt en D. La pression est différente dans le ventricule droit et dans le gauche : elle est supérieure dans le ventricule gauche. Le relâchement du cœur va permettre le remplissage par l’oreillette. En A : Dans les aortes, le sang circule de l’aorte droite vers la gauche (la pression aortique droite est supérieure à la pression aortique gauche). En B : Les ventricules doit et gauche se contractent. Le sang du ventricule droit passe dans l’artère pulmonaire mais la pression y est trop faible pour permettre le passage vers l’aorte gauche. Le sang du ventricule gauche part dans l’aorte droite. La valve sigmoïde vient se plaquer sur le foramen de Panizza et l’obstrue : il n’y pas de passage de sang. En C : En plongée, il va y avoir fermeture de la valve dentée. La pression ventriculaire est inférieure à la pression aortique gauche. Ceci évite donc la circulation pulmonaire. Il y aura passage de sang (peu de pression dans le ventricule gauche) de l’aorte gauche vers l’aorte droite car le foramen de Panizza n’est pas fermé (avec shunt). On observe ainsi un court-circuit de la circulation pulmonaire.
B\ Le muscle cardiaque.
1\ Structure d’un cardiomyocyte.
Les cardiomyocytes sont des cellules uni-nucléées. Elles sont dites striées car en microscopie optique, on observe des stries.
Ces cellules montrent des jonctions particulières : des jonctions pour la résistance et des desmosomes. On trouvera aussi des jonctions de type GAP qui jouent le rôle de synapse électrique ou de jonction communicante. Bien que l’on ait plusieurs cellules différentes, la dépolarisation passe d’une cellule à l’autre sans intervention de neuromédiateurs (cela se passe comme si l’on n’avait qu’une seule cellule). Les striations transversales montrent la présence de sarcomères qui sont des agencements particuliers d’actine et de myosine. Cet agencement est proche de l’agencement cristallin. De plus, tous les sarcomères sont alignés.
On trouvera dans ces cardiomyocytes de grandes quantités de mitochondries, des capillaires sanguins entre deux fibres, des disques intercalaires ou stries scalariformes (ancien terme) qui sont des jonctions entre deux cardiomyocytes. Les parois des cardiomyocytes sont proches mais ne se touchent pas. On a aussi un réticulum sarcoplasmique abondant qui permet le stockage de Ca2+, la libération de ce calcium pour l’action sur des protéines contractiles.
2\ Propriétés du muscle cardiaque.
a\ Couplage électromécanique.
Le plateau du potentiel d’action dure aux alentours de 0,2 seconde. La période réfractaire (PR) est la période pendant laquelle la structure ne réagit pas après avoir été stimulée. La période réfractaire des muscles est de quelques millisecondes. Cette durée permet la fusion des contractions et la mise en place d’un tétanos ; ce qui est « normal » pour un muscle strié. La période réfractaire du muscle cardiaque est longue. La période réfractaire absolue est d’environ 200 millisecondes : on ne peut donc pas tétaniser le muscle cardiaque. Le potentiel d'action cardiaque est calcique alors que le potentiel d'action musculaire ou neuronal est sodique.
Pour mesurer la concentration en calcium dans la cellule, on va utiliser des sondes moléculaires comme l’Aequorine. Cette dernière devient fluorescente avec le Ca2+. La sortie de calcium (cardiaque) ressemble à celle du muscle strié squelettique. Pendant la première phase, montée de potentiel, un canal électrosensible permet l’entrée de Na+ et s’ouvre quand la membrane se dépolarise : il va y avoir une boucle qui dépolarise la membrane.
La phase de plateau est principalement due au calcium. Pendant la phase descendante, le calcium est pompé dans la cellule par une calcium-ATPase. La différence de potentiel transmembranaire se passe de part et d’autre de la membrane. Les premiers ions calcium entrant (extracellulaires) vont aller stimuler la sortie de Ca2+ du réticulum sarcoplasmique. Ce canal à calcium est appelé RYR ou récepteur de la ryanodine (molécule végétale). Le calcium cytoplasmique va aller agir sur les sarcomères, un peu comme dans le muscle strié squelettique. L’amplitude de la contraction va dépendre du niveau de Ca2+ du réticulum et de la sensibilité de l’appareil contractile, au Ca2+.
Le flash calcique est bref car ce calcium est re-pompé dans le réticulum par une calcium-ATPase (de type Serca). Remarque : Dans le muscle strié, 50% de l’ATP est utilisé pour la contraction et l’autre moitié sert à faire rentrer le calcium dans le réticulum sarcoplasmique. Les Serca peuvent être inhibées par le phospholamban (protéine complexe).
b\ Effets inotropes de la Noradrénaline.
L’action de la noradrénaline se fait sur la contraction du muscle cardiaque. Elle va augmenter cette force de contraction. La noradrénaline se lie sur un récepteur B2 adrénergique membranaire et entraîne la formation d’AMPc. Une PKa va être stimulée et va phosphoryler des cibles spécifiques : - Canal calcium (qui voit son activité augmenter), - Le PLB (phospholamban) qui est une protéine liée à la pompe Ca/ATPase, pompe qui fait entrer le Ca vers le réticulum endoplasmique. Le calcium participe à l’augmentation de calcium dans le réticulum endoplasmique et permettant une plus forte vague calcique. Il agit aussi en stimulant la pompe, se qui fait rentrer le calcium dans le réticulum endoplasmique et ce qui raccourci ainsi la durée du flash (et un relâchement plus rapide). Dans ce cas, l’activité Serca augmente.
- La phosophoryl-Troponine I diminue l’affinité du calcium pour la troponine C et qui entraîne donc une augmentation du relâchement de la fibre musculaire.
Remarque : Le cœur présente des récepteurs muscariniques pour l’acétylcholine. L’acétylcholine va diminuer la force de contraction. Ces récepteurs n’existent que dans l’oreillette. Lors de stimulations par le système nerveux : - Sur le ventricule, si la stimulation a pour origine le système nerveux orthosympathique, on observe des potentiels d’actions plus hauts et plus longs (la noradrénaline agit sur les canaux calcium). - Sur le ventricule, le système nerveux parasympathique n’a aucun effet.
- Sur l’oreillette, les effets du système nerveux parasympathique sont opposés é ceux du système nerveux orthosympathique.
c\ Effet de la longueur du muscle cardiaque sur sa contraction. Courbes tension/longueur.
Une tension passive est une tension non provoquée par l’élément. Une tension active est une tension réalisée par l’élément. La relation entre tension et longueur est fonction de l’élasticité. Si les fibres sont peu élastiques, on aura beaucoup de tension alors que beaucoup d’élasticité entraîne l’existence d’une faible tension. Tension active : courbes en cloches. On a une longueur maximale pour le meilleure contraction : elle est liée à la longueur des sarcomères.
La force développée est fonction du nombre de liaisons actine/myosine. Le muscle cardiaque développe une force passive tellement grande qu’il ne peut pas s’étirer plus (grâce aux fibres de collagène). La notion de précharge : La précharge est la façon dont le muscle ventriculaire est étiré pendant la diastole è le remplissage conditionne la contraction.
C\ L’autonomie cardiaque et le contrôle de la fréquence cardiaque.
Notions de base : cf. DEUG.
L’origine de l’automatisme cardiaque est intrinsèque, comprise dans le tissu nodal (dans l’oreillette droite). Il y a stimulation de cellules en cellules dans le tissu auriculaire. Entre les oreillettes et les ventricules, on trouve du tissu isolant. La stimulation est relayée par le nœud auriculo-ventriculaire, puis le faisceau de Hiss et celui de Parkinje.
1\ Origine et propagation de la stimulation.
Dans la majorité des cellules, on a un potentiel de repos de l’ordre de -60mV. Dans les cellules du nœud sinusal, le potentiel de repos est instable, ce qui provoque des dépolarisations spontanées grâce à un canal responsable du courant entrant à IF (Na, K). IF s’ouvre à l’hyperpolarisation. Quand le seuil est atteint, la valeur atteinte permet l’ouverture de canaux voltage dépendants. Ici, ce sont des canaux calcium (voltage dépendants). Il vient ensuite la phase de repolarisation par ouverture de canaux K. L’hyperpolarisation donne le début d’un nouveau cycle. La fréquence atteinte est d’environ 100 dépolarisations par minute. Pour le nœud auriculo-ventriculaire, on trouve la même chose sauf que le fréquence spontanée est différente (environ 40 dépolarisation par minute).
2\ Effets des neuromédiateurs du système nerveux végétatif. (Système nerveux parasympathique à NAd, Système nerveux orthosympathique à ACh).
Une stimulation du système nerveux orthosympathique entraîne une augmentation du courant de fuite alors que l’acétylcholine (ACh) provoque l’inverse. Le système nerveux orthosympathique va augmenter la vitesse de dépolarisation et donc accélérer le cœur. Le système nerveux parasympathique diminue cette vitesse de dépolarisation et donc, ralentit le cœur. Les effets chronotropes s’expliquent principalement par cet effet sur le courant IF. La PKA augmente l’activité du canal IF par phosphorylation. Selon l’état de phosphorylation des canaux, les potentiels d'action seront plus ou moins importants. L’ACh entraîne la présence de potentiels plus faibles et des repolarisation plus tardives. L’ACh a un effet direct sur les canaux K+ par l’intermédiaire de protéines Gk.
D\ Le débit cardiaque. Dc = Fc x Ves Pour un humain, Dc de repos est d’environ 5 litres par minute.
1\ Notion de précharge.
Sur cette expérience, on utilise un cœur isolé et perfusé de façon physiologique. Le sang passe de l’oreillette droite au ventricule droit puis aux poumons ; il continue par l’oreillette gauche, puis le ventricule gauche et passe enfin dans l’aorte.
Sur le graphe, il manque le graphe du mécanisme de mesure du volume ventriculaire. L’objectif de Starling est de voir si lorsque l’on augmente la pression de remplissage, le débit cardiaque (Dc) augmente. Quand on monte le réservoir, la pression de l’oreillette droite augmente. A 95, on a 1 hauteur. Si la pression de remplissage augmente, l’étirement ventriculaire augmente, ce qui entraîne l’accroissement du volume d’éjection systolique (Ves). Ves
Volume télé-diastolique
Un effet de la précharge est que le temps de décharge est plus long : D – D’ à index de la contraction cardiaque. Le Ves peut s’adapter par rapport au retour veineux (ce qui permet aux personnes âgées de pouvoir faire du « sport »).
2\ Limitation du Ves par la postcharge : résistance.
La postcharge est tout ce qui s’oppose à l’éjection ventriculaire. Ici, on va jouer sur la pression de l’aorte. La fonction d’éjection s’effectue quand la pression ventriculaire est supérieure à la pression aortique ; la pression artérielle diastolique agit constamment sur le ventricule. Donc, si l’on augmente la pression artérielle, la valvule s’ouvrira plus tard, le ventricule se contractera donc aussi plus tard. La décharge devra également être plus rapide (car la pression artérielle est importante). Les valves s’ouvrent plus tard et se ferment plus tôt : le phénomène d’éjection est plus court ; or, le travail cardiaque ne varie pas (l’aire ne change pas) mais c’est le système qui devient moins efficace. è Si l’on veut obtenir un même Ves, il faut augmenter la contractilité, donc, le travail cardiaque. C’est ce qui arrive dans les cas d’hypertension artérielle.
Remarque : La fonction de postcharge dépend aussi des propriétés extensives de l’aorte.
3\ La contractilité.
LA force de contraction dépend de la précharge (durée d’étirement). La contractilité est l’aptitude à se contracter quel que soit l’étirement ventriculaire. Ici, Ves augmente mais dans chaque cas, D, D’ et D’’ ne définissent pas une droite. Quand on a une augmentation de la contractilité, on augmente le travail du cœur même si la précharge reste identique.
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