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FACULTE DE MEDECINE DE BATNA LABORATOIRE DE PHYSIOLOGIE COURS DE PHYSIOLOGIE HU

FACULTE DE MEDECINE DE BATNA LABORATOIRE DE PHYSIOLOGIE COURS DE PHYSIOLOGIE HUMAINE LA PHYSIOLOGIE CARDIOCIRCULATOIRE PLAN : I – INTRODUCTION. II – L’ ELECTROPHYSIOLOGIE CARDIAQUE. III – L’ ELECTROCARDIOGRAMME. IV – L’ HEMODYNAMIQUE INTRACARDIAQUE. V – LE DEBIT CARDIAQUE. VI – LA CIRCULATION CORONAIRE. VII – LA REGULATION DE LA PRESSION ARTERIELLE. Fac- med-bat-labo-physiologie/Dr : GUEDJATI 1 I/INTRODUCTION : Le cœur est un organe indispensable à la vie ; il pèse chez l’adulte entre 250 g à 350 g. Par sa contraction périodique automatique, il permet la circulation du sang grâce à la présence d’un ensemble de valves unidirectionnelles. Il est fait d’un muscle strié particulier : le myocarde, dont les fibres sont ramifiées et reliées les unes aux autres par des disques intercalaires. Le sarcoplasme de ces cellules est riche en mitochondries et le réseau capillaire myocardique est dense (grand métabolisme tissulaire). Le myocarde est qualifié de syncytium fonctionnel. Anatomiquement quatre cavités disposées en série avec des lits vasculaires. L’endocarde est un endothélium qui tapisse les cavités et les valvules. L’épicarde est l’une des membranes (deux feuillets) qui se colle au muscle cardiaque, le péricarde remonte à la racine des gros vaisseaux de la base et séparé du premier par 10 à 15 ml de liquide (rôle dans les mouvements de la masse cardiaque). Le cœur réalise un cycle de contraction : systole ; et de relâchement : diastole. Le cœur droit reçoit le sang par les veines caves et le sinus veineux coronarien, c’est un sang desaturé provenant des tissus, et l’envoie vers le poumon par l’artère pulmonaire. (Petite circulation) Le cœur gauche recueille le sang oxygéné sortant des poumons, par les veines pulmonaires ; pour l’envoyer à la périphérie par l’aorte. (Grande circulation) Vue le travail mécanique du cœur ce dernier est richement vascularisé par des branches directes de l’aorte : les artères coronaires droites et gauches. Le rendement contractile de la pompe cardiaque est dépendant d’une stimulation périodique autonome par un tissu cardiaque, le tissu nodal, quoique autonome mais soumis à des contrôles nerveux (SNA), hormonaux et métabolique. Le cœur détermine une pression dans chaque artère sanguine : pression artérielle ; outre cette fonction de pompage le cœur est responsable d’une sécrétion hormonale ; système renine angiotensine, sécrétion du FAN. Fac- med-bat-labo-physiologie/Dr : GUEDJATI 2 II/ ELECTRO PHYSIOLOGIE CARDIAQUE : A/ RAPPEL ANATOMOPHYSIOLOGIQUE : Le cœur est composé de deux tissus : - Le tissu myocardique : qui est responsable de la contraction -Le tissu nodal : cellules pacemaker ou automatiques : qui sont responsables de la production et de la propagation d’un potentiel d’action. 1-TISSU MYOCARDIQUE : est fait de deux structures : a- Structure pariétale ; couche syncytiale, transmission synchrone de l’activité électrique. 1-ventricule gauche : trois couches ; spiralée interne ; constrictive ; spiralée externe. 2-ventricule droit : couche syncytiale avec des fibres parallèles et disposition en tourbillon (apex). b- Valves : composition et configuration à l’origine d’une étanchéité à la fermeture et effacement à l’éjection. Mise en jeu des tensions des piliers et des cordages (cycle cardiaque). c- Microscopie : selon le microscope utilisé, on décrit : -Microscope optique : myofibrilles, sarcomère, réticulum sarcoplasmique (transverse et longitudinal), mitochondries. -Electronique : protéines contractiles ; actine et myosine. (Voir cours de la physiologie du muscle 1ère année de médecine) 2- TISSU NODAL: figure:1 structure schématique de la distribution du tissu nodal. Fac- med-bat-labo-physiologie/Dr : GUEDJATI 3 Trois fonctions : 1-automatisme 2-conduction 3-excitabilité Le nœud sinusal détermine la fréquence et le rythme régulier de l’activité électrique du cœur. (Physiologique). L’activité essentiellement du tissu nodal est électrique car peu d’éléments contractiles. Les différences entre le tissu nodal et le tissu contractile sont : -petit diamètre des cellules automatique. -absence des disques intercalaires. -un réticulum sarcoplasmique peu développé. -rareté des mitochondries. -relative rareté des myofibrilles (aspect périphérique). -abondance de leur glycogène. 3- INNERVATION ET VASCULARISATION : a- Le SNA innerve le tissu nodal : Sympathique : NS, NAV, et le myocarde, régulation de l’activité électrique et de l’activité contractile. Parasympathique : NS, NAV, régulation de l’activité électrique seulement. b- La vascularisation est faite par les artères coronaires. B/ POTENTIELS D’ACTION : Deux situations en fonction de l’histologie du cœur : 1- PA DES CELLULES MYOCARDIQUES : La fibre myocardique est constituée de cellules musculaires contractiles, fibre à réponse rapide : -Un PR entre (– 85) mv et (– 90) mv. -l’absence de dépolarisation diastolique lente (DDL) ; pas d’automatisme. -Une phase (2) longue dominée par l’entrée de Ca++ ; libération du Ca++ intra sarcoplasmique ; efficacité de la contraction. Fac- med-bat-labo-physiologie/Dr : GUEDJATI 4 Les phases d’un PA d’une cellule myocardique sont : Phase (0) : dépolarisation, ouverture d’un canal sodique et entrée rapide du sodium. Phase (1) : repolarisation rapide, probablement entrée du cl-, inactivation du flux sodique. Phase (2) : repolarisation en plateau, courant calcico-sodique lent entrant. Phase (3) : repolarisation, diminution de gCa++ et augmentation de gK+. Phase (4) : rétablissement des concentrations ioniques de part et d’autre de la membrane, rôle de la pompe Na+/K+ ATPASE. Cl- Voltage (mv) Na+ Ca++ 1 2 0 3 3 Na+ K+ Na+ Ca++ 4 2 K+ Temps (ms) Potentiel d’action d’une fibre myocardique 2- PA DES CELLULES DU TISSU NODAL : Variable selon le type des fibres. Fibres à réponse rapide : *Localisées essentiellement au niveau des cellules du faisceau de His et du réseau de purkinje. *Caractérisé par : -Une phase (0) liée à l’ouverture du canal sodique rapide, dés que le potentiel membranaire atteint (–55) m. -Une DDL lente dont le mécanisme est probablement du à l’instabilité ionique (entrée du Na+ dans la cellule). -Un potentiel diastolique maximum de (– 90) mv. Fac- med-bat-labo-physiologie/Dr : GUEDJATI 5 mv ms Potentiel d’action d’une fibre automatique rapide Les phases d’un PA d’une fibre automatique rapide sont : Phase (0) : dépolarisation par entrée rapide du sodium (ouverture des canaux sodiques rapides) , la vitesse d’ascension de cette phase est responsable de la rapidité de la conduction, le relais est pris par l’ouverture des canaux calcico-sodique lents d’ou un potentiel membranaire de (–55) mv. Phase (1) : fermeture des canaux sodiques et ouverture des canaux chloriques, c’est une repolarisation. Phase (2) : phase en plateau par ouverture des canaux calcico-sodique lents. Phase (3) : repolarisation par inactivation progressive des canaux calcico-sodique et sortie du potassium. Phase (4) : instabilité ionique avec accroissement progressif de la gNa+ et diminution de la gk+. Fibres à réponse lente : *Retrouvées au niveau des cellules du NS et du NAV. *La phase (0) est due à l’ouverture des canaux calcico-sodique lents. * La pente de DDL est plus raide (rapide) probablement entrée essentiellement du Ca++. 6 Fac- med-bat-labo-physiologie/Dr : GUEDJATI *L’écart entre le potentiel diastolique maximum (-60) mv et le potentiel liminaire (-40) mv est plus réduit par rapport aux cellules à réponse rapide (-90mv et –55mv). *La constante de temps est relativement courte. *Elles sont dites à réponse rapide car leur potentiel liminaire est situé à (– 40) mv, à une période ou le canal sodique rapide est fermé inactivé. 4 0 3 4 mv Na+ Na+ Ca++ Ca++ gk+ Na+Ca++ constants Potentiel d'action d'une fibre automatique lente Les caractéristiques d’un PA d’une fibre automatique lente sont : Phase (0) : ouverture des canaux calcico-sodique lents à (– 40) mv Phase (1) et (2) sont absentes l’aspect de la courbe du PA qui peut ressembler à un spike d'un neurone (arrondi). Phase (3) : repolarisation liée à la sortie de K+, et inactivation du courant entrant calcico- sodique. Phase (4) : DDL rapide courant entrant constant calcico-sodique c’est la théorie la plus admise (OXFORD). C/ ETUDE DES FONCTIONS DU TISSU NODAL : a AUTOMATISME : -Propriété particulière du tissu nodal. -Faculté à se dépolariser spontanément et rythmiquement. -Toutes les cellules possèdent cette propriété, mais c’est le nœud sinusal qui est le chef d’orchestre ; imposant son rythme aux autres cellules. 7 Fac- med-bat-labo-physiologie/Dr : GUEDJATI -Propriété observée à la phase 4 (pente de DDL spontanée) Les cellules sont dites pacemaker «marque le pas » -Chaque cellule à son propre rythme intrinsèque soumise à un contrôle nerveux par le SNA. -Les fréquences de pulsation sont : *NS 120 à 140 pulsation / mn ; sous le para sympathique devient 70 pulsations /mn. *NAV : 30 à 40 pulsations / mn *Faisceau de His : 20 à 30 pulsations / mn. b CONDUCTION : Un PA se propage dans les réseaux de His/purkinje, deux types de facteurs déterminent la vitesse de conduction : 1-facteurs anatomiques : *Diamètre des fibres. *Type de jonctions intercalaires : résistance faible au niveau des disques intercalaires et des nexus. *les phénomènes de sommation en raison de la disposition géométrique des fibres. 2-Facteurs électrophysiologiques : loi de WEIDMANN (voir cours de biophysique). « Plus le potentiel membranaire est négatif (hyper polarisation) plus la vitesse de conduction est rapide et l’inverse est vrai ». 3-Particularité de la conduction du NAV : Des facteurs histologiques et électrophysiologiques sont à l’origine d’une conduction faible au niveau du NAV. *petites cellules et uploads/Finance/ la-physiologie-cardiocirculatoire-dr-guedjati.pdf