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2 Electrophysiologie partie 1

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baharicot2's version from 2017-06-10 03:34

Muscle cardiaque excitable

Question Answer
3 caractéristiques du sarcolemme1) maintient de larges gradients ioniques entre milieux intra et extra cellulaires
2) répond à une vague de dépolarisation par ouverture/fermeture de canaux ioniques hyperspécialisés
3) juxtaposition de cellules polarisées engendre champ électrique ouvrant les VOC
Potentiel de reposde -50 à -90 mV
Gradient de K+ de l'intérieur vers l'extérieur
Gradient de Na+de l'extérieur vers l'intérieur
Dépolarisation de la cellule via quel gradient ?Na+ out vers in
Hyperpolarisation de la cellule via quel gradient ?K+ in vers out
Cycle du Na+entrée d'ions Na+ = dépolarisation = ↑ de gNa.
Cycle du K+dépolarisation = ↑ de gK = sortie de K+ = repolarisation.
Potentiel de membrane électronégatif grâce à- [K+]i élevée
- perméabilité K+ vs imperméabilité au Na+
- nombreuses charges négatives intracellulaires (protéines)
- activité de la pompe Na-K-ATPase
- activité de l'échangeur Na+-Ca²+
Citer les canaux ioniques et récepteurs dans la mb plasmique- Pompe Na+-K+
- Canal sodique
- Canal calcique de type L
- Canaux potassiques ATP sensibles
- Canaux potassiques IK1 (rectificateur entrant)
- Canaux potassiques IK (rectificateur tardif)
- Récepteurs beta adrénergiques
- Récepteurs muscariniques
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Transferts ioniques au travers de la membrane plasmique

Question Answer
Diffusion passive1) K+ in (80 mM) vers out (4mM)
2) Na+ out (140mM) vers in (6mM)
3) Ca²+ out (1,2mM) vers in (10^-4 mM)
Energie métaboliquePompe Na+-K+-ATPase électrogénique, avec 2K+ vers l'intérieur vs 3Na+ vers l'extérieur.
Echange électromécaniqueEchangeur Na/Ca: 3 Na+ in/1 Ca²+ out dans la repolarisation, mais dans le sens inverse lorsqu'il y a trop de Na extracellulaire.
Dysfonctionnement de la Na-K-ATPase par manque d'énergie - conséquence- accumulation de Na
- dépolarisation des cellules, qui se rapprochent du seuil des VOC
- cellules sensibles à des excitations anormales
-> origine de l'arythmie.
Manque d'O2 et d'ATP - conséquenceischémie (baisse de l'oxygénation car manque d'apport sanguin) et troubles de conduction car cellule bloquée à l'état de dépolarisation.
Diminution de K+ extracellulaire - conséquencerégulation post-traductionnelle du canal K+ = addition d'un groupement "sumo" (similaire de l'ubiquitylation)
- internalisation et dégradation dans les lysosomes
- moins de canaux K+.
Hypokaliémie extracellulaire - conséquence- potentiel de mb dérive est moins électronégatif
- on s'approche du seuil d'excitation: cellule devient hyperexcitable.
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Courants ioniques

Question Answer
Courants ioniques soutenus par la présence de (3)- potentiel de membrane (champ électrique)
- gradient de concentration de l'ion (Eion)
- nombres de canaux ioniques disponibles
Le plateau du potentiel d'action est dû àl'augmentation de la conductance au calcium.
Une fois inondée de charges positives, la cellule doit être repolarisée par- la Na-K-ATPase (élimine Na)
- l'échangeur Na/Ca (élimine Ca)
Distinguer potentiel de membrane, conductance et courant- potentiel de mb = différences de conductances intra vs extra cellulaires.
- conductance = mesure de la perméabilité d'un canal à un ion
- courant = flux d'ions généré par ouverture du canal.
Expliquer les 3 phases du PA (graphe de potentiel)1) hausse importante et brusque de gNa = dépolarisation
2) hausse de gCa = plateau
3) baisse de gK = repolarisation.
Structure générale des canaux ioniques- assemblage de 4 monomères (sous unités alpha) avec 6 domaines TM
- domaines 5+ 6 = pore central avec porte d'activation (entrée des ions)
- senseur de voltage
- filtre de sélectivité ionique
- porte d'inactivation (bloque l'entrée d'ions).
Configuration de la porte d'activation du Na aux états repos, actif et inactif ?- repos = porte d'activation bloque l'entrée d'ions
- dépolarisation = actif = porte d'activation s'ouvre = entrée de Na+
- inactif = porte d'activation reste ouverte mais porte d’inactivation bloque l'entrée d'ions.
-> retour à l'état de repos
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Canal sodique et canal calcique

 

ParamètresCanal sodiqueCanal calcique de type L
Spécificité ioniquesodiumcalcium.
Inhibiteurstétrodoxine, lidocaine, quinidine.dihydropyridines, vérapamil, diltiazem.
Localisationoreillettes, Purkinje, ventriculesnoeuds sino-atrial et atrio-ventriculaire.
Effet des catécholaminesactivation (controversé)activation.
Activationvoltage-dépendantevoltage-dépendante.
Seuil d'activation-70 à -60 mV-60 à -30 mV.
Constante de temps de l'activation< 1 ms.10 à 20 ms.
Inactivationvoltage-dépendantetemps-dépendante.
Constante de temps de l'inactivationentre 1 ms et 4s (biexponentielle = rapide puis lente)50 à 500 ms.
Overshootde +20 à +35 mVde 0 à +15 mV.
Vitesse de dépolarisationde 100 à 1000 V/sde 1 à 10 V/s.
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Question Answer
Effet de la lidocaine et de la tétrodotoxineprolonge la durée d'inactivation, bloque le canal sodique, inexicitiilité cardiaque, arrêt cardiaque
Cardioplégiedépolarisation de la membrane plasmique par de fortes concentrations potassiques.
Structure du canal calcique- homotétramère avec un pore central
- chaque monomère = 6 domaines TM
- sous-unités régulatrices
Activation du canal calcique modulée par (2)- dihydropyridines
- phosphorylation par la PKA, la PKC et la Cam-kinase.
Canal calcique - deux types (isoformes) différentsde type L et de type T.
Canal calcique de type T - 3 différences p/r au type L- potentiel de membrane + négatif (-60mV)
- temps d'ouverture moins long
- pas inhibé par les antagonistes du calcium.
Canal calcique de type L - 3 différences p/r au type T- potentiel de membrane - négatif (-30mV)
- temps d'ouverture + long
- inhibé par les antagonistes du calcium.
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Canaux potassiques

ParamètresCanaux potassiques voltage-dépendants de type KvCanaux potassiques rectificateurs entrant de type Kir
Domaines TM6 domaines TM (// canal sodique).2 domaines TM (structure primitive).
Types2 grands types:
- Kir rectificateur tardif
- KV 4.3
3 types:
- Kir rectificateur entrant
- KATP associé avec cassette ABC
- GIRK1 ligands dépd.(Ado, Ach)
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Question Answer
Canal KV rectificateur tardif - rôleresponsable du courant de repolarisation IK.
2 composantes au courant de repolarisation IKKr rapide et Ks lent.
Canal Kir rectificateur entrant - rôleresponsable du courant IKir ou IK1, qui aident au maintien du potentiel de repos (bidirectionnel).
Canal Kv 4.3 - rôleresponsable du courant Ito (phase 1)
Potentiel d'action d'une cellule ventriculaire - contribution des canaux potassiques(- phase 0 de dépolarisation par Na)
- phase 1 de repolarisation précoce: Kv 4.3
- Kv (Kr et Ks) phase 2
- phase 3 de restitution du potentiel de repos: Kir
Canaux potassiques ligand-dépendants (GIRK1) - fixation des ligands sur quels récepteurs ?- ACh sur le récepteur muscarinique cholinergique de type 2
- Adénosine sur récepteur A1
Effet de la stimulation par l'ACh sur GIRK1- hyperpolarisation de la cellule favorisant la bradycardie (effet chronotrope négatif).
- effet vagal, coeur en état de repos.
Bradycardieralentissement du rythme cardiaque,
En cas de déplétion d'ATP (p.e ischémie) - conséquenceadénosine libérée dans le milieu extracellulaire, se fixe sur son récepteur A1
- induit une hyperpolarisation
- inactivation du canal VOC Ca²+ donc atténue l'entrée de Ca²+
- diminue effet de couplage excitation-contraction = effet inotrope négatif.
Canaux KATP - fixation de l'ATP sur quel récepteur ?récepteur sulfonylurée
Dans quelles conditions les canaux KATP sont-ils activés ?activés que lorsqu'il y a une ischémie avec une diminution de [O2] et de taux d'ATP
Canaux KATP - 2 localisations- à la mb plasmique
- au niveau de la mitochondrie
Canaux KATP de la mitochondrie - rôleactivation du mécanisme de pré-conditionnement face à l'ischémie.
Mécanisme de pré-conditionnementprotection du myocarde vis-à-vis de l'ischémie, grâce à l'ouverture des canaux KATP de la mitochondrie:
- fuite de K+ vers le milieu extracell.,
- hyperpolarisation de la cellule.
- repolarisation précoce écourte le potentiel d'action
- diminue le couplage excitation-contraction = épargne
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Résumé des canaux ioniques du myocyte cardiaque

CourantFamilleFonction
I NaVoltage-dépendantPhase 0 du potentiel d'action
I Ca,TVoltage-dépendantPace-maker
I Ca,LVoltage-dépendantInflux calcique, couplage excitation-contraction
I tovariablephase 1, calcium activated Cl- et K+
I KIk min, shaker-type, HERGphase 2
I Kirrectificateurphase 3
I K,ATPrectificateuractivé par chute de l'ATP (hypoxie, ischémie)
I K, AChrectificateureffet chronotrope négatif de l'ACh
I K,Ca?phase 1 (?)
I Cl-CFTRdépolarisation induite par les catécholamines, atténue le PA
I b, Na?pace maker
I f? pace maker
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Différentes phases du potentiel d'action

Question Answer
Phase 0- Activation de I Na = dépolarisation brusque, entrée de Na, overshoot
- Activation de I Ca à -30 mV
- Nb de canaux ouverts augmente avec le voltage (50% open à -71mV)
- Inactivation en 2 phases (bi-exponentielle)
Phase 1- Inactivation de I Na
- Courants de sortie transitoires:
* activation de Kv 4.3, courant Ito, Vm - électronégatif (+30 mV)
* activation de canaux Cl- par le Ca²+
Phase 2- Activation du VOC Ca (L et T types), entrée lente mais prolongée de calcium = plateau du PA
- Couplage excitation-contraction
Phase 3- Inactivation de I Ca
- Activation de I Kv rectificateur tardif
- Activation de l'échangeur Na-Ca (sortie de Ca, entrée de Na)
- Activation de I Cl rentrant (AMPc dépendant)
Phase 4- Activation de I Kir rectificateur entrant
- Activation d'échangeurs éliminant le Na:
• Na/K ATPase
• Ca++ ATPases du RS
• antiporteur Na/H
• Ca/Na (bidirectionnel)
Comment créer un excès de Na intracellulaire ?- insuffisance cardiaque, avec un courant sodique retardé: accumulation de Na gérée par l'échangeur Na-Ca, mais provoque une accumulation de Ca intracellulaire -> toxique pour la cellule: arythmies, troubles de la relaxation, perte d'nrj
- blocage de la Na-K-ATPase par injection de digitaline (poison) = surcharge de Na = idem pour l'échangeur Na-Ca = excès de Ca intra
Echangeur Na/H+ - rôlemaintien du pH intracellulaire, par sortie d'un H+ contre l'entrée d'un Na+.
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Périodes réfractaires

Question Answer
Définition- période du PA durant laquelle un extra-stimulus ne peut occasionner de dépolarisation membranaire
- période liée au nb de canaux de dépolarisation dispo (donc activés)
Période réfractaire au niveau des fibres rapidesl'inactivation des canaux Na est voltage dépendante (dépolarisation prolongée, électro-incompétence).
Période réfractaire au niveau des fibres lentesl'inactivation des canaux Ca²+ est temps-dépendante.
Période réfractaire absoluepériode durant laquelle aucune dépolarisation ne peut être obtenue.
Période réfractaire relativepériode au cours de laquelle un extra-stimulus peut occasionner une dépolarisation, dont l'amplitude et la vitesse de propagation seront cependant réduites.
A quel moment trouve-t-on la période réfractaire chez les fibres lentes ?durant la dépolarisation, au moment où le clapet d'inactivation est fermé (-> pas de dépolarisation supplémentaire).
A quel moment peut-on régénérer un PA chez des fibres rapides et lentes?à la fin de la repolarisation, sur une période qui n'est plus réfractaire, où la mb a retrouvé son potentiel de repos.
Importance des périodes réfractaires dans le traitement des arythmies ?on doit prendre en compte la quantité de fibres en période réfractaire, car influence le sens de propagation de l'influx électrique.
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