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Présentation de la Session 1 : Introduction au système cardiovasculaire

• La session porte sur l'introduction au système cardiovasculaire.
• Le conférencier est François Simard, MD, cardiologue à l'Institut de cardiologie de Montréal.
• La date de la session est le 15 octobre 2024.

Objectifs de la session

• Partie 1 : Décrire la cellule myocardique, le potentiel d'action et l'unité contractile.
• Partie 2 : Décrire l'anatomie cardiaque incluant :
  • Les valves
  • Les cavités
  • Le système de conduction
  • Le péricarde.
• Sources des informations : Marieb, 6e édition française, chapitres 9 et 18.
• Diapositives clés disponibles.

Partie 1. Cellules myocardiques

• Les cellules du cœur sont classées en deux catégories :
  • Cellules contractiles (non-nodales) : représentent la majorité des cardiomyocytes, formant le réseau des forces contractiles (types B et E).
  • Cellules cardionectrices (nodales) : système spécialisé pour la propagation de l'influx nerveux, permettant une contraction cardiaque synchrone (type D).
• Source : Nandi, Shyam Sundar & Mishra, Paras. (2015). Harnessing fetal and adult genetic reprograming for therapy of heart disease. Journal of nature and science.

Cellules contractiles -> Unité contractile

• Un myocyte cardiaque, avec ses disques intercalaires.
• Des mitochondries (25 à 35% du volume cellulaire).
• Présence de noyaux (1 ou 2).
• Sarcolemme.
• Tubules transverses.
• Réticulum sarcoplasmique.
• Ligne Z.
• Bande I.
• Bande A.
• Bande I.
• Source : Marieb, E. N., & Hoehn, K. (2019). Anatomie et physiologie humaines (6e ed. française). Pearson.

Structure du cardiomyocyte

• Cellules courtes et striées, composées de multiples myofilaments.
• Un ou deux noyaux.
• Mitochondries importantes (25 à 35% du volume cellulaire).
• Connectées par un système de disques intercalaires.
• Source : Marieb, E. N., & Hoehn, K. (2019). Anatomie et physiologie humaines (6e ed. française). Pearson.

Myofilaments

• Myofilaments composés de :
  • Actine
  • Myosine
  • Tropomyosine
  • Troponine
• Le filament mince est composé de deux brins d'actine enroulés sur eux-mêmes en spirale avec des protéines de régulation (troponine, tropomyosine).
• Le filament épais est composé d'un grand nombre de molécules de myosine dont les têtes dépassent à chaque bout du filament.
• Source : Marieb, E. N., & Hoehn, K. (2019). Anatomie et physiologie humaines (6e ed. française). Pearson.

Myofilaments - Filaments épais

• Un filament épais contient environ 1500 unités de myosine.
• La myosine est divisée en deux portions : les têtes de myosine qui se lient à l'actine (filament mince) – portion active.
• Source : Marieb, E. N., & Hoehn, K. (2019). Anatomie et physiologie humaines (6e ed. française). Pearson.

Myofilaments - Filaments minces

• L'actine sert de site de liaison à la myosine (environ 3000 par myofibrilles).
• Deux brins d'actine enroulés en spirale forment la composante maîtresse du filament mince.
• Source : Marieb, E. N., & Hoehn, K. (2019). Anatomie et physiologie humaines (6e ed. française). Pearson.

Myofilaments - Filaments minces : Protéines de régulation

• Tropomyosine : Protéine fibreuse qui maintient la structure du filament et empêche la liaison de l'actine à la myosine au repos.
• Troponine : Protéine stabilisatrice composée de trois sous-unités qui lient : actine, tropomyosine et calcium.
• Source : Marieb, E. N., & Hoehn, K. (2019). Anatomie et physiologie humaines (6e ed. française). Pearson.

Rôle du calcium

• La troponine est une protéine stabilisatrice qui empêche la liaison entre la myosine et l'actine en continue.
• Sa liaison au calcium change sa conformation et celle de la tropomyosine, exposant ainsi les sites de liaison à la myosine des protéines d'actines.
• Source: Krans, J. L. (2010). The Sliding Filament Theory of Muscle Contraction. Nature Education 3(9):66

Liaison actine-myosine

• Après la liaison du calcium avec la troponine, les protéines d'actines et myosines peuvent se connecter.
• Ce changement de conformation des têtes de myosine entraîne un mouvement translationnel.
• Le processus est actif et nécessite de l'ATP.
• Source: Krans, J. L. (2010). The Sliding Filament Theory of Muscle Contraction. Nature Education 3(9):66

Contraction

• La contraction est créée par le chevauchement des filaments de myosines sur ceux d'actines.
• Le processus est non-volontaire, impliquant un potentiel d'action conduit ou automatique.
• Source : Marieb, E. N., & Hoehn, K. (2019). Anatomie et physiologie humaines (6e ed. française). Pearson.

Contraction (2)

• Déclenchée par l'afflux de calcium dans l'espace intra-cellulaire.
• Réponse en deux temps:
  • Influx calcique lent (10-20%) : provient des canaux de la membrane cellulaire.
  • Influx calcique rapide ou voltage-dépendant (80-90%) : provient du réticulum sarcoplasmique.

Contraction (3)

• La réaction de liaison entre l'actine et la myosine nécessite de l'ATP.
• Le métabolisme cellulaire cardiaque est majoritairement aérobie et utilise les glucides.
• La cellule cardiaque a la capacité de générer de l'ATP à partir d'autres molécules comme les acides gras libres et les lactates.
• Source : Marieb, E. N., & Hoehn, K. (2019). Anatomie et physiologie humaines (6e ed. française). Pearson.

Potentiel d'action

• Les cellules possèdent un potentiel de repos par rapport au compartiment extra-cellulaire, négatif.
• Un potentiel d'action est un changement rapide du potentiel de membrane provoquant une contraction musculaire (processus binaire et irréversible).

Potentiel d'action cardiomyocytes (non-nodales)

• Phase 0 : Influx rapide de sodium.
• Phase 1 et 2 : Influx de calcium (lent et rapide) créant un plateau et déclenchant la contraction musculaire.
• Phase 3 : Fermeture des canaux calciques et sortie de potassium.
• Phase 4 : Recyclage du calcium du liquide intra-cellulaire au réticulum.

Sarcolemme

• Membrane recouvrant les cellules, s'invaginant dans celles-ci.
• Comprend les tubules transverses et le réticulum sarcoplasmique.
• Contient une majorité du calcium intra-cellulaire, qui libéré, active la liaison de la myosine et de l'actine.

Disques intercalaires

• Connectent les différents cardiomyocytes pour assurer une synchronisation entre les unités contractiles.
• Comprend des jonctions ouvertes (électriques) pour le passage des ions et la transmission du potentiel de dépolarisation entre les cellules.
• Contient également des jonctions mécaniques (desmosomes et fascia adherens) pour maintenir le lien structural entre les cellules.

Endomysium

• Structure fibreuse composant les cardiomyocytes.
• Partie du tissu conjonctif rattaché au squelette du cœur.
• Contient les capillaires assurant l'apport sanguin adéquat.

Myocarde

• Cellules contractiles (cardiomyocytes) formant la majorité de la paroi.
• Comprend des éléments structuraux, support, vascularisation et isolation électrique.

Épicarde

• Synonyme du péricarde séreux viscéral.
• Pas de rôle physiologique spécifique.

Valves

• En temps normal, le sang suit un sens unique grâce aux gradients de pressions et aux valves cardiaques.
• Valves atrio-ventriculaires (mitrale et tricuspide) et semi-lunaires (aortique et pulmonaire).

Valves atrio-ventriculaires

• Séparent les oreillettes et les ventricules, empêchant le reflux de sang des ventricules aux oreillettes.
• Valve tricuspide (3 feuillets séparant le ventricule droit et l'oreillette droite) et valve mitrale (2 feuillets séparant le ventricule gauche et l'oreillette gauche).

Appareil sous-valvulaire

• Les valves atrio-ventriculaires sont soutenues par des cordages tendineux attachés aux muscles papillaires.
• Leur rôle est essentiel en systole pour éviter le reflux de sang vers les oreillettes.

Valves semi-lunaires

• Valves aortique et pulmonaire, composées de 3 feuillets.
• Situées entre les ventricules et les grands vaisseaux sanguins.
• Ne possèdent pas d'appareil sous-valvulaire de support.

Cycle cardiaque

• Deux pompes en série (cavités droites et gauches) avec des événements synchronisés pour assurer le flot sanguin.

Anatomie des oreillettes droite et gauche

• Les oreillettes reçoivent le retour veineux.
• L'oreillette droite reçoit le sang veineux systémique (veines caves supérieures, inférieures et sinus coronaires).
• L'oreillette gauche reçoit le sang veineux pulmonaire.

Ventricules

• Les ventricules sont responsables de la force contractile majeure du cœur.
• Le ventricule droit envoie le sang vers les poumons (circulation pulmonaire).
• Le ventricule gauche envoie le sang vers le reste du corps (circulation systémique).
• Les ventricules présentent des particularités morphologiques.

Composition de la paroi du cœur

• Les parois des quatre chambres cardiaques sont composées de trois couches : l'endocarde, le myocarde et l'épicarde.

Péricarde

• Enveloppe entourant le cœur, composée d'une couche fibreuse et d'une couche séreuse (pariétale et viscérale).
• La cavité péricardique contient du liquide péricardique pour le lubrification.

Rôle du péricarde

• Protection physique (infection et mécanique).
• Attaches aux autres structures thoraciques.
• Empêche la surdistension et la surdilatation cardiaque.
• Interdépendance ventriculaire.

Système cardionecteur

• Comprend les nœuds sinusal et auriculo-ventriculaire, le faisceau de His et ses branches (droite, hémi-branche antérieure et postérieure gauche) et les myofibres de Purkinje.
• Assure l'impulsion électrique pour la contraction cardiaque synchrone.

Questions-types et réponses

• Questions sur la localisation du système cardiovasculaire.
• Répondre aux questions de type QCM sur ce sujet.