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LA POMPE CARDIAQUE

LA POMPE CARDIAQUE. I - Myocytes cardiaques Ponts actine-myosine, tropomyosine et troponines (50-60 %) Canaux calciques Réticulum sarcoplasmique Mitochondries Très grande densité capillaire. Fibre musculaire. 1 myofibrille. 1 fibre. Bande claire. Bande sombre. Ligne Z.

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LA POMPE CARDIAQUE

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Presentation Transcript

  1. LA POMPE CARDIAQUE I - Myocytes cardiaques Ponts actine-myosine, tropomyosine et troponines (50-60 %) Canaux calciques Réticulum sarcoplasmique Mitochondries Très grande densité capillaire

  2. Fibre musculaire

  3. 1 myofibrille 1 fibre Bande claire Bande sombre Ligne Z Myosine Actine 1 sarcomère

  4. 1 sarcomère Myosine Disque Z Actine Structure hexamérique 2 fois plus de filaments d ’Actine que de filaments de Myosine

  5. Troponines C, I & T Filament fin d’actine Tropomyosine Sites de liaison de l’Actine (à la Myosine) Site ATPasique Site de liaison de la Myosine (à l’Actine) Chaînes légères Tête Queue (chaînes lourdes) Filament épais de Myosine

  6. Troponine C Troponine I Tropomyosine Troponine T Actine Actine Ca2+ Actine Actine Myosine Myosine Coupe transversale du filament fin d’actine au niveau du complexe troponine-tropomyosine.

  7. Troponine C Troponine I Tropomyosine Troponine T Ca2 + Actine A Ca2+ Actine A Myosine Myosine Coupe transversale du filament fin d’actine au niveau du complexe troponine-tropomyosine. La fixation de 3 ions calcium entraîne un changement conformationnel de la tropomyosine et de la troponine

  8. Troponine C Troponine I Tropomyosine Troponine T Ca2 + Actine A Ca2+ Actine A M M Coupe transversale du filament fin d’actine au niveau du complexe troponine-tropomyosine. La fixation de 3 ions calcium entraîne un changement conformationnel de la tropomyosine et de la troponine permettant l’interaction de la tête de myosine sur l’actine.

  9. i t c REPOS Site de liaison Actine Tropomyosine 2 i t c 3 1 Troponine ( i, c, t ) Ca++ Tête de Myosine

  10. i t c REPOS ACTIVATION Site de liaison Actine Tropomyosine 2 i t c 1 Troponine ( i, c, t ) Ca++ Tête de Myosine

  11. i t c REPOS ACTIVATION Site de liaison Actine Tropomyosine 2 i t c 1 Troponine ( i, c, t ) Ca++ Tête de Myosine

  12. i t c REPOS ACTIVATION Site de liaison Actine Tropomyosine 2 i t c 3 1 Troponine ( i, c, t ) Tête de Myosine

  13. ADP ADP Pi Myosine - 90° 45° AM+.D.Pi a12 AM*.D. Pi

  14. Cycle des ponts Actine - Myosine: métabolisme Ca++ A accrochage 0 1 [ADP + Pi ] M Glissement du filament d’A pivotement ADP + Pi décrochage ATP 2 3

  15. Cycle des ponts Actine - Myosine Ca++ A accrochage 0 1 [ADP + Pi ] M Glissement du filament d’A pivotement ADP + Pi décrochage ATP 2 3

  16. Cycle des ponts Actine - Myosine Ca++ A accrochage 0 1 [ADP + Pi ] M Glissement du filament d’A pivotement ADP + Pi décrochage ATP 2 3

  17. Cycle des ponts Actine - Myosine Ca++ A redressement accrochage 4 1 [ATP --> ADP + Pi + W] M pivotement ADP + Pi décrochage ATP 2 3

  18. Cycle des ponts Actine - Myosine Ca++ A redressement accrochage 4 1 [ATP --> ADP + Pi + W] M pivotement ADP + Pi décrochage ATP 2 3 Le cycle se poursuit tant que (Ca++) reste > 10-6 M / l

  19. Ca++ ß-1 Fmax B - Contraction isométrique - Loi du coeur de Starling La force développée lors de la contraction myocardique croît avec l’étirement jusqu’à une valeur optimale Coeur entier : la force d’étirement est la PRECHARGE VENTRICULAIRE Courbe active ~ ~ F (Pression) ~ ~ Courbe passive Li Lioptimale (Volume)

  20. Ca++ ß-1 Fmax B - Contraction isométrique - Loi du coeur de Starling La force développée lors de la contraction myocardique croît avec l’étirement jusqu’à une valeur optimale Coeur entier : la force d’étirement est la PRECHARGE VENTRICULAIRE Courbe active ~ ~ F (Pression) ~ ~ Courbe passive Li Lioptimale (Volume)

  21. Ca++ ß-1 Fmax B - Contraction isométrique - Loi du coeur de Starling La force développée lors de la contraction myocardique croît avec l’étirement jusqu’à une valeur optimale Coeur entier : la force d’étirement est la PRECHARGE VENTRICULAIRE Courbe active ~ ~ F (Pression) ~ ~ Courbe passive Li Lioptimale (Volume)

  22. Z I A H A I Z C Absence de chevauchement 1 µ 1 µ 1.6 µ 3.6 µ > 3.6 µ B 2.2 µ C B Chevauchement optimal 2.2 µ F 2.0 µ 2.0 µ A A Double chevauchement Li opt 1.5 µ 1.6 µ L Loi du coeur de Starling à l’échelon moléculaire: Chevauchement actine-myosine : fonction de l ’étirement des sarcomères Force et vitesse de contraction croissent de A à B puis diminuent de B à C

  23. Z I A H A I Z C Absence de chevauchement 1 µ 1 µ 1.6 µ 3.6 µ > 3.6 µ B 2.2 µ C B Chevauchement optimal 2.2 µ F 2.0 µ 2.0 µ A A Double chevauchement Li opt 1.5 µ 1.6 µ L Loi du coeur de Starling à l’échelon moléculaire: Chevauchement actine-myosine : fonction de l ’étirement des sarcomères Force et vitesse de contraction croissent de A à B puis diminuent de B à C

  24. Z I A H A I Z C Absence de chevauchement 1 µ 1 µ 1.6 µ 3.6 µ > 3.6 µ B 2.2 µ C B Chevauchement optimal 2.2 µ F 2.0 µ 2.0 µ A A Double chevauchement Li opt 1.5 µ 1.6 µ L Loi du coeur de Starling à l’échelon moléculaire: Chevauchement actine-myosine : fonction de l ’étirement des sarcomères Force et vitesse de contraction croissent de A à B puis diminuent de B à C

  25. EE EE Charge Charge Étirement (pré-charge) A Contraction isométrique B Contraction isotonique C A B C C - Contraction hétérométrique (isotonique) : post-charge Contraction musculaire avec raccourcissement : phase d’éjection ventriculaire Pour le coeur entier : POST-CHARGE = pression aortique dl/dt Raccourcissement EC EC EC Charge Force EE Temps Stimulation PostCharge

  26. EE EE Charge Charge Étirement (pré-charge) A Contraction isométrique B Contraction isotonique C A B C C - Contraction hétérométrique (isotonique) : post-charge Contraction musculaire avec raccourcissement : phase d’éjection ventriculaire Pour le coeur entier : POST-CHARGE = pression aortique dl/dt Raccourcissement EC EC EC Charge Force EE Temps Stimulation PostCharge

  27. EE EE Charge Charge Étirement (pré-charge) A Contraction isométrique B Contraction isotonique C A B C C - Contraction hétérométrique (isotonique) : post-charge Contraction musculaire avec raccourcissement : phase d’éjection ventriculaire Pour le coeur entier : POST-CHARGE = pression aortique dl/dt Raccourcissement EC EC EC Charge Force EE Temps Stimulation PostCharge

  28. EE EE Charge Charge Étirement (pré-charge) A Contraction isométrique B Contraction isotonique C A B C C - Contraction hétérométrique (isotonique) : post-charge Contraction musculaire avec raccourcissement : phase d’éjection ventriculaire Pour le coeur entier : POST-CHARGE = pression aortique dl/dt Raccourcissement EC EC EC Charge Force EE Temps Stimulation PostCharge

  29. EE EE Charge Charge Étirement (pré-charge) A Contraction isométrique B Contraction isotonique C A B C C - Contraction hétérométrique (isotonique) : post-charge Contraction musculaire avec raccourcissement : phase d’éjection ventriculaire Pour le coeur entier : POST-CHARGE = pression aortique dl/dt Raccourcissement EC EC EC Charge Force EE Temps Stimulation PostCharge

  30. Longueur Précharge (g) (mm) 10 8 0,2 8    0,4 8,6 0,6 9 6 4 2 Vitesse de Raccourcissement (mm/s) D - Effet des variations de la pré-charge et de la post-charge V0 0 Raccourcissement (mm) 10 0 8 Travail (g.mm) 4 0 4 Puissance (g.mm/s) 2 0 0,5 1 1,5 2 2,5 POST-CHARGE (g)

  31. Ca++, ß1+ Basal Ca- Vitesse de Raccourcissement POST-CHARGE T

  32. V - Extensibilité et contraction du tissu myocardique SARCOMERE A - Extensibilité du muscle cardiaque relaxé 625 - 500 - 375 - Tension 250 - (µg) 125 - 0 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Longueur du Sarcomère (µm) Tension Myocarde ∆T Muscle squelettique ∆T ∆L ∆L ’ Longueur Compliance : ∆L / ∆T > ∆L’ / ∆T’ FIBRE MYOCARDIQUE

  33. VENTRICULE GAUCHE Hypertrophie Fibrose Péricardite constrictive = Compliance diminuée Pression N ∆P ’ ∆P volume télé volume volume télé systolique diastolique (VTS) (VTD) BASES MOLECULAIRES DE LA COMPLIANCE MYOCARDIQUE: 1. TITINE TITINE 2. COLLAGÈNE BANDE ACTINE Z MYOSINE ACTINE TITINE ACTINE MYOSINE ACTINE TITINE ACTINE MYOSINE ACTINE

  34. Réticulum sarcoplasmique : Réserve calcique en réseau intracellulaire Ouverture des TT dans l’espace extracellulaire Membrane cellulaire Tubules Reticulum Myofibrilles Transverses Sarcoplasmique

  35. SERCA Ph.lamban ~ RS Rc Ryanodine Canal calcique de type L Calséquestrine ~ 3Na+ ~ 2K+

  36. SERCA Ph.lamban ~ PA RS Rc Ryanodine Canal calcique de type L Calséquestrine ~ 3Na+ ~ 2K+

  37. SERCA Ph.lamban ~ PA RS Rc Ryanodine Canal calcique de type L Calséquestrine Ca++ ~ 3Na+ ~ 2K+

  38. SERCA Ph.lamban ~ RS Rc Ryanodine Canal calcique de type L Calséquestrine Ca++ Ca++ ~ 3Na+ ~ 2K+

  39. Canal calcique du Réticulum Sarcoplasmique Récepteur à la Ryanodine Face sarcoplasmique CaL <--- Profil ---> RS

  40. SERCA Ph.lamban ~ RS Rc Ryanodine Canal calcique de type L Calséquestrine Ca++ Ca++ ~ 3Na+ ~ 2K+

  41. SERCA Ph.lamban ~ RS Rc Ryanodine Canal calcique de type L Calséquestrine Ca++ Ca++ ~ 3Na+ ~ 2K+ Ca++

  42. SERCA Ph.lamban ~ RS Rc Ryanodine Canal calcique de type L Calséquestrine Ca++ Ca++ ~ 3Na+ ~ 2K+ Ca++

  43. SERCA Ph.lamban ~ Ca++ RS + 3Na+ Rc Ryanodine Canal calcique de type L Calséquestrine Ca++ Ca++ ~ + 3Na+ ~ 2K+ Ca++

  44. SERCA Ph.lamban ~ Ca++ RS + 3Na+ Ca++ 10-3 M Rc Ryanodine Canal calcique de type L Calséquestrine Ca++ Ca++ ~ + 3Na+ ~ 2K+ Ca++

  45. SERCA Ph.lamban ~ Ca++ RS + 3Na+ Ca++ 10-3 M Rc Ryanodine Canal calcique de type L Calséquestrine Ca++ Ca++ ~ + 3Na+ ~ 2K+ Ca++

  46. Adr SERCA Ph.lamban ~ Ca++ Adr RS + 3Na+ Ca++ 10-3 M Rc Ryanodine Canal calcique de type L Calséquestrine Ca++ Ca++ ~ + 3Na+ ~ 2K+ Ca++

  47. Ra1 Adr SERCA Ph.lamban ~ Rß1 Ca++ Adr RS + 3Na+ Ca++ 10-3 M Rc Ryanodine Canal calcique de type L Calséquestrine Ca++ Ca++ ~ + 3Na+ ~ 2K+ Ca++

  48. PLC PKC Ra1 Adr SERCA Ph.lamban ~ Rß1 Ca++ Adr RS + 3Na+ Ca++ 10-3 M Rc Ryanodine Canal calcique de type L Calséquestrine Ca++ Ca++ ~ + 3Na+ ~ 2K+ Ca++

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