tissu cardiaque

TISSU CARDIAQUE
1. Introduction
Le cœur est situé dans la cage thoracique entre les deux poumons. C’est un muscle creux doué
d’automatisme et spécialisé dans la propulsion du sang vers les organes.
Les parois du cœur sont principalement constituées de muscles striés, les cardiomyocytes, localisés
dans le myocarde (paroi du cœur).
La cavité cardiaque est tapissée par des cellules endothéliales qui constituent l’endocarde et, le cœur
est enveloppé dans un sac fibreux, le péricarde.
2. Données Morphologiques
1.1. Anatomie macroscopique
Constitué de deux pompes séparées par une cloison le septum. Elles sont formées de deux parties,
l’oreillette et le ventricule, séparées par des valvules et fonctionnent de façon synchrone.
Les cloisons sont séparées par des clapets mobiles qui empêchent le retour du sang : les valves ou
valvules qu’on retrouve aussi au niveau des artères et de l’aorte.
-
On considère qu’il existe deux types de circulation :
Pulmonaire : va vers les poumons (pompe droite).
Systémique : Provient des poumons et part dans les organes (pompe gauche).
1.2. Anatomie microscopique
Une étude Histologique du cœur révèle qu’il y a 80% de cellules excitables et contractiles, les
cardiomyocytes, 1% de cellules auto excitables produisant et conduisant une dépolarisation, le tissu nodal et
conducteur et 19% fibres conjonctives, cellules endothéliales, cellules nerveuses…
a. Myocarde : Les cardiomyocytes (CM)
D’environ 175 µm de longueur et de 20 µm de diamètre ce sont soient des cellules à bifurcation ou à
ramifications à une ou deux extrémités et, elles possèdent un noyau central :
Le Sarcolemme est composé d’une membrane plasmique et d’une lame basale très épaisse, le
glycocalyx.
Les cellules sont noyées dans du tissu conjonctif, l’endomysium.
Dans le sarcolemme on retrouve des réserves de glycogène et de grandes réserves de lipides, les
acides gras libres. On retrouve également de la Phosphocréatine et de la myoglobine.
Il y a beaucoup de mitochondrie qui sont de grande taille et qui occupent 25% du volume totale (contre
2% chez les muscles squelettiques…).
Les cellules sont unies les unes aux autres et, en microscopie optique, on observe une forme en
escalier appelé traits scalariformes ou disques intercalaires.
Au niveau du disque il y a deux types de jonctions :
- Les desmosomes (au niveau des « marches » qui permettent la cohésion entre les cellules.
- Des jonctions Gap.
On trouve des myofibrilles dans le sarcoplasme :
- Position périphérique
- Diamètre variable et elle peuvent bifurquer
- Elles sont rattachées au disque intercalaire
La membrane plasmique s’invagine pour le système Transverse qui est moins développé que dans les
fibres squelettiques car on a un tubule pour une strie Z donc :
- Réticulum sarcoplasmique beaucoup moins développé que dans le muscle squelettique
- Moins de Ca2+ stocké, on a environ10-5M
-
Les pompes du Rs sont régulées par une protéine : le PhosphoLambane (situé dans la membrane du
Rs). Elle fait tourner les pompes au ralenti sous la forme P-lambane, mais une fois phosphorylée il y a
accélération des pompes.
Augmentation de
l’AMP cyclique
ATP
ADP
4Ca2+ - Calmoduline
b. Tissu nodal – Tissu conducteur
Il est responsable de l’automatisme cardiaque. On le trouve dans le nœud sinusal ou nœud de Keith &
Flack et dans le nœud septal de Aschoff Tawara ou sinuso auriculaire.
Les cellules constitutives ont un noyau, présentent quelques myofibrilles et correspondent à des
cellules embryonnaires non développées. Ce sont des myoblastes et, elles sont reliées aux CM par des
jonctions Gap.
On retrouve le tissu conducteur au niveau du faisceau de His, dans la paroi ventriculaire et auriculoventriculaire et au niveau de réseau de Purkinje.
Les cellules sont plus grandes que les cellules du tissu nodal et des Cardiomyocytes. Elles présentent
deux noyaux et quelques myofibrilles.
Les cellules des branches du faisceau sont reliées les unes entre elles et au niveau du réseau de
purkinje. Il y a des jonctions Gap au niveau des cellules du réseau et des CM.
3. Activité Electrique du Cœur.
A l’aide de microélectrodes, on a pu relever deux types de Potentiel d’action :
- Potentiel à pointe : dans le tissu nodal, conducteur
- Potentiel à plateau : dans les CM, oreillettes, ventricules
Un potentiel d’action au niveau d’un Cm ventriculaire engendre une réponse immédiate. On a une
période réfractaire longue donc pas de phénomène de tétanisation.
Remarque : au niveau du tissu cardiaque, on a des canaux calciques Voltages dépendants de type T et des
canaux calciques voltages dépendants de type L.
- Type T : Transitoire. Ils commencent à s’ouvrir quand le potentiel de membrane est de -70mV et, ils
s’inactivent rapidement. Ils restent ouverts entre 20 et 50ms.
- Type L : Longue Durée. Ils s’ouvrent pour -10 à 0mv et, ils doivent être phosphorylés pour s’ouvrir. Ils
sont spécifiquement bloqués par les dihydropyridines et restent ouverts entre 250 et 300ms. Ils seront
inactivés une fois déphosphorylés.
Calmoduline + 4 Ca2+ Æ4Ca2+ - Calmo +Phosphatase
Æ4Ca2+- Calmo - PhosphataseÆ Déphosphorylation
3.1. Potentiel d’action à pointe
On a une dépolarisation due à :
- La diminution de la perméabilité aux ions K+
- L’augmentation de la perméabilité aux ions Na+
-10mV
Ouverture des
canaux K+ VD
Ouverture des
canaux Ca2+ VD
Pace maker
-60mV
3.2. Potentiel d’action à plateau calcique
On le retrouve au niveau des CM des oreillettes et des ventricules et, c’est le résultat de l’ouverture et
de la fermeture de plusieurs canaux.
-
Canaux Na+ VD : dépolarisation
Canaux K+ VD : repolarisation
Canaux Ca2+ VDT - L : dépolarisation
Canaux K+ Ca2+dépendant : repolarisation
1.
2.
3.
4.
5.
Début de la dépolarisation
Entrée de calcium dans la cellule
Ouverture des canaux 1ms et inactivation
.
Inactivation des canaux calciques et sodiques voltages dépendants, entrée de calcium et sortie de
potassium : plateau
6. [Ca2+]=10-6M : inactivation des canaux calciques voltages dépendants de type L et ouverture des
canaux potassiques calcium dépendant : repolarisation
7. Fermeture des canaux.
Si on supprime le calcium, il n’y a plus de plateau et, si on supprime le sodium, on a un plateau mais il
n’y a plus de pic.
3.3. Transmission de l’excitation
Le rythme du potentiel d’action n’est pas le même dans tout le tissu nodal :
- si on prend des cellules du nœud sinusal, on a environ 100PA/min
- avec des cellules du nœud auriculoventriculaire on a 50PA/min
- les cellules du faisceau de His présentent 30PA/min
C’est le nœud sinusal qui va imposer son rythme aux autres régions et, en physiologie, le nerf vague ralentit
les PA : environ 60 ou 70PA/min au repos.
Fonctionnement
On a une dépolarisation au niveau du nœud sinusal qui se communique très rapidement au niveau des
oreillettes et produit une contraction.
La dépolarisation passe au niveau du nœud auriculoventriculaire, le faisceau de His et ses branches et arrive
au niveau du réseau de Purkinje. A ce niveau, elle se communique aux CM ventriculaire et engendre la
contraction des ventricules.
4. Couplage – Excitation – Contraction.
C’est un couplage électromécanique : une dépolarisation entraîne une arrivée de calcium dans la
cellule.
Intervention du calcium dans le cardiomyocyte.
Le récepteur dihydropyridine n’a aucun contact avec les canaux calciques du réticulum sarcoplasmique.
La dépolarisation se propage en surface dans les tubules et provoque l’ouverture des canaux calciques
voltages dépendants de type L.
Le calcium peut se fixer au niveau du récepteur β-Ryanodrine, on aura une arrivée de calcium intra
cellulaire et, ce dernier a deux origines : intra et extra cellulaire.
5. Contrôle du Rythme Cardiaque
5.1. Jonction neuromusculaire
Le cœur est richement innervé par le Système Nerveux Périphérique Autonome :
- Parasympathique, nerf vague (pneumogastrique) va innerver les oreillettes et le nœud sinusal plus
particulièrement Æ Diminution de l’amplitude, Diminution de la fréquence, Augmentation de la
contraction
- Orthosympathique innerve les oreillettes et les ventricules : Augmentation de l’amplitude, Augmentation
de la fréquence, Diminution de la contraction.
On a une synapse dite « en passant » car il n’y a pas de fixation précise du neurotransmetteur avec
son récepteur.
- Parasympathique : AcétylCholine Æ récepteurs muscariniques, métabotropiques (reliés à une protéine
GK ou GI)
- Orthosympathique : NorAdrénaline Æ récepteurs β-adrénergiques métabotropiques (reliés à une
protéine GS).
La fibre post ganglionnaire est amyélénisée. On trouve des renflements, les varicosités, où on trouve
des microvésicules qui stockent le neurotransmetteur.