Muscles squelettiques

Muscles squelettiques0.2

Coeur0.04

Encphale0.13

Organes abdominaux0.24

Autres0.39

BIO - La Respiration

FORMULAIRELoi de Fick: = -KPS/e ou -KCS/e (K=constante de diffusion, e=paisseur)
Loi de Poiseuille: PAM = DC x RTP, RTP = 8L/r4
C = V/PTM, (C= compliance, PTM = pression transmurale, entre extrieur et intrieur d'un artre)
Ks x Pi = teneur en gaz dissous
vddiffusion 1/MM
DV = frquence ventilation x volume courant
Hhb + 4O2 = HbO8 + H+
P = R x D
PHn =Phc Phl
D = P x r4/8L
Dorgane = PAM r4organe/K
R = Rc/n rsistance dans l'ensemble des capillaires
V=D/A vitesse d'coulement du sang dans un vaisseau
gain = erreur rsiduelle/correction

Grands niveaux dorganisation du monde vivant:Cellule plus petite unit vivante capable dchanger matire et nergie avec le milieu extrieur, mais galement capable de reproductionAtomesFondamentales dans les tre vivants: C (50%) HON (95% matire sche en tout, fabrique par l'tre vivant)

Trs courant: PS Mg, Ca, Na, Cl

lments trace

Molcules

Organites

Individu (pluricellulaire)Tissu - un ensemble de cellules diffrencies de la mme faon, ou spcialiss dans une fonction dtermine. Les modalits (ex. de liaisons entre les cellules) sont toujours les mmes pour un tissu donn. Cellules semblables sur le planphysiologiues, chimiques et fonctionnels. Exemples:Tissus animauxtissus musculaires que de cellules vivantescardiaque (myocarde)

squelette

lisse

nerveux

conjonctifssang

cartilagineux

osseux

typique

pithliaux

tissus vgtaux cellules vivantes et cellules mortes associs des cellules vivantesrevtement

conducteur

soutient

parenchyme

scrteur

Organe ensemble de tissus associs ensemble pour assurer une mme fonction

Appareil (ensemble dorganes qui concourent une mme fonction) / systme (appareil o un type de cellules est majoritaire, et celles-ci constituent un rseau)

cosystme ensemble dune biocnose et du biotope associs, ou ensemble des relations existantes entre les individus du biocnose et des relations entre la biocnose et le biotopePopulation ensemble dindividus de la mme espce

Biocnose biome, biosphere ensemble dinvidus (communaut) constitue de populations diffrents vivants dans un mme milieu, le biotope

Biome ensemble dcosystmes situ sur une aire gographique caractriss par des conditions climatiques uniformes, ex. savanne, tundra, fort tropicale

Biosphre lensemble des cosystmes prsents la surface de la Terre

-> Individu, cosystme et cellules sont des units fonctionnellesCaractristiques des molcules organiques:Produite par des organismes

Contient de lnergie potentielle

Matire vivante = matriel organique (protines, sucres, nuclotides, lipides) + matire minrale (eau, ions minraux, ions mtaux)-> Pas de plasmodesme entre une cellule vgtale morte et une vivante!Espce: Dfinition phntique les individus qui appartiennent la mme espce ont une ressemblance morphologique plus proche que les autres espces

Dfinition biologique les individus de la mme espce sont interfconds (peuvent se reproduire et avoir une progniture fertile)

Dfinition cologique les individus de la mme espce occupent la mme niche cologique

Dfinition phylogntique les individus prsentent un ensemble de caractres drivs dun anctre commun et unique

LA RESPIRATION un exemple de fonction en interaction directe avec lenvironnementPLAN:Surfaces dchangesSurface

paisseur

Distance de diffusion

Maintien dhumidit

Protection mcanique

Fluide externe (air/eau)Voie suivie

Moteur de ventilation

Contrle de la ventilation

Fluide interneVoies

Moteurs de circulation

Pigments

Rle de la fonction de respiration:changes gazeux avec le milieu -> respiration propre

Distribution dO2 et limination de CO2 des cellules -> circulation

Utilisation dO2 dans les mitochondries -> respiration cellulaire

Les mtazoaires sont

Transports par le sang:O2

CO2

Nutriments (glucose, etc.)

Dchets de mtabolisme (ure, etc.)

Messagers intercellulaires

Hormones

Source dnergie des cellules:Fermentations certaines bactries, lhmatie des mammifres

Catabolisme oxydatif (respiration cellulaire) cellules des mtazoaires, neuronesRespiration arobie utilisation dO2 comme accepteur final

Respiration nitrate utilisation de nitrate comme accepteur final

Respiration sulfate utilisation de sulfate comme accepteur final chez certains procaryotes

Un peu des deux cellules musculaires, certaines bactries

Comparaison dexemples:PropritEcrevissePoisson tlostenHommeSourisCriquet

MilieuAquatiqueAquatiqueArienArienArien

Proprits des milieux aquatiques et ariensPropritMilieu aquatiqueMilieu arien

Masse volumique800 fois plus levMilieu porteurFacilite les changes aux surfaces dchangesSparation des lamelles et filaments des branchiesSoutien des organes respiratoires800 fois moins denseMilieu peu porteurOrganes respiratoires doivent tre internes pour protection et maintenir humides les surfaces dchangeNcessit dune masse corporelle plus faibleNcessit de structures de soutien des organes respiratoires

Viscosit50 fois plus levMise en circulation au contact des surfaces dchange coteuse en nergie50 fois moins levRenouvellement de lair dans voies respiratoires plus conomique

Solubilit dO2Pauvre en O2, sauf eaux froides et peu sales. O2 peu soluble dans leauEx. 0,15 mmol/L O2 15C pour 5,20mmol/L dans lairRiche en O2, mais PO2 peut devenir limitant en altitude

Solubilit de CO2CO2 30 fois plus solubleEx. CO2 en faible concentration

Vitesse de diffusion des gazV 1/MMVitesse de diffusion dO2 10.000 fois plus faibleDistance de diffusion plus faible, 1/10 mmLes gaz ne traversent les membranes qu ltat dissous ncessit de maintient dhumidit des surfaces dchanges (internalisation)Distance de diffusion plus grande, 1-2mm

Capacitance pour O2

Capacitance pour CO2C(CO2) 30x suprieur ) C(O2) pas de problme dlimination du CO2

nergie ncessaire pour ventilationlev (30-50% O2 obtenu)Faible (3% O2 obtenu)

Adapttions ncessareBrassage dO2Protection pour des structures volumineusesMcanisme dextraction dO2 car conc. O2 faibleProtection des structures contre la dshydratation (internalisation)Protection contre laffaissement des structures (cage thoracique, etc.)

Capacitance: capacit de transporter des gaz sous diffrentes formesTeneur en gaz dissous = coefficient de solubilit x pression partielle du gaz dans lair = Ks x Pi = teneur en gaz dissousSolubilit des gaz dpend de:Nature du gaz

Pi dans lair

T de leau

Salinit

La pression partielle dans leau doit tre gale la pression partielle dans lairTypes de transports ncessaires:Diffusion du sang et des gaz peut suffir pour les petits organismes - d= - KxSP/d (loi de Fick) ncessite un maintien du gradient

Convection du sang et des gaz, ncessaire dans des plus grands organismes c= - DCP

Le signe vient du fait que les changes sont fait de conc. leve conc. Faible

Loi de Fick: Flux = -D S/d C (Pp)
Dbit de diffusion: M = -SpK/e
Capacitanc: variation de conc./variation Pi O2 plus soluble dans l'eau douce et froidevddiffusion 1/MMO2CO2

Plus abdonant (21%)Moins abondant (0,03%)

P(O2) plus faible (159mmHg)P(CO2) plus lev

Solubilit en eau plus faible (31,4 mL/L)Solubilit plus leve (1.019mL/L)

Plus soluble dans l'eau douce et froidePlus soluble dans l'eau douce et froide

Quantit dans l'eau plus faible (0,3mL/L 15C)

Vitesse de diffusion plus rapide (0,15)Vitesse de diffusion plus faible (inversement proportionnel MM) (0,17)

Capacitance faible (0,007 L/L)

K (constante de diffusion) plus faible (46x10-6)K plus faible (93x10-6)

Dulcicole: animal qui vit en milieu deau douceSURFACES DECHANGESSurfaces vagines (branchies):Tgumentaires (dorigine ectodermique) exemple des trichobranchies de lcrevisse

4 ranges de branchies ports par 6 paires dappendices (Pmx2, Pmx3, P1, P2, P3, P4, petite sur P5)

Contenus dans la cavit cphalothoracique

Protgs par un repli tgumentaire (branchiostgite)

piderme unistratifi (simple) trs fin entre eau et hmolymphe

Proprits

Protection (branchiostgite)

Bien humidifi

Grande suface de diffusion

Faible distance de diffusion

Vasculariss par de lhmolymphe, un vaisseau qui vient et repart

deux cavits dlimits par les stgites, dans lesquelles circulent l'eau:cavit hypobranchial affrente, entre face interne des branchies et les pleurites

cavit pibranchial effrent, entre face externe des branchies et branchiostgites

circulation contre-courant de l'hmolymphe

circulation unidirectionnelle de l'eau

appareil circulatoire, ouvert, simple:cur artriel propulse hmolymphe

vaisseaux

lacunes (=sinus)

hmolymphe hmocyanine

Lamellaires (dorigine pharyngiennes) exemple des branchies lamellaires opercules des poissons tlostensArc branchiale supporte une lame branchiale

4 paires de branchies chaque branchie constitu de 2 feuillets s'appelle une holobranchie

Chaque lame est soutenu par un arc osseux (arc branchial)

Chaque lame compose de plusieurs filaments

Chaque filament porte des stries (lamelles)

Les branchiospines sur les arcs branchiaux servent la filtration de leau

Caractristiques des surfaces dchange (les lamelles)Faible distance de diffusion (m)

Protg par une structure tgumentaire (opercule)

Support par une structure osseuse (arc branchial)

Richement vascularis sang passe dans des lacunes

100mm/g 1000mm/g surface des branchies
Rapport surface branchial/masse corporelle beaucoup plus lev chez les poissons plagiques, car mtabolisme plus rapide, plutt que les benthiques

Surface invagines

Poumons parenchymateux des mammifresTrache qui se divise en bronche, qui se divise en bronchioles, sacs alvolaires puis alvoles

6% de la masse corporelle seulement

tissu conjonctif richement vascularis

Types de tissus:Tissus conjonctif richement vascularis (capillaires)capillaire

fibroblaste

conjonctif fibres de collagne, lastine, rticuline, macrophages, mastocytes

pithelium pulmonairePneumocyte I (cellules aplaties) change gazeux

Pneumocyte II (cellules cubiques) secrtion de surfactant (pas change gazeux)

Surfactant: substance secrte par les pneumocytes IICompos de 10% protines, 90% lipides (cholestrol, phospholipides inhabituels - PC)

paisseur de 50-100nm

Ple hydrophobe des lipides du ct alvole, qui donne lasticit la paroi et empche laccollement des membranes ensemble

rgulation permabilit alvolaire aux protines

facilite coulement du mucus

antioxydant (empche formation de radicaux libres) et antibactriel

indispensables dans la respiration:cage thoracique

les 2 plvresplvre pulmonaire

plvre paritale

liquide pleural entre les deux

le diaphragme

voies respiratoires (trache, bronches, bronchioles) rchauffent, humidifient, filtrent l'air, liminent les particules solides (cils, mucus)

naseaux retiennent de l'humidit et de la chaleur de l'air sortant pour limiter les pertes, et pour re-humidifier et rchauffer l'air entrant

mcanismes d'explusion ou d'exclusion d'un excs d'eau des voies respiratoires capacit de fermeture du pharynx et des narines, expulsion de l'eau par toux

poumons trachens des arachnides

systme trachen dorigine ectodermique des arthropodes terrestres ex. du criquetstigmates pour entre de lair (8 pour le criquet 2 thoraciques et 6 abdominaux) certains s'ouvrent lors de l'inspiration, d'autres lors de l'expiration, pour permettre flux d'air travers le corps

consomment 400L d'air/kg/h au cours de leur migration

sacs ariens sur les traches qui rend la ventilation efficace

systme trachen de plusieurs troncstrachens: dorsaux, latraux, ventraux

se divise en plus petits canaux qui arrivent en tracholes

la fin de la ramification, la cellule tracholaire forme structure toile qui secrte liquide tracholaire quipermet diffusion d'O2 directement aux tissus

que lpicuticule couvre lintrieur des tracholes

tissus:cellule tracholaire produit un liquide qui couvre les extrmits des tracholes pour permettre la diffusion des gaz la cellule

recouvert dune cuticule car forme dune invagination de lpiderme (origine ectodermique)piculticule (lipidique, impermable)

exocuticule (chitine + sclrotine molle)

endocuticule (chitine + arthropodine - dur)

paississements spirals (tnidies) de lpicuticule empchent lcrasement des traches, notamment lors du vol structure similaire aux vgtaux (convergence)

Effet d'un excs d'eau sur les poumons des mammifres:dilution de l'oxygne dans les poumons qui rduit la capacit de diffusion dans les capillaires

collapsus des alvoles par dilution du surfactant

surcharge mcanique des poumons, car pas assez puissants pour dplacer une grande masse d'eau

caractristiques des traches:surface dchange maintenu humide par le fluide tracholaire scrt par les cellules tracholaires en toile

protection par invagination et tnidies dpicuticule

grande surface dchange par grand rseau de tracholes

avantage allge le corps car inflitre de lair dans tout le corps

dsavantage encombrant, donc ne pourrait tre fait sur une grande chelle

pour les animaux planaires ou petits, la respiration peut tre tgumentaire. Pour une plus grande taille, un systme plus volu est ncessaire bien que les systmes sont trs diffrents, les surfaces dchanges ont des caractristiques trs similaires: humidit, grande surface, faible paisseur, vascularisation (normalement) donc convergence morphofonctionnelle des organismes Chez les insectes volants, il y a des chambres ariennes

Arthropodine: form de sclrotine, dans laquelle on forme des ponts de quinone entre les molcules pour la rendre plus rigide, au cours du dveloppement de la cuticuleCaractristiques des alvoles:nombre trs lev (300M) grande surface dchange 70-90m/poumon

distance de diffusion 0,5 m

maintenu humide en permanence par lhumidit dans lair rsiduel

protection grce la cage thoracique

grande vascularisation

Types de poissons.Plagique vivent en surface

Benthique vivent en profondeur

Renouvellement des fluides ncessaire au maintien des gradients des gazRenouvellement de fluide externe: ventilation:crevisse eau rentre ventralement et ressort cranialementMouvement entretenu par le mouvement du scaphognatite (lame sur Pmx2) et le mouvement des membres

Ventilation unidirectionnelle

Vitesse de battement de la scaphognatite dpend de la pression partielle en O2

Ventilation bucopharynge des poissons tlostens peut se faire soit par flux continu, soit flux priodiqueDeux types de flux:Flux continu pour les poissons qui nagent la bouche ouverte le pharynx est parcouru dun flux deau permanent et continu certains nutilisent que le flux continu (Maquereau ou thon) et donc ne peuvent pas sarrter de nager

Flux priodique entre de leau active (contraction des muscles) alors que la sortie passive (relchement des muscles)

Bouche ouverte et ouie fermeEau entre et contraction de muscle du plancher buccale aspiration de leau entre dans la cavit buccale

Une petite partie de leau passe dans la cavit operculaire

Contraction des muscles de lopercule qui augmente lentre de leau de la cavit buccale

Fermeture de la bouche et relchement des 2 muscles augmentation pression de leau dans les deux cavits entrane louverture de louie

Certains utilisent les deux flux priodique pendant les moments de repos, flux continu pendant les priodes de mouvement

Tous les types de flux sont coteux en nergie (met en jeu les muscles du plancher buccal et de lopercule, ou du corps pour le flux continu)

Ventilation thoracoabdominale des mammifresDeux phases:InspirationContraction des muscles lvateurs des ctes, intercostaux et du diaphragme augmentation du volume de la cage thoracique

Entranement des poumons et augmentation de leur volume grce ladhsion aux plvres

Diminution de pression et appel dair

Linspiration est donc active contraction des muscles ncessaire

expirationRelchement de tous les muscles

Diminution de pression et volume, donc expiration de lair

Lexpiration est donc passive

Air rsiduel reste dans les poumons

Diffrence de volume dair inspir et expir selon lactivitVolume dair courant (0,5L)

Volume dair complementaire (2L)

Volume dair de rserve (3,5L)

Volume dair rsiduel (1,5L)

Contrle de la frquence de mouvements respiratoire

Cot nergtique de ventilation plus faible grce la faible viscosit de lair

Air entrantAir dans les poumonsAir sortant

21% O215% O2

0,3% CO25% CO2

Humidift

InsectesMuscles abdominaux se contractent pendant la marche qui crase les traches et continue le flux dair

Muscles thoraciques le font pendant le vol

Ventilation unidirectionnelle chez les gros insectes ou insectes voleurs stigmates spcialiss, inspirateurs au devant, expirateurs au derrire

Ventilation bidirectionnelle chez les petits insectes grce la faible viscosit de lair

Volume dair courant: volume dair qui entre et qui sort au repos (0,5L)
Volume air complmentaire: volume dair qui entre et qui sort des poumons pendant lactivit (2L)
Volume dair de rserve: volume dair quon peut expirer par expiration profonde
Volume dair rsiduel/volume mort: volume dair qui ne peut tre expir des poumonsLe Contrle de la ventilationVentilation dpend gnralement de:Lactivit de lorganisme

Pression partielle en gaz du fluide

Relation entre pression partielle et ventilation:crevisse on mesure la frquence de battement du scaphagnotite pour valuer la frquence de ventilation - frquence de battement du scaphagnotite quand PO2

Poisson tlosten - transmission du message aux centres bulbaires (respiratoire et cardiovasculaire) et transmission du message au muscles qui contrlent la ventilation

HommePression partielle O2 a une faible influence sur le dbit

Dtection de variation par des chmorcepteursDans laorte

Dans le sinus cartode

Transmission du message aux centres bulbaires (respiratoire et cardiovasculaire) et transmission du message aux muscles qui contrlent la ventilation et augmente le dbit dair (frquence dair et volume courant) et du dbit cardiaque

Dbit ventilatoire augmente pour maintenir la PO2 constant

Dbit ventilatoire: DV = frquence ventilation x volume courantHyperoxie: pression partielle dO2 lev
Hypoxie: pression partielle dO2 faible
Hypercapnie: pression partielle de CO2 lev
Hypocapnie: pression partielle de CO2 faibleFormes de transport des gaz dans le sang:O2forme dissoute dans le plasma ~1,5%, mais proportionnel P(O2) sous cette forme que traverse la membrane, donc passage sous cette forme

forme oxyhmoglobine ~98,5%

CO2dissous dans le plasma/hmatie ~7-10% - dpend de P(CO2)

associ l'hmoglobine ~15-20%

HCO3- - 60-70%

Bilan: V(O2) = DC x teneur du sang en O2 = 5 x 203 = 1015ml/min donc si on n'avait pas d'hmoglobine, taux d'O2 transfr serait trs limit
V(O2) dpend du nombre d'hmaties, du DC, d'hmoglobine par hmatie et de leur degr de saturation le degr de saturation est donc le seul facteur variableDegr de saturation en O2:
pouvoir oxyphorique: Milieu aquatiqueMilieu arien

Dpend surtout de PO2Dpend surtout de PCO2

Dtection par chmorcepteurs

Chmorcepteurs priphriques (dans les branchies)Chmorcepteurs priphriques (muscles, sinus carotidien, aorte) et centraux

Chmorcepteurs sensibles PO2Chmorcepteurs sensibles aux PCO2 ainsi quau pH

Transmission au centre bulbaires (respiratoires et membranaires) et transmission aux muscles impliqus dans la ventilation (sauf pour les invertbrs aquatiques, qui ont un systme nerveux plus simple)

SYSTEMES RESPIRATOIRESMammifresArthropodes ariensCrustacsPoissons tlostens

Surface dchangeLes alvolesLes tracholes terminalesFilaments des tricobranchiesLamelles des branchies

Valeur de la surface dchange70-90m

100-1000m/g

Distance de diffusion0,5mm1-2m

Systme de ventilationThoracoabdominaleEntre par stigmatesBattement du scaphognatiteBucopharyngienne

Direction de ventilationBidirectionnelMonodirectionnel (grands insectes) ou bidirectionnel (petits insectes)Caudale-craniale
UnidirectionnelUnidirectionnlleBucopharygienne

Ncessit dnergieInspiration active (contraction diaphragme et muscles costaux), expiration passiveExpiration active (contraction diaphragme et muscles du corps)Oui (battement scaphognatite)Oui mouvement corps (flux continu) ou contraction plancer buccal et operculaire (flux discontinu)Ispiration active, expiration passive

Systmes de protectionCage thoracique, cercles de cartilage des bronches, internalisationTenidies (replis due l'picuticule) des traches, internalisationCavit branchiale (pleurite, branchiostgite)Opercule (tgumentaire)

Origine du systme de ventilationParenchymateux (endoderme)pidermiquepidermiquePharyngien

Contrle de la ventilationPar PH et P(CO2)Par P(O2)Par P(O2)

EauAir

Cot nergtique de ventilation levCot nergtique de la ventilation faible

Flux unidirectionnel obligatoirement (viscosit leve de leau)Unidirectionnel ou bidirectionnel

Renouvellement complet de leauPas de renouvellement complet de lair volume rsiduel car trop difficile dexpirer tout lair

Sang se charge trs rapidement en O2

Efficacit des changeursSens de circulation des gaz respiratoires et du sang:poisson tlosten contrecourant - eau et sang voyagent dans le sens oppos au niveau de la lamelle d'un filament d'une branchie le gradient est maintenu, donc toujours une diffusion, qui permet d'extraire plus d'O2 => plus fficace, mais cot nergtique de ventilation plus leve

mammifre concourant air et sang passent dans le mme sens le gradient diminue de plus en plus avec le parcours du sang et du fluide, donc moins de diffusion, moins d'extraction d'O2 => moins efficace, mais cot nergtique de ventilation faible

LA CIRCULATIONcrevissePoisson tlostenMammifre

Type de circuitCircuit ouvert diffusion de sang par un systme de lacunesCircuit fermCircuit ferm

Circuit simpleCircuit simpleCircuit double

Type de coeurCur artrielCur veineuxCur cloision demi-cur droit veineux, demi-cur gauche artriel

Vitesse de circulationCirculation assez lenteCirculation plus rapideCirculation aussi rapide

EfficacitFaiblePlus levTrs lev

->Chez les animaux plus primitifs, ex. vers, pas rellement de cur, mais des vaisseaux contractiles qui peuvent donc propulser le sangOrigine phylogntique de ncessit du sang:dans organismes unicellulaires, changent directement avec le milieu externe

dans organismes diblastiques, les deux tissus sont en prsence des gaz du milieu, donc pas de ncessit de circulation

dans organismes triblastiques, le msoderme pas en prsence du milieu extrieur, donc ncessit d'un fluide interstitiel mis en mouvement par le mouvement des muscles dans le corps (liquide coelomique peut avoir ce rle)

si animal plus grand, ou coelome combl et mtamris, impossible de mettre fluide coelomique en mouvement, donc nouveau fluide ncessaire

Ncessit pour la circulation:Fluide de conduction (hmolymphe, sang)

Propulsion du fluide

Vaisseaux qui guident au moins partiellement le fluide

Pigments (maintien des concentrations des gaz respiratoires)Ventilation contrle par:

propriorcepteurs des muscles en activit

par les rcepteurs bulbaires dtectant le pH du sang aortien ou carotidien

LA DIVERSITE DES APPAREILS RESPIRATOIRESLa planaire (plathelminthe)La nereis (annlide)Arnicole (annlide)Moule (lamellibranche)crevisse (dcapode)Criquet

Type de respirationTgumentaireBranchial + tgumentaireBranchial + tgumentaireBranchial (trichobranchies)Trachenne

Systme d'change gaseuxDiffusion tgumentaireCrois

Structures impliqus dans la respirationTgumentParapodes, muscles, cavit coelomique constitu de sacs coelomiquesBranchies, muscles, tgumentBranchiesScaphognatite, appendices P4, P3, P2, P1, Pmx3, Pmx2, Mx2, branchiesTraches, stigmates, muscles, diaphragme

Surface d'changeLe tgument lui-mmeParapodesBranchies grande surface, tgument rduit un pithlium unistratifit vascularis, Filaments branchiauxBranchiespithlium des traches

Mode de circulationPas de forme de sangContraction des vaisseaux sanguinsContraction des vaisseaux sanguinsContraction coeurContraction coeur

Type d'change de gazPar diffusion travers le tgumentPar diffusion travers les soies des parapodesDiffusion travers les branchies

Mode de ventilationBrassement du liquide interstitiel par mouvement du corpsOndulation du corps, mouvement des parapodes dans l'eauOndulations du corps (ventilation rudimentaire)Passage de l'eau travers les branchies + ciliaire grce au mouvement des cils branchiaux et palpes labiauxPassage de l'eau dans la carapce, assur par battement de la sacphognathite
UnidirectionnelleMouvement des muscles
Unidirectionnelle

Type de circuit circulatoireAucunClosClosOuvert

Ouvert, simple

Composition du sangGlobules blanches, hmoglobineHmolympheGlobules blanches, hmocyanine

Type de pigment respiratoirerythrocruorinerythrocruorineHmocyanineHmocyanine

ExpirationActive contractions des muscles qui chasse l'air des traches

InspirationPassive

Type de coeurPas de coeur (vaisseaux contractiles)ArtrielArtriel

Distance de diffusion10m

Dtection P(O2)/P(CO2)Rcepteurs P(O2) rgion caudaleMasse ganglionnaire sous-oesophagienne

Contrle de la frquence respiratoireSelon P(O2)
Augmentation mouvement des parapodesSelon (PO2)

Selon P(O2)
Augmentation mouvements cils branchiauxSelon P(O2) et P(CO2)/pH
Acclre le battement du scaphognatite

Raction hypoxieAdopte mtabolisme anarobie en marre basse, ferme sa coquille stock produits fermentiscibles

La planaire:tgument pithlium unistratifi cili sur la face dorsale par lequel diffuse les gaz rspiratoires

musculature brasse le liquide interstitiel quand le ver est en mouvementmuscles circulaires

fibrilles obliques

fibres longitudinales

fibres dorso-ventrales

compartiments liquidiens seul le liquide intersitiel dans lequel baigne les fibres musculaires qui permet la diffusion des gaz respiratoires aux cellules tous assez proches du tgument pour reevoir des gaz forme un hydrosquelette

Le sang:Tissu conjonctif seul tissu liquide et mobile

Compos de:lments figursGlobules rouges/rythrocytes 45% (hommes) et 42% (femmes) - hmaties (rythrocytes anucls seulement chez les mammifres rythrocytes nucles chez poissons, etc...)

Globules blanches (lymphocytes, monocytes, neutrophiles, osinophiles, basophiles)

Plaquettes sanguines fragments de cellules de mgacaryocytes on tudie les composants du sang par centrifugation avec anticoagulantHmatocrite: volume de globules rouges compar au volume du sang, qui mesure la viscosit du sang. Si trop lev, pose des problmes de fluidit du sangH = V(GR)/V(sang)Tissu conjonctif type:Fait de cellules type fibroblaste

MEC solideFibres collagne, lastine

Substance fondamentale GAG, protoglycanes, fibronectine

Les hmaties:Disque biconcave de 7-8m de diamtre

pais de 1m au milieu, 2m aux bords

respiration par fermentation lactique vite consomption des gaz qu'il transporte

V=90m3, SA = 130m3 grce sa forme biconcave, plus de SA par rapport V

Dure de vie = 120j car dpourvu de noyau, donc pas de renouvellement des protines dtruits par macrophages

Formes dans la moelle de certains os (ex. hanches)

5M/mm3 de sang

1% des hmaties dtruites par jour dans le foie et dans la rate prsente des modifications de membranes avec lge qui fait que les macrophages les phagocytent

Contiennent pas dorganites - que le cytosquelette cortical

Se plient en parachute en passant par les capillaires

Trois fractions:Membrane50% lipides

50% protines dont 10% glycosyls (9% glycoprotines, 1% glycolipides)Glycophorine nombreuses chanes glucidiques une seule traverse membranaire implliqu dans lempilement des globules rouges pour les protger car porte une charge ngative

Bande 3 12 traverses de la membrane, ancr au cytosquelette

Transporteur de glucose (glute) plusieurs types

ATPase Na+/K+

Beaucoup de cholestrol et acides gras insaturs intraction hydrophobe plus leve peut se dformer et reprendre sa forme grce sa solidarit au cytosquelette

23BPG

Anhydrase carbonique

NO qui vient des cycles de pentose des muscles et tissus rle dans le transport des gaz

Cytosol trs riche en protines 300M molcules/cellule dhmoglobine

Enzymes Impliqus dans le mtabolisme et synthse dATP (glycolyse + fermentation)

Impliqus dans le transport de CO2 (particulirement anhydrase carbonique catalyse )

2,3-BPG (biphosphoglycrate) transform de 1,3 BPG par la BPG mutase 20% des 1,3BPG form de glycolyse transform irrversiblement 300M/cellule

IonsCl-

HCO3- form par anhydrase carbonique immdiatement change pour Cl- et H20 par la protine bande 3 H20 rentre aussi, ce qui gonfle l'hmatie et les fait aller plus lentement pour favoriser les changes gazeux

H+ form par anhydrase carboniqu sort de l'hmatie et sert de tampon dans le sang

Protine bande 3

Cytosquelette cortical Form de protine fibreuse (dimrique) spectrines forment un rseau et associs des actines, tropomyosine, bande 4, etc.

Associs des ankyrines qui se lient quelques protines intramembranaire pour solidariser le cytosquelette la membrane

adapt :produire de l'nergie sans consommer d'O2

fixer et transport rversiblement les gaz respiratoires

passage dans des vaisseaux trs fins

Anhydrase carbonique: enzyme qui change carbone en forme soluble dans leau, trs important: H2O + CO2 = H2CO3 = HCO3- + H+ Diffrentes protines pigmenatires:hmoglobine (rouge) prsents dans bactries strictement anarobies initialement pour rduire toxicit, historiquement

chlorocruorines (verte)

hmocyanine (bleue) crustacs, autres arthropodes - Cu2+

hmrythrine (rose-violet) animaux marins Fe2+

myoglobine (muscle)

cytochrome II (driv du mme gne que l'Hb, chane de transport d'lctrons de respiration cellulaire)

Types de fonctionnement des pigments:Fe2+ au centre de noyau ttrapyroliquehmoglobines hmoglobine propre intracellulaire (mammifres) plus efficace que l'hmocyanine car plus de sites actifs/masse de la protine

rythrocruorines extracellulaire (bivalves, annlides, gastropodes)

chlorocruorines

Fe2+ et Cu+ lis chanes polypeptidiques O2 agit comme accepteur d'e-hmocyanine moins fficace que l'hmoglobine pigment extracellulaire Cu (molllusques, crustacs, arthropodes)

hmerythrines pigment intracellulaire Fe (annlides, brachiopodes)

affinit du pigment pour l'O2 diffre selon les espcesPigmentMtalHmePigment libreAffinit (P50 en kPa)Pouvoir oxyphorique (mmol/L)Animal

rythrocurorineFe2+OuiOui0,26-0,45Arnicole

Hmocyanine2Cu2+ ou Cu+NonOui2,50,2-1Moule
crevisse

Hmoglobine4Fe2+OuiNon'3-4'4,5-9PoissonAmphibienMammifre

Importance des pigments sanguins: lhmoglobinemolcule allostrique mtalloprotique, htroprotine

ttramre, globulaire

chaque sous-unit a 2 parties:chane polypeptidique la globine

groupement prosthtique l'hme (Fe2+)

64.000KDa

2 chanes 141 AA

2 chanes - 146AA

structuresecondaire 7 hlices dans chane et 8 dans chanes (A,B,C,D,E,F,G,H)

tertiaire forme une forme fer chevalpoche hydrophobe l'intrieur, o une majorit d'AA radicaux hydrophobes se retrouvent

surface hydrophile

quaternaire 4 sous-units lis ensemble par deux types de liaisons liaisons entre les sous-unitsliaisons H entre tous, mais plus important entre 1 et 1 et 2 et 2, pour que chacun agit comme une unit rigide capable de pivoter

liaisons ioniques inter et intrachanes

intractions hydrophobes

cavit centrale

zones de recouvrement entre les sous-units - 2 et 1 en relief plus faible latralement que sur le haut et le bas

l'hme noyau ttrapyrollique (protoporphyrine) + atome de Fe2+ = porphyrine Fe2+ - disque apolaireliaison de co-ordinance entre Fe et N

coinc entre deux histidineshistidine proximale (F8) liaison de co-ordinance avec le Fe pour fixer l'hme

histidine distale (E7) fixe l'hme par intractions avec molcules d'eau

Fe est hexaco-ordine, donc fixe 4N + O2 + His proximal (F8), dans oxyhmoglobine, liaison

Quand Fe est pentaco-ordine, fixe 4N + His proximal (F8), dans dsoxhmoglobine

fixation N-terminale du CO2 chaque chane polypeptidique peut donc fixer qu'un CO2, liaison rversible qui ne fai pas comptition avec l'O2 carbaminohmoglobine

Fixation de CO2 dpend de:P(CO2)

degr d'oxygnation de l'hmoglobine en O2

Fonctionnement de l'hmoglobine: Hhb + 4O2 = HbO8 + H+transporte CO2 et O2, dpend de P(CO2) et P(O2) respectivement, et les deux mcanismes sont lis

chaque sous-unit fonctionnerait identitiquement la myoglobine si spares donc fonctionne par intraction entre les sous-units

2 formesforme T (tendu) plus d'intractions entre sous-units

forme R (relche) moins d'intractions entre sous-unit cavit centrale rduite, 2 sous-unit rapprochs, forme plus condense

poche de sous-unit plus d'affinit que sous-unit

O2 diffuse des alvoles dans le plasma du sang des capillaires cause de la haute concentration des poumons en O2 (12,6kPa) le O2 se dissout

O2 arrive dans la poche hydrophobe d'une sous-unit de l'Hb

Se fixe sur le noyau Fe de l'hme

Changement de rpartition des e- autour du noyau Fe, diminution du rayon atomique

Dplacement de 0,06nm du Fe et traction du His F8 avec

modification de l'angle entre les hlice E et F, rupture et formation de nouvelles liaisons interchanes effet amplifi par la rotation de la tyrosine

rotation des sous-units de l'hmoglobine et rapprochement des deux sous-units

changement de l'affinit de toutes les sous-units pour l'oxygne = passage la forme R

relchement de l'ion H+, qui favorise la dcharge en CO2 dans les alvoles (grce surtout la P(CO2)=5,33kPa dans les alvoles et 6,37kPa dans les capillaires) et le rlechement d'eau, qui acclre les hmaites

Entre de HCO3- dans l'hmatie par la protine bande 3

Absorption beaucoup plus rapide d'O2 par les 3 autres sous-units saturation 98%

Transport par le sang dans un tissu

Un O2 relch cause de la faible P(O2) = 6,5-1,3kPa dans muscle en activit passe dans le plasma puis diffuse dans le tissu

Fixation de 2,3BPG (du muscle ou de l'hmatie, du 1,3BPG) et H+ relch par le tissu qui rduit l'affinit de l'Hb pour l'O2

Changement de conformation de R en T

Dcharge des autres O2 par les autres sous-units (max. 84% dcharg)

Changement de l'quilibre de la raction par aborption de H+ qui change CO2 en HCO3- et le fait passer par diffusion dans le plasma, et une partie du CO2 se lie l'Hb(effet Haldane). Eau entre avec H+, gonfle les hmaties et les ralentie pour favoriser les changes gazeux

Sortie d'une partie de l'HCO3- de l'hmatie dans le plasma par la protine bande 3 en change de Cl- (2x plus dans le plasma que dans les hmaties)

Retour du sang aux poumons

->1965 Changeux et Mono (?) ont propos le fonctionnement allostrique de l'hmoglobine
depranocytose
thalacmie et maladie qui ncessite des transfusions de sang, cause de diffrence de vitesse de la traduction de chaque sous-unit, qui la rend non-fonctionnel
l'Hb a 200x plus d'affinit pour le CO que l'O2, et celui-ci bloque la chane respiratoire et dgrade les muscles trs rapidement, provoque une vasodilation donc hmorrhagies. Trait par l'oxygnothrapieCourbe de l'O2:prs de 100% saturation Hb dans capillaires pulmonaires (95-105mmHg)

forme sigmode

forte variation d'affinit pour faible variation de P(O2) parti de 35mmHg p50 augmente

MEE de la courbe de l'hmoglobine:mileu ferm, solution dsoxyhmoglobines

aumenter PO2 en ajoutant O2

estimer changement de couleur par spectorphotomtrie = % de saturation d'hmoglobine

Controle de l'affinit de l'Hb pour l'O2:quantit de O2 dissous dans le cytoplasme de l'hmatie lorsque l'O2 diffuse hors du cytoplasme dans les cellules, qui entrane la libration de l'O2 de l'hmoglobine

T - affinit car O2 a plus d'nergie et sort plus facilement de l'Hb dans un muscle, chaleur leve

pH affinit donc rduit relchement d'O2 => effet Bohr. Hb peut fixer 4 protons, qui stabilise forme T en augmentant nombre de liaisons faibles. Hb + 4H+ H+Hb . Varie cause de:libration de l'acide tel qu'acide lactique par les muscles

libration de CO2 qui est transform en HCO3- + H+ par AC

P(CO2) - cause du pH

2,3BPG chargs ngativement alors que Hb charg positivement, donc stabilise forme T - sans 23BPG, l'hmoglobine agit comme la myoglobine

Certaines hormones (ex. thyroxine, adrnaline, etc.)

2 types d'effets:Homotropes d au ligand lui-mme (O2) - la fixation d'O2 provoque la dprotonation de l'hmoglobine et la transition en forme R

htrotropes d d'autres facteurs (ex. 2,3BPG, H+, CO2)Hb + CO2 Hb(CO2)4 (carbhmoglobine) qui stabilise la forme T, donc rduit affinit pour O2 - quand Hb libre de l'O2, la fixation de CO2 est favorise => effet Haldane

autres

Consquence de la cllularisation de l'Hb:maintient de la pression partielle en O2 aurait une prssion partielle de toute faon par le flux du plasma, mais la pression partielle maintenue faible par fixation d'OZ sur les hmoglobines en plus confin dans un petit espace

diminution de la viscosit du sang pour viter que la ciruclation du sang soit frn

maintenir un espace limit en prsence de l'AC, ce qui facilite l'association de leurs fonctions

l'Hb maintenu dans un milieu rducteur si dans un milieu oxydant, alors Fe2 Fe3+ et donc a une affinit trop forte l'O2, donc ne le relche pas au niveau tissulaire rducteur grce au gluthation et NADH forms par le cycle des pentoses)

permettre la fixation de NO, qui est un puissant vasodilatateur produit par certaines cellules endothliales de l'intima, et certaines clelules pulmonaires 4 peuvent se fixer l'Hb (pas en comptition avec CO2 ou O2) sur certains SH2 de certaines cystines active perfusion des tissus en augmentant diamtres des artrioles et les sphincters prcapillaires libration du O2 provoque libration en NO

La Myoglobine:constitu d'une seule sous-unit ressemble une sous-unit de l'hmoglobine

trouv dans myocytes stris

ne circule pas

courbe hyperbolique fonctionnement michaelienne

libre facilement O2 dans milieux faible pression partielle

protine de stockage d'O2 stockent 13% de l'O2 (25% chez les mammifres plongeurs)

existe dans cytoplasme de cellules pour transporter O2 du relchement de l'hmatie au cytochrome a pour la chane respiratoire

Affinit pour O2: Hb < myoglobine < cytochdrome a direction de transport dans le corpsP50: pression partiel en ligand pour laquelle le degr de saturation d'une protine en ligand = 50% cellules rnales dtectent l'hypoxie et produisent l'hormone rythropotine (EPO) qui stimule division et diffrenciation des cellules souches de la moelle rouge des os
fer transport dans le sang par la sidrophiline, recycl de cellules intestinales, stock dans la rate avant production d'rythrocytesProduction d'hmaties stimul par:testostrone

rythropotine (EPO)

CONTROLE DE LA FREQUENCE DE VENTILATIONFaite en fonction du gaz qui est le plus limitant dans le milieu: O2 pour organismes aquatiques, CO2 pour organismes ariensMamifres:variation de pH, P(CO2) et P(O2) (moins important) mesur par chimiorcepteurs dans parois aortiques et carotidiennes

stimulent accelration de la ventilation

chimiorcepteurs bulbaires dtectent pH du liquide cphalorachidien et commandent acclration ventilatoire

mcanorcepteurs des bronches dtectent distension des bronches et commandent ralentissement de frquence respiratoire

proriorcpeteurs des muscles, tendons, articulations, cartilage dtectent mouvements acclrs et augmentent frquence respiratoire

Contrle hormonal ( cause de stress, hypothermie)

contrle volontaire par le cortex crbral

Lien contrle de ventilation et contrle de circulation:Chez les vertbrs, bulbes rachidiens respiratoire et circulatoire sont proches, donc messages des chmorcepteurs sont distribus aux deux augmentation de dbit ventilatoire et dbit circulatoire simultan

Teneur du sang en O2 diminue avec l

Prend 0,75s pour que le sang passage travers les capiallaires des humains oxygnation 100% au bout de 0,25s

Types de lliquides constituant le milieu intrieur: =/= milieu extrieursang liquide contenu dans les vaisseaux sanguins transporte:nutriments

anticorps

ions

dchets

gaz

hormones

liquide interstitiel libre dans les tissus

lymphe liquide contenu dans le systme lymphatique

humeur vitre dans l'oeil

synovine dans les articulationsCaractristiques ncessaires de la distribution efficace:

dbit adapt contrle du dbit par rapport l'organe, grce la variation de diamtre des vaisseaux (augmentation de la rsistance lcoulement)diffrentes parties de l'organisme doivent tre irrigus en mme temps

dbit selon le mtabolisme de l'organe ex. dbit dans le cerveau doit tre constant cause de son activit

dbit pas trop fort pour ne pas lser les vaisseaux sanguins

surfaces d'changes faibles pour passer aux tissus

ncessit pression faible dans circuit pulmonaire, lev la sortie du cur dans le circuit sistmique et faible la fin du circuit systmique

dbit identique des deux cts du cur

Principes de physique de la circulation:Loi de Poiseuille dcrit l'coulement d'un liquide dans un conduit cylindrique pression sanguine = rsistance vasculaire x dbit sanguin P = R x D , o R= rsistance hydrauliquesuppose coulement laminaire chaque particule se dplace horizontalement (pas raliste dans grosses artres)

dbit constant

diamtre du conduit constant

D = P x r4/8L o =viscosit, qui dpend du diamtre des vaisseaux te des rytrocytes mais seulement r est vraiment variable

pour que D(systmique) = D(pulmonaire), il faut que PS/RS = pd/Rd - donc rsistance leve dans la circulation systmique

charge = P + 0,5 v2 + hg, o h = hauteur laquelle la P est mesure (donc la pression dans les pieds et la tte ne sont pas pareil) , = densit, v = vitesse d'coulement le sang s'coule toujours selon un gradient de charge chez un individu couch, gradient de charge est le mme que gradient de pression, mais chez individu debout, gradient de charge invers pour les pieds, donc dplacement contre le gradient de pression vers les membres infrieurs mais il suffit de considrer la pression pour le systme artriel et veineux entier

pression arterielle toujours plus grand que systme veineux permet dplacement selon le gradient de pression

pression artirielle toujours leve pendant le cycle cardiaque permet un flux continu

Pression sanguine: force exerce par le sang sur la paroi d'un vaisseau
hmodynamique: mcanique des fluides
Charge: nergie mcanique dans un liquide dans un compartiment
Vasomotricit: la capacit d'un vaisseau modifier son rayon ou diamtrepassive lastance des artres

active contraction des mocytes lisses des parois vasculairescontrle nerveux

contrle chimique

Rle des vaisseaux:retour du sang au cur

veines rservoir de volume (car D assez lev, mais P et R faibles)

gros artres rservoirs de pression car D lev, P lev et R faible

petits artres/artrioles segments rsistifs car vasomotricit contrle, P faible, R lev et D faible

capillaires changes car P faible, R lev et D faible

Caractristiques du systme de distribution:certains systmes en srie ex. systme pulmonaire et systme systmique donc dbit doit tre le mme

certains systmes de diffrents organes en parallle donc pression doit tre la mme, le dbit se divise en 2

Compartiment lipidien: compartiment liquide de l'organismeLes Vaisseaux Sanguins% de sang dans chaque vaisseau:53% veines 4-5mmHg

2% venules

5% capillaires

1% artrioles

10% grosses artres

2% VD (22mmHg)

25% poumons

2% V (120mmHg)

Structure: la paroi est compose de 3 tuniquesLintima interne, Endothlium pavimenteux unistratifi cellules jointives allonges au sens du courant, le noyau jaillissant dans la lumire

Lame basale sur laquelle il repose

Un conjonctif = le chorion

La mdia tunique intermdiaireun conjonctif riche en fibres lastiques et de collagne

myocytes lisses

nerfs et vaisseaux

ladventice tunique externe conjonctif fibreux (coolagne), nerfs et vaisseaux

Tissus non-vasculariss: trs peu, mais:tendons (peu vasculariss)

pithlium

cartilage

corneLes types de vaisseaux:

artreslastique

musculeux

artrioles

veines

venules

capillaires entre une artriole terminale et une venule forme des lits capillaires (forms de 3 types de vaisseaux)continu capillaire normal peau, muscles, poumons, systme nerveux central, tissu adipeux

fenestr permet scretions rein, intestin, glandes endocrines

discontinu permet sortie des cellules du capillaire rate, foie, moelle osseuse

rseau plastique peut se dvelopper en surface et nombre si besoin d'un organe plus lev que normal ex. muscles squelettiques des sportifs, atrophie musculaire des handicapps

aprs destruction des vaisseaux, capillaires se rgnrent entre les artrioles et les capillaires encore intactes

aprs greffe, recolonisation de l'organe par des capillaires signal que l'organe a t accept

capillaires vrais avec un spincter prcapillaire

capillaires particuliers:systme porte 2 rseaux capillaires en srie et spars par une veine porte ex. foie et tube digestif (veine porte hpatique) permet le premier organe de communiquer avec, ou contrler, le 2me organesystme porte du foie + intstin maintenir une glycmie stable pour viter de coma hypo ou hyperglycmique (neurones sensibles la glycmie)

le glycogne peut tre restitu dans le sang aprs glycognolyse aprs stockage dans le foie

systme porte rnal

capillaire lymphatique diamtre plus important

forme irrgulire avec une extrmit aveugle (bout fini)

couche enothliale trs fine,

pas de pricyte

Lit capillaire: 40.000km de rseaux, ou 600m de surface d'change

permet rsistance totale faible malgr petit diamtre des vaisseux car tous en parallle (R = Rc/n)

constitut de 3 types de cellules

mtaartrioles artrioles ayant des spincters et des myocytes lisses qui formnt une couche discontinue

carpillaires vrais avec des sphincters prcapillaires leur entre

anastomoses artrioveineuses pas de spincter seuls vaisseaux du lit dont la circulation n'est pas controle

changes avec les tissus:diffsion par transcytose: petites protines

diffusion par fentes entre cellules de l'pithlium: soluts hydrosolubles de M P ventriculeP ventricule > P oreillette

SigmodeP ventricule > P vaisseauxP vaisseaux > P ventricule

Cycle cardiaque: 0,8s/cycle, autour de 70bpmPhase 1 tldisatole
Systole auriculaire

Phase 2 contraction isovolumtriquePhase 3 - ejection systoliquePhase 4 diastole ventriculaire

VolumeAugmente VTD - 150mLV=VTDV diminue = VTSV=VTS

Pression ventriculaireFaible > P oreilletteAugemente fortementP>P(aorte)Phase 3 Baisse fortement

Dure300ms50ms200ms250ms

Systole auriculaire ventricules pleines (0,3s)Contraction des oreillettes et ouverture des valvules auriculo-ventriculaires sang passe dans ventricules

1er bruit de cur fermeture des valvules auriculo-ventriculaires et vibration du sang dans ventricule

contraction des muscles tire sur les valves auriculoventriculaire pour les fermer

Contraction isovolumtrique pression de la ventricule augmente par contraction graduelleOuverture des valvules sigmodes

Ejection systolique du VS - quand P artre < P ventricule, sang passe dans les artresFermeture des valvules sigmodes pour empcher la circulation sens inverse du sang 2me bruit de cur cause de la turbulence du sang la base de l'aorte

Il reste donc le V tlsystolique dans les ventricules (~65mL)

Diastole ventriculaire ventricules vides (0,5s)Relchement isovolumtrique diminution pression ventriculaireOuverture des valvules auriculo-ventriculaires quand P ventriculaire < P auriculaire

Remplissage graduel des oreillettes car P oreillette < P vaisseauxPassage du sang dans la ventricule, remplissage rapide, puis plus lent quand plein, des ventricules

Systole auriculaire contraction des oreillettes pour remplir encore plus les ventricules ncessit augmente avec rythme cardiaque

Dbit cardiaque(DC): volume sanguine ject par chaque ventricule dans la circulation arterielle/temps
Frquence cardiaque (FC): nombre de contractions/tempsDiffrence en activit:dure du cycle diminue surtout la dure de la diastole

volume tlsystolique baisse

frquence cardiaque augmente

Modle physique du dbit cardiaque:D = P/R volume de sang ject par ventricule de sang par unit de temps
DC = FC x VS = 70 bat min-1 x 70mL = 4900mLmin-1
F/F = (2V/K) cos()
Travail cardiaque V = VS x PParamtres:DC =VS x FC ~5L/min (volume du sang de lorganisme) mme de chaque ct du coeur

Volume djection systolique (VS) = Vtldiastolique - Vtlsystolique ~70mL

travail cardiaque W = PV 4 fois plus fort dans le ct gauche

Pression sanguine 5 fois plus leve dans ct gauche. Permet:tablir difrence de pression pour permettre la circulation du sang dans le sens VG OD

vaincre la force de pesanteur

vaincre la force de frottement dans les vaisseaux systmiques

Syncitium: cellule pluirnucle due une fusion de plusieurs cellules
Plasmode: cellule plurinucle grce une carodirse sans cytodirse Mouvement mcaniqueFonctionnement des muscles cardiaques:10-20m x 50-100m

un gros noyau central, ventuellement 2

Cellules ramifies, relies entre elles au niveau de disques intercalaires:segment transversal nombreux desmosomes permettent la solidarisation des cellules (ACTIVITE MECANIQUE)

segment longitudinal nombreuses jonctions gap imposent un sens undirectioonnel la transmission des PA et forme une synapse lectrique (ACTIVITE ELECTRIQUE)

structure similaire aux muscles squelettiques stries contiennent aussi des sarcomres de myosine li de l'actine

insertion l'extrmit sur un tissu fibreux du cur

cardiomyocytes plus courtes (50m) et ramifies l'extrmit

beaucoup de grosses mitochondries 40% du volume cellulaire

cardiomyocytes lies entre elles par des disques intercalaires constitu de desmosomes (permet distribution radiale plutt que longitudinale de la traction) et jonctions gap qui permettent passage de Ca2+ (synapse lectrique)

Contraction quasi-simultanes des cellules car forment un syncitium fonctionnel donc on ne peut pas contrler nombre de cellules mises en jeu, seulement la force de la contraction (au contraire des muscles squelettiques)

la sarcolemme a un potentiel de repos de -90mV plus grande concentration de K+ l'intrieur (membrane plus permable) et plus faible conc. De Na+ et Ca2+

beaucoup de mitochondries volumineuses mtabolisme purement aerobiose, partir d'AG surtout, ainsi que lactate et glucose

contient des grains de glycogne et goutelettes lipidiiques

REL dvelopp, servant de citerne de rserve de Ca2+

invagination du sarcolemme formant une tubule, associ un rservoir du REL. Les deux ensemble forment une dyade. Membrane contient des canaux Ca2+ activ par le Ca2+ pour le librer au moment du passage d'un PA

double striation

cytosquelette de myofibrille, elle-mme constitue d'assemblage de myosine et actine

1 capillaire/cardiomyocyte

mtabolisme nergtiqueATP produit par respiration des rserves de glucides et lipides

En conditions d'isochmie, phosphocratine kinase provoque relchement de Pi de phosphocratine PC + ADP -Phosphocratine ATP + cratine

ATP produit en quantit sufisamment importante pour reconstituer la cratine ainsi que de contracter en condition normoxique

en absence d'O2, Pi s'accumule car beaucoup d'ATP utilis

substrat nergtique:conditions normales60-70% AG libres

30% glucose

10% lactate

exerice musculaire intense60% lactate dchet des muscles squelettiques en activit qui est pass dans le sang et ensuite dans le systme oronaire

20% AG libres

15% glucose

plus le cardiomyocyte est tir, plus il se contracte permet de contracter plus quand il y a plus de sang dans le cur LOI DE STARLING

Cytoplasme phosphocratine, myoglobineMEE: contraction dpend du milieu dans lequel ils se trouvent se contractent pas sans Ca2+, peu sans canaux calciques, bioluminescence puis contraction en prsence d'aequorine

aequorine: molcule qui produit de la fluorescence en quand complexe par le Ca2+
Phosphocratine: molcule phosphoryle dans le muscle qui se forme en conditions de normoxie pour crer un stock de phosphate pour rephosphoryler l'ATP en cas de manque d'O2 k
Ischmie: environnement o la pression partielle en O2 est faible
Normoxie: environneent o la pression partielle en O2 est normalesarcolemme commence avec un potentiel de repos de -90mV

excitation provenant d'une cellule nodale transfert par la jonction gap qui forme une synapse lectrique pas de passage par fente synaptique ou par neurotransmetteur, transmission entre cellules plus rapide transmission unidirectionnelle grce la disposition particulire des jonctions gap

potentiel d'action du sarcolemme dure 0,3sphase 0 dpolarisation rapide qui atteint 10mV. Ouverture des canaux B la fincanaux potassiques A ouverts

augmentation de tension ouvre canaux Na+ qui provoque entre massive de Na+

canaux sodiques se dsactivent rapidement pour empcher le V de trop augmenter

phase 1 repolarisation prcoce fermeture canaux A puis B la finouverture de cauaux potassiques B (canaux d'entre de K+ contrl par la tension) pour sortie de un peu plus de K+

phase 2 plateau potentiel reste 0mV ouverture des canaux C la fincanaux calciques L s'ouvrent, Ca2+ entre, qui sont plus lents s'ouvrir responsables pour le retardement de la repolarisation

sortie de K+ et entr de Ca2+ se compensent

fermeture des canaux potassiques A puis B

phase 3 repolarisation finale ouverture des canaux A la finCanaux calciques L se ferment, sortie de K+ et entre de Ca2+ ne se compensent plus

ouverture des canaux potassiques C trs tardivement

phase 4 potentiel de reposretablissement des concentrations ioniques normalesATPase Na+/K+

ATPase Ca2+

antiport Na+/Ca2+ grce au gradient de Na+ cre par l'ATPase Na+/K+ (transport actif secondaire)

retour au potentiel normal et ouverture des canaux A

priode rfractaire de quelques diszaines de secondes aucun nouveau PA peut tre init, permettant au ventricules de se remplir entre deux contractions

transmission du message au tubules (invaginations du sacrolemme)

entre de Ca2+ extracellulaire dans le sarcoplasme, qui ouvre les canaux Ca2+ des rservoirs calciques (REL)

Ca2+ provoque contraction ainsi que augmente le mtabolisme

Le cur est donc inttanisable tous les muscles ne peuvent se contracter pendant une priode cumuleLes Tissus MusculairesMyocyte cardiaque striMyocyte squelettique striMyocyte lisse

NoyauxMono ou dinucle
Noyau centralPlurinul (100-1000)
Petits noyaux applaits, en priphrieMononucle
Petit noyau

ContractionInvolontaire, rapide, automatique, mais contrlVolontaire, rapideInvolontaire, lente, contrl

Contrl parSNVSNV et sNCSNV

Forme + tailleCylindre allong, 120mx20mAllonge, mm-cm de longueur, 10-100m diamtreFusiforme, 100mx(2-10)m

MyofibrillesOuiOuiNon

RERPeu dveloppPeu dvelopp

RELTrs dvelopp, compartiment de rtention de Ca2+, un par T tubuleTrs dvelopp, compartiment de rtention de Ca2+, 2 par T tubulePeu dvelopp

Sensibilit au manque d'O2levPeu lev capable d'effectuer de la fermentation en manque d'O2

MitochondriesNombreusesNombreuses, entre myofribrillesNombreuses, autour du noyau

CytoplsmeMyoglobine et glycogne et plus grande concentrationContient myoglobine et glycogne

Liaisons entre celluesPar stries scalariformes (desmosomes + jonctions gap)
Syncitium fonctonnel, arrang en rseau 3DAssocis en fibrilles, puis fibres, entoures de perimysium
Le muscle entier entour d'pimysium

Par jonctions serres
Arrangs en couches

Sources nergtique70% AG libres, 30% glucose libre, 10% lactate (dchet de muscle squelettique)Glycogne,

Membrane plasmiqueT tubules (formant diade)T tubules (formant triade)Li au cytosquelette priphrique

PAPlus rapide
plateau calcique d flux entrant de calciumPlus lentTrs lent

TtanisationImpossible priode rfractaire absolue plus longue que relative, donc nouvelle stimulation ne provoque pas de dpolarisation immdiateTtanos possible stimulation rpte du muscle provoque sa contraction permamente car priode rfractive relative (qui peut tre raccourcie) trs longue

Trouv dansFeuillet mdian de paroi du coeur (myocarde)Associs aux osOesophage, trache, bronchioles, vaisseaux sanguins et lymphatiques, vsicule bliaire, uretre,, spermiducte, prostate, pnis, trompe de fallope, pididyme, intestins, endocarde, intestin, etc.

Contrle de la contraction des cardiomyocytes:rle de Ca2+MEE:inhibiteur dilitiazem des canaux calciques L ajout diffrentes conc. - la plus grande conc., potentiel sur tout le long du PA rduit, et tension aussi, et longueur de phase plateau rduite

Ca2+ cytoplasmique se lie troponine C des filaments fins, qui dclenche le dplacement de tropomyosine pour dgager les sites de fixation de myosine sur l'actine

contrle du catabolisme strictement arobie utilisent surtout des AG, un peu moins G et lactate, pour respirer au moment de repos, surtout lactate au moment d'activit. Obtention d'O2 du liquide interstitiel. Se fixe calmoduline et active la chane respiratoire en moments de forte intensit

permet couplage entre messages lectriques et activit mcanique

adapte production d'ATP aux besoins cellulaire

augmentation de la contractilit des myocytes cardiques, normalement avec pas tous les sites de fixaction de Ca2+ sur la troponine C d'occups grce hormones comme noradrnaline et adrnaline

activation de kinase MLCK (myosin light chain kinase) qui phosphoryle myosine C et augmente donc sa contractilit

dclenchement de relchement de Ca2+ de vsicules de rtention intracellulaires du REL, qui ont des canaux Ca2+ Ca2+-dpendents (par Ca2+ extracellulaire entrant par canaux)

hormonaladrnaline augmente contractilit du myocarde en rellchant plus de Ca2+

noradrnaline diminue contractilit du myocarde en relchant moins de Ca2+

par les cellules cardionectrices constituant le tissu nodal riches en glycogne et pauvres en myofibrilles

L'ACTIVITE ELECTRIQUE DU COEURLe tissu nodal/cardionecteur: tissu de cellules cardionectrices riches en glycogne et pauvres en myofibrilles, contrlant la contraction des myocytesnud sino-auriculaire (NSA) dans l'OD, dbouch de la veine cave antrieur pacemaker, qui rgule la frquence cardiaque

NAV (nud auriculoventriculaire) sur cloison interauriculaire la limite des ventricules

Faisceaux de fibres de His dans le septum du cur, entour de tissu fibreux, qui se ramifie en branche gauche et droite et transmet le PA du NAV aux ventricules

Rseau de Purkinje qui transmet PA aux pointes du cur (transmission rapide)

transmission de Ca2+ entre cellules par synapses lectriques (gap junctions)

celllules cardionectrices du NSA:comportement lectrophysiologiquen'ont pas de priode de repos, mais une lente dpolarisation spontane en phase 4 (potentiel entraneur)

PA regnr en absence de toute stimulation extrieure

phase 0 plus progressive

repolarisation continue, sans plateau

diffrentes cellules du NSA ont des diffrentes longueurs de potentiel entraneur, qui entranent la dpolarisation des cellules autour

se dpolarise normalement 100x/min en absence de stimulation extrieure

Potentiel d'action 300ms ne reste jamais stable seuil de -40mV aprs lequel elle se dpolarise beaucoup plus rapidementphase 4 potentiel entraneur -quand sous -50mV (~60mV)ouverture de HCN (Hyperpolarized-activated Cyclid Nucleotid-gated channels), canaux Na+ peu slectifs pour dpolariser membrane plus la membrane a t hyperpolaris, plus ils s'ouvrent forment un courant ionique appl If

fermeture canaux K+

agumentation de permabilit de la membrane pour le Na+, diminution pour K+

phase 0 dpolarisation rapide - ouverture de canaux Ca2+ rapides T (pas L) voltage-dpendents quand -50mV atteint inactivation rapide HCN se ferment

Dpolarisation importante par ouverture massive de canaux calciques voltage-dpendent L

phase 3 repolarisation ouverture de plusieurs canaux K+. Retablissement des conc. Ioniques normales par transport actif membranaire. Fermeture des canaux calciques T et L

MEE: in vivo, toutes cellules du cur ont un PA de mme frquence, mais in vitro, cardiomyocytes n'ont pas de PA automatique, et cellules cardionectrices ont PA automatique mais de frquence diffrente: 100PA/minute pour NSA, 50PA/min pour NAV, 25PA/min pour celllules condutrices. ---> cardionectrices ont un PA automatique, cellules du NSA imposent leur PA, et il doit avoir un facteur qui ralentie le rythme cardiaque in vivo permet que lorsque NSA dfailllant, NAV peut prendre le relai, mais une frquence plus faible pour viter un arrt cardiaqueCellule excitatrice: cellule capable de conduire un PA
Cellule auto-excitatrice: cellule capable de produire un PARle du Ca2+: couplage excitation/contractio parmodulation de la longueur du plateau calcique des cardiomyocytes (canaux calciques L) - donc rduction tension ventriculaire forme

permet contraction en se liant troponine C et ldplaant la tropomyosine des sites d'attachement de l'actine sur la myosine

messager secondaire se lie calmoduline pour varier frquence cardiaque active MLCK (myosin light chain kinase) pour phosphoryler myosine et faire ragir plus vite avec actine

cardiomyocytes prlvent leur nutriments (O2, lactate) du liquide interstitiel, qui est constamment renouvel par les capillaires sanguinsTypes de tissus du cur:myocarde

tissu cardionecteur (de cellules cardionectrices) 1-2%cellules nodales (constituent les nuds)petite, toile

mono- ou dinucls, noyaux centraux

peu de myofibrilles pas contractiles

beaucoup de petites mitochondires

riches en glycogne capable de fermenter

ressemblent myocaryocytes l'tat embryonnaire

lis par jonctions gap

cellules conductrices (faisceau et rseau)40m plus grande

mono- ou dinucls, noyaux centraux

peu de myofibrilles pas contraciles

beaucoup de petites mitochondires

riches en glycogne capable de fermenter

ressemblent myocaryocytes l'tat embryonnaire

lis par jonctions gap

Transmission aux autres cellules et contraction:NSA se contracte et propage PA aux cellules myocardes des deux oreillettes (1m/s)

contraction du myocarde auriculaire = systole auriculaire

PA arrive dans le NAV

NAV transmet PA lentement travers fibres de His (0,1s), qui passe travers septum (entour de tissu fibreux) et se divise en branche gauche et droite

Passage du PA au rseau de Purkinje (transmission rapide) qui transmet la pointe des ventricules ils se contractent, puis prsque simultanment, le reste du ventricule se contracte de bas en haut

toutes cellules rejointes par disques intercellulaires pour permettre propagation du PA, sauf entre cellules des oreillettes et cellules des ventirucles (qui sont isoles les unes des autres par une cloison isolante pour viter que la PA se trasmet directement aux ventricules des oreillettes)Contrle de l'activit cardiaque: revient contrler le DC (DC=F x VS) peut atteindre 30L/minAttaque cardiaque:Arthroscrose: Accumulation de cholestrol dans lumire des artres coronares ou myocytes lisses anormales, formant une plaque d'athrome

Flux de sang au myocarde rduit = coronaropathie

Angine de poitrine douleur thoracique los de l'activit physique intense cause de dysfonctionnement local de muscles

Infarctus du myocarde cellules leses

fibrillation du myocarde myocytes arrtent de se contracter de faon ordonne, ce qui provoque la mort

Traitements:Angioplastie coronarienne largir vaisseau et introduire une sonde qui retire la plaque d'arthrome, ou mme mettre un petit ressort

pontage coronarien retirer le vaisseau et remplacer par un vaisseau d'un autre endroit dans le corps

traitement de la cause du problme (diabte, surpoids, hypertension, tabagisme, sdentarit)

Hypertension:

facteurs de riques:ge

sexe

gntique

tabagisme

apport calorique trop important (obsit, diabte, alcoolisme)

excs de sel

sdentarit

hypertension non-traite

causes directesRPT par rigidit des artresmodification de la structure des parois augmetation taux de collagne avec l'ge

formation d'une plaque d'arthrome l'hypertension favorise encore l'accroissement de la plaque

dgradation de la plaque d'arthrome et transport des particules dans les autres artres

volmie cause d'alimentation trop riche en glucose/NaCl qui augmente diffusion d'eau du liquide interstitiel dans le sang

consquences

MEE:Ascultation par sthtoscope

cographie ultrasons travers le thorax pour trouver des problmes structuraux

Capteurs de pression introduits dans des vaisseaux

ECG (electrocardiogramme) mesure la diffrence de V entre la partie G et D du cur montre diffrente dflections. On place une lecrode (Voltage Right) sur le bras droit, un autre (Voltage Left) sur le bras gauche, et Voltage Foot sur la jambe gauche, pour mesurer de diple de l'activit lectrique du cur stimule des courants lectriques dans les liquides extracellulaires et mesure diffrence entre courant liquidien et courant du coeur

dflection onde P courant de dpolarisation des oreillettes juste aprs le systole auriculaire

complexe QRS courant de dpolarisation des ventricules aprs fermeture des valves auriculoventriculaires (dbut de la systole ventriculaire)

onde T fin de systole ventriculaire repolarisation ventriculairePermet de dtecter:

troubles de rhythmicittrouble de conduction auriculo-ventriculaire (longueur de l'intervalle PQ)

trouble de conduction ventriculaire (largeur de QRS)

trouble de conduction du PA cardiaque

lsion du myocarde

disproportion des volumes des cavits cardiques

modification de conc. Ionique des compartiments liquides

attaque cardiaque ncrose du myocarde cause de bouchement d'artres coronaires cause de plaques d'arthrome (cholestrol+myocytes lisses anormaux: angine< infractus du myocarde < fibrillation ventriculaire (contraction dsordonne des ventricules)

Diagnose des pathologies:frquence permet de dtecter une arrythmie

prendre plusieurs diffrents triangles d'Einthoven pour dterminer les pathologies de diffrents endroits du coeur

block s'il manque une onde du ECG il y a un problme de propagation du PA dans une partie du faisceau de his/rseau

Traitements:arthrosclrosetraitement des facteurs de risque (tabagisme, hypertension, diabte, obsit, sdentarit)

angioplastie coronarienne largissement et maintien de l'ouverture de l'artre

pontage coronarien remplacement du vaiseau par un autre d'une autre partie du corps

Anomalies du coeur:tachycardie augmentation permanente de la frquence du coeur (100battement/min)

bradycardie diminution permanent de la frquence du coeur

arrythmie

blocs cardiaques

fibrillations

LE CONTROLE DES DIFFERENTS PARAMETRES CIRCULATOIRESPAM: pression artrielle moyenne PAM = Pdt/(t2 t1) ou PAM = 2/3 PD + 1/3 PS = PD + 1/3 PAD
PAD: pression artrielle diffrentielle - diffrence entre pression systolique et diastolique PAD = PS - PDVariation de la PAM:sommeil baisse de 40mmHg (sysolique et diastolique)

activit physique

prise de repas

Contrle de la PAM: P = D x R
PAM = DC x RPT = FC x VS x RPT
Loi de Poiseuille. PAM = DC x RPT , RPT = 8L/r4 o RPT= rsistance priphrique coeur contrle du DC (DC = FC x VS)

vaisseaux RPTcompliance des artres C = V/PTM (PTM = pression transmurale, pression entre l'intrieur et l'extrieur de l'artre) - PAD car RPT et rend le flux de sang continu, donc variation de la pression entre systole et diastole est minimale

vasomotricit des artrioles/artres musculaires Dorgane = PAM r4organe/K donc diminution de r diminue le dbit travers l'organetonus autogne

tonus orthosympathique vasoconstricteur (neurogne) innervation par le SNS (norad) (rcepteu rnergique, faisant intervenir protine Gq dans un mcanisme simialire qui Ca2+ cytosoliquevasoconstriction par SNPS (trs rare)

vasodilatation par SNS dans les myocytes lisses ayant des rcepteurs 2-adrnergiques, mcanisme similaire pour les cardiomyocytes phosphorylation myosine pour favoriser intractions actine-myosine - si effet plus fort, provoque une vasodilatation

veinomotricit vasomotricit des veines, innervs par SNS, plus faible que pour artre

reins volume sanguin

action tonique permanent sur la PAM du SN vgtatif

barorflexe variation du DC et du diamtre des artrioles pour rguler la PAM inhib pendant l'activit physiqueContrle hormonal - relchement d'adrnaline si PAM trop faible, le contraire sinon n'a un effet sur toutes les artrioles que si la conc. leve, sinon l'effet 2 l'emporte centre nerveux cardiovasculaire stimule la glande mdullosurrnale pour relcher plus d'adrnaline

contrle par le systme nerveux

Rception baisse de pression par les baryorcepteurs du sinus carotidien (canaux ioniques mcanodpendents) mssage cod en f, modul par egr d'tirement

Transmission du message au centre nerveux bulbaires par nerfs Cyon et Henrig

effet inhibiteur sur le nerf prganglionnaire du SNPS et activateur sur le nerf du SNS

DC et VD

effet contraire si hausse de pression

Contrle du dbit cardique: D=FCxVScontrle de la frquence FC

contrle du volume d'jection systolique VSautocontrle (Loi de Starling) plus myocytes tirs/sous tension (VTDS) VS tirement affinit troponine C pour Ca2+

nerveux - double innervation du coeur par systme sympathique et parasympathiqueparasympathique ffrent active tout moment - bulbe rachidien ---> nerf X ---> NSA/NAV par Achdiminue f de dpolarisation du NSA (chronotrope -)

ralentit conduction du PA dans le NAV (dromotope -)

diminue force contraction des oreillettes (inotrope - )

diminue pente de potentiel entraineur des cardionectrices

hyperpolarise cellules cardionectrices au repos

fixation Ach au rcepteur muscarinique Ach (mAchR)

oscillation de mAchR dans la membrane

Rencontre protine Gi (inhibitrice d'adnylyl-cyclase) qui se spare en unit i et i

i inhibe les canaux HCN (Na+ entrant) et inhibe adnyl-cyclase (membranaire, forme AMPc d'ATP), le AMPc activant normalement HCN

i stimule ouverture de canaux K+ (hyperpolarisation)

orthosympathique ffrent que pendant activit moelle pinire ganglions crbraux myocarde et tissu cardionecteur par noradrnalineP ventriculaire systolique

FC

f dpolarisation NSA (chronotrope +) pente potentiel entraneur

hyperpolarisation au repos

noradrnaline se lie au rcepteur 1-adrnergique

mouvement dans la membrane/coupl protine Gs qui se divise en sous-unit s et s

s stimule l'ouverture de canaux HCN et stimule adnylyl-cyclase (AMPc qui stimule HCN) - Na+ entrant

puissance contraction myocarde (inotrope +)

liaison norad rcepteur 1-adrnergique

protine Gs se divise en sous-unit s et s

s stimule production AMPc qui active protine kinase A

kinase active (phosphoryle) canaux Ca2+ L (dpolarisation plus rapide), myosine ( intractions actine-myosine), ATPase Ca2+-dpendent du RS (relchement plus rapide)

recapturation norad par cellule prsynaptique

acclre conduction PA dans tissu nodal (dromotrope +)

acclre relaxation myocarde (remplissage des ventricules)

Effet chronotrope: effets modulateurs sur la frquence de dpolarisation du tissu nodal du coeur, qui influence la frquence cardique
Effet inotrope: effets modulateurs sur la puissance de contraction du myocarde, qui influence le volume d'jction systolique
Effet dromotrope: effet modulateur sur la conduction du potentiel d'action dans le tissu nodal du coeur, qui influene la frquence cardiaque

Systme nerveux:somatique encphale (systme nerveux central)

nerfs rachidiens (systme nerveux

vgtatif en partie inclus dans le systme nerveux sur le plan morphologique compos de:nerfs, dont une partie sont inclus dans les nerfs du systme nerveux somatique

centre nerveuxbulbaire

medullaire de la moelle pinire

Spar en 2 parties rles antagonistesSystme nerveux orthosympahtique (SNS) nerfs issus du bulbe ou de la partie terminale de la moelle pinire

systme nerveux parasympathique (SNPS) nerfs issus de la partie mdiane de la moelle pinire relai dans ou trs prs de l'organe

Fibre nerveuse: axone ou dendrite de neurone avec sa gaine (soit mylinique, soit Schwann)SN parasympathiqueSN Sympathique

RelaiDans ou trs prs de l'organe Dans ganglion de chane sympathique, prs de moelle pinire, ou ganglion prviscral

Neurotransmetteurs utiliss en fin de relaiAchAch dans relais ganglionnaireNoradrenaline (sauf pour mdullosurrnale)

Origine des fibres nerveusesCphalique, meullaire postrieureMedullaire

Longueur des neurones pr- et post- ganglionnairesNeurone pr long, neurone post courtNeurone pr court, neurone post long

CardiomodrateurCardioacclrateur

Trouv dans tous les organes

Glande mdullo-surrnale: mme origine embryonnaire les neurones post-ganglionnaires, donc remplacent les utilise du Ach au lieu de noradrnaline, alors qu'influenc par SN sympathiqueLes voies nerveusesvoies affrentessomato-affrentes (sensibilit somatique)extroceptive (tgument)

proprioceptive (organes locomoteurs, muscles, tendons)

viscro-affrentes sensiblitviscrale introceptive

voies ffrentesviscro-ffrentes motricit involontaire (muscles lisses viscraux, coeur, et secrtion glandulaire appartiennent au SN vgtatif sympathique et parasympathique

somato-ffrentes motricit volontaire

fferent: ffrent par rapport au centre nerveux
Somato-: en relation avec le muscle squelettique
Viscro-: en relation avec le coeur, intestins, reins, etc.
Exploration fonctionnelle: tude des nerfs et des centres nerveux
systme nerveux affrents: ensemble des fibres nerveuses viscroffrentes associ au centre nerveux bulbaire et medullaire, qui assurent l'innervation motrice, involontaire des muscles lisses des viscres; myocarde et l'innervation scretoire des glandestude du fonctionnement de nerfs et centres nerveux:anasthsie d'un nerf ou centre

stimulation d'un nerf ou centre stimulation SNPS, FC , stimulation SNS, FC

dtermination de si le nerf est affrent ou ffrent sectionner le nerf en deux et stimulation des deux extmits si le bout priprique (prs de l'organe) stimule l'organe, alors nerf ffrent si bout centrale, nerf affrent section du nerf vague, seulement bout priphrique augmente frquence

Si on stimule nerf vague pendant trs longtemps, le coeur s'arrte puis repart = phnomne d'chappement

Contrle de la frquence cardiaque:effet sur PA cellules nodales:stimulation parasympathique dpolarisation plus lente

actylcholine active mACHR (rcepteur ACH muscoriniques)

quand protine Gi trs mobile rentre en contact avec mACHR activ, changement de conformation, sparation des deux sous-units et

entre en contact avec un canal K+ et favorise une hyperpolarisation, donc ralenti la formation du potentiel pacemaker

i entre en contact avec HCN et inhibe leur ouverture

i inhibe l'adnylate cyclase, enzyme membranaire, qui va produire AMPc qui stimule les canaux HCN

stimulation sympathique dpolarisation (potentiel entraneur) plus rapide, donc PA plus rapide en tout

noradrnaline active rcepteurs 1 AdR

Quand protine Gs rentre en contact avec rcepteur activ, se divise en s et (aucun rle connu)

active adnylate cyclase pour plus de production de AMPc qui active les canaux HCN

s active en mme temps canaux HCN directement dpolarisation plus rapide des HCN et donc effect chromotrope

hormonesadrnaline mme effet que noradrnaline produit par glande mdullosurrnale effet dpend de conc. - si moins fort, se lie 1 et 2, or effet 1140mmHg PS, >90mmHg PDS)Haemorragie

NcessitAugmenter perfusion des muscles activesRtablir PAM pour coeur et encphale
V sanguin
Renouvellement des cellules sanguines et constituants perdus

Stimuli dclenchant l'adaptationMcaniques (variation longueur du muscle) et chimique (composition liquide interstitiel autour des muscles)Chimique (composition chyme et liquide interstitiel des entrocytes)

Rcepteurs des stimuliMcanorcepteurs et chimiorcepteurs des musclesCellules de l'endothlium artriolaire

Circulation de l'informationVoie nerveuse: SNPS (inhibe) et SNS (active)Voie hormonale: adrnaline
Voie parracrine: NOVoie parracrine: NO

EffecteursCoeur, artrioles et veines de tout le corpsArtrioles intestinales

FC (stimulation SNS que SNPS dans le coeur, production adrnaline)

VS (trs peu car la FC augmente beaucoup plus, donc pas le temps de se remplir)

DCDC (x3) (court terme)

Consommation O2

D organesorganes vgtatifs (organes abdominaux, reins) et organes actifs (coeur, x3 muscle x10) (VC et VD) - stimulation SNS intestins et cerveau

RPTRPT ( car effet VD organes favoriss> effet VC organes sacrifis)(court terme)

Pression artriellePS, or PDS reste constante, donc PAD
PAM lgrement, car DC>RPTPS, PDS
PAMPAM

Dbit ventilatoire

McanismsesInhibition du barorflexe par le cortex crbral

stimulation coeur et veines + artrioles par SNS VC vaisseaux vgtatifs, VD vaisseaux actifs

relchement adrnaline stimule coeur et artrioles

veinoconstriction

pas de changement dans le dbit crbral

anticipation cortex crbral inhibe SNPS et active SNS avant l'activit

stimulation mcano- et chimiorcpeteurs muscles et sang active SNS

variations P dtect par barorcepteurs

P(O2), pH, P(C02), K+ provoquent VD

production NO dans les muscles VD

endothline et prostacycline produits par endothlium des artrioles VD

T chaleur interne, donc production de sueur qui relche bradykinine (VD) pour relcher chaleur par la peau

Inhibition stimulation SNPS du coeur par cortex crbral (alert par photo et chimiorcepteurs)

activation stimulation SNS par cortex crbral

VD par facteurs locauxNO produit par cellules intestinales

cholcystokinine produit par duodenum

protines>AA>AG>G

composition liquide interstitiel

adnosine relach par cellules de l'pithlium intestinal

Rle de la peau dans l'exercice: vasoconstriction initiale par le SNS, or production de chaleur qui provoque relchement de sueur qui contient bradykinine, qui stimule VD des artrioles de la peau pour relcher de la chaleur. Dans une personne entrane, l'effet de noradrnaline et adrnaline sur la peau est plus lev que l'effet de la bradykinine, donc retour des artrioles de la peau la VC

les hormones et les neurotransmetteurs du systme vgtatif ont peu d'effet sur la vasomotricit des artrioles de l'encphale dpendent seulement des facteurs locaux

tat postprandiale: tat aprs ingestion d'un repas
Clinostatisme: changement d'une position couche une position assisse
Rgulation physiologique: ensemble des rponses dclenches par la variation d'un paramtre rgul du milieu intrieur pour corriger cette variation
Hypertension: lvation permanente des valeurs de la pression artrielle au-dessus de 140mmHg PS ou 90mmHg PDS

Effets de l'hypertension:barorcepteurs s'adaptent une prssion artrielle leve prolonge rcepteurs deviennent insensibles aux variations de pression chec des

provoque accidents cardiques ou crbraux long terme

atteintes neurologiques

oedme du poumon

arthrosclrose

ncessit de travail cardiaque plus important

augmentation rigidit d'artres ( cause de P permanente sur les artres), qui augment lui-mme l'hypertension (cycle viscieux)

hypertrophie ventriculaire compensatrice force des contractions augmente pour compenser la rigidit des artres augmentation de tailles des myocytes

insuffisance cardiaque

oedme pulmonaire

insuffisence urinaire chronique

Traitements:meilleure mode de vie

mdicaments hypotenseursdiurtiques (V sang)

-bloquant (DC)

antagonistes calciques (RPT et bloque entre de Ca2+ dans myocytes lisses)

Types de rcepteurs:phasiques envoient des messages quand il y a variation des paramtres de la valeur consigne

toniques evoient des messages pour indiquer la valeur d'un paramtre

MolculesNatureTypeStructureRleCaractristiquesOrigine

Protine Gi membranaireProtineIntgre, ancrage lipidiqueTrimriqueTrs mobile dans la membrane
Fixe le GTP

Adnylate cyclaseProtineIntgre membranaire, transmembranaireProduction AMPc qui empche formation du Site actif vers l'intrieur

Protines lies protines GProtine7 passages transmembranaires

NoradrnalineNeurotransmetteurFait partie de la famille des catcholaminesPeut jouer rle d'hormone, mais joue plus souvent rle de neurotransmetteur

AdrnalineNeurotransmetteurGlande medullo surrnalePeut jouer rle de neurotransmetteur, mais joue plus souvent le rle d'hormone

Protine kinase AProtineKinasePhosphorylation canaux Ca2+ L, chanes myosine et ATPases Ca2+ dpendentes => effet myocarde du SNS sur myocardes

Thyroxine

Angiotensine IIVasoconstriction
Stimule scretion aldostrone
sortie Na+ et rabsorption K+Co-opration du foie, cellules endothlilales pulmonaire, reins

AldostroneGlande corticosurrnale

ADH (antidiruetic hormone)PeptideNeurohormoneAugmente rabsorption H2O tube collecteur des reinsHypophyse postrieure

SRA (sysme renne angiotensine)HormoneCo-opration du foie, cellules endothlilales pulmonaire, reins

AG (angiotensinogne)HormoneStimule scretion de rnine des cellules juxtaglomrulaires du rein

RnineEnzymeTransforme Ag en AGICellules juxtagomrulaires (reins)

NAF (facteur natu-urtique atrial)Vasodilationoreillettes

NOGasVasodilatationCellules endothliales des artrioles cause d'augmentation de dbit dans l'artriole

EndothlineVasoconstricteur

BradykinineHormoneVasodilatation