Le système circulatoire Le cœur Les vaisseaux (Artères, Capillaires, Veines)

Système cardiovasculaire La première place dans la génération de la pathologie humaine La première place dans la recherche biomédicale (cœur et vaisseaux) Première place dans le financement de la recherche La plupart des essais cliniques La première place dans la recherche pharmacologique

La nécessité d'une circulation sanguine: les échanges entre les cellules et l'environnement extracellulaire - ces changements sont permanents organismes: unicellulaires; multicellulaires - pas toutes les cellules sont en contact direct avec l'environnement extérieur l'échange avec leur environnement se fait à travers le liquide interstitiel Organe propulseur - coeur (apparait aux arthropodes)

poissons  cœur = organe bicaméral; amphibiens  cœur tri caméral; Crocodile et les organismes supérieurs  cœur tétracaméral;

L'évolution phylogénétique de l'appareil cardio-circulatoire Un miracle de l'évolution, qui a nécessité des millions d'années à se perfectionner. Cœur chez les invertébrés Le type le plus simple de cœur est présent dans les vers - un tube musculaire que la contraction de type péristaltique Le mouvement peut-être bidirectionnelle Certains mollusques ont des structures complexes - quatre oreillettes et les ventricules du Nautilus Cœurs multiples - sept ou plus chez les vers annélides Du a l'activité métabolique réduite de ces animaux, l'appareil circulatoire n'est pas nécessaire pour des échanges respiratoires, mais uniquement pour le transport des nutriments

Le Cœur chez les vertébrés Cœur tri caméral chez les amphibiens Cœur tétra-caméral chez les crocodiles Cœur bicaméral chez les poissons

La hémodynamique – circulation de sang et les lois physiques Hémodynamique – dérive de la hydrodynamique Système hydrodynamique – un circuit fermé, dans lequel il existe une pompe centrale, qui produit la pression (gradient pressionnel) qui aide a la circulation du liquide par des tubes Système de transport de la chaleur – installation de chauffage – une nécessité des organismes – pour le confort biologique – dans les zones qui ont des grandes variations de température annuelles Le système hémodynamique est paru suivant la nécessité des échanges intercellulaires et il est devenu de plus en plus complexe avec l’évolution des organismes.

Fonction du système circulatoire Transport des matériaux parmi les différentes segmentes de l’organisme: Nutriments: a partir du tube digestif vers les cellules et organes de dépôt Gaz respiratoires – des poumons au cellules et retour Catabolites – a partir des cellules vers les organes d’excrétion Hormones – glandes – cellules cible Transporteur de chaleur parmi les différents régions de l’organisme Transporteur de cellules, protéines, etc. entre différents organes.

Eléments composant l’appareil cardio-circulateur Cœur Organe central – pompe d’aspiration et de pression Disparition en série du cœur gauche et du cœur droit Retour veineux égalité volumétrique Débit pulmonaire Débit systémique L’unidirectionalité de la circulation – la presence des valves Atriau-ventriculaires Sigmoïdes artérielles

La grande et petite circulation se fait a travers les vaisseau sanguins: artères, capillaires et veines Les échanges se font entre le sang et le liquide interstitiel La quantité de sang propulsée par le ventricule gauche doit être propulsée par le ventricule droite (la même quantité de sang qui vient de la périphérie) Retour veineux – la quantité de sang qui arrive dans l’oreillette gauche par l’unité de temps; elle est apportée tant par la veine cave supérieure que par la veine cave inferieure Débit pulmonaire – la quantité de sang expulsée par le ventricule droit par l’unité de temps

La circulation systémique est appelé aussi la grande circulation Le flux sanguin systémique est la quantité de sang qui est expulsé du ventricule gauche par unité de temps; Si le ventricule gauche ne propulse pas la même quantité de sang que le ventricule droit, le débit systémique est inférieur au débit pulmonaire, de sorte qu'une quantité de sang reste dans les poumons. la circulation pulmonaire ne supporte pas la pression augmentée le plasma passe dans les alvéoles pulmonaire (œdème pulmonaire) les alvéoles ne peuvent plus faire l'échange de gaz de sorte que le corps meurt. Il n’y a pas une égalité parfaite à chaque cycle cardiaque, mais en temps se produit l'égalité volumétrique la circulation pulmonaire est appelé aussi la petite circulation La circulation systémique est appelé aussi la grande circulation

Le sang doit circuler dans une seule direction (ventricules  périphérie  auricules << oreillettes>>). Les défauts ventriculaires ou atriales (trous dans les septes) compromettent l’activité du cœur. L’unidirectionalité de la circulation du sang est due aux valves atrio-ventriculaires et sigmoïdes. Le cœur agit en utilisant les vaisseaux sanguins Les poumons contiennent deux types de sang (sang artériel) oxygénée et sang veineux – non-oxygénée

La variabilité des nécessités  induit la croissance (augmentation) du débit cardiaque, même 4-6 fois dans l’effort physique. Cette variation peut avoir lieu: Dans l’organisme entier; Dans des certaines organes et tissus; Le contrôle de la circulation se fait: local: Retour veineux qui dirige le débit cardiaque; Facteurs cardiaques intrinseques (modifications de la contractilité du muscle); Facteurs vasculaires – agissent en périphérie au niveau des vaisseaux mécanismes neuro-humorales générales;

Caractéristiques du Coeur Taille 12 cm Poids 250-350 g Fréquence 60-80/min Batt./jour 100 000 Batt./vie 3 milliards Vol. éjection (VE) 80 ml/ battement VE/jour 8 000 litres / jour

Anatomie fonctionnelle du cœur Le cœur – organe musculo-cavitaire. péricarde; épicarde; myocarde (muscle du cœur); endocarde; Le myocardium: muscle strié – organe globulaire – cavitaire; éléments contractiles – réservoir du sang et fonction de pompe; éléments cellulaires – generatrices et conductrices de potentiel d’action;

Histophysiologie et biochimie du myocarde Cellule myocardique  cylindre-rectangulaire; – atriale (dans les oreillettes); – ventriculaire; – embryonnaire; L’unité morphologique et fonctionnelle du myocarde (du tissu musculaire strié cardiaque) est le CARDIOMYOCYTE (cellule musculaire cardiaque). Il n’existe pas 2 cardyomiocytes identiques mais il existe les cardyomiocytes avec des rôles différentes.

Cellule musculaires squelettiques Cellule du myocarde Cellule musculaires squelettiques assez courtes forme semi-fusiforme ramifies, avec des interconnections mécaniques par des disques intercalaires connectées du point de vue électrique par des jonctions gap (communicantes) la contraction est commune – syncytium fonctionnel 1-2 nucléés très vascularisé beaucoup des mitochondries - (25% de l’espace intracellulaire) métabolisme pratiquement exclusif AEROBE les myofibrilles fusent au tètes les tubes T sont moins membreux et plus larges très longues forme cylindrique-fusiforme disposée parallèles les jonctions mécaniques sont de nature conjonctive il n’existe pas des jonctions communicantes isolées du point de vue électrique et la contraction indépendante multi-nucléés vascularisation variable les mitochondries sont moins membreuses - (2%) métabolisme tout aérobe que anaérobe les myofibrilles ne fusent les tubes T sont longues et nombreux

La sarcolemme: invaginations en T: disques intercalaires: proches de la membrane Z; plus nombreuses en systole; rôle – augmente la surface de contact; disques intercalaires: plexus nexi; résistance x 400 celle de la membrane externe; circulation ionique; jonctions gap syncytium fonctionnel

sarcoplasme: myofilaments  sarcomères  membrane Z; myoglobine (protéine respiratoire); protéines contractiles (actine, myosine)  interdigitées; mitochondries; le réticule sarcoplasmique est fermé; granules de glycogène; ribosomes; lysosomes;

nucléé  nucléoles; Réactions cellulaire surcharge  épaississement; nécrose  réactions au intoxication; Le cardiomyocyte utilise la plupart du Ca2+ en provenant du milieu extracellulaire. Le potentiel d’action qui apparait dans un myocite l’extend dans l’entier myocarde. Le cardiomyocyte a des nombreuses mitochondries et un réseau, endoplasmique. Le myocarde a besoin du beaucoup d’oxygène, parce ’quil se produit l’énergie en utilisant la phosphorylation oxydative.

Caractéristiques métaboliques du myocarde conditions normales: fonctionnement en aérobiose; saturation très basse en O2 du sang veineux; mitochondries denses; les enzymes glycolytiques sont peu actives; le catabolismes des acides gras augmenté; contenu riche en myoglobine – réservoir de O2;

des substrats énergétiques: organe aerobe  absorption d’acides gras non-estérifiés; Glucose et acide lactique  moins que dans le muscle squelettique; substrat: absorbé passivement: acides gras non-estérifiés et acides amines  utilisant le gradient de concentration; absorbé activement: la glucose  par un mécanisme insulino-dépendant;

métabolisme glucidique: réserves réduites de glycogène  mobilisées par les catécholamines; glycolyse: anaérobe  ATP (la seule source anaérobe ) aérobe  ATP – cycle Krebs (mitochondries) lactique – déshydrogénase: myocardique (lactate  pyruvate) musculaire (pyruvate  lactate) Phospho-fructokinase  phosphorylation des hexoses  catabolisme Quantité réduite réglage allostérique  ADP et ATP  l’hypoxie baisse l’ATP

métabolisme lipidique: acides gras  oxydés sur la voie du pyruvate (mitochondrie) acides gras  estérifiés  produisent des glycérides (anoxie) les acides gras ont aussi du catabolisme et anabolisme dans les cardiomyocytes. l’absorption des acides gras du plasma se fait par diffusion, donc elle est dépendante de leur concentration plasmatique. dans la cytoplasme les acides gras sont couplés avec une protéine pour la solubilisation et après couples avec le CoA. dans les mitochondries, les acides gras seront introduits dans le processus de beta-oxydation. La quantité d’énergie produit par la dégradation d’une molécule d’acide gras est beaucoup plus grande que celle obtenue par l’oxydation d’une molécule de glucose

Le tissu excito-conductive