Fiche de révision : Couplage excitation-contraction cardiaque

📋 Plan du Cours

1. Séquence électromécanique cardiaque
2. Gradients calciques au repos
3. Entrée calcique et CICR
4. Activation des protéines contractiles
5. Recapture du calcium intracellulaire
6. Extrusion et modulation calcique
7. Effets inotropes cardiaques

📖 1. Séquence électromécanique cardiaque

🔑 Notions clés & Définitions

• Couplage excitation-contraction : Décrit la manière dont un phénomène électrique engendre un phénomène mécanique dans le cardiomyocyte.

📝 Points essentiels

• 🔄 La séquence chronologique cardiaque est:
  1. dépolarisation membranaire
  2. contraction cellulaire
  3. repolarisation membranaire
  4. puis relaxation cellulaire

💡 Astuce mémo

Dépolarisation → contraction → repolarisation → relaxation

📖 2. Gradients calciques au repos

★ À maîtriser

• Au repos, la membrane du myocyte est imperméable au calcium, le milieu extracellulaire contient environ 1 mM/L de calcium et le calcium est stocké dans le réticulum sarcoplasmique.

Compléments

• Dans le réticulum sarcoplasmique au repos, la concentration de calcium libre est inférieure à 0,0001 mM/L.

📖 3. Entrée calcique et CICR

🔑 Notions clés & Définitions

• CICR : Le mécanisme par lequel le calcium entrant dans le cardiomyocyte induit la libération d’une quantité supplémentaire de calcium par le réticulum sarcoplasmique.

★ À maîtriser

• Lors de la dépolarisation, l’influx se propage vers l’intérieur du cardiomyocyte et le long des tubules transverses, ce qui ouvre les canaux calciques Cav de type L du système T et provoque l’entrée de calcium dans la cellule.

• Le calcium entré par les canaux Cav de type L stimule les récepteurs de la ryanodine de type 2, ou RYR2, et provoque la libération du calcium stocké dans le réticulum sarcoplasmique.

Compléments

• L’entrée de calcium peut être favorisée par le système nerveux sympathique et les catécholamines, tandis que les inhibiteurs calciques peuvent l’inhiber.

📖 4. Activation des protéines contractiles

★ À maîtriser

• Lorsque la concentration cytosolique de calcium atteint environ 1 µM/L, le calcium se lie à la troponine C et découvre les sites de liaison de la myosine sur l’actine.

• La liaison du calcium à la troponine C augmente l’affinité entre l’actine et la myosine, active la myosine ATPase et permet l’hydrolyse de l’ATP.

• Le glissement des filaments d’actine et de myosine, notamment celui des filaments d’actine vers le centre du sarcomère, raccourcit le sarcomère et produit la contraction.

Compléments

• Au maximum de la contraction de l’appareil contractile, la concentration de calcium libre atteint environ 100 µM/L.

💡 Astuce mémo

Ca²⁺ → troponine C → actine-myosine → raccourcissement

📖 5. Recapture du calcium intracellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Calséquestrine : Une protéine du réticulum sarcoplasmique qui piège le calcium, régule sa concentration libre dans la lumière du réticulum et participe à la régulation de RYR2.

★ À maîtriser

• Lors de la relaxation, la pompe SERCA-2, une calcium ATPase du réticulum sarcoplasmique, repompe environ 80 % du calcium intracellulaire du cytosol vers la lumière du réticulum.

Compléments

• Le phospholamban phosphorylé stimule SERCA-2, tandis que le phospholamban non phosphorylé inhibe son activité.

💡 Astuce mémo

SERCA-2 : le calcium retourne dans le réticulum

📖 6. Extrusion et modulation calcique

★ À maîtriser

• Les 20 % restants du calcium intracellulaire sont extraits de la cellule par l’échangeur sodium-calcium et par la pompe calcium ATPase du sarcolemme.

• L’échangeur sodium-calcium utilise le gradient électrochimique de sodium fourni par la Na⁺/K⁺ ATPase, fait entrer trois ions sodium et fait sortir un ion calcium.

Compléments

• L’échangeur sodium-calcium est électrogénique, car l’entrée de trois charges positives de sodium et la sortie de deux charges positives de calcium contribuent à la phase plateau, ou phase 2.

• Les glucosides cardiotoniques, comme les digitaliques, ralentissent la Na⁺/K⁺ ATPase, réduisent le gradient de sodium et augmentent ainsi la concentration intracellulaire de calcium.

💡 Astuce mémo

80 % par SERCA-2, 20 % vers l’extérieur

📖 7. Effets inotropes cardiaques

🔑 Notions clés & Définitions

• Effet inotrope : Correspond à une modification de la contractilité du muscle cardiaque ; un effet inotrope positif augmente la contractilité, tandis qu’un effet inotrope négatif la diminue.

📊 Tableaux de synthèse

Voies de gestion du calcium