Activité électrique des cellules cardiaques

Cellules CardiaquesJ’ai reçu plusieurs questions concernant les potentiels membranaires des cellules cardiaques, nodales et non-nodales. Il y a pas mal d’embrouilles, semble-t-il.

Alors on reprend.

Les deux types d’activité

DANS LE TISSU NODAL : des potentiels automatiques, avec un looooooong potentiel pace-maker une phase rapide de dépolarisation et une repolarisation pas très rapide. Le tout dure environ 300 ms. Ces potentiels sont produits automatiquement, spontanément, à raison de un toutes les 300 ms.

DANS LE TISSU NON-NODAL : des potentiels d’action avec phase rapide de dépolarisation puis un loooooooong plateau causé par des canaux Ca. Puis repolarisation. Le tout dure environ 300 ms également. Ces potentiels à plateau calcique sont produits sous l’effet de la stimulation par les cellules nodales, et donc toutes les 300 ms aussi.

Donc : le tissu nodal génère un rythme, grâce à son activité automatique. Grace aux jonctions GAP, les potentiels sont transmis à toutes les cellules cardiaques (y compris les non-nodales). Le tissu nodal impose donc son rythme à la totalité du tissu cardiaque. Comme les cellules non-nodales ont ces fichus canaux à Ca à fonctionnement lent, ils présentent un plateau calcique, ils n’y peuvent rien, c’est comme ça.

Le fonctionnement du potentiel Pace-maker

Alors… tout d’abord, rappelons que ce potentiel est presque pareil qu’un potentiel d’action normal d’une cellule nerveuse ou musculaire normale.

Ainsi, la phase du pic de potentiel puis de repolarisation et enfin d’hyperpolarisation est exactement la même que pour un neurone : canaux Na sensible à la tension, canaux K sensibles à la tension. Tout ça c’est PAREIL.

La différence est dans le début du potentiel, son déclenchement. Il y a dans le tissu nodal ce potentiel-systématique-en-pente-douce-qui-grimpe-progressivement-même-si-on-ne-stimule-pas : c’est ça qu’on appelle le potentiel pace-maker. 

LE POTENTIEL PACE-MAKER :

1. Il ne peut pas être dû à des canaux à ouverture fixe, sinon, il y aurait un potentiel fixe ! Toc ! Ce sont donc des canaux qui s’ouvrent ou se ferment progressivement.

2. Il y a deux populations de canaux qui font ça, et ce sont deux populations originales qui n’ont rien à voir avec les canaux Na et K sensibles à la tension « normaux » du potentiel d’action.

(a) : des canaux K qui ne sont donc pas du tout les mêmes que les canaux K sensibles à la tension. Ces canaux sont au début TOUS OUVERTS, mais ils se ferment petit à petit, spontanément, comme ça, ce sont des cons ! Ils ne peuvent pas s’en empêcher ! De vrais crétins ! Au début ils sont tous ouverts, puis il y en a un qui se ferme, puis un autre, un troisième, petit à petit, au hasard, mais de façon irréversible… ce qui fait que la population de canaux ouverts diminue. Comme ce sont des canaux K, (pensons à notre règle de barycentre…) le potentiel de membrane monte donc progressivement.

(b) : des canaux de fuite pas très spécifiques (Na et Ca, mais surtout Na) qui sont également une nouvelle population qui n’a rien à voir avec les précédents. Eux, ils sont au début TOUS FERMÉS… mais il s’ouvrent, sans prévenir, comme ça, chacun dans son coin, petit à petit. Eux aussi, de vrais abrutis ! On n’y peut rien, ces cons là s’ouvrent… un, puis deux, puis trois… et bientôt toute la population. Comme ce sont des canaux plutôt Na, leur ouverture progressive fait monter le potentiel de membrane.

Nous avons donc deux populations de canaux (genre Lapins crétins…) dont le comportement lamentable et stupide provoque la même chose : une grimpée du potentiel.

Le potentiel finit alors par atteindre le SOCNa (le Seuil d’Ouverture des Canaux Na), ce qui déclenche naturellement le processus habituel du potentiel d’action habituel, et on a donc un potentiel d’action habituel.

Et miracle ! Ce potentiel d’action se termine par une phase d’hyperpolarisation et de REMISE À ZÉRO de nos Canaux Crétins. A cause du potentiel d’action qui vient de se produire, les canaux-crétins à K s’ouvrent tous. Les canaux-crétins à Na et Ca se ferment tous.

Mais comme ce sont des canaux-crétins, tout l’histoire recommence, le cycle reprend :

Potentiel Pace-maker —> SOCNa —> Potentiel d’action —> Hyperpolarisation et REMISE À ZÉRO des canaux crétins —> Potentiel Pace-maker —> SOCNa —> etc., etc.

AU TOTAL : il y a 4 populations de canaux dans les membranes des cellules NODALES : 

(i) une population de Canaux Na sensibles à la tension, responsable du pic de potentiel ; comme dans un neurone.

(ii) une population de Canaux K sensibles à la tension, responsable de l’hyperpolarisation ; comme dans un neurone.

(iii) une population de Canaux-crétins, canaux de fuite à Na et Ca, initialement fermés qui s’ouvrent peu à peu ; co-responsables du pace-maker, c’est une originalité du tissu nodal.

(iv) une population de Canaux- crétins à K, initialement ouverts qui se ferment peu à peu ; co-responsables du pace-maker, c’est une originalité du tissu nodal.

 

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