Cours sur la physiologie membranaire PACES (première année de médecine)

Thèmes abordés

Cours, physiologie membranaire, PACES, médecine, membrane, transports transmembranaires

Résumé du document

Ségrégation chimique : Transports passifs et actifs fonctionnent en permanence, écartent cellule d'état
équilibre général (mort) et permettent stabilité concentrations (état stationnaire)
Effet électrogène : déséquilibre charges électriques au niveau surfaces mbR (et pas des milieux !) dc
différence de potentiel électrique E = qté de charges / capacité dc au niveau de la mb plasmique, cette ddp
est appelée potentiel membranaire Em = Eint – Eext (au niveau des surfaces).

Extraits

[...] Faiblemt polarisée : neuroblastome -25 mV Moyennemt polarisées : hépatocyte -40 mV, cellule sinusale -50 mV, muscle lisse -60 mV Fortemt polarisées : neurone myélinisé, muscle SQ, myocyte ventriculR -80 à -90 mV Potentiel membranaire : au repos Er est constant ce qui implique que JK+ + JNa+ + JCl- = 0 PK [ K PNa [ Na+]e PCl [Cl - RT équation de GHK : Em = . ln F PK [ K i PNa [ Na+]i PCl [Cl - Potentiel d'action = cellules excitables exprimant des canaux ioniques voltage et temps dpdts variations transitoires et explosives potentiel mbR Durée Neurone myélinisé Myocyte squelettique Myocyte auriculaire Myocyte ventriculaire Cellule sinusale Muscle lisse 3à à à 200 Amplitude IV] Enregistrement de l'activité des canaux ioniques Techniques voltamétriques = potentiométriques Principe = insertion dans la membrane d'une microélectrode de verre µm) remplie de KCl concentrée mesure de la ddp entre cette électrode et une autre externe On observe une déviation vers le bas donc une ddp négative (on peut mesurer le PA ventriculaire) Techniques ampérométriques Dans ces techniques, on contrôle les concentrations et les valeurs de Em, ainsi les variations de flux observées vont refléter les variations de perméabilité et donc les variations d'activité d'une population particulière de canaux On peut convertir un flux en un courant grâce à l'équation suivante : Ix = z . [...]

[...] E = = q q 1,6 .10−19 Différents types de potentiels Potentiel d'équilibre d'un ion = ddp qu'il faut imposer à la mb pr annuler le flux malgré la de [ X [ X RT 0,061 concentrations équation de Nernst : Ex = z F . ln [ X = z . log 10 [ X (EK -97mV / ENa +52mV / ECa +130mV / ECl -43mV) Potentiel de repos Er = on distingue les cellules faiblement polarisées, moyennement polarisées et fortement polarisée, une cellule morte a une ddp mais elle est nulle ! [...]

[...] PHYSIOLOGIE MEMBRANAIRE Solubilité, perméabilité, flux La membrane plasmique nm) est le siège d'une de potentiel électrique transmembranaire (surface extra ou trans intra ou cis et sépare 2 milieux de composition différente Na+ Ca2+ ClGlc HCO3- HPO42-/H2PO4- pH Intra 150 mM 20 mM 100 nM 20 mM 1 mM 8 mM 120 mM 7,2 Extra 4 mM 140 mM 1,8 mM 100 mM 5 mM 25 mM 1 mM 7,4 Stabilité des valeurs au cours du tps = état stationnaire ou de repos = des ions et solutés traversent en permanence la mb mais tout se compense (efflux = influx) Ion caractérisé par sa valence = charge électrique / -19C Flux = quantité par unité de temps débit : volume/temps) J net = , tjrs positif d (épaisseur ) Pour un soluté électriquement neutre : α. D X ] I X ]II ) = P X ] I X ]II ) De I vers II : J net = h α. D X ]II X ) = P X ] II X ] I ) h Pour un soluté électriquement chargé : Flux = perméabilité x GEC De II vers I : J net = De I vers II : J net = P . zF (ddP) [ X ]II X ] I . [...]

[...] ln ( ) ) et de la ddp électrique ( z F . ( E extra−E intra ) ) [ X ]intra défavorable au transport de nouveaux X max de différence de concentrations et de potentiel élec [ X ]extra ) + z F E extra−E intra ) Donc la pompe crée un gradient électrochimique GEC = R T .ln ( [ X ]intra Exemples : kDa STM Rôle Effet Inhibiteurs Na/K PMCA α :112 β : Sortie 2 Électrogène + Régulation, exportation Entrée 3 Na polarisant Sortie 1 Ca2+ Électrogène polarisant ATPase et transport Ouabaïne [Na]intra et [K]intra Carboxy-éosine [Ca]intra Thapsigargine [Ca]intra et [Ca]ret Électrogène Phospholamban du cœur (inhibé par PKA) 150 Ca2+/s 10 Ca2+/s SERCA Entrée 2 Ca2+ ds reticulum [Ca2+]ret = 1 mM Transporteurs/échangeurs = SLC (43 familles gènes) L'échangeur dissipe le gradient électrochimique d'un ion X (préalablement créé par une pompe) par diffusion au profit du GEC de l'ion Y (transport actif). [...]

[...] Il existe des symports et des antiports. Exemples : Famille kDa STM Rôle Effet Localisation Inhibiteurs Na/Ca (SLC8) Na/H (SLC9) NCX( gènes) NHE gènes) Entrée 3 Na+ Sortie 1 Ca2+ Entrée 1 Na+ Sortie 1 Entrée 1 ClSortie 1 HCO3Entrée 1 Na+ Entrée 1 HCO3HCO3(SLC4) 10 gènes Électrogène dépolarisant Électroneutre Électroneutre Électroneutre Tube contourné proximal Myocytes ventriculaires, cellules épithéliales rénales, cerveau, muscles Myocytes ventriculaires, cellules épithéliales, muscles Globule rouge Cd2+, Li2+, La3+ [Ca]intra Amiloride, EIPA pHintra 12 Entrée 1 Na+ Entrée 2 HCO3- Électrogène ou 1 CO32Entrée 1 Na+ Entrée 2 HCO3Sortie 1 ClÉlectroneutre Neurone hippocampique (CA1) SGLT (SLC5) GLUT (SLC2) 12 gènes 14 gènes Entrée 2 Na+ Entrée 1Glc Entrée 1Glc Intestin, rein (Glc urines Électrogène Phlorizin cellule), trachée, poumon, dépolarisant [Glc]intra cœur, cerveau, foie Électroneutre Reins (Glc cellule 15mM sang) Silybin Canaux ioniques ds mb plasm ds compartiments intracellulaires) Laissent passer les ions en fonction de leur gradient de concentration, possèdent 2 états (ouvert/fermé) sauf pour le canal Nav pour lequel il en existe 3 (fermé ouvert inactivé) Pour que les canaux étudiés ici soient fonctionnels, il faut 4 boucles P. [...]