Activité de stimulateur cardiaque

L'activité de stimulateur cardiaque est la capacité de certaines cellules cardiaques à se dépolariser spontanément et à initier chaque battement cardiaque sans stimulation externe. Dans le nœud sino-atrial, le stimulateur cardiaque dominant du cœur, le potentiel de membrane ne reste pas au repos mais augmente progressivement pendant la diastole jusqu'à atteindre le seuil et déclencher un potentiel d'action, établissant ainsi le rythme intrinsèque du cœur.

Definition

L'activité de stimulateur cardiaque (automaticité) est la capacité intrinsèque de cellules cardiaques spécialisées, principalement celles du nœud sino-atrial, à subir une dépolarisation diastolique lente spontanée qui amène la membrane au seuil et initie rythmiquement des potentiels d'action.

Scope

Cette entrée couvre la propriété d'automaticité, la dépolarisation diastolique lente qui la sous-tend, les courants ioniques proposés pour entraîner la stimulation, la hiérarchie des stimulateurs cardiaques et la manière dont le rythme est modulé. Il s'agit d'une référence en physiologie et ne concerne pas le dispositif de stimulateur cardiaque implantable.

Core questions

• Qu'est-ce qui fait que les cellules de stimulateur cardiaque se déclenchent spontanément ?
• Qu'est-ce que la dépolarisation diastolique lente ?
• Quels courants ioniques entraînent l'activité de stimulateur cardiaque ?
• Pourquoi le nœud sino-atrial est-il le stimulateur dominant, et quelle est la hiérarchie des stimulateurs cardiaques ?

Key concepts

• Automaticité
• Dépolarisation diastolique lente (phase 4)
• Courant funny (If)
• Horloge calcique et libération locale de calcium
• Nœud sino-atrial
• Hiérarchie des stimulateurs cardiaques et stimulateurs latents
• Suppression par surstimulation (Overdrive suppression)
• Modulation autonome du rythme

Key theories

Hypothèse du courant funny (horloge membranaire) de la stimulation cardiaque

La dépolarisation diastolique spontanée est attribuée en grande partie au courant « funny » activé par l'hyperpolarisation, un courant entrant activé lors de la repolarisation qui ramène la membrane vers le seuil et contribue à l'établissement de la fréquence cardiaque.

Mechanisms

Les cellules de stimulateur cardiaque ne possèdent pas de potentiel de repos stable ; au lieu de cela, après chaque potentiel d'action, la membrane subit une dépolarisation graduelle pendant la diastole jusqu'à ce qu'elle atteigne le seuil et se déclenche à nouveau. Cette dépolarisation lente est générée par une combinaison de mécanismes ioniques. Le courant « funny » activé par l'hyperpolarisation fournit un courant entrant qui s'active lorsque la cellule se repolarise et ramène la membrane vers le seuil. Les courants calciques voltage-dépendants et la libération rythmique locale de calcium du réticulum sarcoplasmique, agissant via l'échangeur sodium-calcium, contribuent également, de sorte que les descriptions contemporaines combinent une « horloge membranaire » de canaux ioniques de surface avec une « horloge calcique ». Étant donné que le nœud sino-atrial se dépolarise le plus rapidement, il atteint normalement le seuil en premier et réinitialise les stimulateurs latents plus lents dans le nœud atrioventriculaire et le système de conduction ventriculaire avant qu'ils ne puissent se déclencher, un phénomène connu sous le nom de suppression par surstimulation (overdrive suppression) qui établit une hiérarchie des stimulateurs. Le rythme intrinsèque est continuellement modulé par l'apport autonome, qui ajuste la pente de la dépolarisation diastolique pour accélérer ou ralentir le cœur.

Clinical relevance

L'automaticité intrinsèque explique pourquoi le cœur bat rythmiquement de lui-même et pourquoi des stimulateurs subsidiaires plus lents peuvent prendre le relais si le nœud sino-atrial fait défaut. Cette entrée décrit la physiologie normale du stimulateur cardiaque et constitue un arrière-plan éducatif, non une base pour un diagnostic ou un traitement individuel, et elle n'aborde pas le dispositif de stimulateur cardiaque implantable.

History

La dépolarisation diastolique spontanée a été reconnue comme la base de l'automaticité cardiaque lors des premiers enregistrements intracellulaires de cellules nodales. La découverte et la caractérisation du courant « funny » activé par l'hyperpolarisation ont remodelé la compréhension de la manière dont les cellules de stimulateur cardiaque atteignent le seuil, et des travaux ultérieurs ont souligné le rôle additionnel du cycle calcique intracellulaire, conduisant aux descriptions intégrées d'« horloge membranaire » et d'« horloge calcique » dans les revues modernes.

Debates

Qu'est-ce qui entraîne principalement la dépolarisation du stimulateur cardiaque, l'horloge membranaire ou l'horloge calcique ?

Une perspective met l'accent sur les canaux ioniques de la membrane de surface, en particulier le courant funny, comme principal moteur de la dépolarisation diastolique, tandis qu'une autre souligne la libération rythmique de calcium intracellulaire couplée à l'échangeur sodium-calcium ; les comptes rendus contemporains les considèrent comme des contributeurs interagissant plutôt que mutuellement exclusifs.

Key figures

• Dario DiFrancesco
• Matteo Mangoni
• Joel Nargeot
• Mark Boyett
• Edward Lakatta

Seminal works

• mangoni-nargeot-2008
• difrancesco-2010
• boyett-2000

Frequently asked questions

Pourquoi le cœur bat-il de lui-même ?

Des cellules spécialisées du nœud sino-atrial se dépolarisent spontanément pendant la diastole jusqu'à ce qu'elles atteignent le seuil et se déclenchent, de sorte que le cœur génère son propre rythme sans nécessiter de stimulus électrique externe.

Que se passe-t-il si le nœud sino-atrial fait défaut ?

Des stimulateurs latents plus lents dans le nœud atrioventriculaire ou le système de conduction ventriculaire peuvent prendre le relais, car ils possèdent également l'automaticité, bien qu'ils se déclenchent à des rythmes intrinsèques inférieurs à ceux du nœud sino-atrial.