MYOCARDE ou MUSCLE CARDIAQUE

Énergétique

Le myocarde tire sa couleur rouge de la richesse de son contenu en myoglobine, transporteur qui véhicule l'oxygène dans la cellule, et en mitochondries, particules intracellulaires dans lesquelles l'oxygène catalyse la synthèse d'ATP (adénosine-triphosphate) grâce à un système étagé d' oxydoréductions couplé à des phosphorylations. L'ATP ne peut traverser ni les membranes mitochondriales, ni la membrane plasmique externe qui délimite chaque cellule. L'énergie dont il est porteur sera transférée dans le cytoplasme sous forme de créatine phosphate (CP) grâce à une CP-kinase. La synthèse d'ATP à partir de CP retransforme l'énergie potentielle de réserve, qui est celle de la CP, en énergie directement transformable en énergie mécanique. La chaîne d'oxydoréduction est alimentée par l'intermédiaire du cycle de Krebs par les produits de la β-oxydation des acides gras, essentiellement non estérifiés, et ceux de la glycolyse. Ces produits sont traités dans le premier cas par des enzymes mitochondriales et dans le second par des enzymes cytoplasmiques, y compris pour la formation anaérobie d'ATP.

Le cœur normal arrêté consomme environ 2,5 ml . min^-1 . 100 g^-1 d'oxygène, chiffre qui passe à 8-14 ml . min^-1 . 100 g^-1 sur le cœur battant. Lorsqu'il n'y a pas de variations dans le pH, le contenu en oxygène ou en hémoglobine du sang artériel, le sang veineux coronaire issu du cœur est presque complètement privé d'oxygène et la consommation d'oxygène du cœur ne peut être réglée qu'en changeant le débit coronaire ; le tableau montre bien que le cœur, organe aérobie par excellence, consomme de préférence des acides gras, substrats qui ne sont utilisables qu'en aérobiose.

Il peut utiliser le lactate, ce que ne peut pas faire le muscle d'origine squelettique, parce que le cœur possède une isoforme de la lactate déshydrogénase qui catalyse dans la première étape de la glycolyse la réaction lactate ⇌ pyruvate, dans le sens pyruvate → lactate.

Le myocarde dispose donc d'ATP surtout d'origine aérobie (très accessoirement à l'état normal d'origine anaérobie) comme source majeure directement utilisable d'énergie. La transformation en énergie mécanique se fera au niveau du sarcomère, unité élémentaire de la contraction presque identique dans le cœur et le muscle d'origine squelettique (cf. muscles, spécialement ). Le sarcomère comprend deux groupes de filaments, fins et épais, qui s'entrecroisent comme les doigts d'une main. Leur glissement les uns par rapport aux autres détermine le mouvement contractile, cyclique dans le cas du cœur. Le glissement est produit par le mouvement de la tête des molécules de myosine ; c'est à ce niveau que se fait la transformation d'énergie chimique en énergie mécanique et que l'ATP s'hydrolyse, la réaction étant catalysée par l'ATPase de la myosine. L'activité de cette enzyme est linéairement corrélée à la vitesse maximale de raccourcissement du myocarde pour une charge nulle, V[...]