3) Les vaisseaux lymphatiques
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2012-01-13- Histologie de l'appareil cardiovasculaire Introduction L'appareil cardiovasculaire est constitué du cœur et des vaisseaux qui assurent le transport du sang apparemment en circuit fermé mais en fait non puisqu'il y a des échanges entre le sang et le circuit lymphatique. Les vaisseaux comprennent les artères, les capillaires et les veines. L'appareil cardiovasculaire permet l'homogénisation du milieu intérieur. Il permet de donner les éléments essentiels à la vie et l'élimination des déchets. Le système lymphatique se branche sur le circuit veineux. 1) Le cœur Le cœur est un organe musculaire qui se contracte rythmiquement ; « pompe du système circulatoire ». Il possède quatre chambres. L'oreillette droite reçoit le sang veineux amené par les veines caves. Le sang passe dans le ventricule droit, passe dans l'artère pulmonaire qui rejoint les poumons. Il repart des poumons par les veines pulmonaires et arrive au niveau de l'oreillette gauche, passe dans le ventricule gauche et est expulsé par l'aorte. A) Micro-anatomie La transition entre oreillette et ventricule se fait par un orifice auriculo-ventriculaire. Chacun est menu d'un appareil valvulaire : valve tricuspide à droite : 3 feuillets (septal, antérieur et postérieur) valve mitrale à gauche : 2 feuillets (antérieur ou grande valve et postérieur ou petite valve) Des cordages tendineux relient les valves au myocarde. La transition entre les ventricules et les troncs artériels se fait par : la valve aortique, la valve pulmonaire et les deux présentent 3 feuillets sigmoïdes. B) Anatomie Le cœur se situe entre le deuxième et le cinquième espace inter-costal. On distingue 4 faces au niveau du cœur : face antérieure sterno-costale majoritairement occupée par le ventricule droit face diaphragmatique inférieure majoritairement occupée par les ventricules bord droit majoritairement occupé par l'oreillette droite bord gauche majoritairement occupé par le ventricule gauche → empreinte cardiaque sur clichés thoraciques du poumon C) Organisation histologique Il y a trois parois au niveau du cœur : - l'endocarde le myocarde le péricarde Ces parois sont particulièrement constituées de la couche épaisse du myocarde surtout au niveau des ventricules. La disposition hélicoïdale des fibres permet une contraction avec un effet de torsion. Ces fibres myocardiques sont fixées à un squelette fibreux. En fait, c'est une charpente de tissu conjonctif dense, riche en collagène comprenant : 4 anneaux fibreux entourant les orifices valvulaires 2 trigones fibreux portion membraneuse des septa inter-atrial et inter-ventriculaire Le squelette fibreux du cœur Il maintient l'ouverture des orifices atrio-ventriculaires et artériels, il les empêche d'être extrêmement distendus par le volume de sang qui les franchit. Il offre des sites de fixation aux valves et aux fibres myocardiques. Il joue un rôle d'isolant électrique permettant ainsi aux atriums et aux ventricules de se contracter de façon indépendante. Il permet également la propagation de la partie initiale du faisceau de His (faisceau atrio-ventriculaire) qu'il entoure. Endocarde Il tapisse à la fois les cavités cardiaques, les valves et même les cordages. Il comporte un épithélium pavimenteux simple en continuité avec celui des vaisseaux. Cet épithélium repose sur une lame basale qui repose sur une couche sous-endothéliale de tissu fibro-élastique auquel se mêlent des cellules musculaires lisses. Au niveau des cordage et des valves : → Il est au contact d'un tissu conjonctif dense. Au niveau des cavités : → Il est séparé du myocarde par une couche sous-endocardique composée d'un tissu conjonctif lâche bien vascularisé renfermant des fibres nerveuses, des vaisseaux sanguins de petit calibre et dans les ventricules, on trouve des ramifications du tissu cardionecteur du réseau de Purkinje. Myocarde C'est le substratum fondamental de la paroi cardiaque, il est plus épais là où les pressions s'exercent le plus (V>O et VG > VD). Il est organisé sous forme de travées myocardiques ayant une orientation hélicoïdale. Entre ces travées, l'environnement conjonctif est riche en capillaires sanguins et en fibres nerveuses sensitives. Épicarde Il tapisse l'extérieur du cœur : c'est le feuillet viscéral de la séreuse péricardique. Il se réfléchit ensuite au niveau des gros troncs artériels pour se continuer par le feuillet pariétal (médiastinal) du péricarde. Il est constitué d'un mésothélium (épithélium pavimenteux simple) reposant par l'intermédiaire de sa lame basale sur une couche sous-mésothéliale conjonctive comportant en particulier des fibres élastiques. Il reste séparé du myocarde par une couche sous-épicardique où l'on observe une épaisse couche de tissu adipeux, des nerfs et les vaisseaux coronaires (artères et veines coronaires et leurs branches). Le système de séreuse (cavité péricardique avec ses deux feuillets pariétal et viscéral) permet : Le glissement du cœur. Autorise ses variations volumétriques sans entrave ni compression environnante. Les travées myocardiques Ce sont des enfilades solidarisées et anastomosées des cellules cardiaques. Elles s'insèrent (comme des rubans) par leurs extrémités au squelette fibreux. Ainsi les masses musculaires des parois des cavités : forment des contingents indépendants pour chaque oreillette et chaque ventricule ainsi que des contingents communs aux deux oreillettes et aux deux ventricules. Les travées myocardiques donnent l'image d'une entité contractile qui décrit un mouvement d'encorbellement. La fonction de contraction cardiaque est liée aux cardiomyocytes contractiles. Qu'ils siègent dans les ventricules ou dans les oreillettes : Ils ont une forme de cylindre dont les extrémités présentent des bifurcations. Grâce à elles, ils entrent en connexion avec les cellules myocardiques adjacentes pour former une réseau 3D complexe Le cardiomyocyte 100 μm sur 50μm Noyau central unique et allongé dans le sens du grand axe de la cellule. Les myofibrilles divergent autour du noyau et laissent comme dans la cellule musculaire lisse, un région axiale fusiforme dépourvue de matériel contractile et contenant divers organites cytoplasmiques. Les mitochondries sont plus grosses et plus nombreuses et les grains de glycogène plus abondants que dans les cellules musculaires striées squelettiques. Les tubules T sont un peu plus volumineux, ils forment non pas des triades mais des diades avec le RE qui est bien plus grêle. Rappel sur le sarcomère Le tubule T arrive au niveau de la strie Z. Les stries scalariformes Des dispositifs de jonction très particuliers assurent la cohésion des cellules myocardiques. Ils permettent la transmission de la tension développée par la contraction des myofibrilles et la diffusion rapide de l'excitation d'une cellule à l'autre à travers le cœur. Les traits ou stries scalariformes ou disques intercalaires sont visibles en MO aux extrémités de chaque cardiomyocyte → trait continu globalement transversal mais sont une succession alternée de segments transversaux et de segments longitudinaux. Ils apparaissent en ME constitués de desmosomes, de zonula adhaerens et de jonctions communicantes. Cette strie comprend des jonctions communicantes sur la partie longitudinale, des zonula adhérens. Les desmosomes sont situés indifféremment au niveau des portions transversales ou longitudinales des traits scalariformes. Les filaments intermédiaires de desmine s'y attachent. Il y a une forte adhésion des cellules entres elles ce qui évite ainsi que les contractions régulièrement répétées ne les détachent les unes des autres. Les zonula adhérens sont situées dans la portion transversale des disques intercalaires servent également de jonctions d'ancrage cellule-cellule et constituent la zone de liaison entre l'extrémité des filaments d'actine des derniers sarcomères des cellules myocardiques contigues. Les jonctions communicantes, situées dans la portion longitudinale des disques intercalaires, forment des voies de faible résistance permettant la transmission intercellulaire directe des signaux contractiles. Le tissu cardionecteur La fonction de conduction cardiaque est liée aux cellules cardionectrices du tissu cardionecteur. Le tissu cardionecteur est organisé en noeuds (masse de tissu nodal) et en faisceaux (colonnettes de tissu cardionecteur). Le noeud sino-auriculaire : est responsable du rythme sinusal pacemaker modulé par le système nerveux autonome est relié au nœud atrio-ventriculaire par 3 fins faisceaux de connexion inter-nodale la conduction de l'influx entre deux oreillettes peut aussi se faire de proche en proche par les cardiomyocytes contractiles, mais reste bloquée par le tissu conjonctif de l'anneau fibreux du cœur Le passage de l'influx des oreillettes vers les ventricules se fait donc par la perforation anatomique de l'anneau fibreux. C'est la fonction du tronc du faisceau de His qui est issu du nœud atrio-ventriculaire. Il se divise ensuite rapidement en deux branches principales puis se ramifie vers la pointe du cœur dans l'ensemble des parois ventriculaires puis en réseau de Purkinje. Les cellules cardionectrices sont des cardiomyocytes communs modifiés, elles sont spécialisées dans l'initiation et l'excitation et dans la conduction de l'excitation. Deux variétés principales de cellules cardionectrices : Les cellules nodales situées dans le nœud sino-atrial, le nœud auriculo-ventriculaire et le tronc du faisceau de His : → elles sont nettement plus petites que les cardiomyocytes contractiles, elles sont pauvres en myofibrilles et riche en glycogène → l'initiation de chaque battement naît dans les cellules nodales du nœud sino-atrial qui est le chef d'orchestre de l'excitation cardiaque → cette particularité est unique et due à leurs propriétés membranaires (canaux CA2+ lents, absence de canaux NA+) responsables d'un potentiel entraineur assurant l'automaticité excitatrice transmissible à l'ensemble des cellules myocardiques. Pour les cellules nodales ; les autres localisation nodales (nœud auriculo-ventriculaire et tronc du faisceau de His) possèdent des propriétés du même type mais moins efficaces et sans action physiologique à l'état normal. Le système nerveux autonome régule l'action du pacemaker sino-atrial ; le système sympathique accélère la fréquence cardiaque tandis que le système parasympathique le ralentit. Les cellules de Purkinje sont situées dans les branches du faisceau de His et dans le réseau de Purkinje → ce sont des cellules beaucoup plus volumineuses que les cardiomyocytes contractiles → leur cytoplasme est abondant, clair, riche en glycogène et en mitochondrie, pauvre en myofibrilles → la conduction de l'onde de dépolarisation se fait à une vitesse 4 à 5 fois plus élevée que dans les cardiomyocytes contractiles banaux. Le tissu myoendocrine La fonction endocrine cardiaque est liée aux cellules myoendocrines qui sont des cardiomyocytes modifiés. Ils sont pauvres en myofibrilles car ils assurent surtout une fonction endocrine. Ils contiennent de nombreux grains de sécrétion sphériques, denses et disposés de part et d'autre du noyau visible en ME. Ces vésicules contiennent les peptides natriurétiques de types A et B (ANP et BNP) : ANP est sécrété par les cellules myoendocrines atriales en réponse à une dilatation auriculaire. BNP est sécrété par les cellules myoendocrines ventriculaires en réponse à l'élévation de pression en fin de diastole et à l'augmentation du volume. Le BNP est couramment dosé lors de l'évaluation et la surveillance de l'insuffisance cardiaque. D) Vascularisation coronaire La vascularisation myocardique est de type terminal. Les artères coronaires et leurs divisions cheminent au niveau de l'épicarde. Elles adressent vers le myocarde des branches perforantes à disposition perpendiculaire, celles-ci reprennent une orientation longitudinale dans le sens des contingents musculaires puis se distribuent en un réseau d'artères myocardiques terminales qui s'ouvrent sur les réseaux capillaires du muscle cardiaque. Ce type de vascularisation terminale est très efficace mais présente un risque anoxique en cas de sténose ou d'occlusion. 2) Les vaisseaux sanguins Il existe trois zones ou tuniques disposées concentriquement autour de la lumière du vaisseau et constituant la paroi : L'intima au contact du sang l'endothélium est un épithélium pavimenteux c'est-à-dire composé de cellules aplaties plus ou moins jointives selon les territoires reposant sur une lame basale et un tissu conjonctif joue un rôle physiologique majeur différent des frontières passives La média séparée dans de nombreux territoires de l'intima par une limitante élastique interne = une seule lame élastique concentriquement autour de la lumière assure des fonctions propres à la paroi dans la région considérée (élasticité, modification de calibre) sa composition varie selon les territoires : proportion variable de lames élastiques et de fibres musculaires lisses L'adventice structure essentiellement conjonctive parfois séparée de la média par une lame limitante externe = même structure que la limitante élastique interne la LEE fait le lien avec les structures de voisinage et contient pour les plus gros vaisseaux les vaisseaux et les nerfs destinés à la paroi vasculaire = vasa et nervi vasorum Ces trois tuniques se retrouvent tout au long de l'arbre vasculaire à l'exception des capillaires, où la structure est réduite au minimum. Fonction de l'intima Les cellules endothéliales : ont une fonction de barrière d'autant plus nette que la cohésion cellulaire est grande. Dans le système nerveux, forte cohésion des cellules endothéliales donnant la barrière hémato-encéphalique fonction de transport importante fonction de passage la faible épaisseur du cytoplasme facilite les échanges : pinocytose, vésicules de transport , pores membranaires fonction de maintien du sang à l'état liquide le glycocalix est riche en protéoglycanes très électronégatifs et repousse donc les plaquettes produisent en permanence des substances inhibant l'activation plaquettaire (telle la prostacycline) et le phénomène de coagulation (thrombomoduline par exemple) fonction de régulation du tonus de la paroi et du calibre vasculaire → sécrète en permanence des médiateurs inhibant la contraction des fibres musculaires lisses de la média → prostacycline, NO, facteur hyperpolarisant endothélial EDHF → ces substances ont donc un effet vasodilatateur → la cellules endothéliale peut capter ou dégrader les amines vasopressives ce qui contribue à un effet vasodilatateur A) Les artères Sont appelées artères les vaisseaux convoyant le sang du cœur jusqu'aux vaisseaux capillaires. Les artères de la grande circulation contiennent du sang oxygéné. La terminaison des artères peut se faire : sur un mode terminale : conséquences graves en cas d'obstruction ou anastomotique : des suppléances pourront se faire en cas d'obstruction Il existe trois types d'artères en partant du cœur : les artères élastiques, musculaires et artérioles. Les artères élastiques comprennent les gros vaisseaux situés près du cœur comme l'aorte ou le tronc brachio-céphalique : ce sont des vaisseaux de conduction ou de transmission ou de conservation de la pression leur intima est épaisse avec une couche conjonctive sous-endothéliale comportant des cellules musculaires lisses particulières = cellules myointimales la média est épaisse et comporte plusieurs dizaines de couches de lames élastiques concentriques anastomosée et fenêtrées associées à des faisceaux de fibres collagènes et élastiques et des cellules musculaires lisses : cellules rameuses. Les artères musculaires : ont un calibre moyen, ce sont les vaisseaux de distribution ramifications des troncs artériels précédents leur intima est fine leur média est plus ou moins épaisse : constituée d'une couche à orientation circulaire de cellules musculaires lisses enrobées de quelques fibres collagènes et élastiques la média est limitée de part et d'autre par la limitante élastique interne et par la limitante élastique externe dans les artères musculaires de petit calibre pas de LEE l'adventice : épaisse et essentiellement constituée de faisceaux de fibres collagènes où se mêlent des fibres élastiques Les artérioles : ce sont les branches artérielles terminales qui s'ouvrent sur les lits capillaires petit calibre : diamètre inférieur à 0,3 mm leur intima est réduite à l'endothélium reposant sur la lame basale la média dépend du calibre : une à plusieurs couches musculaires limitantes élastiques ou pas l'adventice est fine et constituée de fibres de collagènes parfois de fibres élastiques et fusionne avec le tissu conjonctif environnant. Elle reçoit des afférences nerveuses. Les artérioles jouent un rôle vasomoteur fondamental et participent à la régulation du lit capillaire. Elles sont responsables des résistances périphériques : maintien de la pression artérielle. B) Micro-circulation Les capillaires sont les vaisseaux les plus fins de l'organisme, ils sont disposés en réseau enchevêtré au sein même des organes. À leur niveau se produisent les échanges entre le sang et le compartiment interstitiel. Trois types histologiques Typiques non fenêtrés → présents dans la plupart des territoires de l'organisme → structure extrêmement simple : se limitent à un endothélium doublé d'une lame basale sur laquelle s'implante vers l'extérieur un fin grillage de fibres de réticuline constituant le lit capillaire Typique fenêtrés → s'observent dans des organes où les échanges sont intenses (glomérule rénal, glandes endocrines) → la structure histologique comprend dans l'épaisseur des cellules endothéliales des pores Sinusoïdes : organes hématopoïétiques (foie, rate, MO) → sont formés de cellules endothéliales disjointes, doublées de façon non constante d'une lame basale. C) Les veines Suivant leur taille, on peut décrire : des veinules, des veines de moyen et gros calibre dont l'épaisseur s'accroit. Comparées avec les artères, les différences d'organisation sont : paroi plus mince lumière plus grande : organe de remplissage sanguin à pression très faible La paroi contient davantage de tissu conjonctif que de tissu musculaire sans LEE individualisable. Souvent, il y a l'intrication média-adventice. Aux membres inférieurs et au tronc : la média veineuse comporte davantage de tissu musculaire et il y a un repli de l'intima appelé valvule s'opposant au retour du sang en arrière. D) Shunt Les anastomoses artério-veineuses ou shunts artério-veineux : si les artères ne communiquent pas avec les veines via les capillaires (majorité des cas), les shunts permettent de les court-circuiter rectilignes ou sinueux présents dans la micro-circulation en général, mais couramment dans celle de la peau : face palmaire des mains, des doigts, de la plate des pieds, des orteils et au niveau du nez rôle important dans la régulation des débits et pressions artérielles et la conservation de la chaleur 3) Les vaisseaux lymphatiques Les lymphatiques ramènent une partie du liquide interstitiel vers la circulation veineuse, ils participent à la recirculation des cellules immunitaires. Ils fonctionnent donc de façon unidirectionnelle. On distingue classiquement : les capillaires les lymphatiques collecteurs les troncs lymphatiques Les capillaires lymphatiques Ce sont des structures proches de celle des capillaires sanguins mais leur début est en cul-de-sac dans l'espace interstitiel. Leur calibre est plus important et leur lumière est irrégulière. Les cellules endothéliales sont peu jointives et laissent facilement passer des cellules ou des éléments figurés. La basale est discontinue. Sous la basale, existent des trousseaux collagènes fixant le capillaire aux structures de voisinage. Les lymphatiques collecteurs L'intima donne par endroits des replis constituants des valvules. La média est faite surtout de fibres lisses. L'adventice comprend de nombreuses fibres collagènes et élastiques. De façon générale, la paroi d'un lymphatique est plus fine que celle d'une veine de même calibre, et les valvules y sont plus rapprochées. Les troncs lymphatiques La média est plus développée que celle des veines. Ils se jettent dans le réseau veineux. Des ganglions lymphatiques sont intercalés sur le trajet au niveau des confluences des vaisseaux collecteurs et des gros troncs. Le canal thoracique ira se jeter dans la veine subclavière gauche.
