UE5 - Système cardiovasculaire Pr Le Bail Date : 09/11/2015 Promo : P2 2015 - 2016 Ronéistes : LEGRAND Jean-Baptiste SAINT-ALME Sébastien Plage horaire : 16h-18h Enseignant : Pr Le Bail Anatomo-pathologie cardiovasculaire I. Congestion active et passive II. Hémorragie III. État de choc IV. Athérome et athéromateuse V. Thromboses VI. Emboles Message de P2 à P2 : à toi camarade de promo qui doit (peut-être) angoisser à l’approche des examens ou bien à toi camarade chelou qui révise dans tes toilettes, saches que pour ce ronéo nous avons rencontré quelques péripéties avec les images : certaines d’entre elles ne voulaient tous simplement pas s’afficher (les coquines..). Alors dès qu’une image apportait une précision non négligeable, nous l’avons référencé en vous donnant le numéro de la diapo. Allez, FORZA carabins ! Dans ce cours, il faudra connaître certains détails macroscopiques mais aussi microscopiques. Les notions d’ischémie, d’infarctus, les artérites, et maladies de Horton (absolument à connaître) seront étudiées dans le prochain cours. Notion préliminaire : Le cœur est une pompe. Au sens physiologique, la circulation comporte 4 grands secteurs. Le cœur gauche propulse du sang oxygéné dans le sang artériel qui, en volume, représente 10% du volume total de sang. Ce réseau artériel est un système résistif. 5% du volume total de sang se retrouve dans les capillaires. Le sang veineux, pauvre en oxygène quant à lui, représente 70% du volume total de sang présent dans l’organisme. C’est un système capacitif. Entre le cœur et le poumon, on retrouve environ 15% du volume total du sang et c’est là que se fait l’oxygénation. A partir de là, le cycle repart. On voit que histologiquement, la structure des vaisseaux est différente. En gros, les artères ont une paroi musculaire rigide, épaisse qui est élastique et contractile ; alors que les veines ont des structures beaucoup plus flasques avec une couche musculaire plus fine. Les grosses artères sont surtout élastiques, les artérioles sont surtout musculaires, les capillaires trop fins n’ont pas de muscles et au niveau des veines peu de muscles. De l’intérieur vers l’extérieur, on a l’endothélium à peine visible en microscopie optique, une couche musculaire, la média, composée de fibres musculaires lisses et plus ou moins d’élastine et enfin la couche externe adventicielle. I. Congestion passive et active Définition : La congestion sanguine correspond à une augmentation de volume d’un tissu ou d’un organe qui se remplit de sang. Cela se traduit par une augmentation de volume des tissus avec une teinte plus ou moins rouge des tissus. Il y a 2 mécanismes : - augmentation de l’afflux de sang artériel dans le tissu : on observe une augmentation de volume du réseau capillaire et artériel. Cela correspond à la congestion active. - Baisse du retour veineux : c’est la congestion passive, on parle de stase. Le sang n’est pas drainé par le réseau veineux, il stagne. Comme on peut le voir sur le schéma, lors de la congestion active, on a un afflux de sang qui est augmenté par exemple lors de l’exercice physique ou même lors d’un processus inflammatoire. Comme ce sang est riche en oxygène au niveau des artères et capillaires, on aura une teinte particulière de ces organes : très rouge et chaud. A l’inverse la congestion passive, le sang arrive normalement par l’artère mais ici il y a un « obstacle » au niveau de la veine si bien que le sang va s’accumuler dans la partie veineuse et va se désaturer en oxygène : teinte bleue, froid au niveau des tissus. Congestion active Les artères et capillaires se dilatent car ils sont gorgés de sang, c’est quelque chose qui se tuméfie (qui devient gros), rouge et chaud. Comme sur cette jambe, c’est une congestion active du tissu cutané et dans ce cas précis la cause de la congestion est une bactérie (streptocoque) responsable de cette maladie infectieuse : erysipèle. Ici on a aussi une congestion active de l’œil. C’est une conjonctivite qui peut être d’origine infectieuse, virale, allergique. Dans tous les cas, c’est un phénomène vaso-actif qui met en jeu le système nerveux de la vasomotricité (dilatation des vaisseaux). Congestion passive = stase Elle est due à une diminution du retour veineux, du débit sanguin avec stagnation de sang dans les capillaires et veines (voir schéma ci-dessous). On a une diminution de l’O2 et donc entraîne une hypoxie pour les tissus. Les organes/tissus augmentent de poids et volume, coloration bleuté et plutôt « froid ». Comme on peut le voir sur la photo d’autopsie, un rein (au dessus, à gauche) normal et à droite un rein congestif par stase, oblitération d’une veine rénale, avec une teinte plutôt bleuté. D’un point de vue microscopique (voir image ci dessous) sur ce rein congestif, on voit une dilation vasculaire. Il va d’abord avoir un passage de liquide oedèmateux à travers la paroi capillaire vers les tissus du à une augmentation de la pression hydrostatique et par la suite on aura des globules rouges qui pourront même passer à traver la membrane capillaire et qui vont envahir le tissu. Secondairement, les cellules vont souffrir d’hypoxie, voire de nécrose. Sur le plan chronologique on a 2 modes d’évolutions : - stase brutale/aigue -> nécrose (mode d’évolution dangereux si apparition brutale) - stase progressive/chronique -> atrophie et sclérose ; l’organe va s’adapter à cette stase. Il y aura pour conséquence des tentatives de dérivations de ces voies veineuses qui sont bouchées, avec de la néo-angiogénèse qui va essayer de réparer le problème. Les hématies qui seront passées dans les tissus vont laisser une marque dans ces tissus : teinte brûnatre d’hémosidérine. Exemple de stase : Système porte atteinte (cirrhose) due à une hypertension portale, le sang de la veine porte stagne. Installation lente. Stase veineuse des membres inférieurs Ces 2 images correspondent à des stases veineuses localisées (ici vaisseau porte et membre inférieur). Là ça correspond à une stase veineuse généralisée (bébé ci-dessus). C’est un fœtus qui est décédé in-utéro à cause d’une anasarque foeto-placentaire à cause d’une congestion de tout son organisme. Foie de stase Quand la partie droite du cœur fonctionne mal, le sang qui est en amont aura tendance à stagner notamment en cas d’insuffisance cardiaque droite aigue. On aura un foie qui va, d’un seul coup, se gorger de sang et ça se voit très bien sur une biopsie de foie : on observe une congestion des veines centro-lobulaires et des sinusoïdes qui sont très dilatés. Les travées hépatocytaires peuvent se nécroser. Stase aigu Et de manière chronique on peut voir que le foie va se modifier il va devenir turgescent, on parle parfois de foie « accordéon » car il gonfle, dégonfle en fonction de l’insuffisance cardiaque. Il prend une teinte bizarre : teinte muscade (partie sombre) qui correspond aux dépôts d’hématie et d’hémosidérine dans les sinusoïdes (comme on l’a dit plus haut coloration brunâtre). Cela va entraîner une fibrose chronique, atrophie du foie et même une cirrhose chronique. Stase chronique Œdème du poumon : On pourra avoir dans les alvéoles pulmonaires des problèmes de stases aiguës ou chroniques. La cause principale c’est le cœur et notamment une insuffisance cardiaque GAUCHE ici. On a une image du parenchyme pulmonaire mais ici les alvéoles sont remplies d’eau (OAP). Cette eau a transsudé à partir des capillaires et l’eau va passer dans les alvéoles et noyer les poumons. Les poumons seront gros lourds et prenant le godet. Et si ça se chronicise, on aura des fibroses interstitielles, avec même parfois passage de globule rouge dans les alvéoles. Chronique C’est toujours le même schéma : dilatation des capillaires, augmentation de la perméabilité, extravasation de liquide vers les tissus et d’hématies aussi ; et si ça se chronicise on aura des dépôts d’hémosidérine, dépôts de fer… II. Hémorragies Définition : issue de sang à l’extérieur du système circulatoire. Ces hémorragies peuvent être localisées, multiples, ou diffuses. Selon l’origine de l’hémorragie : - hémorragie artérielle : en jet, rouge vif - veineuse : abondante, régulière, foncée - capillaire : en forme de nappes Destination du sang qui sort du vaisseau : - soit extériorisée : hors du corps : hémoptysie (voie respiratoire, exemple : la tuberculose), hématurie (voie urinaire), hématémèse/méléna (voie digestive haute, c’est du sang vomi / voie digestive basse), ménorragies (voies génitales). Dans le méléna le sang est « noir ». - soit collectée dans une cavité : hémothorax (plèvre), hémopéritoine, hémarthrose (articulation) - soit intra-tissulaire (interstitielle) : hématome, purpura, pétéchies. Évolution des hémorragies : Très souvent le sang qui a été expulsé va être résorbé, les hématies qui ont une durée de vie courte vont se lyser sur place et libérer leur pigment (teinte bleuté, verte puis jaune). C’est ce qu’on appelle couramment un bleu, qui correspond à la résorption d’une hémorragie sous-cutanée. 1 2 Parfois les hémorragies peuvent devenir pathologiques et peuvent s’enkyster de pus, donner lieu à une cicatrisation fibreuse gênante et même causer une infection grave (image dessous). III. État de choc Définition : Défaillance circulatoire aiguë généralisée, entraînant une mauvaise irrigation sanguine, suffisamment grave et durable pour provoquer des lésions cellulaires d’abord réversibles puis irréversibles, conduisant au décès par collapsus cardio-vasculaire. On peut avoir un choc hypovolémique (volume sanguin se vide), choc cardiogénique, choc vasoplégique. Quelque soit la cause, on a une baisse du volume de sang qui circule. Quels sont les organes qui sont susceptibles de dysfonctionner en cas de choc ? On aura des images de stases, des hémorragies, des microthromboses au niveau de ces organes en souffrance. Secondairement des lésions cellulaires : microvascularisation, stéatose, nécrose ischémique. Organes de choc : rein Ici les premiers signes de la souffrance de l’organe correspondent à une vacuolisation du cytoplasme, dans certains organes un stockage de graisse et finalement une nécrose ischémique tubulaire ici. Sur la microscopie ci-dessus, on voit que tous les capillaires sont très congestifs, il va y avoir un œdème entre les tubes rénaux et les tubes rénaux sont TRÈS sensibles à l’ischémie. Sur l’autre microscopie à gauche, on peut vois un thrombus apparaître dans les capillaires parce que le sang stagne et ici ce petit bouchon rosé est un mélange de fibrine et de plaquette qui bouche un capillaire. On a un accroissement des lésions : stases, ischémie, thrombose, nécrose. Organe de chocs : Foie Sue la pièce anatomique, le foie est gorgé de sang, tuméfié. Sur la microscopie, on peut voir une nécrose hémorragique centrolobulaire au centre de l’image avec les globules rouges qui s’entassent. On a des stases d’hématies, qui n’arrivent pas sortir du foie. Sur la microscopie ci-dessous, les hépatocytes deviennent clairs et microvacuolaires. IV. Athérome et athéromatose (à connaître) Définition : Association variable de remaniements de l’intima des grosses et moyennes artères consistant en une accumulation focale de lipides, de glucides complexes, de sang et de produits sanguins, le tout compliqué de modifications de la média. Cette maladie touche UNIQUEMENT les artères ! Elle ne touche pas les veines, ni les capillaires. Athérome = athéromatose = athérosclérose Facteurs favorisants : - LDL cholestérol - HTA - Dyslipoprotéinémies (acquise ou congénitale) - Tabac - Diabète - Sédentarité - Age, sexe, stress… Ces dépôts vont toucher notamment certaines artères : la bifurcation carotidienne, les artères coronaires, l’aorte dans sa portion abdominale en dessous du rein et la bifurcation des artères iliaques primitives. Physiopathologie : les étapes (pas à retenir) mais savoir que dans l’athérome il y a un mécanisme inflammatoire : - Adhésion monocytaire - Passage des monocytes dans l’intima - Surcharge en lipides (macrophages spumeux) - Augmentation de la perméabilité endothéliale, deviennent poreuses - Réaction inflammatoire intimale - Activation des myofibroblastes - Synthèse collagénique A connaître le topo ci-dessous /!\ Athérome : Lésions initiales : Stries lipidiques Elevures gélatiniformes Voici des images d’aorte de patients décédés. A gauche on voit des sortes de traits jaunes : ce sont les stries qui ont été formées par des lipides. Ces stries lipidiques témoignent la présence de cellules monocytaires remplies de graisse qui se sont infiltrées sous l’endothélium. C’est le stade débutant (voir topo). Ici on voit des élevures gélatiniformes : élevure jaunâtre, avec régression possible. Athérome : lésions évoluées Cristaux de cholestérol Pustule athéromateuse → Macroscopie : Surélévation lenticulaire, lisse, brillante, de coloration jaunâtre ou blanchâtre, peu saillante. → Microscopie : Accumulation dans l'intima, sous une fibrose plus ou moins épaisse, de lipides intracellulaires (cellules spumeuses ou lipophages) et extracellulaires (amas non structurés, cristaux lancéolés d'AG et de cholestérol). La limitante élastique interne est altérée et autour du dépôt lipidique s'élaborent des fibres de collagène. Cette lésion est beaucoup plus grosse, possède un aspect plus ferme, un peu nacré. A la macroscopie, elle a un aspect brillant, jaunâtre = pustule athéromateuse. A la microscopie, dans l'intima, il y a apparition de fibrose (processus de cicatrisation) qui viendra entourer la graisse. Les dépôts d'AG sont de plus en plus nombreux et notamment des cristaux de cholestérol. Ces dépôts que se fibrosent vont abîmer le tissu élastique avec petit à petit une irritation de la média. La lésion la plus embêtante, vraiment pathologique, est la plaque athéromateuse. A. carotide C'est la lésion fondamentale de l'athérome (elle ne régresse pas). Elle mesure de 1 à 3 cm de diamètre, de 2 à 4 mm d'épaisseur. Elle est opaque, d’aspect laiteux ou chondroïde et de consistance dure (car pleine de tissu fibreux). Elle fait saillie à l'intérieur de la lumière vasculaire. Elle est source de complications, notamment l'obstruction totale du vaisseau. Elle est bien visible en imagerie d'échographie et d'artériographie. On peut même parfois la palper au niveau du pouls quant elle est calcifiée notamment. Cette lésion touche l'intima mais également la média où elle favorise la fibrose dans celle-ci. → Microscopie : Le centre est occupé par une nécrose granuleuse éosinophile, riche en cristaux lancéolés (infiltration lipidique). Une coiffe fibreuse recouvre la plaque. Les fibres élastiques se fragmentent et la média devient fibreuse. Si on schématise ces plaques, sous l'endothélium dans l'intima, on a un mélange d'athérome avec des débris cellulaires, les cristaux de cholestérol et ces macrophages spumeux. Autour de cela, on a une substance de glucides complexes et surtout, typique du stade avancé, une chape fibreuse (synthèse par les fibroblastes). Voir image diapo 33 avec : en A : une grande partie de la lumière est oblitérée. en B, en jaune c'est du collagène en C, à plus fort grossissement, des macrophages, cristaux de cholestérol. Une fois qu'on a l'athérome, il va il y avoir plusieurs complications associées (on peut nous demander de citer 4 lésions compliquées de l'athéromatose et leurs conséquences.) /!\ à savoir /!\ 1. Calcifications 2. Sténose 3. Ulcération 4. Thrombose 5. Dissection 6. Anévrysme artériel → Calcification Rigidité de la paroi HTA Fragilité (risque d’anévrysme) La plaque va se calcifier. En microscopie, on voit apparaître des dépôts qui sont bleutés = aspect du calcium en microscopie : les artères deviennent cassantes, trop rigides. En radiologie ou TDM, on voit très bien ces calcifications. En général, c'est la nécrose de l'athérome qui a tendance à se calcifier ainsi. Cela favorise l'HTA, la souplesse d'origine est perdue, on peut aboutir à des anévrismes voire à des dissections. → Sténose Conséquences : Souffle systolique (valve mitrale) Ischémie/infarctus : - claudication intermittente (artères membres inférieurs) - angine de poitrine (artères coronaires) - infarctus mésentérique (artères mésentériques) C'est la diminution du calibre interne du vaisseau. On parlera de sténose significative si le calibre interne diminue de plus de 50% → apparition des signes cliniques : conséquences mécaniques (souffle notamment au niveau de la valve mitrale et surtout de l'aorte), mauvaise perfusion des tissus (ischémie des territoires d'aval) → Ulcération La plaque athéromateuse a tendance à s'ulcérer et à faire des trous parce que l'endothélium va disparaître. Le sang va venir s'agglutiner et va devenir un fort stimulant pour la thrombose : les plaquettes vont affluer et tenter de colmater cette brèche. Donc une ulcération de plaque va provoquer une thrombose pariétale mais va également favoriser la libération de ce que constitue la plaque : la bouillie athéromateuse et notamment les cristaux de cholestérol vont pouvoir être libérer dans la circulation sanguine → Embole athéromateux riche en cholestérol. → Dissection artérielle Sur cette image, l'artère est fragilisée par le dépôt athéromateux et se fissure au niveau de celle ci. Le sang est alors venu inonder les tissus de la paroi vasculaire mais également ceux de l'adventice. On a une hémorragie enkystée dans la paroi du vaisseau → Possibilité de choc hémorragique si l'artère rompt sous la pression (mort subite). → Anévrisme artériel Dilatation d’un vaisseau, avec une perte de parallélisme de ses parois. Dû à l’amincissement pariétal avec destruction des lames élastiques et des cellules musculaires lisses de l’artère. Les anévrismes athéromateux prédominent sur l’aorte abdominale et sont fréquemment le siège de thrombose, avec création d’embole, de fissure et risque de rupture. AORTE +++ C'est une complication qui est chronique (contrairement à la dissection). Ces vaisseaux anévrismaux sont la cause de plusieurs complications : mauvaise circulation (profil turbulent avec tourbillons), les plaques athéromateuses sont souvent ulcérées avec risque de thrombose, d'embole et fissure + rupture. → Urgence chirurgicale avec CEC. V. Thrombose Définition : formation d’un caillot (= thrombus) dans les cavités vasculaires (artères, veines, capillaires, cœur) d’un être vivant. On peut avoir des thromboses post-mortem sur des cadavres. → 3 facteurs (triade de Virchow) : 1. Lésion endothéliale (pathologie vasculaire, lésion iatrogène, traumatisme…) 2. Hypercoagulabilité sanguine (maladie de la coagulation, hémoconcentration, antiphospholipides…) 3. Trouble de la dynamique circulatoire (stase : insuffisance cardiaque, immobilisation, compression…, turbulences : anévrysme) Pour récapituler : pathologie vasculaire comme l'athérome, traumatisme comme rupture du col du fémur (oui, ça peut causer une thrombose), hémoconcentration notamment chez les personnes âgées qui sont très déshydratées, immobilisation (entendre par là jambe dans le plâtre par exemple). Formation d’un thrombus Dans un premier temps, on a une lésion qui touche l'endothélium. Ce dernier va disparaître et va mettre à nu le tissu conjonctif du vaisseau. Dans certains cas, on aura uniquement agglutination de fibrine et de plaquettes sanguines = thrombus fibrino-plaquettaire = thrombus blanc (petit, translucide, visqueux, collant). Thrombus rouge Thrombus blanc Dans d'autre cas, si la thrombose n'est pas réparée, on aura d'autres cellules qui viendront constituer le thrombus/caillot : les GR, les GB qui vont se souder grâce à la fibrine = thrombus rouge (contient tous les éléments figurés du sang). Tête Corps Queue On voit ici un vrai thrombus récolté dans une artère. Il va grandir petit à petit et on pourra décrire plusieurs parties : la partie flottante loin de la paroi constitue la queue, la partie centrale constitue le corps, et la partie au contact de la paroi vasculaire la tête. Ce qu'on retrouve à la fois au niveau macroscopique et microscopique, c'est l'aspect de striation du thrombus avec une tête riche en fibrine et en plaquettes, la queue riche en hématies (donc rouge) et le corps qui est strié/mixte. Siège des thrombi : Artériel / veineux / capillaire / cardiaque Thrombus mural (cavités cardiaques, gros vaisseaux) → Risque d'embolie par fragmentation de la queue = maladie thrombo-embolique. Thrombus luminal (vaisseaux de petit et moyen calibre) → Risque d'ischémie d'aval → Evolution des thrombus 1) Organisation conjonctive et reperméabilisation (voir image cours p.47) Infiltration de cellules inflammatoires (qui favorisent le dépôt fibreux), angiogenèse, détersion, fibrose. Cependant, ces nouveaux vaisseaux sont peu fonctionnels et il va falloir créer des dérivations. 2) Ramollissement puriforme aseptique (non purulent mais ayant un aspect purulent) 3) Ramollissement purulent septique → Risque de choc septique. Les caillots sont un bon milieu de culture pour les bactéries (voir diapo 49 → le violet au milieu correspond à des amas de bactéries, autour ce sont des PN) 4) Mobilisation : émission d’emboles C'est la maladie thrombo-embolique → émission d'embole fibrino-cruorique 5) Thrombolyse spontanée (par les systèmes physiologiques de thrombolyse) Remarque : les 4 premiers sont des complications de ce thrombus. Pour illustrer une mobilisation Normalement, la lumière est beaucoup plus périphérique. La partie claire correspond à un thrombus ancien : il contient du tissu conjonctif avec de nouveaux vaisseaux (points foncés) Par contre la partie interne correspond à un thrombus récent strié (fibrine + plaquette + hématies). VI. Embolie Définition : migration d’un corps étranger dans le courant circulatoire et arrêt dans un vaisseau de calibre trop étroit pour lui laisser passage. Corps étranger endogène : produit par l’organisme = maladie thrombo-embolique Corps étranger exogène produit à l’extérieur de l’organisme 1) Embole endogène 1 – Embolie fibrino-cruorique Embolie pulmonaire liée à une thrombose de la grande circulation (MI, plexus pelviens) Embolie artérielle systémique sur thrombose de l'OG, du VG, de l'aorte et de ses divisions. 2 – Embolie de cholestérol = embolie athéromateuse Matériel athéromateux libéré par ulcération de plaque d’athérome 3 – Embolie cellulaire Migration de cellules cancéreuses à partir de la tumeur primitive Mécanisme de formation des métastases 4 – Embolie graisseuse Par fracture osseuse (fémur ++) Migration de moelle hématopoïétique Blocage dans les capillaires pulmonaires, le rein, la peau, le SNC En clair des adipocytes, et autour des érythroblastes, des myélocytes… 5 – Embolie amniotique (concerne la mère, et non le bébé) Complication rare et grave des accouchements = Passage dans les veines utérines de liquide amniotique avec squames, lanugo. Oblitération des capillaires pulmonaires 6 – Embolie gazeuse Accident de décompression en plongée Libération par les tissus de bulles de gaz sur lesquelles les plaquettes s’agrègent. 2) Embole exogène Embolie bactérienne / fungique Diffusion de l’infection Bactériémie / fongémie Embolie aérique Après blessure accidentelle d’une grosse veine centrale : Bulles d’air → Notamment lors d'une injection IV. On retiendra que l'embole fibrino-cruorique et de cholestérol sont les plus fréquents /!\ Ces schémas ne sont pas très importants, ils apportent des précisions. Une embolie est directe c'est-à-dire que l'embole suit le sens de la circulation sanguine. Parfois les embolies peuvent être paradoxales, dans des territoires qui normalement ne devraient pas être atteints. A ce moment là, i faut rechercher des anomalies notamment au niveau du cœur (communication IC) Embolie directe Embolie paradoxale → Conséquences des emboles Conséquences locales : – Embolie artérielle : nécrose ischémique → infarctus en aval (sauf si réseau vasculaire anastomotique ou de suppléance) Conséquences générales – Embolie pulmonaire massive : mort subite ou insuffisance cardiaque droite aiguë grave