Apex cardiaque : vascularisation et structure
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UNIVERSITE DE NANTES FACULTE DE MEDECINE MASTER I SCIENCES BIOLOGIQUES ET MEDICALES UNITE D’ENSEIGNEMENT OPTIONNEL MEMOIRE REALISE dans le cadre du CERTIFICAT d’ANATOMIE, d’IMAGERIE et de MORPHOGENESE 2010-2011 UNIVERSITE DE NANTES Apex cardiaque : vascularisation et structure Par Tremblay Guillaume LABORATOIRE D’ANATOMIE DE LA FACULTE DE MEDECINE DE NANTES Président du jury : Pr. R. ROBERT Vice-Président : Pr. J.M. ROGEZ Enseignants : • • • • • • • • • • • • • • • • Laboratoire : Pr. O. ARMSTRONG Pr. O. BARON Pr. G. BERRUT Pr. C. BEAUVILLAIN Pr. D. CROCHET Dr. H. DESAL Pr. B. DUPAS Dr E. FRAMPAS Dr A. HAMEL Dr O. HAMEL Pr. Y. HELOURY Pr A. KERSAINT-GILLY Pr. J. LE BORGNE Dr M.D. LECLAIR Pr. P.A. LEHUR Pr. O. RODAT S. LAGIER et Y. BLIN - Collaboration Technique UNIVERSITE DE NANTES FACULTE DE MEDECINE MASTER I SCIENCES BIOLOGIQUES ET MEDICALES UNITE D’ENSEIGNEMENT OPTIONNEL MEMOIRE REALISE dans le cadre du CERTIFICAT d’ANATOMIE, d’IMAGERIE et de MORPHOGENESE 2010-2011 UNIVERSITE DE NANTES Apex cardiaque : vascularisation et structure Par Tremblay Guillaume LABORATOIRE D’ANATOMIE DE LA FACULTE DE MEDECINE DE NANTES Président du jury : Pr. R. ROBERT Vice-Président : Pr. J.M. ROGEZ Enseignants : • • • • • • • • • • • • • • • • Laboratoire : Pr. O. ARMSTRONG Pr. O. BARON Pr. G. BERRUT Pr. C. BEAUVILLAIN Pr. D. CROCHET Dr. H. DESAL Pr. B. DUPAS Dr E. FRAMPAS Dr A. HAMEL Dr O. HAMEL Pr. Y. HELOURY Pr A. KERSAINT-GILLY Pr. J. LE BORGNE Dr M.D. LECLAIR Pr. P.A. LEHUR Pr. O. RODAT S. LAGIER et Y. BLIN - Collaboration Technique 1|Page Remerciements Au Docteur Régis GAUDIN Pour m’avoir proposé ce sujet si passionnant, pour m’avoir suivi tout au long de ce master, pour ses conseils et pour m’avoir tous simplement donné de son temps. A Messieurs Stéphane LAGIER et Yvan BLIN Pour nous avoir fait découvrir avec passion le laboratoire, pour leurs conseils et pour être resté à notre écoute. A l’ensemble des étudiants du Master d’anatomie Pour la bonne ambiance qui a régné dans le laboratoire tout au long de l’année ainsi que pour l’esprit de solidarité dont ils ont fait preuve. A Melle Marianne CARLIER Pour sa patience et ses conseils en informatique. 2|Page Sommaire Introduction I. Rappels anatomiques A. Généralités sur le cœur 1) Physiologie et mise en place des structures 2) Observation externe 3) Observation interne 4) Vascularisation 5) Innervation et lymphatiques B. Embryologie C. Vascularisation cardiaque 1) Artères du ventricule gauche 2) Variation et dominance D. L’apex 1) Configuration Externe 2) Configuration Interne 3) Configuration Fibrillaire II. Matériels et méthodes A. Matériels B. Méthodes III. Résultats A. Description de l’appareil fibrillaire du ventricule gauche 1) Généralités 2) Les fibres superficielles 3) Les fibres moyennes 4) Les fibres profondes 5) Le système trabéculaire B. Description de la vascularisation de l’apex 1) L’artère coronaire gauche 3) L’artère coronaire droite IV. Discussion A. Critique des résultats vis-à-vis de la littérature 1) A propos des fibres 3|Page 2) Comparaison avec le consensus actuel sur les territoires vasculaires B. Critique de l’étude 1) Matériels 2) Méthodes C. Applications clinique et chirurgicale 1) Généralité 2) Contraintes anatomiques V. Conclusion VI. Références bibliographiques 4|Page Introduction Malgré l’intérêt porté par de nombreux anatomistes à l’étude du cœur, l’apex, ou pointe, n’est habituellement décrite que dans une utilité géométrique. En effet de nombreux manuels d’anatomie ne distinguent pas l’apex anatomique, pointe du ventricule gauche que nous étudierons dans ce mémoire, de l’apex physiologique, échancrure interventriculaire. Les descriptions sont en général trop pauvres pour bien appréhender la complexité anatomique de cette région. L’apex a cependant un grand intérêt chirurgical. L’ouverture du ventricule gauche est souvent réalisée que ce soit pour la pause de valve percutanée ou le traitement chirurgical de lésions cardiaques congénitales. Une excellente connaissance de cette région est donc nécessaire. Malgré mes recherches sur le cœur, je n’ai trouvé que peu de documents présentant la systématisation vasculaire et structurelle de l’apex. Nous tâcherons donc ici d’étudier l’apex anatomique et plus particulièrement sa structure fibrillaire et sa vascularisation. 5|Page I. Rappels anatomiques A. Généralités sur le cœur Le cœur est situé dans le médiastin moyen, c’est un organe musculaire. Il se trouve derrière le sternum et est en rapport avec les poumons. Il constitue la pompe de la circulation sanguine, c’est un muscle creux doué de contraction. 1) Physiologie et mise en place des structures Le cœur est constitué de quatre cavités : un atrium droit, un ventricule droit, un atrium gauche et un ventricule gauche. Les atria et les ventricules communiquent par les orifices atrio-ventriculaire qui sont pourvues de valvules. Le cœur se partage ainsi en cœur droit, avec son sang veineux, et un cœur gauche, avec son sang artériel. Le sang arrive de la circulation générale dans l’atrium droit par la veine cave supérieure et la veine cave inférieure. Il est ensuite éjecté dans le ventricule droit en passant par la valve tricuspide. Le ventricule droit éjecte alors le sang dans l’artère pulmonaire en passant par la valve pulmonaire. Le sang subit ensuite l’hématose au niveau du poumon dans la petite circulation. Le sang revient dans l’atrium gauche par les quatre veines pulmonaires. Le sang est éjecté dans le ventricule gauche en passant par la valve mitrale et le ventricule gauche l’éjecte dans l’aorte en passant par la valve aortique. Le sang repart ainsi dans la grande circulation. 2) Observation Externe Le cœur est souvent considéré comme une pyramide à base postérieure et ayant pour pointe l’apex. Le cœur est composé de multiples sillons. Le cœur et ses cavités sont décrits par de nombreuses faces. Les atria sont cloisonnés, ainsi que les ventricules, par des septa. 3) Observation Interne A l’intérieur des ventricules se trouvent des cordages ainsi que différents types de colonnes charnues. Les atria quant à eux sont plutôt lisses. 6|Page 4) Vascularisation Le cœur est oxygéné pendant la diastole grâce aux coronaires droites et gauche. Au niveau cardiaque le sang veineux est pris en charge par la grande et la petite veine du cœur qui se jette par l’intermédiaire du sinus veineux dans l’atrium droit. 5) Innervation et lymphatiques Sa fonction de pompe est permise par sa double innervation intrinsèque et extrinsèque et par le syncytium musculaire que constituent les fibres musculaires. Le réseau lymphatique a pour principale particularité de se drainer de manière croisée. Le cœur droit se draine du coté gauche de la trachée et le cœur gauche se draine du coté droit de la trachée. Croquis 1 : cœur vue de face d’après le Prométhée Aorte Artère pulm. dt Artère pulm. gch. Veine pulm. Veine cave sup. Auricule droit Auricule gauche Veine cave inf. Ventricule gauche Ventricule droit Apex B. Embryologie L’anatomie cardiaque ne peut être comprise que si l’on connait le développement du cœur. Le cœur est le premier organe fonctionnel. Au 21éme jour il bat et à la 8éme semaine sa formation est achevée. On présente donc rapidement l’organogénèse cardiaque en plusieurs étapes : 7|Page 1) Le tube cardiaque Il se forme par l’accolement de deux ébauches latérales. Son extrémité caudale reçoit les veines vitellines, les veines ombilicales et les veines cardinales communes. Croquis 2 : Le tube cardiaque vu de face d’après Le LARSEN Cône artériel Ventricule primitif Atrium primitif 2) Division du tube cardiaque Le tube cardiaque va se délimiter par différents renflements, de haut en bas ; le bulbe, le ventricule primitif, l’atrium primitif et le sinus veineux. Il est important de préciser que les prochaines étapes décrites ici ont lieu en même temps. 3) Plicature et translation La plicature est due aux molécules chimiotactiques et au fait que le péricarde grandisse moins vite que son contenu. La plicature à lieu de droite à gauche pour le pôle artériel et d’avant en arrière entre le pôle veineux et le pôle artériel. Le sinus veineux intègre alors l’atrium primitif. Différents éléments translatent afin d’aligner le cœur dans sa conformation définitive. Croquis 3 : La plicature vue de face d’après le LARSEN Futur ventricule droit Canal atrio-ventriculaire Futur ventricule gauche 8|Page Croquis 4 : Translation vue de face d’après le LARSEN Futur ventricule gauche Canal atrio-ventriculaire en translation Futur ventricule droit Le canal atrio ventriculaire et le futur ventricule droit translatent de gauche à droite. Le cône artériel lui translate de droite à gauche. 4) Cloisonnement L’atrium primitif va se cloisonner à l’aide des septa primum et secondum et le ventricule primitif à l’aide du septum inferius. Quant au bulbe, il se cloisonne à l’aide du septum aortico-pulmonaire. Ce dernier permet aussi le cloisonnement ventriculaire. Les septa atrio-ventriculaire et les valves se mettent aussi en place grâce au septum intermedium. Croquis 5 : Cloisonnement d’après le LARSEN Septum intermedium Septum inferius 5) Formation interne Les cordages et piliers se mettent en place également au même moment dans les ventricules par un phénomène de lamination. Croquis 6 : Lamination d’après le LARSEN Formation des piliers et des cordages 9|Page C. Vascularisation cardiaque Le cœur est vascularisé par l’artère coronaire gauche et l’artère coronaire droite. Elles s’anastomosent classiquement au niveau de la croix des sillons, dans le sillon inter ventriculaire postérieur entre 1 et 3 cm de l’apex. Elles s’anastomosent aussi dans le septum inter ventriculaire. 1) Vascularisation du ventricule gauche a. Artère coronaire gauche L’artère coronaire gauche naît de l’aorte au dessus de la partie moyenne de la valvule semi-lunaire gauche. Elle chemine dans la dépression profonde qui sépare le tronc pulmonaire de l’atrium gauche et de l’auricule gauche. Elle arrive au niveau supérieur du sillon inter ventriculaire. C’est ici qu’elle se divise en artère inter ventriculaire antérieure et en artère circonflexe. L’artère circonflexe chemine dans le sillon atrio-ventriculaire postéro-gauche, ou sillon coronaire. Elle donne des branches pour l’atrium gauche. Elle se termine en sa branche atrio-ventriculaire qui s’anastomosent à la croix des sillons avec l’artère coronaire droite. Cependant le plus souvent elle n’atteint pas cette croix mais elle donne tout de même des branches atriales et ventriculaires courtes puis se ramifie en descendant sur la partie postérieure du ventricule gauche. L’artère circonflexe donne le plus souvent une artère latérale du bord gauche, aussi appelé artère marginale du bord gauche, qui vascularise la partie latérale du ventricule gauche et descend plus ou moins bas. Avant de se ramifier on décrit aussi souvent la naissance de branches postéro-latérales. L’artère interventriculaire antérieure (IVA) donne des branches pour les deux tiers antérieur du septum interventriculaire et donne une branche diagonale qui vascularise la partie antérieure du ventricule gauche. Celle ci descend en direction de l’apex. Aorte Artère pulmonaire Artère circonflexe Artère atriale supérieure gauche Artère diagonale Artère inter-ventriculaire Artère latérale du bord gauche Croquis 7 : Artère coronaire gauche, face gauche du cœur (d’après G. WINCKLER) 10 | P a g e b. Artère coronaire droite L’artère coronaire droite vascularise le ventricule gauche par sa branche interventriculaire postérieure qui donne des branches septales pour le tiers inférieur du septum ventriculaire. L’artère coronaire droite vascularise aussi la partie postérieure du ventricule gauche par les artères rétro ventriculaires gauches. Elles sont en général au nombre de deux ou trois. Elles descendent elles aussi plus ou moins bas, en direction de l’apex. Artère atriale inf. gauche Artère circonflexe Artère postéro-latérale Artère rétroventriculaire postérieure Artère latérale du bord gauche Artère interventriculaire postérieure Artère latérale du bord droit Croquis 8 : Artère coronaire gauche, vue postéro inférieure du cœur (d’après G. WINCKLER) 2. Variation et dominance Comme beaucoup de réseaux artériels, les coronaires sont très variables. La coronaire dominante est par définition l’artère qui vascularise la paroi diaphragmatique et le septum inferieur. Dans 80% des cas c’est l’artère coronaire droite qui domine. Elle donne alors une branche interventriculaire postérieure et des branches rétroventriculaires. 11 | P a g e Croquis 9 : Dominance de l’artère coronaire droite Dans 10% des cas c’est l’artère coronaire gauche qui domine. Elle donne alors l’interventriculaire postérieure et les artères rétro-ventriculaires. Croquis 10 : Dominance de l’artère coronaire gauche Dans 10% des cas la circulation est équilibrée. L’artère coronaire droite donne l’artère interventriculaire postérieure et l’artère coronaire gauche donne les artères rétro ventriculaires. Croquis 11 : Circulation équilibrée 12 | P a g e Parfois l’artère interventriculaire antérieure est courte. L’anastomose des interventriculaires est donc sur la paroi supérieure des ventricules. Croquis 12 : Dominance de l’artère inter ventriculaire postérieure D. L’apex 1) Configuration externe L’apex correspond à la pointe du cœur, il est opposé à la base cardiaque postéro gauche. Il appartient en totalité au ventricule gauche. Il est recouvert par l’épicarde et une quantité plus ou moins importante de graisse. Il est situé dans le sac péricardique juste en arrière de la paroi thoracique. L’apex regarde vers le bas, la gauche et légèrement vers l’avant. L’apex est bordé en dedans par une échancrure à convexité antérieure qui correspond au sillon interventriculaire ; c’est l’incisure apicale. C’est ici que passe l’artère interventriculaire qui est donc en rapport direct avec l’apex. On peut le sentir battre dans le cinquième ou le sixième espace intercostal à 9 cm de la ligne médiane. Le battement est augmenté en cas d’anévrisme et on peut y entendre un double battement en cas de galop gauche dans l’insuffisance aortique. Il reste immobile durant toute la durée du cycle. C’est à son niveau que l’on peut ausculter la valve mitrale. 13 | P a g e 2. Configuration interne La partie interne de l’apex correspond au sommet de la cavité du ventricule gauche. Il est irrégulièrement arrondi et c’est ici que l’on retrouve le système trabéculaire qui est composé de colonnes charnues de deuxième et troisième ordre. Cette partie interne est tapissée d’endocarde. 3. Configuration fibrillaire des ventricules Ces fibres ont été décrites par Sénac, Gerdy ainsi que par Tandler et Mac Callum. Les fibres ventriculaires constituent une grande partie des ventricules. C’est elles qui lui permettent de se contracter. Ce sont ces mêmes fibres qui constituent l’apex. Ce sont donc des fibres musculaires, ce qui rend difficile leur description. On distingue trois sortes de fibres musculaires. Elles prennent toutes leurs insertions sur la charpente fibreuse du cœur et en particulier sur le squelette fibreux des orifices atrioventriculaires. a. Les fibres superficielles Ce sont des fibres unitives, c’est à dire qu’elles entourent les deux ventricules. Elles se trouvent juste sous l’épicarde. Ce sont les fibres les plus apparentes. Elles descendent vers la pointe en avant tout en étant oblique vers le bas et la gauche, elles décrivent ensuite un tourbillon au niveau de l’apex ; ce qui à donné a celui-ci le nom de tourbillon de Gerdy ou rose de Sénac. Ce sont ces fibres qui donnent cet aspect caractéristique à l’apex. Elle remonte ensuite soit vers les orifices fibreux en étant obliques vers le haut et la gauche, se perdent dans la cloison interventriculaire ou vont dans les piliers du cœur. Ce sont ces fibres qui permettent la torsion de pointe ainsi que la réduction en longueur des ventricules. Ces fibres unitives forment un sac musculeux qui renferme en son sein deux sacs musculeux formés par les fibres moyennes ou propres. Croquis 13 : disposition des fibres superficielles en vue postérieure d’ après Mac CALLUM 14 | P a g e b. Les fibres moyennes Elles sont situées en dedans des fibres unitives. Ce sont les fibres pariétales ou propres à chaque ventricule. Elles forment la couche la plus épaisse, la couche moyenne, des ventricules. Ce sont elles qui permettent la puissante contraction des ventricules ainsi que leur réduction de diamètre. Elles partent aussi des anneaux fibreux puis y remontent de manière homolatérale. Elles croisent les ventricules de manière oblique pour le ventricule droit et de manière horizontale pour le ventricule gauche. Croquis 14 : disposition des fibres moyennes en vue postérieure d’après Mac CALLUM c. Les fibres profondes Elles sont situées encore plus en profondeur. Il en existe deux types : - Les fibres directes qui vont former les piliers et le système trabéculaire de la pointe. - Les fibres indirectes qui ont une direction transversale et passent d’un ventricule à l’autre. Croquis 15 : disposition des fibres profondes en vue postérieure d’après Mac CALLUM 15 | P a g e II. Matériels et méthodes A. Matériels 1) Instruments →Pour le prélèvement : •Lame de 23 sur un porte lame de 4 •Scie à main •Ecarteur •Sécateur •Pince à clamper •Pince à clamper en U •Ficelle •Porte aiguille •Fil et aiguille 4.0 →Pour la dissection •Lame de 23 sur un porte lame de 4 •Pince à disséquer fine •Pince à disséquer mousse •Curette •Ciseaux plats à bouts pointues •Ciseaux courbe à bouts mousse 2) Sujets disséqués Sujet 1 : Prélèvement sur sujet masculin de 88 ans, frais, puis dissection sur cœur formolé afin de mettre en évidence l’orientation des fibres. Sujet 2 : Prélèvement sur sujet masculin de 80 ans, frais, puis coupe transversale à l’axe cardiaque sur cœur congelé. Sujet 3 : Prélèvement sur sujet masculin de 90 ans, frais, puis coupe parallèle à l’axe cardiaque sur cœur congelé. Sujet 4 : Prélèvement sur sujet masculin de 62 ans, frais, puis injection : échec. Sujet 5 : Prélèvement et injection sur sujet féminin de 92ans, frais, et dissections sur cœur formolé afin de mettre en évidence la vascularisation de l’apex. 16 | P a g e B. Méthodes 1) Technique de Prélèvement Tous les sujets disponibles au laboratoire étant frais, la technique est classique. Premièrement une grande incision est réalisée de la fourchette sternale au processus xiphoïde. Le sternum est ensuite coupé de manière longitudinale. On utilise ensuite un écarteur afin de mettre à nu le sternum. Les côtes 4, 5 et 6 sont ensuite cassées car la rigidité cadavérique ne permet pas d’avoir une ouverture suffisante. Après incision du sac péricardique chaque vaisseau est ligaturé ou clampé. Ensuite le pédicule artériel et les veines caves inférieure et supérieure sont sectionnés. Les veines pulmonaires sont sectionnées en dernier pour éviter de remplir la cavité thoracique de sang. En effet celles ci sont difficilement toutes clampables. Les cœurs sont ensuite formolé (sujet 1), congelés (sujet 2 et 3) ou injectées puis formolées (sujet 4 et 5). 2) Technique de conservation au formol Sujet 1 : après le prélèvement, les six veines afférentes au cœur sont ligaturées. Ensuite le cœur est rempli de formol afin de garder une forme correcte. En effet une bonne étude des fibres du ventricule gauche n’est possible que si le cœur conserve une forme convenable. De longues semaines dans le formol ont facilité la dissection du muscle et des artères qui étaient noyée dans la graisse. 3) Technique de congélation Sujet 2 et 3 : après le prélèvement, les six veines afférentes au cœur sont ligaturées. Ensuite le cœur est rempli d’eau afin de garder une forme correcte. En effet une bonne découpe n’est possible que si le cœur conserve une forme convenable. Les cœurs ont été découpés à l’aide de la scie du laboratoire ; un cœur en coupe longitudinale et un cœur en coupe transversale. Des mesures relatives ont ensuite été réalisées. 4) Technique d’injection Sujet 4 : après le prélèvement la pièce est injectée. Cela nécessite la préparation de très petits cathéters. Le sujet étant trop petit cela a été un échec car les cathéters ne rentraient pas dans les artères. C’est cet échec qui a motivé un cinquième prélèvement. 17 | P a g e Sujet 5 : après le prélèvement la partie proximale de l’aorte à été disséquée pour bien individualiser le départ des artères coronaires. Les cathéters sont coupés en biseau. L’idée est de mettre en évidence la vascularisation du ventricule gauche et éventuellement de l’apex. Les cathéters sont fixés par la ficelle autour des artères qui ont été disséquées un minimum pour éviter les fuites. L’artère interventriculaire antérieure est injectée en rose et l’artère circonflexe est injectée en vert. Les artères ont été injectées avec du latex (Néoprène Latex 671). L’acide acétique, qui a pour but de durcir le latex, n’a pas été injecté. En effet la pression exercée aurait sans doute été trop grande. La pièce a ensuite été formolée afin d’être disséquée. 18 | P a g e III. Résultats A. Description de l’appareil fibrillaire du ventricule gauche 1) Généralités L’appareil fibrillaire du cœur est donc composé de trois sortes de fibres : • Les fibres superficielles • Les fibres moyennes • Les fibres profondes Nous parlerons de fibres propres ou unitives que dans un souci de description et non pour caractériser les différentes couches. En effet chaque couche est le plus souvent composée de fibres propres et unitives. Avant de décrire la composition de l’apex plus en détail, il est important de replacer les principales structures anatomiques les unes par rapport aux autres. Avant Gauche 1 3 2 4 Photo 1 : Apex dégraissé vue par la pointe 1 : Artère interventriculaire 2 : Apex 4 : Artère latérale du bord gauche 3 : Pointe du ventricule droit 19 | P a g e L’apex anatomique que nous allons étudier ici constitue la pointe du ventricule gauche. L’épicarde et la graisse ont été retirés. Il est en rapport direct avec le sillon interventriculaire et l’artère interventriculaire antérieure. A ce niveau le sillon interventriculaire décrit une échancrure apicale convexe en avant qui sépare l’apex du ventricule droit. On peut déjà remarquer que l’artère interventriculaire donne des perforantes pour le septum dont certaines sont plus ou moins proches de l’apex. L’artère diagonale émerge au bord supérieur de l’apex et l’artère latérale du bord gauche émerge à son bord latéral gauche. L’artère latérale du bord gauche est issue de l’artère circonflexe. 2) Les fibres superficielles Elles forment la couche la plus superficielle directement sous l’épicarde. Ce sont les fibres en tourbillon. Elles décrivent le tourbillon de pointe, aussi appelé vortex cordis, tourbillon de Gerdy ou rose de Sénac. Ce tourbillon n’est présent qu’au niveau du ventricule gauche. Les fibres tournent dans un sens horaire. Elles arrivent de manière oblique en avant et descendent de haut en bas et de droite vers la gauche. Les fibres les plus latérales gauches (fibres 3 sur la photo ci-dessous), qui sont propres au ventricule, font jusqu’à un tour et demi de spire. Ce sont donc ces fibres qui tournent le plus rapidement qui sont responsables de la torsion de pointe ainsi que de la réduction en longueur du ventricule gauche. Tandis que les fibres les plus latérales droites (fibres 1 et 2) ne font qu’un demi-tour. Elles proviennent de la charpente fibreuse postérieure du ventricule droit. Elles croisent en avant de manière oblique de haut en bas et de droite vers la gauche le ventricule droit et le ventricule gauche. Elles sont donc unitives. Elles font aussi un tour et demi de spire puisqu’elles viennent de la partie postérieure du ventricule. Les fibres les plus latérales gauches (fibres 4) proviennent de la partie postérieure du ventricule gauche puis bordent l’apex à sa partie inférieure et se terminent en formant une partie de l’apex du ventricule droit. 20 | P a g e Photo 2 : Couche superficielle vue par l’apex Fibres 1 Fibres 2 Fibres 3 Fibres 4 Photo 2 : Mise en évidence du trajet des fibres superficielles. 21 | P a g e Fibres 1 Fibres 2 Fibres 3 Fibres 4 Croquis 16 : disposition des fibres superficielles vue par la pointe Fibres 3 Fibres 2 Fibres 1 Fibres 4 Croquis 17 : disposition des fibres superficielles vue postérieure. 3) Les fibres moyennes Elles forment une couche moyenne. Elles sont situées juste en dessous des fibres précédentes. Ce sont des fibres propres car elles ne donnent pas de fibres pour le ventricule opposé. Cette appellation de fibres propres semble donc être justifiée. On les appelle aussi fibres pariétales car elles composent l’essentiel de la paroi du ventricule. Elles permettent ainsi la puissante contraction du ventricule gauche. Sur la paroi postérieure du ventricule les fibres sont plus ou moins verticales. Sur la paroi antérieure les fibres sont horizontales. 22 | P a g e Photo 3 : fibres de la couche c moyenne vue de face Photo 3 bis : Mise en évidence du trajet des fibres moyennes vue de face Fibres superficielles 4 Fibres superficielles 3 Fibres de la couche moyenne 23 | P a g e Fibres de la couche moyenne Croquis 18 : disposition des fibres moyennes vue postérieure. Les fibres moyennes naissent à la partie postérieure de la valve mitrale et se terminent dans le septum interventriculaire. Elles ne semblent pas former l’apex. 4) Les fibres profondes Elles forment la couche profonde ainsi que les colonnes charnues et le système trabéculaire. Les fibres sont strictement verticales que ce soit sur le bord antérieur ou sur le bord postérieur du ventricule. Elle forme l’apex. L’apex semble donc constitué de la couche pronde et de la couche superficielle. Fibres de la couche profonde Croquis 19 : disposition des fibres profondes vue postérieure. 24 | P a g e Photo 4 : Couche profonde vue de face Photo 4 bis : Mise en évidence du trajet des fibres profondes Fibres dee la couche superficielle Fibres de la couche profonde Fibres de la couche moyenne 25 | P a g e 5) Le système trabéculaire Le système trabéculaire appartient à la couche profonde, il est très fin et recouvert d’endocarde. Nous n’avons pas pu mettre en évidence de différences entre les fibres directes et indirectes décrites par Mac Callum, ni leur participation dans la formation des colonnes charnues. Sur la tranche de section on repère repère très bien les différentes couches. couches Haut Gauche culaire vue par l’apex Photo 5 : Système trabéculaire Couche superficielle Couche moyenne Couche profonde Système trabéculaire Photo 5 bis : Mise en évidence des différentes fibres 26 | P a g e B. Description de la vascularisation vascu de l’apex 1) Artère coronaire gauche L’artère coronaire gauche uche naît naît au dessus de la partie moyenne de la valve antérolatérale gauche de l’aorte. l’aorte. L’injection à été faite en rose pour l’artère interventriculaire et en vert pour l’artère circonflexe. ventriculaire et artère circonflexe vue oblique antérieure gauche Photo 6 : Artère interventriculaire Artère circonflexe Artère latérale du bord gauche Artère diagonale Artère rétroventriculaire gauche Artère interventriculaire antérieure artériels, vue oblique antérieure gauche Photo 6 bis : Mise en évidence des trajets artériels, 27 | P a g e En injectant l’artère interventriculaire antérieure en rose, l’artère coronaire droite a aussi été injectée, sans que des fuites aient été constatées. On peut donc supposer qu’il existe un important réseau anastomotique entre l’artère interventriculaire antérieure et l’ensemble des branches de l’artère coronaire droite. De plus, on peut remarquer que les branches perforantes de l’artère marginale du bord gauche sont légèrement injectées de rose. On peut donc en déduire qu’il existe des anastomoses entre les différentes artères issues de l’artère coronaire gauche. a. L’artère inter-ventriculaire antérieure Elle naît de l’artère coronaire gauche au niveau du bord supérieur du sillon interventriculaire. Elle chemine dans ce sillon et donne plus ou moins rapidement une artère diagonale qui descend sur le bord antérieur du ventricule gauche. Elle est très sinueuse dans son sillon ce qui perme la dilatation du ventricule durant la diastole. On peut remarquer quelques branches pour le ventricule droit. Elle donne dans le sillon interventriculaire une dizaine d’artère septales que l’on peut décrire comme des perforantes. Elle se désaxe ensuite de l’échancrure apicale. C’est à ce niveau qu’elle donne deux ou trois perforantes pour l’apex. Elle est donc un rapport latéral droit de l’apex. Sur les pièces 1 et 5 nous avons remarqué une surprenante artère récurrente qui repart en direction du ventricule droit. Elle est un rapport latéral direct de l’apex. Avant Gauche Photo 7 : Mise en évidence de l’artère interventriculaire 28 | P a g e Artère inter-ventriculaire ventriculaire Artère latérale du bord gauche Artère rétroventriculaire Artère latérale du bord droit Artère interventriculaire postérieure Photo 7 bis : mise en évidence ence du trajet de l’artère inter ventriculaire L’artère interventriculaire ventriculaire antérieure est est ici bien mise en évidence. C’est aussi sur cette vue que l’on remarque que aucune artère ne court à la surface de l’apex. L’apex est un point de rencontre des autres artères. b. L’artère circonflexe Elle naîtt au niveau du sommet du sillon interventriculaire inte et chemine dans le sillon atrio atri ventriculaire postérieur gauche. gauche Elle lle donne rapidement une artère latérale du bord gauche. gauche Cette artère latérale du bord gauche donne de multiples artères pour toute la partie latérale du ventricule gauche. Elle descend escend jusqu’au bord latérale de l’apex. l’apex C’est véritablement l’artère de la torsion de pointe puisqu’elle vascularise les fibres latérales qui sont responsables de cee mouvement. Le ventricule gauche est essentiellement es entiellement vascularisé par l’artère coronaire droite d et les artères rétroventriculaires mais sa fonction est surtout permise via l’artère coronaire gauche et l’artère latérale du bord gauche. gauche Sur les photos 8 et 8bis, l’artère latérale du bord gauche est bien visible. Elle est soumise à de nombreuses variations anatomiques selon la littérature. littérature Vu u son importance dans la vascularisation des fibres de la torsion de pointe qui forment l’apex, on peut supposer que l’artère qui occupe cette fonction est aussi très importante pour l’apex, ’apex, le ventricule gauche gauc et sa fonction d’éjection. 29 | P a g e Photo 8 : Mise en évidence de l’artère circonflexe en vue latérale gauche. Artère latérale du bord gauche Artère ère interventriculaire antérieure Artère rétroventriculaire laire gauche Artère ère latérale du bord droit Photo 8 bis : mise en évidence du trajet de l’artère circonflexe 30 | P a g e 2) L’artère coronaire droite L’artère coronaire droite est dans 80% des cas l’artère dominante. Elle chemine dans le sillon coronaire. Elle est plus épaisse mais moins sinueuse. Elle donne une artère marginale du bord droit qui descend presque jusqu’ à l’apex et qui court sur le bord latéral droit de celui-ci ett le borde sur son bord inférieur droit. droit Elle donne aussi une artère interventriculaire postérieure assez courte. courte Puis elle donne ensuite des artères rétroventriculaires rétroventriculaire gauches qui vascularisent vascularise toute la partie inférieure du ventricule. Ces branches rétroventriculaires rét descendent presque jusqu’ jusqu à l’apex et le bordent sur son bord inférieur. L’apex est tellement fin et tellement important fonctionnellement que l’on peut supposer que l’on ne retrouvera jamais d’artères courir à sa surface,, même de très petites. Il est le point de rencontre de différentes artères qui le vascularisent en s’anastomosant par de tous petit capillaires,, mises en évidence par l’envahissement des injections dans d’autres artères non injectées. Haut Droite Photo 9 : Misee en évidence des de artères rétroventriculaires gauches vue postérieure Artère rétroventriculaire rétro Artère rtère interventriculaire inter postérieure Artère latérale du bord droit Artère interventriculaire antérieure Artère latérale du bord gauche Photo 9 bis : Mise en évidence du trajet des artères rétroventriculaires gauches 31 | P a g e IV. Discussion A. Critique des résultats vis-à-vis de la littérature La littérature étant assez exhaustive, ces résultats ne peuvent en aucun cas se suffire à eux même il faudrait en effet poursuivre les investigations. L’étude d’imageries tels le scanner ou la coronarographie aurait surement pu apporter un plus puisqu’elles se font sur sujets vivants. Ce sont en outre maintenant des techniques de routine et les meilleurs moyens d’exploration du myocarde. Cependant une confrontation critique avec la littérature est possible : 1) A propos des fibres Au vue des dissections, on comprend assez bien la disposition des fibres selon Mac Callum cité comme exemple dans les rappels anatomiques. En effet on retrouve les trois couches de fibres ainsi que leur disposition. A contrario Torrent-Guasp décrit une conformation hélicoïdale avec une couche spirale externe et une couche spirale interne. Ils ne décrivent que deux couches car ils associent les muscles papillaires à la couche spirale interne. Leur description anatomique semble satisfaisante d’un point de vu fonctionnel, ce qui est d’ailleurs leur objectif. En effet il explique la contraction ventriculaire par un rétrécissement dû à la couche spirale externe ainsi que la détorsion dû à la couche spirale interne. Selon lui ces fibres permettent donc respectivement l’expulsion et l’aspiration du sang dans les ventricules. Cependant on ne retrouve pas de similitude quant à l’orientation des fibres de la couche spirale interne et des fibres de notre couche moyenne. Leur explication anatomique de l’orientation des fibres paraît difficilement compréhensible. En effet l’embryologie ne semble pas pouvoir expliquer une telle conformation. Il explique l’orientation des fibres par un double enroulement dans deux sens différents, un par la droite et l’autre par la gauche, alors qu’au départ lors du ventricule primitif les deux ventricules sont sous la forme d’un tube. L’explication par la torsion semble plus satisfaisante en effet la plicature explique l’horizontalité des fibres et la torsion du ventricule gauche seule explique l’apex et le tour et demi de spire, propre au ventricule gauche. 32 | P a g e 2) Comparaison avec le consensus actuel sur les territoires vasculaires Classiquement les deux principaux infarctus myocardiques définissent les territoires vasculaires comme sur le croquis 20. L’artère interventriculaire antérieure vascularise alors l’apex. Territoire ischémié lors de la thrombose de l’artère interventriculaire postérieure Territoire ischémié lors de » la thrombose de l’artère interventriculaire antérieure Croquis 20 : Infarctus et territoires vasculaires Parasternale grand axe Parasternale petit axe Apicale 4 cavités Apicale 2 cavités Croquis 21 : Segmentaion du ventricule gauche et vascularisation coronaire Artère interventriculaire antérieure (IVA) Artère circonflexe (CX) Artère coronaire droite (CD) Ambiguïté IVA/CX Ambiguïté IVA/CD ANT SEPT 1 7 APICAL SEPT 13 ANT LAT POST INF 2 3 4 5 8 9 10 11 APICAL APICAL APICAL ANT LAT INF 14 15 16 SEPT 6 12 Distribution des artères coronaires 33 | P a g e Le croquis 21 représente les consensus actuels concernant les territoires vasculaires des différentes artères. Au vu des dissections, notre artère interventriculaire antérieure vascularise bien le septum et la paroi antérieure du ventricule jusqu’à l’apex (zones 1, 2, 7, 8, 12, 13 et 14). L’artère circonflexe via l’artère latérale du bord gauche vascularise bien la partie latérale du ventricule gauche jusqu’à l’apex (zones 3, 4, 9 et 10). L’artère coronaire droite vascularise bien la partie postérieure du ventricule gauche jusqu’à l’apex (zones 5, 6 et 11). Les zones d’ambiguïté sont les zones 15 et 16. Ces zones d’ambiguïté ont bien été retrouvées à la dissection, elles correspondent aux zones d’anastomoses entre les artères interventriculaire antérieure, circonflexe et rétroventriculaire. B. Critique de l’étude 1) Matériel Les sujets de l’étude sont âgés de 80 à 92 ans (excepté le sujet 4 âgé de 60 ans mais qui a été un échec). Les sujets souffraient donc de maladies « liées à l’âge ». Les sujets 1, 2 et 5 souffraient probablement d’insuffisance cardiaque, en effet les cœurs paraissent hypertrophiés et dilatés. Cet élément n’est pas négligeable dans une étude sur l’apex puisque celui-ci appartient au ventricule gauche et souffre donc également d’une hypertrophie. Le sujet injecté (le sujet 5) souffrait d’athérosclérose, on imagine que c’est pour cette raison qu’on peut observer un tel réseau anastomotique. Le sujet 5 souffrait d’amylose. Les coupes ne sont pas tout à fait satisfaisantes, en effet l’idée de départ était de faire des coupes très fines (0,5 mm) afin de mettre en évidence, de manière précise, l’apex. Mais les moyens du laboratoire ne nous l’ont pas permis. 2) Méthodes a. Injection Les résultats auraient été surement plus satisfaisant si on avait injecté l’artère coronaire droite, car elle vascularise toute la partie inférieure de l’apex par les artères rétro ventriculaires. L’acide acétique n’a pas été injecté, les artères n’ont donc pas durci. La dissection a été difficile et a donné lieu à un certain nombre d’imprécisions. Cependant cette technique permet de garder une bonne souplesse cardiaque et d’injecter der artères perforantes relativement petites. 34 | P a g e b. dissection Les fibres des deux ventricules n’ont pas été disséquées ce qui ne permet pas d’avoir une étude aussi pertinente que l’on aurait pu l’espérer. D’autres photos plus intéressantes à postériori auraient dû être prises. Remarque : les coupes des sujets 2 et 3 n’ont pas été intégrées au mémoire. En effet elles n’ont pas été jugées suffisamment pertinentes. Les coupes du sujet 3 montraient seulement la finesse de l’apex. C. Applications clinique et chirurgicale Comme nous l’avons dit dans l’introduction, une bonne connaissance anatomique de l’apex est nécessaire. En effet de nombreuses interventions chirurgicales abordent cette région, notamment la pause de valve aortique par voie transapexienne. 1) Généralité La valvuloplastie est la deuxième cause de chirurgie cardiaque. Lorsque la valve se rétrécit par des dépôts de calcifications, ou d’autres causes, le traitement chirurgical est le remplacement de la valve par une prothèse mécanique ou biologique. Classiquement le changement de valve nécessite une sternotomie et la mise en place d’une circulation extra corporelle. C’est donc une intervention lourde. C’est pour remédier à cela qu’à été développée la pause de valve par voie transapicale. Cette technique est proposée pour des patients étant contre indiqués à la chirurgie classique. Ce sont donc des patients très fragiles. Cette technique doit encore être améliorée afin d’être proposé à un plus grand nombre. 2) Contraintes anatomiques La technique consiste à implanter la valve à l’aide d’un cathéter planté dans l’apex. La prothèse est ensuite mise en place à l’aide d’un ballonnet, l’ancienne reste à demeure. Il existe donc de nombreuses contraintes anatomiques, à savoir : - L’artère interventriculaire qui est classiquement décrite comme vascularisant l’apex. - L’épaisseur des fibres qui est souvent faible chez des patients insuffisants cardiaques. 35 | P a g e Prothèse Cathéter Apex Valvuloplastie transapicale Notre étude semble pouvoir affirmer que l’apex est vascularisé à la fois par l’artère interventriculaire, l’artère latérale du bord droit, l’artère rétroventriculaire et même peut être l’artère du bord droit. En effet aucune ne coure à sa surface mais leur trajectoire et le réseau anastomotique semble montrer qu’elles y concourent toutes. Quant aux fibres, l’apex est tellement fin que l’on a peine à croire qu’il supporte le cathéter. En effet le cathéter est implanté plus à gauche. Ce qui correspond dans notre étude aux fibres de torsion de pointe qui sont bien plus épaisses. Celles-ci sont très résistantes, forment trois couches et sont vascularisées par l’artère circonflexe et son artère latérale du bord gauche. Ce sont ces mêmes fibres qui entrent dans la composition de l’apex. L’artère interventriculaire antérieure, elle, passe seulement de manière très rapprochée sur le bord latéral droit de l’apex et ne semble donc pas gêner l’implantation du cathéter. Le cathétérisme cardiaque est une technique pleine d’avenir car elle est peut invasive. Il ne reste plus que maintenant à la sécuriser, afin de démontrer sa supériorité chez les patients non contre indiqués à la chirurgie classique. 36 | P a g e V. Conclusion L’apex n’a pas de vascularisation propre aucune artère ne court à sa surface. L’apex est vascularisé par des perforantes. Il est plutôt le point de concoure de l’artère interventriculaire antérieure, l’artère latérale du bord gauche, des artères rétroventriculaires et de l’artère latérale du bord droit. L’apex semble vascularisé par un réseau anastomotique entre toutes ses artères qui sont en rapport direct tout autour de lui. Le ventricule est bien constitué de trois couches de fibres distinctes. L’apex lui est formé seulement de la couche superficielle et de la couche profonde. Ce sont les fibres superficielles latérale du ventricule gauche qui forment en grande partie l’apex, Elles sont propres à celui-ci, font un tour et demi de spire et permettent la fonction ventriculaire. Ces fibres latérales gauches de l’apex sont vascularisées par l’artère latérale du bord gauche qui est donc très importantes fonctionnellement. Les fibres les plus latérales droites de l’apex sont presque verticales au niveau du ventricule gauche, elles ne permettent donc pas la contraction. Celles-ci font quand même un tour et demi de spire car elles naissent de la partie postérieure des ventricules. On peut expliquer la formation de l’apex comme ceci : les fibres sont d’abord dans le sens du tube cardiaque. Les fibres s’ horizontalisent lors de la plicature puis seule le ventricule gauche s’enroule sur lui-même dans le sens horaire (vue par l’apex). Le ventricule gauche (VG) tire les fibres du ventricule droit (VD) et forment le tourbillon de pointe. VD VG VD VG Ventricules vue par l’apex et torsion de pointe L’apex en tant qu’entité anatomique, par sa finesse et sa relative fragilité subit très peu d’interventions chirurgicales directement. Il est cependant, de par sa structure et sa vascularisation, un point central de l’anatomie et de la fonction cardiaque. Son étude est donc encore utile. Avec la révolution technique actuelle de nombreuses nouvelles méthodes d’imageries comme le tracking de fibres permettent l’exploration de l’apex. 37 | P a g e VI. Références bibliographiques Kamina, Tome III, Anatomie clinique 2ème édition, Maloine 2007 F.H Netter, Atlas d’anatomie Humaine, 3ème édition, Masson 2004 Moore, Dalley, Anatomie médicale, 2ème édition, De Boek Université, 2006 Larsen, Embryologie humaine, De Boek Université, 2001 G. Paturet, Traité d’anatomie humaine, Tome III, Appareil circulatoire, Masson 1958 H. Rouvière, H. Delmas, Anatomie humaine, Tome II, 15e édition, Masson, 2002 M. Shunke et al, Atlas d’anatomie prométhée, Maloine, 2007 Siew Yen Ho, Anatomy and Myoarchitecture of the left ventricular wall in normal and in disease, European journal of Echocardiography, 2009 E.M. Flecher, Remplacement percutané des valves sigmoïdiennes. Revue de la littérature, Annales de cardiologie et d’Angéiologie, 2005 Baptista et al, The cardiac apex and its superficial blood supply, Department of Anatomy, Medical College of Ohio, Toledo 38 | P a g e Apex cardiaque : vascularisation et structure Cardiac apex vascularization and structure Guillaume TREMBLAY, Régis GAUDIN, Olivier HAMEL, Antoine HAMEL, Stéphane PLOTEAU, Stéphane LAGIER, Yvan BLIN, Roger ROBERT, Jean-Michel ROGEZ Laboratoire d’anatomie Faculté de médecine de nantes BUT L’apex a un grand intérêt chirurgical, cependant de nombreux manuels d’anatomie ne distinguent pas l’apex anatomique, pointe du ventricule gauche que nous étudierons dans ce mémoire, de l’apex physiologique, échancrure interventriculaire. L’ouverture du ventricule gauche est souvent réalisée que ce soit pour la pause de valve percutanée ou le traitement chirurgical de lésions cardiaques congénitales. Une excellente connaissance de cette région est donc nécessaire. Nous tâcherons donc ici d’étudier l’apex anatomique et plus particulièrement sa structure fibrillaire et sa vascularisation. MATERIELS ET METHODES Cinq cœurs ont été disséqué, surtout deux ont permis la comprhéension de la vascularisation et de la structure de l’apex. Le premier à permi la description des fibres myocardiques et le second a été injecté, il a permi de décrire la vascularisation de l’apex. RESULTATS Le ventricule gauche est bien constitué de trois couches de fibres distinctes. L’apex lui est formé seulement de la couche superficielle et de la couche profonde. Ce sont les fibres superficielles latérale du ventricule gauche qui forment en grande partie l’apex, Elles sont propres à celui-ci, font un tour et demi de spire et permettent la fonction ventriculaire. Ces fibres latérales gauches de l’apex sont vascularisées par l’artère latérale du bord gauche qui est donc très importantes fonctionnellement. Les fibres les plus latérales droites de l’apex sont presque verticales au niveau du ventricule gauche, elles ne permettent donc pas la contraction. Celles-ci font quand même un tour et demi de spire car elles naissent de la partie postérieure des ventricules. Conclusion On peut expliquer la formation de l’apex comme ceci : les fibres sont d’abord dans le sens du tube cardiaque. Les fibres s’ horizontalisent lors de la plicature puis seule le ventricule gauche s’enroule sur lui-même dans le sens horaire (vue par l’apex). Le ventricule gauche tire donc les fibres du ventricule droit et forment le tourbillon de pointe. Quant aux vaisseaux ils descendent tous en direction de l’apex, l’artère circonflexe subit cette torsion. C’est un réseau anastomotique intra musculaire qui vascularise l’apex. Mots clefs : apex cardiaque, fonction ventriculaire, structure fibrillaire 39 | P a g e
