Appareil circulatoire : les vaisseaux

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1 Appareil circulatoire : les vaisseaux A. Présentation B. Composition et Organisation 1. Composition : les différents vaisseaux a. Artère Réseau Structure b. Veine Réseau Structure c. Capillaire, microcirculation Disposition Différentes structures d. Système lymphatique Réseau Structure Ganglion

2 2. Organisation de la circulation a. Circulation répartie en deux circuits : grande et petite circulation b. Cas particulier: Les systèmes porte c. Physiologie de la circulation C. Rôle et Fonctionnement 1. Nécessité d'un appareil circulatoire a. Rôle du système vasculaire b. Rôle du système lymphatique 2. Fonctionnement a. Transport Retour veineux Circulation lymphatique b. Echange

3 D. Mécanismes de Régulation 1. Baroréflexe 2. Système rénine angiotensine aldostérone 3. Peptide natriurétique 4. Exemple de régulation : hémorragie E. Un système universel? 1. Invertébrés a) Arthropodes b) Plathelminthes c) Annélides d) Mollusques e) Echinodermes 2. Vertébrés a) Différences dans la circulation vasculaire b) Différences dans la circulation lymphatique

4 TD2 Appareil circulatoire : les vaisseaux

5 A - Composition et Organisation 1) Composition A/ Un réseau artériel et veineux B/ Structure des Artères C/ Structure des Veines C/ Capillaires de la micro-circulation a) Disposition b) Trois structures différentes D/ Système lymphatique a) Un réseau lymphatique b) Capillaire lymphatique c) Ganglion lymphatique

6 A/ Un réseau artériel et veineux

7 B/ Structure des Artères La paroi artérielle est formée de trois tuniques : Tunique interne : Intima - Un endothélium - tissu conjonctif -une limitante élastique interne Tunique moyenne : Média - cellule musculaire lisse - une limitante élastique externe Tunique externe : Adventice -tissu conjonctif -vasa vasorum dans les artères de grand calibre: Vascularisation par des capillaires propres à l'artère

8 Il existe deux types d'artères : - les artères élastiques Diamètre : 1,5 cm Épaisseur : 1,0 mm Les principales sont l'aorte, le tronc brachiocéphalique, les artères subclavières, les artères carotides et les artères pulmonaires.. composition élevée en tissu élastique -les artères musculaires Elles sont très nombreuses et se sont les artères des organes.. composition faible en tissu élastique. composition très importante en cellules musculaires Diamètre : 6 mm Épaisseur : 1 mm Artériole : Diamètre : 37,0 µm Épaisseur : 6,0 µm

9 Diamètre : 5mm Épaisseur : 0,5 mm C/ Structure des Veines Tunique interne : Intima - Un endothélium - tissu conjonctif -une limitante élastique Interne Tunique moyenne : Média - cellule musculaire lisse - limitante élastique externe absente Veinule : Diamètre : 20,0 µm Épaisseur : 1,0 µm Tunique externe : Adventice -tissu conjonctif Présence de valvules empêchant le reflux du sang

10 C/ Capillaires de la micro-circulation a. Disposition On trouve 2 types de vaisseaux dans un lit capillaire : 1) Une dérivation vasculaire : constituée d'une métartériole et d'un canal de passage reliant directement l'artériole et la veinule 2) Des capillaires vrais : c'est ici que les échanges s'effectuent entre le sang et le liquide interstitiel Sphincter précapillaire : c'est un manchon de muscle lisse régulant l'écoulement du sang Diamètre : 9,0 µm Épaisseur : 0,5 µm

11 b. Trois structures différentes Capillaires continus - les plus répandus ( peau, muscle, tube digestif, appareil respiratoire,..) Structure : - lame basale - cellules endothéliales très jointives faible perméabilité -péricytes : ce sont des cellules contractiles

12 Capillaire fenestré On les retrouve dans les reins, les villosités de l'intestin grêle, les glandes endocrines,..etc Structure : - lame basale - cellules endothéliales perforées les pores augment la perméabilité

13 Capillaire discontinu ou Sinusoïde On les retrouve dans le foie, la rate, la moelle osseuse,..etc Structure : - lame basale incomplète - plus large et plus sinueux que les autres capillaires - les pores sont plus grands - cellules endothéliales séparées par de grandes fentes intercellulaires => forte perméabilité

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15 D/ Système lymphatique a. Réseau

16 b. Capillaires lymphatiques Disjonctions : fermées pression dans capillaire > pression de l'extérieur ouvertes pression dans capillaire < pression de l'extérieur

17 C. Structure d'un ganglion ou nœud lymphatique Ils servent à filtrer la lymphe et à produire des lymphocytes Taille : 5 à 20 mm Sens de l'écoulement ( ) : - plusieurs vaisseaux lymphatiques afférents pénètrent dans le nœud - un seul vaisseau efférent en sort Structure : - une couche externe : la capsule - le hile : zone où des vaisseaux sanguins entrent et où le vaisseau lymphatique sort -médula : lieu de production des Lymphocytes B et des macrophages -cortex : lieu de production des Lymphocytes T

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19 2) Organisation de la circulation Le système circulatoire est composé de deux sous-systèmes : Système cardiovasculaire Système lymphatique

20 2) Organisation de la circulation a) Circulation répartie en 3 circuits Grande circulation Petite circulation Circulation lymphatique b) Cas particulier : les systèmes porte Hépatique Hypothalamo-hypophysaire

21 a) Circulation systémique, «grande circulation» Apporter du sang oxygéné dans tout l'organisme 1 Veines caves aorte Ventricule gauche aorte vaisseaux afférents tissus vaisseaux efférents veines caves oreillette droite

22 b) Circulation pulmonaire, «petite circulation» Artère pulmonaire Permet au sang de se Veines recharger en O2 et de se pulmonaires décharger en CO2 Ventricule droit artère pulmonaire poumons échange O2/CO2 veines pulmonaires oreillette gauche

23 Circulation

24 Circulation sanguine : circuit fermé

25 c) Circulation lymphatique

26 c) Circulation lymphatique Région drainée par le conduit lymphatique droit Région drainée par le conduit thoracique

27 d) Cas particulier : le système porte Artère Veine Réseaux capillaires artério-veineux

28 d) Cas particulier : le système porte Artère Exemples : Système porte rénal Système porte entéro-hépatique Veine Système porte hypothalamohypophysaire Réseaux capillaires artério-veineux

29 d) Cas particulier : le système porte HYPOTHALAMUS HYPOPHYSE Système porte entéro-hépatique Système porte hypothalamo-hypophysaire

30 3) Physiologie de la circulation a) Débit sanguin, résistance et pression sanguine -définitions -facteurs influençant la résistance b) Pression sanguine systémique - introduction - pression artérielle - pression veineuse c) Vérification de l'efficacité de la circulation

31 3) Physiologie de la circulation a) Débit sanguin, résistance et pression sanguine Débit sanguin: volume de sang s'écoulant en un temps donné (ml/min) La vitesse du sang ne dépend pas de la proximité au cœur mais de la surface totale de coupe transversale du vaisseau

32 3) Physiologie de la circulation a) Débit sanguin, résistance et pression sanguine Résistance: force qui s oppose à l écoulement du sang dans les vaisseaux. Résulte de la friction du sang sur la paroi des vaisseaux. Résistance périphérique (RP): friction du sang sur la paroi des vaisseaux systémiques situés loin du cœur Pression sanguine: force que le sang exerce sur la paroi d'un vaisseau (mmhg) mmhg : pression exercée à 0 C par une colonne de 1 mm de mercure 1 mmhg = 133 Pa

33 3) Physiologie de la circulation a) Débit sanguin, résistance et pression sanguine 3 facteurs influencent la résistance périphérique (RP) (friction du sang sur la paroi des vaisseaux systémiques situés loin du cœur) Viscosité du sang Quand Vsc RP et quand Vsc RP Longueur totale des vaisseaux Quand L RP et quand L RP Diamètre des vaisseaux sanguins Quand D RP et quand D RP Les artérioles sont les principaux déterminants de la RP car leur diamètre peut varier

34 3) Physiologie de la circulation b) Pression sanguine systémique La pression sanguine diminue lorsqu on s éloigne du cœur : les vaisseaux exercent une résistance au débit. La baisse la plus abrupte de la pression se produit dans les artérioles Le gradient de pression assure l écoulement continuel du sang pression élevée pression faible

35 3) Physiologie de la circulation b) Pression sanguine systémique Pression artérielle (PA): pression sanguine dans les artères systémiques Valeurs moyennes de pression pour la circulation systémique : Systolique : 120mmHg Diastolique : 80 mmhg PA > 140/90mmHg : hypertension PA < 100/60mmHg : hypotension Rappel : Systole : éjection du sang Diastole : remplissage du cœur

36 3) Physiologie de la circulation b) Pression sanguine systémique Pression veineuse Allongé: veines superficielles: 6mmHg oreillette droite : 0mmHg Debout: Pression au-dessus du cœur au-dessous du cœur Pression veineuse très faible : Nécessité de mécanismes pour assurer le retour veineux

37 Capacité vasculaire Système veineux : réservoir sanguin Système artériel : distribution du sang aux organes 12% restants sont dans le cœur, le foie et la rate

38 3) Physiologie de la circulation c) Vérification de l'efficacité de la circulation Mesure de la pression artérielle : le pouls Pouls : onde de pression créée par les étirements/rétrécissements des artères élastiques à chaque battement du cœur Fréquence normale du pouls : 70 à 80 battements/min Tachycardie : pouls>100 Bradycardie : pouls< 50

39 3) Physiologie de la circulation c) Vérification de l'efficacité de la circulation Mesure de la PA : sphygmomanomètre : brassard+stéthoscope Pexercée> Psystolique Pexercée= Psystolique Pexercée= Pdiastolique

40 3) Physiologie de la circulation c) Vérification de l'efficacité de la circulation Mesure de la pression artérielle invasive : cathéter + scope

41 C. Rôle et fonctionnement du système vasculaire 1) Nécessité d'un appareil circulatoire a) Rôle du système cardiovasculaire b) Rôle du système lymphatique 2) Fonctionnement a) Mécanisme de transport b) Échanges

42 C. Rôle et fonctionnement du système vasculaire 1) Nécessité d'un appareil circulatoire Besoin de répartir uniformément les nutriments, gaz et métabolites afin de maintenir le métabolisme Distances de diffusion différentes

43 C. Rôle et fonctionnement du système vasculaire a) Rôle du système vasculaire Contribue à l'homéostasie des autres systèmes corporels en transportant et en distribuant le sang dans tout l'organisme Sang CO2 Capillaires pulmonaires O2 Nutriments, H2O, H Capillaires du tube digestif Urée, H2O, H+ Capillaires des reins + (globules rouges, leucocytes, plaquettes, plasma)

44 3) Rôle et fonctionnement du système vasculaire a) Rôle du système lymphatique - Rôle nutritif - Élimination des déchets du métabolisme - Participation aux mécanismes de défense (phagocytose, défenses humorales, défenses cellulaires) Tissus intercellulaires Lymphe Déchets, Corps étrangers.. Leucocytes Ganglion lymphatique Veine (Filtration sous-clavière Production de lymphocytes)

45 3) Rôle et fonctionnement du système vasculaire a) Rôle du système lymphatique Pathologies liées aux dysfonctionnements du système lymphatique : - lymphœdèmes - éléphantiasis

46 Partie 2 Transports & Echanges

47 1)Transports

48 a) Artères Elastiques Pompes passives Maintiennent constant le Flux sanguin

49 b) Retour Veineux

50 Vis a tergo : Pression cardiaque restante Vis a fronte: Aspiration auriculaire et pompe respiratoire Vis a Latere:Pression des muscles squelettiques

51 c)circulation Lymphatique

52 Semblable au retour veineux : Action des muscles squelettiques Pompe respiratoire Fibres musculaire lisses Aspiration

53 2) Echanges

54 a)structure cellulaire et échanges a1)capilaire sanguin

55 Substances hydrosulubles (paracellulaire) : Fenestration Jonction cellulaire Lipophille et Molécules volumineuses : (transcellulaire) Diffusion Pinocytose

56 a2) Capilaire lymphatique

57 Jonction cellulaire : Large et en "strate" Fibre de collagéne : Lié aux fibres du milieux intersticiel

58 b)activité tissulaire et echanges b1)debit D = P/r avec D : Debit P: Pression r: Resistance Si r diminue alors D augmente

59 b2)activité metabolique Pour L'OxyHemoglobine (Oxygéne + Hemoglobine ) la dissociation dépends de : La baisse du PH Hypoxie (manque d'oxygéne) L'augmentation de la température

60 c)pression hydrostatique et osmotique

61 Gradiant de pression : Deplacement de matiére du milieux de plus forte pression vers un milieux de plus faible pression => Pression Hydrostatique Gradiant de concentration : Déplacement de matiére du milieux le moins concentré vers le milieux le plus concentré => Pression Osmotique

62 Il en découle que : PNF=(PHc-PHli)-(POc-POli) avec : PNF : pression net de filtration PHc: Pression Hydrostatique Capilaire PHli: " " Lqd Intersticiel POc: " Osmotique Capilaire POli: " " Lqd Intersticiel

63 D. Régulation du système circulatoire 1. Le baroréflexe 2. Le Système Rénine Angiotensine Aldostérone 3. Les facteurs/peptides Natriurétiques 4. Exemple de régulation: Hémorragie

64 Pourquoi ces régulations sont-elles nécessaires? Elles sont nécessaires pour maintenir l homéostasie à l intérieur des vaisseaux. Elles permettent l adaptation de la pression en fonction des besoins de l organisme au cours du temps L hypertension peut provoquer des lésions au niveau des organes L hypotension peut entraîner un défaut d irrigation de certaines régions du corps, donc un manque d oxygénation

65 1. Le baroréflexe Les barorécepteurs: Ils constituent le point d entrée dans le mécanisme de contrôle de la pression artérielle. Ils sont sensibles aux variations de cette pression. Ils se déchargent de manière périodique et inhibent l aire pressive

66 La décharge des Barorécepteurs régule l activité des neurones de l aire pressive. Ces aires agissent en permanence sur le système nerveux sympathique Elles ont des effets antagonistes

67 Le système nerveux Sympathique: Le système nerveux sympathique reçoit en permanence des informations des aires pressive et dépressive contradictoires d intensité différente. Il agit en conséquence directement sur les muscles lisses par l intermédiaire des synapses noradrénergiques à la jonction entre le sympathique et la cellule musculaire lisse pour induire ou non sa contraction. => Modification de la PA Il agit aussi au niveau des glandes médulo-surrénales qui libèreront ou non de l Adrénaline dans la circulation qui entraînera une vasoconstriction. => Modification de la PA

68 Exemple: en cas de baisse de la pression artérielle. Aire Pressive Aire Dépressive Barorécepteur Système Nerveux Sympathique Glandes médulosurrénales Muscle lisse Vaisseaux Vasoconstriction Hausse PA

69 2. Le système Rénine Angiotensine Aldostérone Baisse PA Rénine Angiotensinogène Angiotensine I Angiotensine II

70 L Angiotensine II: Elle agit directement sur les vaisseaux pour induire la contraction des muscles lisses => Hausse PA Elle stimule la production d aldostérone au niveau des cortico-surrénales. Elle stimule la libération de vasopressine

71 L Aldostérone: C est une hormone stéroïde Elle permet la réabsorption de Na + au niveau du rein, ainsi qu une réabsorption passive d eau. => Hausse PA

72 La Vasopressine (ADH): Barorécepteurs Angiotensine II Osmocepteurs Hypothalamus Vasopressine Augmentation de la réabsorption d eau =>Hause de la Volémie Vasoconstriction => Hause PA

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74 3. Les facteurs/peptides Natruirétiques Ils en existent 3 différents: Le Facteur Atrial Natriurétique (ANF) Le Peptide Cérébrale Natriurétique (BNP) Peptide C (CNP)

75 Facteurs Natriurétiques Rénine Fibre musculaire lisse Baisse de l'angiotensine II donc baisse du taux d'aldostérone => baisse de PA Hypothalamus Vasodilatation Augmentation de la perméabilité capillaire Baisse de la production d'adh => baisse de PA => baisse de PA

76 4. Cas de régulation: l'hémorragie

77 E / Un système universel? 1. Invertébrés a) Arthropodes b) Plathelminthes c) Annélides d) Mollusques e) Echinodermes 2. Vertébrés a) Différences dans le système circulatoire sanguin b)différences dans le système lymphatique

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79 Les Arthropodes «Qui possède des membres articulés» Ecrevisse Bleue Scolopendre Limule Sauterelle verte Pycnogide antarctique Chirocephalus diaphanus

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82 Les plathelminthes «Les vers plats» Exemples de planaires Petite Douve (parasite) Prostheceraeus vittatus Pseudoceros bifurcus Néodermata (parasite)

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84 Lombric terrestre (oligochètes) Eulalia viridis (polychètes) Les Annélides Spirobrancheus giganteus (polychètes) Tomopteris (polychètes) Sangsue (achètes) Sabelle (polychètes) Polychètes : Qui a beaucoup de soies (baguettes chitineuses, structures rigides non cellulaires) ; Oligochètes : qui a peu de soies ; Achètes : sans soies.

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87 Chiton, Lepidochitona cinerea Les Mollusques Aplysie Nautile (phréhistorique, disparu) Naticarius orientalis Chromodoris kuniei (Nudibranche) Hapaloclaena lnulata (Poulpe vénimeux)

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89 Etoile de mer bleue (Astérides) Crinoïdes Oursin (Echinidés) Ophiure Thelenota ananas (Holothurie, concombre de mer) Les Echinodermes

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91 Les Vertébrés Les mammifères Les reptiles Les oiseaux Les amphibiens Les poissons

92 Schéma général de l'organisation de l'appareil circulatoire d'un Vertébré

93 Le système artériel - Arcs aortiques formés à partie de l'aorte dorsal, nombre variable - Artères céphaliques : Carotide interne irrigue les organes intra-/extracrâniens ; Carotide externe irrigue la région mandibulaire. Sang plus riche chez les Amphibiens. Deux artères cérébrales en plus chez les Mammifères. - Artère du membre antérieur issue de l'aorte dorsale chez les poissons, des arcs aortiques pour les autres Vertébrés. - Artère du membre inférieur simple chez les Poissons, doubles chez les autres Vertébrés (externe et interne).

94 Le Système Veineux - Veines vitellines : 2, une sous-intestinale et une caudale. La sousintestinale est différenciée et modifiée pour devenir le système porte hépatique. - Veines cardinales (=veines portes). Veine cardinale postérieur se capillarise autour des reins pour former le système porte rénal, disparu chez les Mammifères. - Veine abdominales et ombilicales : Chez les Amphibiens, les 2 fusionnent en une veine abdominale, chez les Amniotes, ombilicales alimentent le placenta, disparaissent chez l'adulte. - Veine pulmonaire ne se jette pas dans le sinus péricardique (Poissons) mais dans l'atrium gauche (autres Vertébrés)

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96 Système circulatoire des reptiles (équivalent à celui des amphibiens)

97 Autres différences Hématose du sang : Branchiale chez les Poissons, pulmonaires et cutanée pour les Amphibiens (+ oesophagienne et laryngienne) et chez les Reptiles, exclusivement pulmonaires chez les Oiseaux et les Mammifères. Poissons, Amphibiens et Reptiles ont un système porte rénal et hépatique. Mammifères et Oiseaux n'ont que le système porte hépatique. Existence d'un système sanguin secondaire chez les Poissons dans la nageoire caudale, à très faible hématocrite (proportion du volume de cellules en fonction du volume total). Eté confondu avec un système lymphatique pas de système lymphatique chez les Poissons.

98 Le système lymphatique - Système superficiel très développé chez les Amphibiens. - Communications très nombreuses avec système veineux chez Amphibiens Urodèles et Apodes. 3 régions chez les autres: antérieure (veines cardinales antérieures/ jugulaires) ; moyenne (veines cardinales postérieures/ cave postérieure) ; postérieur (veines caudales/ pelviennes), absente chez les Oiseaux et Mammifères. - Présence de valvules dans les vaisseaux lymphatiques des Oiseaux et des Mammifères. Urodèles Apodes

99 Coeur(s) lymphatique(s) Coeurs lymphatiques : induit un mouvement lent et irrégulier, correspondant à des portions différenciées de vaisseaux,contractiles, possédant des fibres musculaires, situés près des débouchés veineux. Système de valvules à l'entrée et la sortie du coeur. Apodes : centaine de coeurs Urodèles : dizaine de coeurs Anoures : Un ou plusieurs dans la partie postérieure (sacrum), un dans la partie antérieure (cervicale) Reptiles et Oiseaux : Un au niveau du sacrum Mammifères : pas de coeurs lymphatiques Circulation due à la pression des organes

100 Schéma de l'organisation de l'appareil circulatoire sanguin d'un Vertébré à circulation simple

101 Schéma de l'organisation de l'appareil circulatoire sanguin d'un Vertébré à circulation double