Le système circulatoire: Introduction

Le système circulatoire: Introduction Oryx : Augmentation de temperature du corps jusqu à 45 C 0 mètres à 2000 mètres 1h de plongée parfois 16 millions Pa (= colonne de 150 m de plomb sur chaque m2 du corps)

Le système circulatoire: Introduction Roles: Système circulatoire achemine l oxygène en lien avec le système respiratoire Régulation de la pression et de la température corporelle Transport du glucose, des métabolites et d hormones pour l utilisation par les différents organes Transport des déchets azotées jusqu au rein

Le système circulatoire: Introduction Deux grand systèmes: I. Le système cardio-vasculaire (transport du sang) - A) Vaisseaux sanguins (tuyaux) (partie 1) Les artéres et les veines (non traité) - B) Cœur (pompe) (partie 2)

Le système circulatoire: Introduction Deux grand systèmes: I. Le système cardio-vasculaire (sang) - A) Vaisseaux sanguins (tuyaux) (partie 1) Les artéres et les veines (non traité) - B) Cœur (pompe) (partie 2) II. Le système lymphatique (lymphe) - Vaisseaux lymphatique (non traité)

Le système circulatoire: Introduction Le sang: Assemblage de plasma, d erythrocytes (anucléé chez les mammifères) + leucocytes + plaquettes (immunité et thrombocitose) Plasma: Substance ou structure de base (sorte de tissue) pour les érythrocytes Erythrocyte: Cellule de stockage de l hémoglobine (µm humain 80 µm chez certaines salamandres) Origine hémo-poïétique intra-osseuse

I.A. Les vaisseaux sanguins: structure Tunica intima Tunica media Tunica adventitia Artères Lumière (intérieure) IEM EEM Vasa vasorum Membrane élastique interne = IEM Membrane élastique externe = EEM Tunica intima = cellules endotheliales Tunica media = zone très variable entre artères (muscle lisse et fibre élastique) et veines (muscle lisse, peu élastique) Tunica adventitia = tissus fibreux connectifs Artères transportent le sang en dehors du cœur. O2+

I.A. Les vaisseaux sanguins: structure Tunica intima Tunica media Artères Lumière (intérieure) IEM Artèriolles Tunica adventitia EEM Vasa vasorum Membrane élastique interne = IEM Membrane élastique externe = EEM

I.A. Les vaisseaux sanguins: structure Tunica intima Tunica media Artères Lumière (intérieure sang) IEM Capillaires, Veinules, Veine Tunica adventitia EEM Vasa Vasorum (récupère sang interstitielle) Membrane élastique interne = IEM Membrane élastique externe = EEM Les veines transportent le sang vers le cœur. O2-

I.A. Les vaisseaux sanguins: structure Tunica intima Tunica media Artères Lumière (intérieure sang) IEM Capillaires, Veinules, Veine Tunica adventitia EEM Vasa Vasorum (récupère sang interstitielle) Présence de muscles lisses dans les artères et de veinules responsables de la vasodilatation et vasoconstriction = variation et contrôle de la pression sanguine. MAIS AUSSI innervation nerveuse + zone de contrôle de la température.

I.A. Les vaisseaux sanguins: structure Tunica intima Tunica media Artères Lumière (intérieure sang) IEM Capillaires, Veinules, Veine Tunica adventitia EEM Vasa Vasorum (récupère sang interstitielle) Paroi des veinule et capillaire très fines pour faciliter les échanges de nutriments et de gazes

I.A. Les vaisseaux sanguins: structure Systole: ventricule contracté Pression sanguine Diastole: pression grâce à élasticité Aire en cross-section total: friction ou résistance L hémodynamique

I.A. Les vaisseaux sanguins: structure Systole: ventricule contracté Pression sanguine Diastole: pression grace à élasticité Aire en cross-section total: friction ou résistance Corrélation positive entre Pression et friction pendant diastole

I.A. Sang et vaisseaux sanguins Systole: ventricule contracté Pression sanguine Diastole: pression grace à élasticité Aire en cross-section total: friction ou résistance Corrélation négative entre Pression et friction pendant systole très faible

I.A. Les vaisseaux sanguins: structure Pression: Systole: 120 Diastole: 80 Pression: Systole: 260 Diastole: 160

I.A. Les vaisseaux sanguins: structure LES VEINES = UN SYSTEME DE COLLECTE Les veines ramènent le sang vers le cœur et font face à une faible pression.

I.A. Les vaisseaux sanguins: structure LES VEINES = UN SYSTEME DE COLLECTE Les veines ramène le sang vers le cœur et font face à une faible pression. Deux adaptations intrinsèque à tout les vertébrés: - VEINE SITUE ENTRE MUSCLE ET ZONE AVEC FORTE PRESSION (POUMON) - SYSTEME DE VALVE PRESENT (SAUF DANS ZONES DE COLLECTES DE SANG tel que les OS et aussi ORGANES tq CERVEAU= pression et gravité)

I.A. Les vaisseaux sanguins: structure La microrégulation régule et collecte l activité métabolique au niveau cellulaire Lit capillaire Sphincter précapillaire Artériole Veinule Lien direct entre vaisseaux Le sphincter pré-capillaire possède des muscles lisses qui vont être contracté ou non suivant les besoins (régulation nerveuse, hormonale ou autorégulation)

I.A. Les vaisseaux sanguins: structure Micro-circulation régule changement de pression de temperature etc Ex. Vasoconstriction - vasodilatation

I.A. Les vaisseaux sanguins: structure La microcirculation représente 96,500 km de conduit chez l homme. Pas assez de sang pour remplir tout ces conduits. Ces conduits s activent en fonction de l activité de l organisme et des organes. Problème en lien avec mauvaise distribution de sang: Ischemie (sportifs), trouble de l hypotension (venins qui agisse sur ça chez les serpents)

I.A. Circulation sanguine: notion d embryologie Origine mésodermique ou mésenchymateuse: 1) Formation d îlots sanguins et début d hémopoièse

I.A. Les vaisseaux sanguins: embryologie Ectoderme Mesoderme Ilot sanguins Vitellus Endoderme Mesoderme Ilot sanguins Vitellus Endoderme Vaisseaux sanguins Cellule sanguine Endothelium Endoderme

I.B. Les vaisseaux sanguins: la circulation Deux grands types de circulation sanguine: - Circulation simple

I.B. Les vaisseaux sanguins: la circulation Circulation simple «Poissons» Coeur Poumon Système capillaire Poumon Coeur

I.B. Les vaisseaux sanguins: la circulation Deux grands types de circulation sanguine: - Circulation simple - Circulation double

I.B. Les vaisseaux sanguins: la circulation Circulation double Amniotes Système capillaire Poum on Coeur

I.B. Les vaisseaux sanguins: la circulation Deux grands types de circulation sanguine: - Circulation simple Cœur à quatre compartiments, Sinus veineux, Atrium, Ventricule, Bulbus cordis

I.B. Les vaisseaux sanguins: la circulation Deux grands types de circulation sanguine: - Circulation simple - Circulation double Cœur plus compartimentaté chez les vertébrés

Aorte ventrale Carotide externe

Passage dans arche Carotidienne de sang non oxygéné

Puis passage dans arche aortique de sang oxygéné

Organes Arc aortique dorsale Cerveau

3) Artère mesentéric postérieure (intestin grêle) 3 Aortes dorsales non paires 2) Artère mesentéric antérieure (intestin grêle) 1) Artère céliac (foie, rate, estomac) Aorte dorsale paire

Veine et sinus cardinales Veines abdominales latérales

Système de veine porte hépathique et reinales: transport de Nutriment et de déchet vers zone d excretion ou de stockage Position postérieur de système porte rénale: améliore filtration via les mouvements musculaires postérieures

Spiracle des requins Vestige de l arc branchiale 1

Arc carotide = Sang avec O2 Arc aortique = Sang avec O2 C Arc 1 -

Système circulatoire ancestrale des vertébré actuelles Entre 8 et 12 arches aortiques (12 chez certain agnathes fossiles et requins)

Système circulatoire ancestrale des vertébré actuelles DORSALE Artère efférente INTERNE EXTERNE Artère afférente VENTRALE Entre 8 et 12 arches aortiques (12 chez certain agnathes fossiles et requins)

I.A. L évolution du système aortique chez les vertébrés DORSALE INTERNE EXTERNE Artère afférente VENTRALE 8 arches aortiques chez lamproie et myxines

I.A. L évolution du système aortique chez les vertébrés DORSALE Artère efférente DORSALE INTERNE VENTRALE EXTERNE Artère afférente VENTRALE 8 arches aortiques chez lamproie et myxines

4 arches aortiques chez Téléostéens Aorte Artère carotide interne Branchie interne Artère carotide externe Spiracle présent chez chondrostéens

4 arches aortiques chez Téléostéens Aorte Artère carotide interne Branchie interne Artère carotide externe

Arc carotide = Sang avec O2 Arc 1 & 2 - Arc aortique = Sang avec O2 C C

3 arches chez les Sarcoptérygiens de type «Poissons» Artère pulmonaire (efférentes) Poumon Aorte Artère carotide interne Poumon connecté à branchie Veine pulmonai re Branchie interne Artère carotide externe Mise en place de l artère pulmonaire Innovation clé: Mis en place d atrium droit et gauche

3-4 arches chez les Sarcoptérygiens de type «Poissons» Artère pulmonaire Poumon Aorte Artère carotide interne Poumon connecté à branchie Veine pulmonai re Branchie interne Artère carotide externe Mise en place de l artère pulmonaire Perte d arcs aortiques 3 et 4

Mise en place de veine pulmonaire sur l arc 6 Arc carotide = Sang avec O2 Arc 1 & 3& 4 - Arc aortique = Sang avec O2 C C

Branchie externe Artère carotide interne Poumon Non connecté à branchie Branchie interne Artère carotide externe Mise en place de l artère pulmonaire Disparition d arcs branchiaux 1 & 2 Plus de branchies sur l arc 6

Arc aortiques 1 & 2 perdus Branchie externe Artère carotide interne Poumon Artère carotide externe Branchie interne Mise en place de l artère pulmonaire Disparition d arc branchiaux

Un problème majeurs des «poissons» à poumon et des amphibiens est le mélange du sang oxygéné et non oxygéné Sont-ils mal adaptés?

Disparition de canal carotid: Séparation d artère pulmonaire vis à vis de système veineux postérieur

Arc 1 & 2 - & 6* Mise en place de 2 veines pulmonaires sur l arc 6 Arc carotide = Sang avec O2 Arc aortique = Sang avec O2

Arc 1 & 2 - & 6* Séparation entre la partie antérieure et postérieure de la carotide Arc carotide = Sang avec O2 Arc aortique = Sang avec O2

Respiration cutanée

Arc 1 & 2 & 5 & 6* Séparation entre la partie antérieure et postérieure de la carotide Mise en place de 2 veines pulmonaires sur l arc 6 Arc carotide = Sang avec O2 Arc aortique = Sang avec O2

Aorte dorsale Arc sytémique Canal carotide Artère carotide interne Tronc pulmonaire Arc systémique droit Arc systémique gauche Artère carotide externe

Aorte dorsale Arc aortique sytémique Canal carotide Artère carotide interne Tronc pulmonaire Arc aortique systémique droit Arc aortique systémique gauche Artère carotide externe Différentiation d un tronc pulmonaire

Aorte dorsale Arc aortique sytémique Canal carotide Artère carotide interne Tronc pulmonaire Arc aortique systémique droit Arc aortique systémique gauche Artère carotide externe 2 poumons

Arc 1 & 2 & 5 & 6* Mise en place de 2 veines pulmonaires sur l arc 6 Arc carotide = Sang avec O2 Arc aortique = Sang avec O2

Aorte dorsale Arc aortique sytémique Canal carotide Artère carotide interne Tronc pulmonaire Arc aortique systémique droit Arc aortique systémique gauche Artère carotide externe Arc aortique systémique x 2 et asymétrique (droit > car relié à plus de vaisseaux sanguins)

Aorte dorsale Arc aortique sytémique Canal carotide Artère carotide interne Tronc pulmonaire Arc aortique systémique droit Arc aortique systémique gauche Artère carotide externe Fusion dorsal des arc systémique en aorte dorsale Voie vers la tête et le corps

Arc 1 & 2 & 5 & 6* Arc aortique se divise en 2 Séparation entre la partie antérieure et postérieure de la carotide optionel Mise en place de 2 veines pulmonaires sur l arc 6 Arc carotide = Sang avec O2 Arc aortique = Sang avec O2

Artère carotide interne Arc pulmonaire Arc aortique systémique droit Artère brachiocéphalique Artère carotide externe Différentiation d un arc pulmonaire

Artère carotide interne Arc pulmonaire Arc aortique systémique droit Artère brachiocéphalique Artère carotide externe Arc systémique droit devient prédominant

Artère carotide interne Arc pulmonaire Arc aortique Artère carotide systémique droit externe Artère brachiocéphalique Artère brachiocéphalique présente (tortue, croco et oiseaux)

Arc 1 & 2 & 5 & 6* Arc aortique DROIT dominant Séparation entre la partie antérieure et postérieure de la carotide Arc carotide = Sang avec O2 Arc aortique = Sang avec O2

Artère carotide interne Arc pulmonaire Arc aortique systémique gauche

Artère carotide interne Arc pulmonaire Arc aortique systémique gauche Arc systémique gauche devient prédominant

Artère carotide interne Arc pulmonaire Arc aortique systémique gauche Artère carotide issu de l arc 3

Arc 1 & 2 & 5 & 6* Arc aortique GAUCHE dominant Séparation entre la partie antérieure et postérieure de la carotide Mise en place de 2 veines pulmonaires sur l arc 6 Arc carotide = Sang avec O2 Arc aortique = Sang avec O2

I.C. Le coeur Le cœur : organe constitué d un endothélium et de muscle strié cardiaques servant à pousser et à aspirer le sang Roussette: cœur qui déplace 7.5 litres de sang par heure Giraffe: cœur qui déplace 1,200 litres de sang par heure Tachycardie (x5) versus brachycardie (1/50) Rôle de compartimentation de sang oxygéné et non-oxygéné

Formation du cœur Crête neurale Notochorde Cellule angiogenique Mesenchyme céphalique Ectoderme Epaississement du Splanchnomesoderme 1) Début de migration de Splanchno mesoderme

Formation du cœur Tube digestif antérieur Cavité péricardiaque Epimyocardium Tube endocardial fusion de la portion antérieur de l intestin 2) Formation de tubes de l endocardes qui sont une structure paire issu de l épimyocardium

Tube digestif antérieur Endocardium Cavité péricardiaque Myocardium Mesocardium (disparait) 2) Fusion des tubes de l endocardes formant l endocardium = zone endothelial Myocarde = zone musculaire

Obtention de cœur à quatre compartiments, Sinus veineux, Atrium, Ventricule, Bulbus cordis Bulbus cordis Ventricule Atrium Sinus veineux Sinus veineux Bulbus cordis Ventricule 1) Sinus veineux: première chambre à recevoir sang veineux 2) Connecté à Atrium 3) Connecté à Ventricule 4) Connecté à Bulbus cordis 5) Connecté à Artères

SINUS VEINEUX VALVE SINOATRIAL ATRIUM AORTE VENTRALE VENTRICULE VALVE ATRIOVENTRICULAIRE VALVE BICUSPIDE Trois chambres chez la lamproie et la myxine Pas de contraction provoque par des nerfs mais par reflexe de Frank-Starling

Reflexe de Frank-Starling: la force des contraction est ajusté par la pression vasculaire (ex. plus forte pendant activité physique) dès que le sang veineux revient vite ou lentement Augmentation du rythme cardiaque pendant l éffort à cause des changement de pression vasculaires MAIS AUSSI DES CŒUR ACCESSOIRES

I.A. Circulation sanguine Deux grands types de circulation sanguine: - Circulation simple Cœur à quatre compartiments, Sinus veineux, Atrium, Ventricule, Bulbus cordis

VALVE SINOATRIAL SINUS VEINEUX CAVITE PERICARDIQUE CONE ARTERIELLE ATRIUM VENTRICULE PERICARDE VALVE ATRIOVENTRICULAIRE VALVE CONIQUE Quatre parties distinctives séparées par des valves (ferme avec la pression) Zone d échange d oxygène au niveau de trabécules du PERICARDE

SINUS VEINEUX ATRIUM CONE ARTERIELLE CONE ARTERIELLE VENTRICULE Différence SINUS VEINEUX VENTRICULE ATRIUM BULBE ARTERIELLE BULBE ARTERIELLE VENTRICULE

Contraction du ventricule => valve atrioventriculaire se ferme et le sang est expulsé du ventricule pendant que l atrium se remplit Systole

Relaxation du ventricule => valve atrioventriculaire s ouvre et le sang rentre dans le ventricule pendant que l atrium se vide Diastole

1) Relaxation du sinus veineux & atrium

2) Contractionde l atrium Ferme valve sino-atrial

3) Atrium se relaxe Ferme valve atrio-ventriculaire

4) Contraction du ventricule

I.A. Circulation sanguine Deux grands types de circulation sanguine: - Circulation simple Cœur à quatre compartiments, Sinus veineux, Atrium, Ventricule, Bulbus cordis Oui mais les poissons à poumons? Y a t-il un mélange de sang artériel et veineux?

L ATRIUM ET LE VENTRICULE SONT SEPARE EN DEUX PAR DES SEPTUMS ET DES JONCTIONS VALVE SINOATRIAL SINUS VEINEUX CHAMBRE ATRIAL GAUCHE (GRANDE) SEPTUM INTER-ATRIAL PARTIEL ATRIUM JONCTIONS ATRIOVENTRICULAIRE SEPTUM INTER-VENTRICULLAIRE CHAMBRE ATRIAL DROITE (PETITE) VENTRICULE VALVE BICUSPIDE AORTE VENTRALE VALVE ATRIOVENTRICULAIRE

I.A. Circulation sanguine Deux grands types de circulation sanguine: - Circulation simple - Circulation double Le cœur est plus compartimenté chez les vertébrés

Différentes adaptations mais leurs morphologies cardiaques dans tout ca? Crapaud des pluie désertique Respiration pulmonée Grenouille volante (Borneo) Respiration cutanée et pulmonée Crapaud du lac Titicaca (Perou) Respiration cutanée

VEINE PULMONAIRE VALVE SINOATRIAL SINUS VEINEUX CHAMBRE ATRIAL GAUCHE (GRANDE) CHAMBRE ATRIAL DROITE (PETITE) VALVE ATRIOVENTRICULAIRE VENTRICULE PAS DE DIVISION VENTRICULAIRES!!! VALVULE SPIRALEE

VEINE PULMONAIRE CHAMBRE ATRIAL GAUCHE (GRANDE) SPHINCTER BLOQUE FLUX PULMONAIRE EN PLONGEE

TRABECULES CE SONT LES TRABECULES DU VENTRICULES QUI SEPARENT LE SANG OXIGENE ET NON OXYGENE

L ATRIUM ET LE VENTRICULE SONT SEPARE EN DEUX PAR DES SEPTUMS ET DES JONCTIONS VALVE SINOATRIAL CHAMBRE ATRIAL GAUCHE (GRANDE) SEPTUM INTER-ATRIAL PARTIEL ATRIUM JONCTIONS ATRIOVENTRICULAIRE SEPTUM INTER-VENTRICULLAIRE CHAMBRE ATRIAL DROITE (PETITE) VENTRICULE VALVE BICUSPIDE AORTE VENTRALE VALVE ATRIOVENTRICULAIRE

TRABECULES CE SONT LES TRABECULES DU VENTRICULES QUI SEPARENT LE SANG OXIGENE ET NON OXYGENE

CŒUR A 3 CHAMBRES Canal inter-ventricullaire CŒUR A 4 CHAMBRES Foramen de Panizza

CŒUR A 2 CHAMBRE CŒUR A 3 CHAMBRE CŒUR A 4 CHAMBRE

Remplissage des deux Atriums

Pas de mélange de sang oxygéné Et non oxygéné FLUX PULMONAIRE NORMAL Mélange de sang oxygéné Et non oxygéné REDUCTION DE FLUX PULMONAIRE