Le Médiastin Le thorax est occupé par des organes vitaux : le cœur, les deux poumons et les formations qui leur sont annexés; ainsi que celles qui sont en transit. L analyse d une tranche de section horizontale met en évidence la subdivision de la cavité thoracique en trois compartiments orientés dans le sens antéro-postérieur : - Les deux latérales sont occupées par les poumons droit et gauche et leur enveloppe pleurale. - L espace intermédiaire étendu du sternum au rachis est le médiastin, il est occupé par le cœur, les gros vaisseaux qui s en émergent, les pédicules pulmonaires, la trachée, l œsophage, les troncs nerveux et le canal thoracique. Sch. med-01 Topographiquement, cet espace médiastinal est organisé en fonction de deux plans : - un plan frontal (f/f ) dans lequel s inscrit la trachée et sa bifurcation, il en résulte deux compartiments principaux, dorsal ou postérieur et ventral ou antérieur; - un second plan, horizontal (h/h ), coupe la jonction T4/T5 tout en rasant la bifurcation trachéale, il subdivise le médiastin antérieur en deux étages, inférieur (a) et supérieur (b).
2 Sch. med-02 Sch. med-03 Sch. med-04 ff : plan frontal (trachéal) / hh : plan horizontal joignant le disque T4-T5 à la jonction manubrium - corps du sternum Compartiments médiastinaux : a = antéro-inférieur (cardiaque) / b = antéro-supérieur (aorte ascendante - artère pulmonaire - veines caves et affluents. a & b = compartiments postérieurs, inf. & sup. occupés par les organes transitant par le thorax (aorte descendante, veines azygos, œsophage, etc Schéma de droite : coupe transversale du médiastin passant par le niveau T5 : A & P : compartiments antérieur & postérieur. 1 : bifurcation trachéale / 2 : œsophage / 3 & 3 crosse de l aorte passant au-dessus de l artère pulmonaire et la bronche souche gauche / 4 : tronc de l artère pulmonaire avant sa bifurcation 5 : tronc de la veine cave supérieure / 6 : plèvre médiastinale. Cette orientation spatiale permet de situer un organe donné par rapport à l ensemble, c est ainsi que le cœur (a) occupe l étage inférieur du médiastin antérieur, tandis que l œsophage ou l aorte descendante transitent par le médiastin postérieur (a /b ). 2
3 Disposition générale des troncs annexés au cœur et poumons A - L observation de face du médiastin antérieur montre la masse cardiaque qui occupe l étage inférieur, les trois troncs vasculaires qui en émergent s épanouissent dans l étage supérieur: le tronc de gauche est l artère pulmonaire qui se divise aussitôt en deux branches dirigées chacune vers le poumon correspondant; la crosse de l aorte monte contre le flanc droit de l artère pulmonaire, s enroule audessus de sa bifurcation, puis enjambe l origine de la bronche gauche pour passer dans le médiastin postérieur; enfin la veine cave supérieure (VCS), moulée sur le flanc droit de l aorte. Sch. med-05 Les troncs issus de la crosse de l aorte et ceux aboutissant à la VCS sont disposés en deux plans, celui des veines étant antérieur. Ils assurent l irrigation de la tête, du cou et des membres supérieurs. La veine cave supérieure (3) est le confluent de deux troncs veineux brachio-céphaliques, droit (bc) et gauche (bc ). Ce dernier décrit un trajet oblique, donc plus long, pour rejoindre la VCS située à droite. Chaque tronc est à son tour le confluent d une veine sous-clavière (sc/dsc ), ramenant le sang d un membre supérieur, et d une veine jugulaire (j/j ), voie de drainage du sang d une moitié de la tête et du cou. 3
4 Du segment horizontal de la crosse de l aorte (2) montent trois troncs artériels: l artère sous-clavière gauche (a ) destinée au membre supérieur du même côté; l artère carotide primitive gauche (b ) destinée à l irrigation de la moitié gauche du territoire cervico-céphalique; enfin le tronc artériel brachio-céphalique (c), qui se scinde à la hauteur de la 1 côte, en artère sous-clavière (a) et carotide primitive (b) droites. Sch. med-06 4
Le fond de l espace compris entre les volumineux troncs vasculaires est occupé par la trachée (t) et l œsophage (o), ces deux conduits sont habituellement masqués chez l enfant par le thymus. Enfin, deux paires de nerfs descendent dans le médiastin; il s agit des deux phréniques (p/p ) issus de la moelle cervicale et destinés au diaphragme, et des deux pneumogastriques (= nerfs vagues) nerfs crâniens (x/x ) au rôle polyvalent dans le contrôle des rythmes cardiaque, pulmonaire et digestif. Les nerfs phréniques descendent accolés chacun à un bord du cœur, jusqu au diaphragme qu ils stimulent. Les deux pneumogastriques descendent parallèles aux carotides primitives qu ils quittent en glissant derrière la bifurcation trachéale en direction du médiastin postérieur Auparavant, chacun d eux donne naissance - à la hauteur de la sous-clavière à droite et de la crosse aortique à gauche - à une branche collatérale qui remonte vers le larynx, ce qui lui vaut la dénomination de nerf récurrent. 5 B - L exposition du médiastin antérieur, observé par derrière et à travers le plan de référence trachéo-bronchique, met en évidence: la masse cardiaque dans son sac péricardique surmontée par les bifurcations de la trachée et de l artère pulmonaire; la base du cœur où aboutissent les deux paires de veines pulmonaires, droites et gauches, provenant chacune d un poumon; les deux crosses vasculaires enjambant les pédicules pulmonaires, celle de l aorte enroulée au-dessus de la bifurcation de l artère pulmonaire, et à droite la crosse de la veine azygos affluent de la VCS. Vue dorsale du Médiastin antérieur: 1 : Trachée / 2 : crosse de l aorte / 3 : artère pulmonaire gauche / 4 : veines pulmonaires gauches 5 & 5 : veines caves sup. & inf. / 5 : crosse de la veine azygos / * : espace interbifurcal Sch. med-07 5
C - Le médiastin postérieur est organisé autour de l oesophage qui en constitue l axe vertical appliqué contre la trachée en haut et la base du cœur en bas. 6 Le canal thoracique est au contact de sa face postérieure dans l étage supérieur du médiastin, il en est séparé plus bas par l aorte descendante qui s insinue entre lui et oesophage. La vascularisation intercostale emprunte un trajet transversal, en barreaux d échelle. Les artères proviennent de l aorte ; (ne figurent sur ce schéma que les artères du côté droit). Chaque artère est accompagnée d une veine satellite, issu du réseau des veines azygos. Les veines intercostales droites sont drainées par la grande veine azygos ; celles de gauches le sont indirectement par l intermédiaire des veines hémiazygos supérieur et inférieure. Les éléments nerveux seront représentés sur un autre schéma. La bifurcation trachéale est flanquée de chaque côté d une crosse vasculaire, aortique à gauche et azygos à droite. Vue dorsale du Médiastin postérieur : 1 : trachée / 2 : œsophage / 3 : canal thoracique / 4 : l aorte enjambe la bronche souche gauche 5 : la grande veine azygos enjambe la bronche souche droite / 5a hémiazygos supérieure gauche 5b : hémiazygos inférieure gauche / 5c : 7 veine intercostale gauche / 5d : veine intercostale supé. droite 6 / artères & veines intercostales droites. Sch. med-08 6
D - L exposition des faces latérales du médiastin éclaire mieux la disposition de ces formations par rapport au repère trachéobronchique. L aspect latéral gauche montre : 7 l aorte qui passe d un compartiment médiastinal à l autre en enjambant la bronche souche gauche. De sa convexité émergent les artères sous-clavière et carotide primitive ; le pneumogastrique descend parallèle à cette dernière, il s inscrit dans l interstice délimité par les deux troncs artériels, passe ensuite sous la crosse aortique puis derrière la bronche, pour rejoindre le médiastin postérieur et l œsophage qu il accompagne jusqu à la traversée du diaphragme ; le canal thoracique s insinue dans le même interstice, il enjambe la crosse de l aorte pour rejoindre le confluent veineux de Pirogoff (non représenté sur le schéma) 1 : trachée / 2 : œsophage / 3 : la bronche souche gauche pénétrant dans le hile correspondant 4 : artère carotide primitive gauche / 5 : artère sous-clavière gauche. 6 : le segment terminal du canal thoracique, principal vaisseau drainant la totalité de la lymphe, il se termine dans le confluent des veines jugulaire & sous-clavière gauches (de Pirogoff) qui ne figure pas sur ce schéma. x : le nerf pneumogastrique gauche descend dans l interstice délimité par la carotide primitive et la sous-clavière gauches, croise la face latérale de la crosse, donne sa principale collatérale : le nerf récurrent (r) gauche qui remonte vers le cou, puis passe le médiastin postérieur où il rejoint l œsophage ; noter le groupe des ganglions récurrentiels. Sch. med-09 7
8 L aspect latéral droit met en évidence : la grande veine azygos - confluent du réseau veineux pariétal passe d un compartiment médiastinal à l autre, en enjambant la bronche souche droite, pour aboutir à la face postérieure de la VCS. Elle proche du pneumogastrique au niveau de la bifurcation trachéale quand il passe derrière le hile pulmonaire ; la VCS masque l émergence du tronc artériel brachio-céphalique qui va se diviser à la hauteur de la 1 côte, en carotide primitive et sous-clavière droites. Le nerf pneumogastrique droit descend du cou, parallèle à la carotide primitive jusqu à la hauteur du de la bifurcation du tronc artériel brachiocéphalique. C est à ce niveau que se détache le nerf récurrent qui passe sous la sous-clavière et remonte dans le cou. C est aussi le niveau où le nerf amorce son glissement vers le médiastin postérieur où il rejoint l œsophage thoracique. 1 : trachée / 2 : œsophage / 3 : bronche souche droite s engageant dans le hile pulmonaire 4 : tronc artériel brachio-céphalique / 5 : veine cave supérieure / 6 : grande veine azygos 6 veine intercostale sup. droite r : nerf récurrent droit / x : nerf pneumogastrique droit. Sch. med-10 8
9 E - La complexité de cette topographie peut être simplifiée et résumée à l aide de quatre coupes transversales passant par les niveaux thoraciques T3, T4, T5 et T8, correspondant respectivement au médiastin supérieur, à la bifurcation trachéale, à la bifurcation de l artère pulmonaire et au médiastin inférieur. Sch. med-11 9
10 Coupe niveau T3 : Le couloir sterno-vertébral est occupé principalement et d avant en arrière par les troncs veineux et artériels, la trachée, l œsophage, le canal thoracique et les troncs nerveux. L axe trachéal le subdivisé en deux secteurs médiastinaux, antérieur et postérieur. - Le conduit œsophagien est le principal élément du compartiment postérieur, avec le canal thoracique et le sympathique au contact des corps vertébraux. - Le compartiment antérieur est occupé par les gros vaisseaux disposés en deux plans concentriques, l un rétro sternal constitué par les deux troncs veineux brachio-céphaliques (a/a ) droit et gauche, accompagnés des nerfs phréniques (1/1 ) ; ce plan masque en partie les troncs artériels : sous-clavière (b) & carotide primitive (c) gauches, tronc brachio-céphalique droit (d). Le pneumogastrique droit (2 ) est tout près du bord trachéal, le gauche (2) se situe dans l interstice carotido-sousclavier, sa branche récurrentielle (3) se rapproche de la trachée. Sch. med-12 10
11 Coupe niveau T4 : C est le niveau des deux arcs, aortique et azygos, enjambant les bronches souches gauche et droite issues de la bifurcation trachéale. - Le secteur postérieur est occupé là aussi par l œsophage derrière lequel monte le canal thoracique, son flanc droit est proche du pneumogastrique. L autre flanc est au contact du récurrent gauche issu du X lors de son passage sous la crosse de l aorte. - Le secteur antérieur est organisé en fonction de la bifurcation trachéale, chaque bronche souche est enjambée par une crosse, à gauche la volumineuse crosse de l aorte rejoint le médiastin postérieur, à droite celle de la grande veine azygos, nettement plus grêle, elle se dirige en sens inverse pour rejoindre la veine cave supérieure. Les deux nerfs phréniques sont très antérieurs, devant l aorte et la VCS. Sch. med-13 11
12 La coupe T5 passe par les hiles pulmonaires livrant passage aux bronches souches enjambées par la bifurcation de l artère - Ce niveau montre les deux secteurs médiastinaux, antérieur et postérieur, séparés par les pédicules pulmonaires amorçant leur passage à travers les hiles. Chaque pédicule comprend une bronche souche accompagnée d une artère pulmonaire et d une artère bronchique. - La bifurcation du tronc de l artère pulmonaire se situe sous la voûte de la crosse aortique. - Le secteur médiastinal antérieur est occupé principalement par l alignement des troncs vasculaires : l artère pulmonaire (ap), l aorte ascendante (aa) et la veine cave supérieure (Vcs). - Le secteur postérieur est plus encombré par la présence de l aorte descendante (ad). Sch. med-14 12
13 Coupe niveau T8 : - Le niveau distal du médiastin antérieur est occupé par le volume cardiaque contre les bords duquel descendent les deux nerfs phréniques (1/1 ). - L œsophage thoracique (e) remplace à ce niveau la trachée comme frontière entre les deux secteurs médiastinaux ; il est appliqué contre l oreillette gauche recouverte par le cul de sac péricardique (de Haller) et où aboutissent les deux paires de veines pulmonaires (voir Sch. Med-07). Les pneumogastriques l accompagnent, le gauche (2) collé à sa berge latérale, le droit (2 ) est plus postérieur. - Le secteur postérieur est occupé principalement par des formations vasculaires, l aorte descendante (ad), le canal thoracique (f) et la grande veine, proche du canal thoracique et de la grande veine azygos (az). Sch. med-15 13
14 La Trachée intra thoracique La trachée est le conduit axial de l arbre aérien, elle se prolonge par les bronches souches et leur épanouissement intra pulmonaire jusqu aux structures alvéolaires où s effectuent les échanges gazeux. Elle fait suite au larynx à la hauteur de C6, sa bifurcation se projette à la hauteur de T4-T5; ses deux segments cervical et thoracique sont de presque même longueur (7/6cm) ; son diamètre intérieur n atteint pas les 20 mm chez l adulte, il correspond chez l enfant au calibre de son petit doigt. Le conduit est fait d un cylindre membraneux, dont la paroi dédoublée est truffée d une vingtaine de pièces fibro-cartilagineuses, en fer à cheval ; leur courbure est déformable par la tension de la musculature lisse insérée sur les extrémités de chaque anneau et faisant partie de la paroi postérieure; l ensemble est tapissé par la muqueuse trachéale à l intérieur et par l adventice en dehors. Le calibre n est pas régulier, il est relativement rétréci au niveau de son croisement par la crosse de l aorte qui marque son empreinte sur le franc gauche de la bifurcation. Les variations de calibre portent par ailleurs sur tout l arbre aérien en fonction de la pression du flux d air qui le traverse, il se réduit considérablement en respiration normale, la tension de la musculature plie la paroi postérieure et la transforme en un bourrelet muqueux intraluminal; par contre, il se dilate quand un effort vocal est nécessaire sous l action de la pression de l air, ce qui lui fait prendre l aspect habituel d un D majuscule couché. Sch. med-16 14
15 - La bifurcation est intercalée transversalement entre la crosse de la veine azygos et celle, plus volumineuse, de l aorte ; elle est légèrement repoussée vers là droite par cette dernière. Elle est au contact d arrière en avant avec l œsophage thoracique et l oreillette gauche. Enfin, elle délimite avec la bifurcation de l artère pulmonaire l espace interbifurcal comblé par des formations lymphatiques et nerveuses. A l examen endoscopique, on note le relief des anneaux soulevant la muqueuse, ainsi que les orifices des deux bronches souches séparés par l éperon trachéal dénommé carène. On lui décrit deux faces, une convexe et antérolatérale, soulevée par les anneaux fibro-cartilagineux, et une postérieure plane fibromusculaire. Le segment cervical est superficiel et palpable, tandis que la portion thoracique est profondément masquée par les formations vitales. A ce niveau, le plan frontal dans lequel elle s inscrit subdivise l étage supérieur du médiastin en deux secteurs : antérieur et postérieur. 15
16 - La face antérieure se projette au fond d un espace quadrangulaire délimité par les troncs vasculaires artériels issus de la crosse de l aorte, les éléments nerveux descendant des régions latérales du cou, et par les confluents veineux de la VCS. Cet espace constitue le prolongement thoracique de la loge viscérale cervicale ; la trachée est habituellement masquée à ce niveau par la glande thymique chez l enfant et par ses reliquats fibreux chez l adulte. Plus bas, la bifurcation est totalement masquée par l émergence des deux troncs artériels, aortique et pulmonaire. a : crosse de l aorte / b : bifurcation de l artère pulmonaire / c : veine cave sup. d : limite du péricarde masquant le segment initial de l aorte / bc : tronc veineux brachio-céphalique cp : carotide primitive gauche / j : veine jugulaire gauche / / sc : artère sous-clavière gauche sc veine sous-clavière gauche. (Les chiffres identifient les nerfs du côté gauche) : 1 : pneumogastrique / 2 : récurrent / 3 : phrénique / 4 sympathique Sch. med-17 16
17 - La face postérieure, fibro-musculaire, est au contact de l œsophage qui la déborde légèrement à gauche entrant ainsi en contact avec la bronche souche de ce côté. - La paroi postérieure de la trachée ne comporte pas de structure cartilagineuse ; elle est richement pourvue de fibres musculaires lisses dont la tension contrôle le calibre trachéal. La bifurcation surplombe la base du cœur, principalement - l oreillette gauche d où émergent les deux paires de veines pulmonaires. - La racine de la bronche souche gauche est masquée par la déviation de l œsophage. Elle va être enjambée par la crosse de l aorte et l artère pulmonaire gauche. - La bronche souche droite est enjambée par la crosse de la grande veine azygos, et par l artère pulmonaire droite (non représentée sur le schéma). a : trachée / b : œsophage / c : crosse de l aorte: / d : crosse de la grande veine azygos e : oreillette droite, confluent des veines caves / f : artère pulmonaire G. g : oreillette gauche et veines pulmonaires / h : orifice diaphragmatique (hiatus) œsophagien Sch. med-18 17
18 - Le flanc trachéal gauche est séparé de la plèvre médiastine par la crosse de l aorte (c) ; il se projette au fond d un interstice délimité par la crosse et les troncs carotide (d) et sous-clavier (e). Le nerf récurrent gauche (r) monte dans cet interstice, parallèlement au pneumogastrique (x) dont il s est détaché sous la crosse aortique. - Le flanc droit entrera en rapport avec le récurrent droit (r ) à un niveau plus haut situé à la hauteur de l artère sous-clavière, sous laquelle il se détache du pneumogastrique (x ) correspondant. - Plus bas, la crosse de la veine azygos (c ) délimite avec la trachée et la VCS la loge para trachéale occupée par des ganglions. a & a : bronches souches / b &b : hiles pulmonaires / c & c : crosses de l aorte & de l azygos d : artère carotide primitive gauche / e : artère sous-clavière gauche / f : canal thoracique g : ganglions récurretiels / h : veine cave supérieure / i : veine intercostale sup. droite. aire triangulaire : loge para trachéale occupée par les ganglions lymphatiques para trachéaux. Sch.med-19 Le segment sus-jacent à la bifurcation trachéale est interposé entre les deux crosses, aortique et azygos ; ses rapports avec les pneumogastriques diffèrent selon le côté. 18
19 Le X droit (2 ) est au contact de la trachée alors que le récurrent correspondant en est bien éloigné ; par contre à gauche, les rapports sont inversés, c est le récurrent (3) qui monte contre le flanc trachéal, le pneumogastrique (2) étant refoulé par la crosse de l aorte. a & a : troncs veineux brachio-céphaliques / b : artère sous-clavière gauche c : artère carotide primitive gauche / d : tronc artériel brachio-céphalique / e : œsophage f : canal thoracique. 1 & 1 : nerfs phréniques / 2 & 2 : pneumogastriques / 3 : nerf récurrent gauche 4 : chaine sympathique Sch.med-12 - Développement : la trachée dérive du tube intestinal proximal sous forme d un diverticule ventral perceptible dès la 3 semaine de la vie embryonnaire. Ce renflement progresse vers le bas parallèle à l ébauche œsophagienne, bientôt dédoublé en deux bourgeons creux. La communication proximale, aéro-digestive formera le pharynx. La trachée du fœtus est presque totalement intra thoracique, la portion cervicale se développe par la suite à la faveur de la déflexion de la tête. Les deux bronches souches naissent de la bifurcation trachéale à la hauteur de T5, elles s écartent l une de l autre d un angle de 70 en direction du hile pulmonaire correspondant. L inclinaison de la bronche souche droite la rapproche de la verticale ; la bronche gauche est moins inclinée, elle est par contre nettement plus longue, étant enjambée par deux gros vaisseaux, la crosse de l aorte et l artère pulmonaire correspondante. Chacune est décomposable en deux segments : extra et intra-hilaire. Les bronches médiastinales sont constituées d une série de tuniques concentriques, ce sont à partir du dehors : une enveloppe conjonctive (adventice) truffée d éléments vasculo-nerveux, une tunique interne fibro-élastique et résistante,, elle entoure une couche de fibres musculaires lisses et d anneaux cartilagineux en forme de fer à cheval ; enfin une tunique interne, muqueuse de type cilié reposant sur un chorion riche en capillaires. Au fur et à mesure des subdivisions intra parenchymateux, les structures cartilagineuses perdent de leur substance et disparaissent après la division de 3 ordre. 19
20 Sch. med-20 Sch. med21 Dès sa pénétration dans le cratère hilaire, chaque bronche souche se divise en bronches lobaires, assurant chacune la ventilation d un territoire parenchymateux autonome. En pratique, chaque bronche souche donne naissance à dix bronches segmentaires, ventilant autant de territoires lobaires autonomes, pourvus chacun d une irrigation aéro-vasculaire propre. 20
21 L œsophage intra thoracique L œsophage thoracique fait suite à segment cervical à partir de T2. Il descend dans le médiastin postérieur, intercalé entre l arbre trachéo-bronchique et le rachis, puis entre l oreillette gauche et l aorte descendante. I1 aborde le médiastin légérement dévié à gauche, croise la crosse de l aorte qui, en le refoulant vers la droite, y détermine un rétrécissement. Plus bas, il s approche progressivement du flanc gauche du rachis jusqu'à la traversée du diaphragme où il diminue de nouveau de calibre (rétrécissement hiatal). L œsophage thoracique est fait de trois segments : - Le segment proximal il est au contact de la membrane trachéale. - Le segment intermédiaire (B) est le moins accessible, il est profondément situé entre les deux crosses vasculaires aortique et azygos, l espace interbifurcal en avant, et en arrière l aorte descendante qui le contourne pour passer dans le médiastin postérieur ; enfin - Le segment distal, sous hilaire, est au contact de l oreillette gauche recouverte du cul de sac péricardique de Haller. Sa face postérieure est séparée du canal thoracique par le voile des ligaments pulmonaires. Sch. med-22 Sch. med-24 Sch. med-23 21
* Le segment proximal (A) appartient à l étage supérieur du médiastin, il s étend du vestibule médiastinal (T2) au niveau des crosses vasculaires, aortique et azygos (T3-T4). Segment court (moins de 4 cm), il s'engage dans le médiastin postérieur légèrement dévié à gauche, derrière la trachée qui le déborde à droite. Ainsi, il entre en rapport en avant, avec la membrane trachéale et le nerf récurrent gauche; sa paroi postérieure est au contact du rachis sur lequel sont insérés les muscles longs du cou. Son flanc gauche est séparé de la plèvre par l artère sous-clavière et la crosse du canal thoracique. Enfin, le flanc droit est en rapport avec la veine cave supérieure et le récurrent qui monte derrière le bord de la trachée. 22 Sch. med-27 Sch. med-28 Sch.med-26 a & b : aspect postérieur de la trachée & de l œsophage / c : crosse de l aorte / c : art. sous-clavière droite / d : crosse de la grande veine azygos / / e : oreillette droite f : artère pulmonaire gauche / g : oreillette gauche et émergence des veines pulmonaires / h : orifice diaphragmatique hiatal / i : canal thoracique / j : artère bronchique droite, k : artères intercostales droites / l : plèvre médiastinale rétro-hilaire / m : ligament interpleural. 22
23 * Le segment intermédiaire (B), long d une dizaine de centimètres est plus "anatomo-chirurgical" en raison de sa situation en plein carrefour médiastinal et de ses connections vasculaires qui l amarrent à l'aorte. Il est appliqué contre la bifurcation trachéale et l'origine de la bronche souche gauche ; il constitue le fond de l'espace interbifurcal comblé par des ganglions enchevêtrés dans les ramifications du plexus bronchique postérieur (issu des deux pneumogastriques et des chaines sympathiques.). Sa face postérieure est croisée par l'artère bronchique droite et par le canal thoracique qui monte vers du flanc gauche; et plus en arrière, par un réseau artério-veineux disposé en barreaux d échelle, fait des terminales des veines hémiazygos et des artères intercostales droites. * Le segment inférieur (C) est relativement court (5-6 cm), il descend dans l étage interhilo-diaphragmatique du médiastin postérieur, du niveau des veines pulmonaires à l orifice hiatal situé à la hauteur de T10. Il est constamment appliqué contre le cul de sac péricardique (de Haller) doublant l oreillette droite en avant ; il reste éloigné de la colonne dont le séparent des formations vasculaires (canal thoracique, aorte descendante, veine azygos, artères intercostales) et des replis pleuraux (ligaments triangulaires et culs de sac médiastinaux). 23
La vascularisation artérielle est assurée principalement par l aorte descendante qui fournit plusieurs rameaux étagés, et accessoirement par des artérioles issues des artères sous-clavières en haut, et des artères stomachiques en bas. Cependant, malgré la multiplicité des sources, cette vascularisation est précaire, les rameaux sont pour la plupart courts, grêles, ou communs à l œsophage et aux viscères qui lui sont contigus (trachée, bronches, péricarde, diaphragme) Les zones frontières entre les trois territoires vasculaires comportent des réseaux anastomotiques dont seul le proximal est développé. Cependant, la multiplicité des sources vasculaires crée des zones frontières insuffisamment irriguées sur toute sa hauteur, la face antérieure est bien moins irriguée que la postérieure qui est au contact des sources vasculaires. 24 L œsophage proximal est vascularisé principalement par des artérioles provenant des artères thyroïdiennes inférieures (a). L artère du croisement est la plus constante, elle amarre l œsophage à la crosse aortique. L œsophage intermédiaire dispose d un réseau plus systématisé, fourni par l aorte thoracique. L artère bronchique gauche, souvent dédoublée, distribue de nombreux rameaux au segment interbifurcal de l œsophage. L artère bronchique droite contourne l œsophage par derrière et lui fournit des rameaux courts. avant d'atteindre la bronche souche droite. Au-delà, l œsophage est vascularisé par des artères propres et impaires provenant directement de la face antérieure de l'aorte. Leurs dimensions (longueur et calibre) augmentent au fur et à qu'on descend. L œsophage distal n est suffisamment irrigué que dans sa portion initiale par l artère grande œsophagienne et par de grêles rameaux ascendants provenant des collatérales du tronc cœliaque. la frontière distale, sus-diaphragmatique, est de loin la moins irriguée; paradoxalement, cette zone pauvrement irriguée est la plus exploitée lors des anastomoses chirurgicales de la région hiatale. Sch. med-30 24
25 Le sang veineux est drainé par le réseau azygos qui contracte à son extrémité distale des anastomoses avec le réseau digestif, faisant du bas œsophage une des principales connexions porto- caves. La systématisation du retour veineux n'est pas superposable à celle des artères. Elles se constituent à partir de plexus sous-muqueux puis péri-oesophagiens et confluent - selon les niveaux topographiques - dans : les troncs veineux intercostaux et la veine hémiazygos supérieure pour l œsophage proximal, la grande veine azygos pour le segment intermédiaire, et l'hémiazygos inférieure et ses connexions avec les veine coronaire stomachique et tubérositaires postérieure pour l'œsophage inférieur, réalisant ainsi une communication porto-cave non ou peu fonctionnelle chez le sujet normal. a : grande veine azygos, son flanc droit collecte le sang veineux véhiculé par les veines intercostales droites b : veine hémiazygos sup. (collecteur des 6 premières veines intercostales gauches), & inf. / c : veine hémiazygos inf.. (collecteur des 5 dernières veines intercostales gauches) / d : tronc de la veine porte, principal collecteur du sang digestif e : grosse tubérosité de l estomac. 1 : veines intercostales supérieures droites / 2 : veines thyroïdiennes inférieures / 3 : 7 veine intercostale gauche 4 : veine coronaire stomachique. Sch. med-31 25
26 La lymphe issue des parois oesophagiennes aboutit à deux groupes de relais ganglionnaires plusieurs relais : récurrentiel, bifurcal, péri-oesophagien au contact de la veine pulmonaire inférieure gauche, pré-oesophagien au niveau sus diaphragmatique et coronaires stomachiques. - Le relais sus-aortique (a) partie du groupe sus-claviculaire, les ganglions sont disposés le long des bords de l'œsophage proximal (leur envahissement contre-indique la cure chirurgicale des cancers œsophagiens). - les relais sous-aortiques comportent quatre groupes ganglionnaires étagés de haut en bas : les ganglions trachéo-bronchiques (b) drainent la lymphe du segment inter-bifurcal de l'œsophage intermédiaire, ils sont situés entre la bifurcation et l artère pulmonaire droite, tout contre la face antérieure de l œsophage ; les ganglions péri-oesophagiens (c) ou médiastinaux postérieurs disposés en anneau, contigus à la veine pulmonaire inférieure droite ; les ganglions du cardia (d) ou pré-oesphagiens, enfouis dans l espace de Portal en avant et le long des berges du hiatus. Sch. med-32 26
L innervation de l œsophage est assurée par les deux systèmes, parasympathique (pneumogastriques) et orthosympathique (chaine sympathique). Les deux pneumogastriques rejoignent l œsophage dès leur passage dans le médiastin postérieur, ils se fasciculent au contact de son segment intermédiaire qu'ils recouvrent d un filet de fibres. Plus bas, ils redeviennent tronculaires et accompagnent l œsophage distal jusqu'à l abdomen, le droit collé à sa face postérieure et le gauche antérieur. 27 Sch. med-33 Sch. med-29 Sch. med-34 Cette disposition des pneumogastriques en trois segments, proximal et distal tronculaires et intermédiaire plexuel, est observée dans les deux tiers des cas. L innervation orthosympathique est représentée par des rameaux provenant des six premiers ganglions thoraciques, ils descendent derrière les formations vasculaires, et finissent par se mélanger au plexus péri-oesophagien. 27
28 Les troncs vasculaires médiastinaux Sont représentés par les gros vaisseaux émergeant de la base du cœur (l aorte, l artère pulmonaire, les veines caves et les veines pulmonaires) ; la grande veine azygos et le canal thoracique aboutissent indirectement au cœur en tant que confluents du réseau cave. L aorte thoracique émerge de la base du cœur, entre le tronc de l artère pulmonaire et celui de la VCS. Elle décrit un premier segment ascendant devant l espace interbifurcal, auquel fait suite une portion horizontale disposée en pont au-dessus de la bifurcation de l artère pulmonaire, puis l origine de la bronche souche gauche ; le troisième segment glisse derrière le pédicule pulmonaire gauche et descend en direction du diaphragme qu'il traverse à la hauteur de T12. Dans l ensemble, elle décrit une sorte de point d interrogation dont le segment arqué est la crosse aortique. Celle-ci occupe ainsi respectivement les compartiments antérieur, supérieur et postérieur du médiastin, son niveau se projette entre le milieu du manubrium et le disque T9-T10. Sch. med-28 Le segment initial, inséré sur l anneau fibreux de l ostium aortique, est dilaté en bulbe (= sinus de Valsalva), inextensible et non contractile. L orifice est muni de ses trois cuspides semi-lunaires, deux antérieures et une postérieure, leur mobilisation vers la lumière aortique s'oppose au reflux du sang propulsé. Ce segment ascendant est presque totalement masqué par le péricarde (v. Sch. med-17). La paroi inférieure de la crosse est reliée à l artère pulmonaire par le reliquat fibreux du canal artériel. Le dernier segment, le plus long, descend dans le médiastin postérieur où il entre en rapport avec l œsophage qu il contourne en frôlant la voussure du rachis. L aorte thoracique donne naissance à de nombreux troncs, ceux issus de ses deux premiers segments sont d importance vitale, étant destinés à l irrigation du myocarde et de l extrémité céphalique. Dans l ensemble, les branches collatérales se répartissent en quatre groupes : 28
29 - les artères coronaires naissent de son segment initial bulbaire, leurs trajets et distribution figurent dans le chapitre précédent; - du segment horizontal se dressent trois troncs : l artère sous-clavière gauche, la carotide primitive gauche, et le tronc brachio-céphalique qui se divisera à la base du cou en artères sous-clavière et carotide primitive droites ; - le segment postérieur de la crosse fournit les artères bronchiques droite et gauche ; enfin - de l aorte descendante se détachent les artères intercostales et oesophagiennes (v.sch. med-30). L artère pulmonaire est le tronc le plus antérieur émergeant de la base du cœur. Il est appliqué contre le flanc gauche de l aorte ascendante et encadré par les deux auricules. Comme l aorte, elle est en grande partie masquée par le sac péricardique (e). Elle se divise aussitôt en ses deux branches pulmonaires droite et gauche. Sa bifurcation, légèrement décalée à gauche, délimite avec celle de la trachée l espace interbifurcal, carrefour lymphatique et nerveux des organes médiastinaux. Chaque branche pulmonaire pénètre dans le hile correspondant en s'enroulant en spirale autour de la bronche souche qui se comporte en une sorte de cintre, puis s'y divise en bronches lobaires Sch. med-37 Sch. med-24 La veine cave supérieure est le troisième tronc vasculaire situé dans le médiastin antérieur. Elle draine le sang veineux provenant de l extrémité cervico-céphalique, des membres supérieurs et des parois du thorax. Elle est intercalée entre le flanc droit de l aorte ascendante et la face médiastine du poumon homolatéral Le sillon terminal la sépare de l auricule droite qui la masque en partie. Elle se constitue en plein vestibule médiastinal par la fusion des deux troncs brachio-céphaliques droit et gauche ; ce confluent d origine se situe derrière le 1 cartilage costal droit. 29
30 - le tronc brachio-céphalique droit (c) constitué à la base du cou par la fusion des veines jugulaire (a) et sous-chavière (b) droites ; - le tronc brachio-céphalique gauche, ou tronc innominé (c ), plus long, est en partie moulé sur la portion horizontale de la crosse aortique. I1 résulte de la convergence des veines sous-chavière et jugulaire gauches, l angle de leur raccordement est le confluent de Pirogoff où se déverse le canal thoracique. Le tronc de la veine cave débouche dans l oreillette droite, à l union des parois supérieure et postérieure. Son embouchure se situe derrière l auricule droite, à la hauteur du 3 cartilage costal, en avant et du disque C6/C7 en arrière. Sa hauteur est de 6 à 8 cm pour un calibre d une vingtaine de mm. Son tiers inférieur est intra-péricardique. La grande veine azygos est son unique affluent, elle s y déverse à travers sa face postérieure, juste à la limite de l insertion du péricarde. Sch. med-36 Le segment thoracique de la veine cave inférieure très court, traverse le diaphragme à la hauteur de T8, et s abouche dans l oreillette droite, dans le prolongement de son homologue supérieure. Le réseau veineux azygos est interposé entre les deux veines caves auxquelles il constitue une voie de dérivation. Il draine le sang d une partie de la région lombaire, de la paroi thoracique, de l œsophage et des bronches. Profondément situé dans la cavité thoracique, en avant et de chaque côté de la voussure de la colonne, il comprend à droite le volumineux tronc de la veine grande azygos, et à gauche les deux veines hémiazygos supérieure et inférieure. Elle reçoit par son flanc droit directement les veines intercostales homolatérale ; l autre flanc reçoit le sang des veines intercostales gauches, indirectement, par l intermédiaire des hémiazygos. 30
31 Sch. med-38 Sch. med-40 a : grande veine azygos / b : hémi-azygos supérieure / b : hémi-azygos inférieure c : tronc des veines intercostales sup. droites / d : veine lombaire ascendante droite (racine latérale de la grande azygos) d : veine lombaire ascendante gauche (racine latérale de la l hémi-azygos inf.) e : racine médiale de la grande azygos / e : racine médiale de l hémi-azygos inf. (tronc réno-azygo-lombaire) 1 : veine cave sup. / 2 : veine cave inf. / 3: & 3 : veines rénales 4 & 4 : veines iliaques primitives / 5 & 5 : veines jugulaires 6 & 6 : veines sous- clavières / 7 : veine intercostale gauche. a : nerf phrénique droit / b : nerf pneumogastrique droit / c : chaine sympathique droite d : nerf pneumogastrique gauche 1 : tronc de l aorte ascendante / 2 : tronc de l aorte descendante / 3veine cave supérieure 4 : tronc de l artère pulmonaire gauche / 5 : grande veine azygos longeant le flanc droit de la bifurcation trachéale / 6 : hémi-azygos supérieure / 7 : artère & veine intercostales droites 8 : œsophage thoracique légèrement décalé à gauche par rapport à la trachée 9 : canal thoracique 31
32 - La grande veine azygos naît au niveau du sinus vertébtro-diaphragmatique par confluence de deux racines : -la racine médiale correspond à la veine lombaire ascendante, elle se détache de l iliaque primitive droite, monte vers la base du thorax enfouie entre les deux plans du psoas, passe sous l arcade de ce dernier avant de s unir à la racine médiale. - Celle-ci, très courte, naît de la face postérieure de la veine cave inférieure ou de la rénale droite, sous la forme d un tronc dénommé réno-azygo-lombaire, passe dans le thorax à travers l interstice emprunté par le nerf grand splanchnique. La confluence des deux racines se situe le plus souvent à la hauteur du 11 disque. Le tronc de la grande veine monte dans la partie la plus reculée du médiastin postérieur jusqu à la hauteur du T4 où il enjambe le pédicule pulmonaire droit et se termine en se déversant à la face postérieure de la VCS, à la limite de son enveloppe péricardique. Son calibre augment progressivement par l arrivée de ses nombreuses veines afférentes en provenance des bronches, des espaces intercostaux, des hémiazygos, de l œsophage, du médiastin et du péricarde. - L hémiazygos supérieure ramène le sang des sept premières veines intercostales gauches. Son tronc descend derrière l aorte descendante, puis croise celle-ci à la hauteur de T7 et se dirige obliquement vers la droite en direction de la grande azygos qu elle rejoint au niveau de T6.Elle reçoit, outre les veines intercostales, les veines émanant des bronches, de l œsophage et du médiastin postérieur. - L hémiazygos inférieure fait suite aux deux racines d origine du côté gauche (veine lombaire ascendante et tronc rénoazygo-lombaire) unies à la hauteur de T12. Elle monte contre le flanc du rachis dont elle est séparée par les artères intercostales gauches. Elle amorce, à la hauteur de T8, un trajet oblique vers la droite pour rejoindre la grande azygos. Elle reçoit les quatre ou cinq dernières veines intercostales, et les veines provenant de l œsophage, du médiastin postérieur et du diploé vertébral. 32
33 Aspect antéro-supérieur d un espace intercostal droit Les formations schématisées l arc costal interposé entre le rachis et le sternum, les plans musculaires (e) d un espace intercostal, les deux troncs vasculaire adossés à la voussure du rachis l aorte descendante (a) à gauche et la grande veine azygos (b) à droite, la chaine sympathique (c), et un pédicule intercostal (d) comprenant une artère émanant de l aorte, une veine se dirigeant vers le flanc de la grande veine azygos, et un rameau nerveux provenant d un nerf rachidien. Le pédicule intercostal est l élément le plus postérieur, il s engage dans l interstice séparant les plans musculaires auxquels il se distribue, ses rameaux terminaux apparaissent sous les téguments antérieurs. Sch. med-39 33
34 Le canal thoracique transporte la lymphe provenant des membres inférieurs, de l abdomen et du bassin, jusqu'au confluent de Pirogoff d où elle se déverse dans l oreillette gauche. Il s individualise à l étage supérieur de l abdomen par confluence des troncs lymphatiques droit et gauche, voies de drainage lymphatique des membres inférieurs et des organes génitaux et urinaires pelviens ; la lymphe intestinale rejoint ces principales affluents tantôt par deux troncs distincts, tantôt par un tronc unique qui se déverse dans la voie lombaire gauche, La confluence de l ensemble constitue le carrefour d origine du tronc thoracique dont l aspect correspond rarement à la dilatation que les classiques comparaient à une citerne (de Pecquet). Il reçoit de nombreux collecteurs drainant la lymphe transitant par : - les groupes ganglionnaires cœliaques ; - les nœuds lymphatiques intra-thoraciques : parois intercostales, diaphragme, viscères dont le segment distal de l œsophage, les lobes inférieurs pulmonaires, le cœur, les carrefours trachéo-bronchiques droit et gauche, la chaîne azygos ; - le carrefour sus-claviculaire gauche. a & a : artère carotide primitive et veine jugulaire gauches b & b : artère & veine sous-clavières G. / c : confluent veineux de Pirogoff d : veine cave sup. / e : œsophage abdominal (cardia) f : dilatation du carrefour lymphatique (citerne de Pecquet) interposé entre T12 & l aorte traversant le diaphragme. 1 : canal thoracique / 2 & 3 : troncs lymphatiques droit & gauche 4 : tronc lymphatique intestinal Sch.med-42 34
35 Le canal ainsi constitué accompagne à contre-courant l aorte dans sa traversée du diaphragme à la hauteur de T12, monte dans le médiastin postérieur derrière l aorte, puis derrière l œsophage, croise le pédicule pulmonaire gauche et la crosse aortique, glisse dans l interstice carotido-sous-clavier gauche et se termine dans le confluent jugulo/sous-clavier gauche (de Pirogoff). Ce schéma subit de fréquentes variations quant au niveau de son origine, son dédoublement, ses multiples abouchements veineux le long de son trajet. Vue dorsale du Médiastin postérieur 1 : axe trachéo-bronchique / 2 : œsophage / 3 : canal thoracique 4 : aorte descendante / 5 : grande veine azygos 5a & 5b : hémi-azygos sup. & inf. / 5c : 7 veine intercostale gauche/ 5d : tronc des veines intercostales sup. droites Sch. med-08 35
36 Vue supérieure du vestibule du médiastin a : confluent clavi-jugulaire gauche / b : tronc veineux brachio-céphalique gauche b : confluent clavi-jugulaire droit / c : & d : jugulaire & v. sous-clavière droites e & f : artères carotide primitive & sous-clavière gauches 4 : chaine sympathique dr. (ganglion stellaire) / 5 : plexus brachial (troncs secondaires) 5 : racine T1 droite. Sch. med-41 36
37 Les troncs nerveux du médiastin Trois paires de troncs nerveux transitent par le médiastin : les pneumogastriques, les chaines sympathiques et les phréniques. Pneumogastriques et sympathiques contrôlent l adaptation des rythmes cardiaque et respiratoire, ils interviennent par ailleurs dans la régulation des débits sanguin et aérien en modifiant les calibres artériels et bronchiques. Quant à l innervation purement motrice destinée à la musculature des parois du thorax, elle est assurée par les phréniques et les nerfs intercostaux. Les pneumogastriques droit et gauche (= nerfs vagues / X paire de nerfs crâniens) constituent la voie efférente du système parasympathique. Ils émergent de la base du crâne, descendent dans le cou où ils font partie du pédicule vasculo-nerveux cervical. Ils abordent l étage supérieur du thorax appliqués contre l artère carotide primitive correspondante. 37
38 Sch. med-43 Sch. med-33 a : axe trachéal / b : œsophage / c : crosse aortique / c : niveau de l artère sous-clavière droite /d : crosse de la veine azygos / e : oreillette droite (confluent des veines caves) f : oreillette gauche et confluence des veines pulmonaires / g : orifice diaphragmatique de la veine cave inf. h : orifice hiatal livrant passage à l aorte descendante et aux pneumogastriques X & X / R & R : nerfs récurrents. - Le X droit rejoint le médiastin postérieur en passant derrière le pédicule pulmonaire homolatéral et atteint l œsophage qu'il accompagne jusqu'à la traversée de l orifice hiatal. Sa principale collatérale, le nerf récurrent droit se détache de son tronc à l entrée du thorax, passe sous l artère sous-chavière et remonte vers le larynx. - Le X gauche a un trajet très excentré en raison de la voussure de la crosse de l aorte qui le refoule contre la plèvre médiastine. I1 se rapproche progressivement de la ligne médiane en passant sous la crosse, puis derrière le pédicule pulmonaire, et rejoint l œsophage dans le médiastin postérieur. Le nerf récurrent gauche s en détache sous la crosse. 38
La chaine sympathique est un cordon étendu de chaque côté du rachis, de la base du crâne à l extrémité pelvienne. I1 est constitué de fibres nerveuses issues de centres neuro-végétatifs et de relais ganglionnaires. Physiologiquement, il se comporte en antagoniste du système parasympathique. Théoriquement, il existe autant de ganglions sympathiques que de nerfs rachidiens ; en fait, leur nombre est plus réduit du fait de la fusion d un certain nombre, particulièrement au niveau cervical qui ne comporte que trois ganglions ; la portion thoracique en compte dix. La fusion du ganglion cervical distal et du premier thoracique forme le ganglion stellaire en raison de son aspect chevelu. 39 Les trois ganglions cervicaux fournissent les nerfs cardiaques et des rameaux vaso-moteurs des gros vaisseaux du médiastin, à l arbre trachéo-bronchique, à l œsophage et au thymus. La chaine thoracique, située devant les articulations costo-vertébrales, est surcroisée par les pédicules vasculo-nerveux intercostaux disposés transversalement en barreaux d échelle, l ensemble est recouvert par le feuillet pleural pariétal doublé de son fascia endothoracique. Elle traverse le diaphragme entre les piliers principal et accessoire, accompagné par l origine de la veine azygos. Le ganglion stellaire est situé à la base du cou, logé dans une fossette comprise entre le col de la première côte et le versant postérieur du dôme pleural ; il y entre en rapport avec le plexus brachial et avec l origine de l artère vertébrale. Les six premiers ganglions thoraciques complètent l innervation des gros vaisseaux, de l œsophage et du poumon. Les rameaux nés des derniers ganglions constituent les nerfs splanchniques destinés à l abdomen qu'ils atteignent par l interstice entre les piliers principal et accessoire du diaphragme. Sch. med-34 39
40 Les nerfs phréniques sont d origine cervicale, ils proviennent de la confluence des 3, 4 & 5 nerfs rachidiens. Ce sont des nerfs mixtes, régissant la motricité du diaphragme et assurant la sensibilité des séreuses thoraco-abdominales. Ils parcourent un long trajet, cervical puis médiastinal antérieur jusqu'à l hémi diaphragme correspondant. - Le phrénique droit aborde le médiastin antérieur appliqué contre les troncs veineux & le péricarde auriculaire. A l approche du diaphragme, il se divise en une branche antérieure qui quitte le thorax par la fente de Larrey après avoir innervé les faisceaux sternaux et costaux adjacents ; une branche postérieure passe dans l abdomen collée à la VCI en direction du pilier ; enfin des rameaux latéraux pour les faisceaux musculaires costaux. - Le phrénique gauche, plus long et plus superficiel, croise la crosse de l aorte, atteint le bord gauche du cœur qu'il suit jusqu'au contact du diaphragme. I1 s'y termine en une branche antérieure qui reste intra thoracique destinée aux faisceaux musculaires antérieurs & latéraux ; un rameau postérieur perfore la coupole diaphragmatique et se distribue au pilier homolatéral. - Les afférences véhiculent la sensibilité des séreuses pleurale, péricardique & péritonéale. - Par leur rôle moteur, les phréniques interviennent en modifiant l automatisme de la respiration (inspiration ou apnée volontaires), et en modulant la phonation (parole, chant, sifflement). Les rameaux sympathiques sont régulateurs du tonus musculaire. Sch. med-44 40