Histologie Spéciale (Vaisseaux) PDF

16/09/2018 Histologie spéciale Prof. Denis NONCLERCQ Contact : Service d’Histologie , FMP (pentagone 1er étage aile B) e-mail : [email protected] Supports pour le cours disponibles sur la plateforme Moodle Syllabus notes de cours Présentation...

16/09/2018 Histologie spéciale Prof. Denis NONCLERCQ Contact : Service d’Histologie , FMP (pentagone 1er étage aile B) e-mail : [email protected] Supports pour le cours disponibles sur la plateforme Moodle Syllabus notes de cours Présentations Power point Syllabus de TP Photos coupes microscopie optique Microscope optique virtuel 1  16/09/2018 Ouvrages de référence YOUNG, B., O’ DOWD G., WOODFORD, Ph. Atlas d'histologie fonctionnelle de Wheater De Boeck Supérieur, 2015 JUNQUEIRA, L.C., CARNEIRO, J., KELLEY, R.O. Histologie Lange Medical Publications – 2001 ROSS, M.H. and ROMRELL, L.J. Histology, a Text and Atlas Williams et Wilkins, 1995. STEVENS, A. et LOWE, J. Histologie humaine Elsevier, 2006 Système circulatoire Chapitre I 2  16/09/2018 Généralités Volume fluide Interstitiel :10,5 L Volume sanguin Homme : 5 à 6 L Femme : 4 à 5 L Répartition du sang dans le système circulatoire Système circulatoire sanguin ou système cardio-vasculaire Composition: – Pompe : Cœur – Vaisseaux de distribution Artères élastiques Artères musculaires Artérioles – Vaisseaux d’échange Capillaires fenestrés, non fenestrés et sinusoïdes Veinules post-capillaires – Vaisseaux de retour Veinules musculaires Veines musculaires Grosses veines [ 3  16/09/2018 Les artères 4 types d’artères : Fonctions : – Artères élastiques - Distribution du sang – Artères de transition - Régulation de la pression sanguine – Artères musculaires – Artérioles Structure histologique générale Les artères sont formées de trois couches concentriques : Couche interne limitant la lumière : l’intima Couche intermédiaire : la média Couche externe : l’adventice L’intima La structure histologique de l’intima est constante dans les 4 types d’artères et se subdivise en 3 couches successives : – Endothélium – Couche sous-endothéliale – Limitante élastique interne Limitante élastique interne endothélium Couche sous- endothéliale 4  16/09/2018 L’Endothélium Epithélium monostratifié pavimenteux non fenestré d’une épaisseur de 0.3 à 0.5 µm (sauf dans la zone périnucléaire - 1 à 3 µm). Il présente de nombreuses digitations apicales et est revêtu d’un cell coat important. Les organites sont peu nombreux et localisés dans la zone périnucléaire. Le cytosquelette est bien développé (actine, vimentine, cytokératine) et les cellules sont reliées par des jonctions (occludens, adherens et GAP). Ces cellules présentent également des prolongements cytoplasmiques qui traversent la basale et se connectent aux cellules musculaires. Elles renferment également des vésicules de sécrétion, des vésicules de transcytose ainsi que des glycoprotéines tubulaires (facteur de von Willebrandt) qui interviennent dans la coagulation. L’endothélium repose sur une lame basale (collagène IV, laminine, protéoglycans et héparan-sulphate) qui joue un rôle important dans la formation de la barrière entre le sang et les tissus et intervient dans la réparation tissulaire. Structure et fonctions de l’endothélium 5  16/09/2018 Rôles dans le transport Endothélium fenestré Endothélium continu Vesiculo-vascular organelles Zonula adherens Zonula occludens Facteurs sécrétés par les cellules endothéliales Agents Rôles Prostacyclines vasodilatation, inhibition agrégation plaquettaire NO vasodilatation, inhibition agrégation plaquettaire Activateur plasminogène tissulaire (tPA) régulation fibrinolyse Thrombomoduline action anticoagulante Thromboplastine induction coagulation Endothélines (ET-1) sécrétion basale (effet vasoconstricteur) sécrétion luminale (effet vasodilatateur) Endothelium-Derived Hyperpolarising vasodilatation Factor (EDHF) Platelet activating factor (PAF) activation plaquettaire (formation caillot) Facteur de von Willebrand activation adhésion plaquettaire à l’endothélium et activation coagulation 6  16/09/2018 Rôle de l’endothélium dans la régulation de la pression sanguine (EDHF) Rôles de l’endothélium dans le recrutement et le passage des cellules immunitaires (polynucléaires, monocytes, lymphocytes) 7  16/09/2018 Premières étapes : la capture et le roulement Production des sélectines P et E par l’endothélium des capillaires Les cytokines (chimiokines) produites par les macrophages et les lymphocytes entraînent l’expression de protéines transmembranaires à la surface luminale des cellules endothéliales: les sélectines Les sélectines P et E se lient à des molécules présentes à la surface des polynucléaires (Sialyl Lewis X) ce qui les freine dans la circulation et les fait rouler sur l’endothélium Deuxième étape : l’adhésion Activation des intégrines (changement de conformation forme active) et fixation sur des protéines membranaires de l’endothélium (ICAM1) Les chémokines (IL-8) stimulées par les cellules endothéliales induisent le changement de conformation des intégrines des polynucléaires qui passent sous forme active Une fois activées les intégrines vont se lier aux protéines membranaires de type ICAM1 présentes à la surface des cellules endothéliales. Cette liaison nécessite la présence d’ion Mg2+ et Mn2+ 8  16/09/2018 Troisième étape : Le déplacement à la surface de l’endothélium Les polynucléaires se déplacent à la surface de Les polynucléaires se déplacent à la surface de l’endothélium en émettant des pseudopodes à l’endothélium jusqu’à une zone de jonction entre 2 leur pôle avant (front de migration) grâce à la cellules endothéliales où aura lieu la diapédèse polymérisation de l’actine et en détachant les (passage au travers de l’endothélium) interactions ICAM1-intégrine au pôle postérieur désintégrines Quatrième étape : La diapédèse L’interaction entre des récepteurs leucocytaires avec certaines protéines de l’endothélium : PECAM 1 (CD31); CD99. Interaction des intégrines des polynucléaires avec les protéines JAM ( junctionnal adhesion molecules) des cellules endothéliales La diapédèse est induite par l’expression de protéines de passage (PECAM 1 ou CD31) par les cellules endothéliales 9  16/09/2018 Rôle de l’endothélium dans la fibrinolyse via la production de tPA Endothélium Rôles de l’endothélium L’endothélium joue un rôle critique dans l’homéostasie des tissus : – Régulation de la pression sanguine par une interaction avec le SN – Contrôle de la thrombolyse et de la coagulation – Participation aux phénomènes inflammatoires et à la défense immunitaire. – Rôle dans le transit de substances entre le compartiment vasculaire et le tissus conjonctif Le renouvellement de l’endothélium est rapide. – C’est une zone sensible aux lésions et la durée de vie des cellules endothéliales est de 3 à 6 mois. – Ce turn-over s’effectue par la division régulière des cellules endothéliales (absence de cellules souches). 10  16/09/2018 La couche sous-endothéliale Cette couche présente une épaisseur de 200 à 400 nm Elle est constituée de collagène III, d’élastine et de glycoprotéines de structure (fibronectine). Elle contient des cellules musculaires lisses (cellules myointimales) et des macrophages renfermant parfois des inclusions lipidiques. LEE La limitante élastique interne La limitante est formée d’élastine sous la forme d’un anneau épais et continu dans : - les artères élastiques LEI - les artères de transition - les artères musculaires - les grosses artérioles La limitante est discontinue dans les petites artérioles. Rôles de l’intima Modulation des échanges métaboliques et gazeux (perméabilité sélective). Synthèse des éléments de la basale et du conjonctif sous-endothélial. Synthèse de facteurs de croissance. Initiation de l’angiogenèse. Synthèse d’agents impliqués dans la coagulation (facteur de von Willebrandt). Synthèse de facteurs vasoconstricteurs : vasoconstriction. Synthèse de facteurs myorelaxants : vasodilatation. Synthèse d’un activateur du plasminogène : formation de plasmine (active la fibrinolyse). Rôle dans les différentes étapes de la diapédèse Synthèse d’enzymes tels que : – Lipoprotéine lipase (tissu adipeux blanc) : hydrolyse des lipoprotéines – enzyme de conversion (poumon) : transformation de l’angiotensine I (inactif) en angiotensine II (actif) qui intervient dans la vasoconstriction. 11  16/09/2018 La média Adventice La structure de la media varie fortement en fonction du type d’artère. Intima Média Elle est formée de 3 éléments : – Tissu musculaire lisse – Fibres d’élastine. – Matrice extracellulaire (GAG, collagène III, IV, V). Muscle lisse Fibres élastiques Matrice conjonctive Rôles de la média dans les artères Les cellules musculaires lisses jouent un rôle dans : La régulation du flux sanguin sous le contrôle du SN végétatif. Les contractions sont qualifiées de toniques ou de spasmodiques : – Tonique : contraction partielle et permanente qui permet une adaptation fine du diamètre artériel afin de réguler la pression et le flux sanguins (maintien d’une tension artérielle constante). – Spasmodique : contraction forte et de courte durée qui permet la réduction ou l’arrêt temporaire du flux sanguin. La synthèse des éléments de la matrice (collagène IV, V ; GAG, élastine), de facteurs de croissance, de facteurs chimiotactiques des leucocytes. Le renouvellement de la média est très lent : 1 mitose/10.000 cellules musculaires par semaine. 12  16/09/2018 Rôles de la média dans les artères Les lames élastiques jouent un rôle: – de soutien, – d’amortissement mécanique – de régulation du flux. Les lames élastiques amortissent les effets brutaux de l’élévation de la pression sanguine dans les grosses artères élastiques lors de la systole ventriculaire. L’énergie accumulée lors de l’extension des fibres élastiques au moment de la systole permet ensuite de propulser le sang en aval durant la diastole ventriculaire. Ce mécanisme permet ainsi de régulariser la pression sanguine et le flux sanguin durant le cycle cardiaque. Le collagène III de la paroi limite la dilatation excessive du vaisseau. Rôles de la média dans les artères Dans les artères de type élastique et les grosses artères musculaires, outre les cellules musculaires lisses de la média à orientation circulaire, il existe aussi un réseau de cellules musculaires lisses dites de tension. Ces fibres musculaires, avec les fibres élastiques et les fibres de collagène, jouent un rôle fonctionnel particulier. En effet, lors de la systole, les fibres élastiques se tendent sur ces myocytes contractés, ce qui augmente la tension du tissu élastique. Ce mécanisme permet de contrôler l’élasticité de la paroi artérielle pariétale sans réduire le calibre du vaisseau. L’armature élastique permet de maintenir ouverte la lumière du vaisseau lors de chute de la pression sanguine (différent dans les vaisseaux veineux). En cas de coupure d’une grosse artère, il sera donc nécessaire de comprimer le vaisseau afin de stopper l’hémorragie. 13  16/09/2018 L’adventice La structure générale de l’adventice ne se modifie pas en fonction du type d’artère et seule son épaisseur varie en fonction du calibre du vaisseau. Elle renferme : – Des fibroblastes – Une importante composante matricielle (conjonctif dense non orienté, collagènes I et III et très peu d’élastine) – Des cellules immunitaires normalement peu nombreuses sauf en cas de lésion. – Des vaisseaux sanguins de petit calibre « vasa vasorum » – Des nerfs média média adventice nerf Vasa vasorum Rôles de l’adventice dans les artères L’adventice renferme des vaisseaux sanguins de petit calibre (artères, capillaires, veines) appelés “ vasa vasorum ”. Ils assurent la nutrition et l’oxygénation de l’adventice et des 2/3 externes de la média. Le sang de la lumière artérielle assure la nutrition et l’oxygénation de l’intima et du 1/3 interne de la média. L’innervation comporte deux types de fibres nerveuses : Des fibres vasomotrices appartenant au SN sympathique et à action vasoconstrictrice. Des fibres sensitives intervenant dans la baroréception et la chémoréception. – Baroréception : sinus carotidien, crosse aortique. La distension dans ces zones provoque le ralentissement du rythme cardiaque. – Chémoréception : paraganglions des corpuscules carotidiens et de la crosse aortique. Ces organes sont sensibles au pH et aux concentrations d’O2 et de CO2. 14  16/09/2018 Contrôle nerveux de la pression sanguine Acétylcholine (noradrénaline) Types de vaisseaux artériels Les vaisseaux artériels sont subdivisés en 5 classes distinctes en fonction de leur diamètre, de leur structure et de leur fonction – Les artères élastiques (vaisseaux conducteurs) – Les artères musculaires (vaisseaux de distribution) – Les artères de transition – Les artérioles – Les métartérioles 15  16/09/2018 Les artères élastiques Localisation: Les artères élastiques sont les gros vaisseaux issus du cœur comme l’aorte, le tronc brachio-céphalique, les carotides, les artères sous-clavières et iliaques. Ces vaisseaux sont soumis à une pression sanguine élevée. Structure histologique: La média est très épaisse et constituée de trois éléments qui représentent chacun 1/3 de la composition globale. 1. Des lames élastiques circulaires et concentriques dont le nombre dépend du diamètre du vaisseau (70 dans l’aorte). Elles sont composées de fibres d’élastine spiralées. L’orientation des spirales alterne d’une lame à l’autre (renfort mécanique). Une dernière lame, séparant la média de l’adventice, est la limitante élastique externe. Ces fibres élastiques sont principalement distribuées dans la zone interne de la média. 2. Des cellules musculaires lisses forment des couches qui alternent avec les lames élastiques. Ces fibres musculaires sont plus abondantes dans la zone externe de la média 3. La matrice extracellulaire contient du collagène III, les collagènes IV et V (basale autour des cellules musculaires lisses) ainsi que des GAG. Morphologie d’une artère élastique lumière endothélium Intima Fibres d’élastine (roses) Média élastique Fibres musculaires lisses (brunes) 16  16/09/2018 Les artères musculaires Structure histologique: Les artères musculaires possèdent une média épaisse constituée essentiellement de fibres musculaires lisses qui représentent plus de 80 % de l’ensemble de la média. 1. Les fibres musculaires lisses forment des couches à disposition spiralée et sont plus ou moins nombreuses en fonction du diamètre de l’artère (10 à 40 couches). 2. La matrice est peu abondante entre les couches musculaires. 3. La lame élastique interne est toujours présente et il persiste quelques fibres élastiques discontinues entre les couches musculaires (uniquement dans les grosses artères musculaires). 4. Une lame élastique continue délimite la média de l’adventice (limitante élastique externe). Cette limitante n’est présente que dans les grosses artères musculaires. Morphologie d’une artère musculaire Adventice Vasa Média vasorum Limitante élastique Adventice Intima interne (rose) endothélium Couche sous endothéliale (vert) 17  16/09/2018 Les artères de transition Localisation : Elles sont localisées à l’extrémité des artères carotides et des artères iliaques. Structure histologique Leur média présente une structure mixte entre celle des artères élastiques et celle des artères musculaires. La media y est organisée en 2 zones. – Une zone interne pauvre en muscle lisse mais enrichie en couches élastiques. – Une zone externe riche en fibres musculaires lisses et pauvre en couches élastiques. Les artérioles Structure histologique: (Artères de petit calibre < 100 µm) La média des artérioles présente une structure semblable à celle des artères musculaires mais avec une épaisseur très réduite. Les strates de muscle lisse sont peu nombreuses (1 à 3 généralement). Elles ne possèdent pas de limitante élastique externe. Leur limitante élastique interne est parfois discontinue surtout dans les artérioles de très faible diamètre. 18  16/09/2018 Morphologie d’une artériole Média Musculaire (mince) veinule artériole Média musculaire Noyaux cellules endothéliales capillaire adventice Limitante élastique interne (brune) Lu Ultrastructure I d’une End artériole Li B I : INTIMA M : MEDIA M A: ADVENTICE ML Lu : Lumière End: Cellules endothéliales B: Lame basale Li: Limitante élastique interne A ML: Cellules musculaires lisses 19  16/09/2018 Les métartérioles Structure histologique: Les métartérioles sont des branches terminales des petites artérioles. Elles possèdent des cellules musculaires lisses à disposition discontinue qui fonctionnent comme des sphincters sous le contrôle du système nerveux végétatif ou d’hormones. Elles peuvent contrôler le flux sanguin dans le réseau capillaire en aval ou déboucher directement dans les veinules post-capillaires (anastomose artério-veineuse). Les réseaux artériels Les artères irriguant un organe sont souvent reliées latéralement par des branches collatérales, l’ensemble formant un plexus anastomotique. Cette disposition se retrouve dans la majorité des organes où les artères forment un réseau de connexions superficielles et profondes. En cas d’occlusion d’une branche, les anastomoses permettent malgré tout de maintenir une irrigation correcte du tissu et préviennent les thromboses, les embolies et donc les infarctus. Dans certains organes, les branches artérielles sont dépourvues d’anastomoses (mode terminal) et sont indépendantes des branches voisines. En conséquence, dans ces organes, une occlusion d’une branche artérielle entraînera la nécrose du territoire irrigué (infarctus) sans suppléance possible des vaisseaux voisins. Exemples : artères coronaires, artères cérébrales ou artères rénales. 20  16/09/2018 Les réseaux artériels Les artères à structure particulière Artères cérébrales et durales. la paroi est peu extensible et non contractile. La média est mince et pauvre en élastine. Artères pulmonaires. Elles sont très extensibles mais peu contractiles. La media est mince et riche en élastine. Artères de type hélicoïdal. Structure très extensible selon l’axe longitudinal (pénis, mamelon). Adventice riche en élastine Artères spiralées. Artères de l’utérus et des glandes mammaires. Ce sont des structures variables au cours du cycle menstruel. Elles sont sensibles à des hormones telles que les œstrogènes, la progestérone et la prolactine. Artères centrales de la rate La média est très mince et entourée d’un manchon de lymphocytes T (zone T dépendante) 21  16/09/2018 Morphologie artères particulières Artère hélicoïdale (corps Artère centrale (pulpe caverneux du pénis) blanche de la rate) Manchon périartériel Fibres élastiques de lymphocytes T Les capillaires Les capillaires forment un vaste réseau (± 700 m²) où se déroulent les échanges de gaz et de métabolites entre le sang et les tissus. La microcirculation Le lit capillaire (ou lit microvasculaire) est la zone dite de microcirculation qui comprend : – Les artérioles terminales ou les métartérioles – Le réseau capillaire – Les veinules postcapillaires Le réseau capillaire peut être formé de : – Capillaires de grand diamètre (thoroughfare channels) où le débit sanguin est continu – Petits capillaires où le flux sanguin est contrôlé par des sphincters précapillaires et où le flux sanguin est intermittent. Le réseau capillaire peut être court-circuité par des métartérioles ou par des anastomoses artérioveineuses. 22  16/09/2018 Types de capillaires On décrit trois types de capillaires – capillaires continus (non fenêtrés) – capillaires fenestrés (avec diaphragme ou sans diaphragme) – capillaires discontinus ou sinusoïdes capillaires Les capillaires continus – sont localisés dans des organes tels que le cerveau, les poumons, les muscles, les glandes exocrines, le derme, les testicules. Les capillaires fenêtrés (sans diaphragme) – sont localisés dans les reins (glomérules) Les capillaires fenêtrés (avec diaphragme) – sont localisés dans l’intestin (villosités), les glandes endocrines et les plexus choroïdes. Les capillaires discontinus ou sinusoïdes capillaires – se retrouvent dans la rate, le foie et la moelle osseuse. Jonction serrée (tight) (Transcytosis) 23  16/09/2018 Les capillaires continus Ce type de capillaires sélectionnent activement les éléments qui passent uniquement par transcytose du compartiment vasculaire vers les tissus environnants Capillaires d’un diamètre de 7 à 14 µm et d’une épaisseur de 0.2 à 0.3 µm. L’endothélium renferme peu d’organites mais beaucoup de vésicules golgiennes (18 % du volume cytoplasmique), des vésicules de transcytose et de pinocytose (cavéoles). Les cellules endothéliales sont reliées par des jonctions de type occludens et adherens et reposent sur une lame basale continue. Dans certains cas un autre type cellulaire entoure l’endothélium : le péricyte. La couverture de l’endothélium par les péricytes est variable et dépend de la fonction du capillaire. Ces cellules sont souvent plus nombreuses du côté veineux du réseau capillaire. Exemple de capillaires non fenêtrés dans la zone plexiforme du cerveau Pie mère capillaires Couche plexiforme Couche neurones pyramidaux 24  16/09/2018 Ultrastructure capillaires continus éricyte lumière Jonction tight Vésicules de transcytose (cavéoles) Jonction tight Capillaire continu dans le cerveau Capillaire continu dans le muscle strié squelettique Les péricytes Structure Histologique Le péricyte est une cellule partiellement indifférenciée présentant une structure intermédiaire entre les myocytes lisses et les cellules endothéliales. Il présente de longs prolongements cytoplasmiques qui entourent les cellules endothéliales. Les prolongements des péricytes contiennent des myofilaments contractiles d’actine et de myosine Aux points de contact sont localisées des jonctions tight, gap et des plaques d’adhésion. Les péricytes sont entourés d’une lame basale qui prolonge celle qui entoure les cellules endothéliales 25  16/09/2018 E Ultrastructure d’un péricyte Col h E : Endothélium capillaire n : noyau cellule endothéliale P : Péricyte h : hématie Col: fibres de collagène I n Flèche : Prolongement du Col Péricyte entourant l’endothélium Du capillaire P Rôles des péricytes Les péricytes interviennent dans le contrôle du flux sanguin dans les capillaires en modulant le diamètre de ces derniers. Ils assurent la maintenance et le renouvellement de l’endothélium des capillaires par la sécrétion de facteurs de croissance Ils interviennent dans la modulation de la matrice extracellulaire entourant les capillaires. Les péricytes interviennent également dans le transport au niveau de la barrière hématoencéphalique. Les péricytes présentent des caractéristiques de cellules souches et peuvent se différencier en d’autres types cellulaires tels que des fibrocytes, des adipocytes, des cellules musculaires lisses, des macrophages, des cellules mésangiales ou encore des ostéoblastes. On les soupçonne de participer au processus de régénération ou de réparation tissulaire dans de nombreux organes. Ils pourraient dans certains cas passer dans la circulation sanguine et migrer vers des zones de régénération suite à certaines lésions 26  16/09/2018 Les capillaires fenêtrés Avec diaphragme Ils présentent un Ø de 10 à 15 µm pour une épaisseur de 0.05 à 0.1 µm. L’endothélium est qualifié de fenestré car il présente des pores capillaires. Ces derniers sont formés d’un diaphragme constitué d’un anneau externe (65 nm), de fibres radiaires (mailles de 2 à 4 nm) et d’un anneau central. Ce diaphragme régule (en fonction de la taille) le type de molécules qui peuvent diffuser librement au travers des pores capillaires L’endothélium renferme peu d’organites, les vésicules golgiennes sont moins abondantes que dans les capillaires continus La lame basale est continue. Sans diaphragme Localisés dans les anses capillaires des glomérules rénaux. Les pores capillaires sont plus larges (de 70 à 100 nm) et dépourvus de diaphragme Ultrastructure d’un capillaire fenestré avec diaphragme Capillaire fenestré avec diaphragme Détail à fort grossissement F : pore, L : lumière, j: jonction, du pore avec diaphragme N : noyau cellule endothéliale Bl: basale, P pore, E: endothélium, C: conjonctif 27  16/09/2018 Ultrastructure d’un capillaire fenestré sans diaphragme (anses capillaires du glomérule) h h En h Anses capillaires du glomérule rénal En : endothélium H : hématies Pores Capillaires discontinus (ou sinusoïdes) Les cellules endothéliales ne sont pas toujours en contact et présentent des zones de discontinuité de plusieurs centaines de nanomètres. La lame basale est absente dans ces zones de discontinuité. Ce type de structure permet le passage aisé de cellules entières (hématies, leucocytes, lymphocytes, etc.) Réseaux capillaires particuliers Système porte : Veines – capillaires – veines : Ex. : foie, hypophyse. Réseau admirable : artères – capillaires – artères. Ex. : glomérule rénal. 28  16/09/2018 Ultrastructure d’un sinusoïde capillaire dans le foie S: Lumière du sinusoïde capillaire H : hépatocyte Endothélium Discontinuité endothéliale Rôles des capillaires Régulation des échanges transendothéliaux – Filtration : sortie d’O2, d’eau, d’ions, de protéines, de molécules hydrosolubles (glucose, vitamines, acides aminés, etc.). – Réabsorption : entrée de CO2, d’eau, d’électrolytes, d’urée. Voies de transport moléculaire – Par transcytose : transport sélectif (capillaires continus) – Par diffusion au travers des pores (capillaires fenestrés) Passage de cellules – Ce passage concerne les mastocytes, les lymphocytes, les polynucléaires ou les monocytes. – Les globules rouges ne peuvent quitter la circulation uniquement au niveau des capillaires discontinus (sinusoïdes) Le passage de cellules est aisé dans les capillaires discontinus. Il est possible par diapédèse dans les capillaires fenestrés. Dans les capillaires continus, le passage est très limité ou impossible. 29  16/09/2018 Les veines Fonctions – Retour du sang au cœur – Réservoir sanguin Structure histologique – Le rapport épaisseur de la paroi / diamètre de la lumière est toujours plus petit dans les veines que dans les artères. – La média est nettement moins développée que dans les artères de même calibre – Les veines renferment dans leur lumière plus de 70 % du volume sanguin total. Il existe trois types de vaisseaux veineux : – Les veinules post-capillaires avec péricytes – Les veinules et veines musculaires (avec ou sans valvules) – Les grosses veines (avec fibres d’élastine) Comparaison veine/artère vénule artériole veine Artère veine artère 30  16/09/2018 Veinules post-capillaires avec péricytes Le diamètre de ces veinules est de 10 à 50 µm. Leur endothélium (épaisseur de 0.2 à 0.4 µm) est généralement continu mais peut présenter quelques pores. La lame basale est continue et des péricytes entourent généralement la veinule. Les cellules sanguines peuvent quitter le sang au niveau des ces veinules. Ces vaisseaux constituent le site principal de diapédèse L’endothélium des ces vaisseaux est le site d’action principal d’agents vasoactifs (sérotonine, histamine) libérés par les mastocytes et les basophiles. La réponse à des agents libérés par les macrophages (IL-1, TNFα) induit l’expression de sélectines P et E par l’endothélium qui est la première étape du processus de recrutement et de diapédèse de cellules circulantes (lymphocytes, granulocytes) lors de réactions inflammatoires ou allergiques. Expression de PECAM-1 (CD-31) par l’endothélium qui permet le passage au travers de l’endothélium (diapédèse) Mécanisme de diapédèse 31  16/09/2018 Les veinules musculaires Leur diamètre est de 50 à 200 µm et l’endothélium est continu avec une lame basale. La couche sous-endothéliale est peu développée (pas de limitante élastique) et la media est très réduite ( 1 à 2 couches musculaires ). L’adventice est épaisse et renferme des fibroblastes, du collagène (I et III) mais peu d’élastine. Les veines musculaires Outre leur diamètre (200µm à 1 cm), leur structure est très semblable à celle des veinules musculaires mais avec une media plus développée (3 à 5 couches de muscle). Des valvules sont présentes dans les veines des membres inférieurs. Elles sont constituées de replis de l’intima. Ces valvules empêchent la stase veineuse. f Ultrastructure veinule ML Lu Lu : Lumière veinule En : Endothélium n ML : Muscle lisse En h h: hématie n: nerf f: fibroblaste ML 32  16/09/2018 Morphologie veine musculaire Lumière veine I endothélium N T I Couche M sous-endothéliale A Cellules musculaires lisse M Fibres d’élastine E D I Fibres de collagène, A GAG Les grosses veines D’un diamètre supérieur à 1 cm. L’intima est identique à celle des veines musculaires mais la couche sous- endothéliale y est plus épaisse. La media est réduite (2-3 couches) mais l’adventice coté interne est importante et contient plusieurs couches musculaires, de nombreuses fibres d’élastine. Côté externe la couche profonde de l’adventice est formée de fibres de collagènes I et III et renferme des vasa vasorum et des nerfs. Rem : certains auteurs considèrent la couche interne de l’adventice contenant les fibres musculaires et élastiques comme faisant partie de la média du vaisseau. L’adventice dans ce cas étant réduite à la zone externe purement conjonctive contenant les vasa vasorum et les nerfs. 33  16/09/2018 Les anastomoses artérioveineuses Les anastomoses artérioveineuses (ou shunts artérioveineux) correspondent à une communication directe entre artères et veines sans passer par l’intermédiaire d’un réseau capillaire. Ces anastomoses ne se rencontrent qu’à certains endroits de la microcirculation tels que la peau où ils sont particulièrement nombreux au niveau de la face palmaire des mains, des doigts, de la plante des pieds, des orteils et au niveau du nez. Ils jouent un rôle majeur dans la régulation de la pression artérielle et la thermorégulation – Conservation chaleur : shunts ouverts (circulation dans les vaisseaux profonds) – Élimination chaleur : shunts fermés (circulation dans les capillaires superficiels) Dans ces régions, la fermeture des shunts dirige le sang vers les réseaux capillaires ce qui provoque une vasodilatation locale. Les anastomoses artérioveineuses Un cas particulier d’anastomose artérioveineuse est celui du glomus neurovasculaire. Cette anastomose correspond à un vaisseau enroulé, d’aspect globuleux, dont la lumière est réduite. La musculature lisse y est très développée et l’ensemble est entouré d’une capsule conjonctive dense innervée par le système nerveux autonome. On les retrouve dans des zones où ils participent à la thermorégulation (peau, doigts, lit des ongles, lèvres, nez, oreilles) mais aussi dans des tissus érectiles. 34  16/09/2018 Pathologies vasculaires L’œdème : Il résulte d’un excès d’eau dans les tissus et peut être dû à : – L’augmentation de la perméabilité des vaisseaux – L’obstruction veineuse ou lymphatique – La réduction de la pression osmotique (oncotique) du plasma – L’augmentation de la pression hydrostatique du plasma L’Inflammation Elle représente la réaction initiale d’un tissu à une agression (traumatisme, infection). Elle se traduit par une dilatation et une perméabilité accrues des vaisseaux qui permet le passage de cellules et de fluides dans le milieu interstitiel. – La présence de neutrophiles est caractéristique de l’inflammation aiguë. – Le plus souvent l’inflammation se résout normalement. Dans certains cas elle se termine par un abcès ou évolue vers un stade chronique caractérisée par une importante infiltration lymphocytaire. Mécanismes qui vont favoriser le recrutement des polynucléaires vers le site d’inflammation Les mastocytes libèrent de l’histamine qui dilate les capillaire et favorise la formation d’un œdème (sortie Les lymphocytes vont également libérer du plasma) des cytokines IL-5; IL-3 qui vont agir sur les cellules endothéliales Les macrophages libèrent des facteurs chimiotactiques (cytokines TNFα; IL-1 ) qui vont agir sur les cellules endothéliales des capillaires. 35  16/09/2018 L’athérome : Pathologies vasculaires Ces lésions se développent dans l’intima des artères et se caractérisent par : – l’accumulation de lipides. – la prolifération de cellules musculaires lisses et de macrophages. – la formation d’une capsule fibreuse au-dessus de la plaque athéromateuse. – la perte de l’intégrité de l’endothélium ce qui entraîne la formation de caillots. La thrombose : Elle est constituée par une masse solide de constituants sanguins dans la lumière des vaisseaux (caillot). La thrombose est souvent associée à l’athérome et ses conséquences en sont l’infarctus ou l’embolie. L’infarctus Mort des tissus par ischémie. L’infarctus résulte d’une obstruction ou d’une rupture d’un vaisseau artériel dans un organe où les branches artérielles sont dépourvues d’anastomoses (mode terminal) (exemples :cœur, reins, poumons) 36  16/09/2018 L’infarctus du myocarde Pathologies vasculaires L’embolie : Elle est due à une masse de matériaux qui vont boucher la lumière d’un vaisseau. Ce matériel est souvent un caillot sanguin formé dans une veine (suite à une phlébite: inflammation veineuse) qui circule et vient obstruer une artériole ou un capillaire de faible diamètre. L’embolie peut également résulter d’amas de cellules tumorales circulantes ou de parasites sanguins qui viennent obstruer un vaisseau. L’embolie gazeuse: Elle est due à la formation de bulles de gaz qui apparaissent spontanément dans le sang à la suite d’une variation brutale de pression (accidents de décompression) ou encore à une colonne d’air dans un Baxter mal purgé. Ces bulles peuvent boucher la lumière de capillaires sanguins et provoquer des lésions irréversibles en particulier au niveau du SNC (embolie cérébrale) ou dans les poumons (embolie pulmonaire). 37  16/09/2018 L’embolie Exemple : L’embolie pulmonaire Le système vasculaire lymphatique Caractéristiques générales La vascularisation lymphatique permet de drainer le liquide interstitiel des espaces extracellulaires et de le restituer à la circulation sanguine. Ce drainage lymphatique est présent dans la plupart des tissus sauf dans le système nerveux central, la moelle osseuse, l’oreille interne et le globe oculaire. Dans les vaisseaux lymphatiques, le liquide appelé lymphe se charge de protéines, de lipides (chylomicrons liés à l’absorption intestinale) et se déplace de manière unidirectionnelle sous l’action des pressions environnantes mais aussi grâce à la présence des valvules antireflux de la paroi vasculaire. 38  16/09/2018 Le système vasculaire lymphatique Composition Le réseau lymphatique débute par des capillaires en cul de sac qui confluent vers des vaisseaux lymphatiques collecteurs de diamètre de plus en plus grand au fur et à mesure que l’on se rapproche du cœur. Il se termine par deux gros troncs à paroi musculoconjonctive, le canal thoracique gauche qui s’abouche dans la jugulaire gauche et le canal lymphatique droit qui s’abouche dans la veine sous-clavière droite. Des ganglions lymphatiques qui filtrent la lymphe s’intercalent à différents endroits le long des vaisseaux collecteurs. La lymphe permet également de transporter vers le sang les lymphocytes libérés par les ganglions (circulation lymphocytaire). Le système vasculaire lymphatique Structure histologique Les capillaires lymphatiques Les capillaires lymphatiques se distinguent des capillaires sanguins par : Une extrémité en cul de sac Un diamètre plus important Une absence de zonula occludens : diapédèse aisée Une lame basale absente ou discontinue. Des filaments relient la membrane basale des cellules endothéliales aux fibres de collagène environnantes Les vaisseaux collecteurs lymphatiques Structure très semblable à celle des veines musculaires mais la media y est très réduite. Ces vaisseaux présentent de nombreuses valvules. Les troncs lymphatiques Structure semblable à celle des grosses veines mais avec une media plus épaisse, une adventice réduite et de nombreuses valvules. 39  16/09/2018 Morphologie vaisseaux lymphatiques Artère musculaire Capillaires Vaisseaux lymphatiques lymphatiques valvules veine Le cœur Caractéristiques générales Le cœur est un organe formé de quatre cavités : – deux oreillettes – deux ventricules. L’oreillette gauche communique avec le ventricule gauche par l’intermédiaire d’un orifice garni d’une valvule double : valvule bicuspide ou mitrale. L’oreillette droite communique avec le ventricule droit par un orifice garni d’une valvule triple : valvule tricuspide. Les deux ventricules sont entièrement séparés l’un de l’autre par la cloison interventriculaire. Le ventricule droit communique avec l’artère pulmonaire par une valvule sigmoïde : valvule pulmonaire. Le ventricule gauche communique avec l’aorte par une valvule sigmoïde : valvule aortique ou semi-lunaire. 40  16/09/2018 Le cœur Fonctions Pompe qui collecte, propulse et distribue le sang. Fonction endocrine : production Epicarde et de facteurs natriurétiques atriaux. (ANF). Structure Le cœur est formé de trois 3 tuniques tissulaires : – L’endocarde (interne) – Le myocarde – L’épicarde et le péricarde (externes) L’endocarde L’endocarde tapisse les cavités ventriculaires et auriculaires, les valvules et les cordages tendineux. L’endocarde est formé de trois feuillets : – L’endothélium en continuité avec l’endothélium vasculaire. – La couche sous-endothéliale formée de tissu conjonctif dense avec des fibres élastiques. Elle renferme quelques fibroblastes et des cellules musculaires lisses. – La couche profonde (couche sous-endocardique) de tissu conjonctif lâche renfermant : les vaisseaux coronaires les cellules cardionectrices du faisceau de His. L’endocarde recouvre toutes les structures cardiaques au contact du sang comme au niveau des cordages tendineux et des valvules cardiaques. 41  16/09/2018 Morphologie endocarde Lumière ventricule Capillaires Couche endocarde sous-endocardique Nerf Cellules cardionectrices du faisceau de His Myocarde L’épicarde et le péricarde L’épicarde (feuillet viscéral) et le péricarde (feuillet pariétal) sont formés d’un mésothélium reposant sur un conjonctif lâche. Ils délimitent la cavité péricardique remplie d’un liquide séreux qui permet le glissement des feuillets. L’épicarde tapisse l’extérieur du coeur et correspond au feuillet viscéral de la séreuse péricardique. Elle se réfléchit ensuite au niveau des gros troncs artériels pour se continuer par le feuillet pariétal du péricarde. L’épicarde reste séparé du myocarde par une couche sous-épicardique où l’on observe du tissu adipeux, des nerfs et les vaisseaux coronaires (vaisseaux nourriciers du muscle cardiaque). 42  16/09/2018 Le stroma conjonctif Le stroma présente deux types de tissus : – le tissu interstitiel lâche – le stroma conjonctif dense Le tissu interstitiel lâche Il est formé de fibres de collagène I et III, de fibres d’élastine, de fibroblastes et de quelques cellules immunitaires. Il forme un réseau lâche (endomysium) entre les nerfs, les vaisseaux et les cellules myocardiques. Il procure une certaine élasticité au tissu cardiaque et protège les cellules myocardiques de tout mouvement excessif. Le stroma conjonctif dense Il représente une structure rigide de soutien et d’insertion du myocarde. Il est formé de collagène I et forme : – Les anneaux fibreux périvalvulaires qui renforcent les orifices valvulaires. – Le trigone fibro-chondroïde qui représente une zone triangulaire entre les anneaux fibreux valvulaires où viennent s’insérer les cellules myocardiques auriculaires et ventriculaires. 43  16/09/2018 Les valvules et cordages tendineux Valvules Les valvules sont des structures non vascularisées formées d’une plaque centrale dense de fibrocollagène. Elle est recouverte de conjonctif fibroélastique et de l’endothélium de l’endocarde. Cette plaque est une extension du corps fibreux central du cœur et de l’anneau fibreux entourant la valvule. Les valvules auriculo-ventriculaires sont pourvues de cordages tendineux. Cordages tendineux Les cordages sont formés d’un axe conjonctif dense orienté recouvert d’endocarde. Une extrémité des cordages est attachée au bord libre d’une valvule libre tandis que l’autre est reliée à un muscle papillaire situé dans la paroi ventriculaire ou interventriculaire. Le rôle des cordages est d’empêcher l’éversion de la valve lors de la systole ventriculaire. Morphologie valvule Lumière oreillette valvule Anneau Axe conjonctif fibreux dense de la valvule endocarde valvule Lumière ventricule 44  16/09/2018 Le myocarde Le myocarde comprend : – Les cellules musculaires cardiaques – Les cellules cardionectrices – Le stroma conjonctif – Vaisseaux coronaires et nerfs Les Cellules musculaires cardiaques (Structure cf cours histologie générale) Les cellules musculaires cardiaques présentent des différences morphologiques et physiologiques en fonction de leur localisation dans le cœur. Les cellules ventriculaires sont grandes (10-15 µm de diamètre), les tubules T et les diades sont bien développés. Les traits scalariformes sont droits. Les cellules atriales sont plus petites (5 µm de diamètre) et le système T est moins développé. Les traits scalariformes sont obliques. 45  16/09/2018 1.Le nœud sinusal (= nœud de Keith et Le tissu Flack) localisé dans la paroi de l’oreillette droite (près de l’orifice de la cardionecteur veine cave supérieure). 2.Le nœud atrio-ventriculaire (= nœud d’Aschoff-Tawara) dans la partie supérieure de la cloison interventriculaire. 3.Le faisceau de His et ses deux branches principales. Le tronc se situe dans la cloison interventriculaire supérieure et se subdivise en deux branches dans l’endocarde de part et d’autre de la cloison interventriculaire. 4.Le réseau de Purkinje est formé de fibres ramifiées dans le tissu myocardique ventriculaire droit et gauche. Les cellules du tissu cardionecteur Le tissu cardionecteur comprend trois types cellulaires : – cellules nodales – cellules cardionectrices – cellules cardionectrices de transition Les cellules nodales : Elles forment les nœuds de Keith et Flack et d’Aschoff-Tarawa. Elles sont entourées d’une gaine qui les isole des cellules myocardiques. Ce sont des cellules myocardiques transformées d’un diamètre de 5-10µm. Elles sont riches en glycogène, renferment peu de myofibrilles et ne contiennent pas de tubules T ni traits scalariformes. Les cellules cardionectrices. Elles forment les faisceaux de His et le réseau de Purkinje. Ce sont des cellules très larges (30-40 µm de diamètre), très riches en glycogène mais pauvres en myofibrilles. Les cellules cardionectrices de transition. Elles forment la partie terminale du réseau de Purkinje. Elles sont en contact direct avec les cellules myocardiques. Elles sont semblables aux cellules myocardiques mais sont plus petites et dépourvues de tubules T. 46  16/09/2018 Morphologie cellules cardionectrices des fibres de Purkinje Cellules myocardiques Cellules cardionectrices (réseau de Purkinje) Stroma conjonctif Capillaires Cellules myocardiques Rôles du tissu cardionecteur Le tissu nodal commande la contraction myocardique de manière autonome (pacemaker). Les cellules nodales sont dotées d’un pouvoir d’excitabilité spontanée. – Le nœud de Keith et Flack est le stimulateur de la contraction. – Les faisceaux de His et de Purkinje assurent la transmission très rapide de la dépolarisation. – Les cellules cardionectrices de transition transmettent la dépolarisation aux cellules myocardiques ce qui entraîne la contraction systolique. La conduction de l’influx vers les oreillettes s’effectue de proche en proche par les cardiomyocytes contractiles. Le passage de l’anneau fibreux du coeur est réalisé par le faisceau de His qui conduit l’influx des oreillettes vers les ventricules. Ce faisceau se divise ensuite en deux branches principales qui se ramifient dans les parois ventriculaires en réseau de Purkinje. 47  16/09/2018 Vascularisation du cœur Les vaisseaux nourriciers du cœurs comprennent: Les artères coronaires, des capillaires, des veines et des vaisseaux lymphatiques. Le cœur est un des tissus les mieux irrigués (1 capillaire pour 1,5 cellule myocardique). Les artères coronaires sont cependant peu anastomosées (mode terminal). Ce type de vascularisation entraîne de graves conséquences en cas d’obstruction : infarctus du myocarde. Les grosses artères coronaires se distribuent dans l’espace sous-épicardique et se ramifient dans le myocarde. Rem: Suite à un infarctus du myocarde (ischémie du tissu cardiaque situé en aval de la zone d’obstruction), les cellules myocardiques de la zone ischémiée dégénèrent et ne se renouvellent pas. Le tissus musculaire est remplacé par un tissu fibreux cicatriciel qui a perdu toute propriété contractile et qui forme une zone de fragilisation du coeur Morphologie artère coronaire Myocarde Artère coronaire Myocarde 48  16/09/2018 Innervation du tissu cardiaque L’innervation cardiaque dérive du SN végétatif. Le système nerveux n’induit pas la contraction musculaire qui est provoquée par le tissu nodal, mais provoque des variations du rythme des battements cardiaques. L’innervation comporte trois plexus (myocardique, sous-péricardique, sous-endocardique) formés de : Fibres motrices du SN sympathique (ganglion cervical supérieur) dont les impulsions accélèrent le rythme cardiaque. Fibres du SN parasympathique localisées en périphérie du tissu nodal (branche du nerf vague) qui abaissent le rythme cardiaque. Fibres sensitives du SN parasympathique localisées dans l’espace sous-endocardique et sous-épicardique (nerf vague): sensibilité à la douleur. Les cellules sensorielles de barorécepteurs et de chémorécepteurs localisées dans le cœur et les gros vaisseaux influencent le SN cardiaque. Fonction endocrine du cœur Les cellules myoendocrines sont des cardiomyocytes des oreillettes pauvres en myofibrilles. Ils présentent une fonction endocrine et produisent l’ANF (Atrial Natriuretic Factor). Cette sécrétion comprend en réalité trois peptides natriurétiques (de types A, B, C) que l’on appelle collectivement ANF. – Le peptide de type A (premier polypeptide décelé) est sécrété par les cellules myoendocrines atriales en réponse à une dilatation auriculaire. – Le peptide de type B est sécrété par les cellules myoendocrines ventriculaires en réponse à l’élévation de pression en fin de diastole et à l’augmentation de volume. – Le peptide de type C est sécrété par les cellules endothéliales en réponse aux effets du cisaillement pariétal (« shear stress ») et de sa conséquence sur le volume (vasoconstriction) et la pression du vaisseau. La résultante de ces actions hormonales est une diminution de la pression sanguine (vasodilatation) et une inhibition de la sécrétion d’endothéline et de rénine-angiotensine. Au niveau du rein elle augmente la diurèse et la natriurèse. 49 16/09/2018 50