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Module intégré 2 Cardiologie et pneumologie Histologie de l'appareil cardio-vasculaire Histologie de l'appareil cardio-vasculaire - Objectif de discipline : savoir décrire la structure histologique des différentes parties du système cardio-vasculaire (artères élastiques, artères musculaires, capillaires, veines, vaisseaux lymphatiques, endocarde, myocarde, péricarde) - Objectif de module : comprendre les corrélations entre structure histologique et fonctions des différentes parties du système cardio-vasculaire, ainsi que les corrélations éventuelles entre structure histologique et signes cliniques - Objectif professionnel : aide à la compréhension de la physiopathologie des affections cardio- vasculaires Plan de cours I- DONNÉES EMBRYOLOGIQUES SOMMAIRES SUR L'APPAREIL CARDIO-VASCULAIRE........................... 2 II- STRUCTURE HISTOLOGIQUE GENERALE DE L'APPAREIL CARDIO-VASCULAIRE ................................. 2 II.1- Les trois tuniques concentriques ........................................................................................................... 3 II.1.1- L'intima............................................................................................................................................... 3 II.1.2- La média ............................................................................................................................................ 3 II.1.3- L'adventice ......................................................................................................................................... 3 II.2- Structure de l'Intima ................................................................................................................................. 3 II.2.1- Les cellules endothéliales .................................................................................................................. 3 II.2.2- La lame basale................................................................................................................................... 4 II.2.3- Le tissu conjonctif sous-endothélial.................................................................................................... 4 III- LES ARTERES .................................................................................................................................................. 5 III.1- Les artères élastiques ............................................................................................................................. 5 III.1.1- L'intima.............................................................................................................................................. 5 III.1.2- La média ........................................................................................................................................... 5 III.1.3- L'adventice ........................................................................................................................................ 5 III.2- Les artères musculaires.......................................................................................................................... 6 III.

sang

formation d'anévrysmes

artères élastiques

lames élastiques

proportion variable de lames élastiques et de fibres musculaires

paroi

prolifération vasculaire

vaisseau

cellule endothéliale

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’ Histologie de l appareil cardio-vasculaire -Objectif de discipline : savoir décrire la structure histologique des différentes parties du système cardio-vasculaire (artères élastiques, artères musculaires, capillaires, veines, vaisseaux lymphatiques, endocarde, myocarde, péricarde) -Objectif de module : comprendre les corrélations entre structure histologique et fonctions des différentes parties du système cardio-vasculaire, ainsi que les corrélations éventuelles entre structure histologique et signes cliniques -Objectif professionnel : aide à la compréhension de la physiopathologie des affections cardio- vasculaires Plan de cours ’ I- DONNÉES EMBRYOLOGIQUES SOMMAIRES SU’R LAPPAREIL CARDIO-VASCULAIRE...........................2 II- STRUCTURE HISTOLOGIQUE GENERALE DE L APPAREIL CARDIO-VASCULAIRE ................................. 2 II.1- Les trois tuniques concentriques ........................................................................................................... 3 II.1.1- L’intima............................................................................................................................................... 3 II.1.2- La média ............................................................................................................................................ 3 II.1.3- L’adventice ......................................................................................................................................... 3 II.2- Structure de l'Intima ................................................................................................................................. 3 II.2.1- Les cellules endothéliales .................................................................................................................. 3 II.2.2- La lame basale ................................................................................................................................... 4 II.2.3- Le tissu conjonctif sous-endothélial.................................................................................................... 4 III- LES ARTERES .................................................................................................................................................. 5 III.1- Les artères élastiques ............................................................................................................................. 5 III.1.1- L’intima.............................................................................................................................................. 5 III.1.2- La média ........................................................................................................................................... 5 III.1.3- L'adventice ........................................................................................................................................ 5 III.2- Les artères musculaires.......................................................................................................................... 6 III.2.1- L’intima.............................................................................................................................................. 6 III.2.2- La média ........................................................................................................................................... 6 III.2.3- L'adventice ................................................ ........................ 6 ................................................................ III.3- Les artérioles ........................................................................................................................................... 6 III.3.1- L’intima.............................................................................................................................................. 6 III.3.2- La média ........................................................................................................................................... 6 III.3.3- L’adventice ........................................................................................................................................ 7 IV- LES CAPILLAIRES ........................................................................................................................................... 7 IV.1- Les différents types histologiques de capillaires................................................................................. 7 IV.1.1- Les capillaires sinusoïdes ................................................................................................................. 7 IV.2- Le réseau capillaire ................................................................................................................................. 7 IV.2.1- Anastomose artério-veineuse ........................................................................................................... 8 IV.2.2- Le capillaire de jonction .................................................................................................................... 8 IV.2.3- Le réseau capillaire........................................................................................................................... 8 IV.2.4- Les veinules...................................................................................................................................... 8 V- LES VEINES....................................................................................................................................................... 8 V.1- Structure histologique des veines .......................................................................................................... 8 V.1.1- L’intima .............................................................................................................................................. 9 V.1.2- La média ............................................................................................................................................ 9 V.2- Histophysiologie veineuse ...................................................................................................................... 9 VI- LES VAISSEAUX LYMPHATIQUES ................................................................................................................. 9 VI.1- Les différents types de lymphatiques : ................................................................................................. 9 VI.1.1- les capillaires lymphatiques .............................................................................................................. 9 VI.1.2- les vaisseaux collecteurs .................................................................................................................. 9 VI.1.3- Les troncs lymphatiques ................................................................................................................. 10 VI.2- Histophysiologie des lymphatiques : .................................................................................................. 10 VII- NOTION DE PAQUET VASCULO-NERVEUX ............................................................................................... 10 VIII- LE C’UR......................................................................................................................................................10 VIII.1- L endocarde ......................................................................................................................................... 10 VIII.2- Le myocarde ........................................................................................................................................ 11 VIII.2.1- Les cardiomyocytes contractiles ................................................................................................... 11 VIII.2.2- Les cellules myoendocrines.......................................................................................................... 11 VIII.2.3- Les cellules cardionectrices .......................................................................................................... 11 VIII.3- Le péricarde ......................................................................................................................................... 11

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Module intégré 2 Cardiologie et pneumologie Histologie de l’appareil cardio-vasculaire L’appareil cardio-vasculaire est constitué d une pompe, le cœur , et de conduits , les vaisseaux , ’ assurant un transport du sang en circuit apparemment fermé, comprenant successivement le cœur, les artères, le réseau capillaire et les veines. Il existe en fait à chaque niveau des échanges entre le sang et la paroi. Au niveau des capillaires , du fait de leur paroi extrêmement fine, les échanges entre le compartiment vasculaire et le compartiment interst ’ itiel deviennent majeurs . L’appareil cardio-vasculaire apparaît ainsi comme un moyen essentiel d homogénéiser en permanence le milieu intérieur , apportant les nutriments et l’oxygène aux tissus, et drainant les déchets du métabolisme cellulaire, véhiculant en outre des cellules « libres » (lymphocytes monocytes, polynucléaires), q ui pourront passer dans les tissus ou, des tissus, revenir pour certaines dans le sang. Le système lymphatique se branche sur ce circuit sanguin. Il naît de vaisseaux « borgnes » (c’est à dire naissant brutalement dans les tissus, sans faire suite à un autre vaisseau, comme c’était le cas pour les vaisseaux sanguins), qui se rejoignent progressivement pour former de gros troncs, qui iront se jeter dans le compartiment veineux. Ces vaisseaux lymphatiques canalisent la lymphe , qui se forme à partir du liquide interstitiel . Dans cette lymphe se trouvent aussi des cellules « libres » (principalement lymphocytes et cellules dérivées des monocytes). Sur le trajet des vaisseaux lymphatiques se rencontrent des ganglions lymphatiques (ou nœuds lymphatiques), qui seront étudiés avec l’histologie du système lymphoïde, où se regroupent ces cellules « libres ». Ils jouent un rôle principalement immunitaire. ’ I- DONNÉES EMBRYOLOGIQUES SOMMAIRES SUR L APPAREIL CARDIO-VASCULAIRE L’ensemble des structures cardio-vasculaires dérive du mésoderme . C’est à partir du mésenchyme e es’imnbdriyviodnunaaliirsee nt ettr èse xttôrta -(feinm bdrey o2n è n m a e i res em(cafi.n e)c, oaurus seidn’ edmub rymoélsoeginec hygméen,é rdalees «d lea cs PvCaEscMu1l)a ireqsu » limités par un pseudo-endothélium (car non doublé d’une lame basale) fait de cellules mésenchymateuses aplaties. Les lacs vasculaires de la paroi du lécithocèle secondaire ( îlots de Wolff et Pander ) contiennent en outre les premières cellules sanguines identifiables, qui vont se différencier progressivement en globules rouges primitifs, rester nucléés et contenir des hémoglobines particulières à l’embryon. Un peu plus tard, la paroi de certains vaisseaux intra-embryonnaires (paroi ventrale de l’aorte abdominale primitive) donneront également naissance aux précurseurs hématopoïétiques. Il existe donc une origine commune entre le contenant et le contenu du système cardio-vasculaire, à partir de ce que l’on appelle maintenant les « hémangioblastes ». Les lacs vasculaires se multiplient, prennent un aspect tubulaire et s’anastomosent rapidement. A partir du moment où les vaisseaux intra- et extra-embryonnaires communiquent, les précurseurs sanguins gagnent les ébauches hépatique puis splénique. C’est là que l’hématopoïèse va se poursuivre. L’ébauche cardiaque va s’individualiser dans la partie céphalique du mésoderme, formant un arc en avant du disque embryonnaire, qui va être ramené dans la région thoracique du fait de la plicature de l’embryon. On n’examinera pas ici les étapes complexes de la formation des cavités cardiaques, ni les particularités de la circulation embryonnaire. Le développement de l’arbre vasculaire met en jeu les interactions permanentes entre contenant et contenu. C’est le régime de pression et de circulation sanguine (et notamment les forces de cisaillement) qui va faire se développer ou au contraire involuer tel ou tel segment de l’arbre vasculaire. Interviennent aussi, notamment au niveau capillaire, des médiateurs libérés par les parenchymes de voisinage (notamment VEGF et béta-FGF). Les cellules malignes sont capables de stimuler la prolifération vasculaire, ce qui favorise leur croissance et leur essaimage (métastase). De nombreux traitements anticancéreux visent à empêcher cette prolifération vasculaire, et s’avèrent souvent d’une grande efficacité. ’ II- STRUCTURE HISTOLOGIQUE GENERALE DE L APPAREIL CARDIO-VASCULAIRE

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II.1- Les trois tuniques concentriques Dans les différents segments de l’arbre vasculaire, ainsi que dans les vaisseaux lymphatiques, il est classique d’individualiser trois zones ou tuniques disposées concentriquement autour de la lumière et constituant- la paroi : II.1.1- L’intima Au contact direct du sang. Elle se compose d’un endothélium (cf. cours d’Histologie générale de PCEM1), variété d’épithélium pavimenteux, fait de cellules aplaties plus ou moins jointives selon les territoires, reposant comme tous les épithéliums sur une lame basale et un tissu conjonctif . On verra que loin d’être une frontière passive entre le sang et la paroi vasculaire, cette intima joue un rôle physiologique majeur. II.1.2 La média -Elle est séparée dans de nombreux territoires de l’intima par une limitante élastique interne , faite d’une seule lame élastique (c’est à dire un agglomérat de fibres élastiques) disposée concentriquement autour de la lumière. Cette média assure les fonctions propres à la paroi dans la région considérée (élasticité, modification de calibre), ce qui explique que sa composition varie selon les territoires (proportion variable de lames élastiques et de fibres musculaires lisses ). II.1 3- L’adventice . Structure essentiellement conjonctive, parfois séparée de la média par une lame limitante externe de même structure que la limitante élastique interne, qui va faire le lien avec les structures de voisinage et contenir, pour les plus gros vaisseaux, les vaisseaux et les nerfs destinés à la paroi vasculaire ( vasa et nervi vasorum ). Ces trois tuniques se retrouvent tout au long de l’arbre vasculaire, cœur compris, à l’exception des capillaires, où la structure est réduite au minimum, et se résume à un endothélium, une lame basale et une fine couche de conjonctif sous-endothélial. La structure et les fonctions de la média et de l’adventice changent selon le segment de l’arbre vasculaire considéré. Celles de l’intima, même s’il y a des particularités plus ou moins prononcées selon les types de vaisseau, sont par contre pour l’essentiel communes à l’ensemble de l’appareil. Nous allons donc les détailler maintenant. II.2- Structure de l'Intima La structure de base de l’intima est celle de tout épithélium (cf. cours d’Histologie générale de PCEM1). II.2.1- Les cellules endothéliales La surface est formée de cellules endothéliales , qui dérivent du mésoderme. ’ L’aspect typique est celui d épithélium pavimenteux , c’est à dire fait cellules très aplaties, dont le cytoplasme n’a pas plus de 1 à 2 µ d’épaisseur, sauf dans la zone où se situe le noyau, unique, qui bombe dans la lumière. Les cellules sont jointives, grâce à des dispositifs de jonction de type adhaerens. Des aspects légèrement différents peuvent se voir dans certains territoires. C’est ainsi que l’endothélium des vaisseaux cérébraux est fait de cellules hautement jointives, plus étroitement imbriquées que les cellules endothéliales habituelles. A l’inverse, certains capillaires sont au contraire limités par des cellules pratiquement indépendantes les unes des autres (voir ce qui est dit plus loin des capillaires sinusoïdes) Dans d’autres régions (veinules post-capillaires), les cellules endothéliales peuvent, sous l’influence de certains médiateurs, prendre un aspect turgescent, fait de cellules cubiques, suffisamment peu reliées à leur voisines pour permettre le passage de cellules sanguines du sang vers le compartiment interstitiel ou vice versa. Les cellules endothéliales sont loin d’être des éléments passifs et remplissent au contraire de nombreuses fonctions capitales : Fonction de barrière , d’abord. Cette fonction est d’autant plus nette que la cohésion cellulaire est grande. Dans le système nerveux, la forte cohésion des cellules endothéliales contribue à la constitution de la barrière hémato-encéphalique (cf. cours d’Histologie générale de PCEM1) :

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Fonction de transport . La structure même des cellules endothéliales oriente vers une importante fonction de passage. La faible épaisseur du cytoplasme facilite les échanges. De plus, lorsqu’on regarde la cellule en microscopie électronique apparaissent des signes morphologiques de transport, notamment présence d’images de pinocytose avec traversée du cytoplasme par des vésicules de transport. Celui-ci peut être facilité par la présence de pores membranaires, comme nous le verrons dans certains capillaires. ’ Fonction de maintien du sang à l état liquide . Le sang est un milieu complexe, correspondant à une suspension de cellules ou de fragments de cytoplasme cellulaire (les plaquettes) dans un liquide amorphe, le plasma (cf. cours d’Histologie générale de PCEM1). Le glycocalix des cellules endothéliales est riche en protéoglycanes très électronégatifs et repoussant donc les plaquettes qui sont, elles aussi chargées négativement. Le sang lui-même n’est pas un milieu stable. Le sang recueilli dans un tube ne reste pas spontanément à l’état liquide : les plaquettes s’activent et s’agrègent les unes aux autres ; une cascade de réactions biochimiques se produit, qui aboutit à la transformation du fibrinogène, soluble, en réseau de fibrine, insoluble (ce qui constitue la coagulation à proprement parler). Il en irait de même dans les vaisseaux, sans les cellules endothéliales. Celles-ci produisent en permanence des substances inhibant l’activation plaquettaire (tel la prostacycline), ainsi que le phénomène de coagulation (thrombomoduline par exemple). On comprend que toute altération des cellules endothéliales, tout blocage de la sécrétion de ces substances inhibitrices aura pour résultat la constitution d’un caillot dans la région considérée. C’est ce qui s’observe lorsque l’endothélium est détruit, ou se trouve en anoxie. Toute lésion endothéliale expose au risque de thrombose. Les choses sont en réalité plus complexes (comme cela sera vu plus tard dans le cous d’Hématologie), ces phénomènes étant très finement régulés : la cellule endothéliale ne se contente pas d’inhiber la coagulation, elle libère aussi des substances activant celle-ci (thromboplastine ou facteur tissulaire), mais dans un rapport qui reste en faveur d’un blocage de la formation de fibrine. La cellule endothéliale sécrète en outre des activateurs de la fibrinolyse, c’est à dire du phénomène physiologique de lyse du caillot, qui suit toujours le phénomène de coagulation. Fonction de régulation du tonus de la paroi et du calibre vasculaire . La cellule endothéliale sécrète en permanence des médiateurs inhibant la contraction des fibres musculaires lisses présentes dans la paroi vasculaire : prostacycline, oxyde d’azote (NO), facteur hyperpolarisant endothélial ( EDHF ). Ces substances ont donc un effet vasodilatateur. Elles inhibent aussi l’agrégation plaquettaire. La cellule endothéliale peut capter et dégrader les amines vasopressives, ce qui contribue à un effet vasodilatateur. Comme pour la coagulation étudiée plus haut, il existe une balance permanente avec des médiateurs à effet opposé, c’est à dire vasoconstricteur, certains sécrétés aussi par les plaquettes (thromboxane A2, sérotonine ), d’autres par la cellule endothéliale seule (endothéline) II.2.2- La lame basale La lame basale se trouve au contact du pôle basal. Elle a la structure habituelle de toutes les lames basales (voir cours d’Histologie générale de PCEM1) : elle contient une forte proportion de collagène de type IV, de protéoglycanes, de laminine et de nidogène, ainsi que de fibronectine. II.2.3- Le tissu conjonctif sous-endothélial Le tissu conjonctif sous-endothélial a une épaisseur variable selon les segments vasculaires. Il est fait d’une matrice extra-cellulaire élaborée principalement par les cellules endothéliales (comprenant des fibres de collagène, des fibres élastiques et une substance fondamentale), de fibroblastes, de macrophages et, dans les zones ou ce conjonctif sous-endothélial est assez épais, de quelques fibres musculaires lisses. Ce tissu conjonctif joue un rôle mécanique de glissement de l’endothélium sur les couches sous-jacentes, un rôle nutritif et de transit, il peut enfin être le siège de manifestations pathologiques (réactions inflammatoires, formation de dépôts lipidiques plus ou moins calcifiés ou athérome, se compliquant d’une prolifération fibroblastique, formant de nombreuses fibres de collagène ce qui aboutit à l’athérosclérose).

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Voyons maintenant la structure histologique détaillée des différents segments vasculaires. III- LES ARTERES Elles ’ font suite au cœur. Sont appelées artères les vaisseaux convoyant le sang du cœur jusqu aux vaisseaux capillaires . Les artères de la grande circulation contiennent du sang artériel, c’est à dire oxygéné, alors que les artères pulmonaires contiennent du sang veineux. La terminaison des artères peut se faire sur un mode terminal (chaque branche étant indépendante des voisines, ce qui aura des conséquences graves en cas d’obstruction : infarctus myocardique, rénal, cérébral) ou anastomotique (auquel cas des suppléances pourront se faire en cas d’obstruction, c’est le cas de la majorité des organes). L ’ a structure histologique des artères répond à la structure de base décrite plus haut, avec l emboîtement des trois tuniques, intima, média et adventice . Il exits cependant des variations importantes selon le segment considéré, qui corresponde ’ nt à des fonctions et à une problématique différentes. Il est classique de distinguer trois types d artères , en partant du cœur : les artères élastiques , les artères musculaires et les artérioles . III.1- Les artères élastiques Elles correspondent aux pl ’ us gros va ’ isseaux (aorte, artères pulmonaires, carotides, sous-clavières). Leur rôle essentiel est d amortir l ondée systolique , et de transformer le débit cardiaque discontinu en courant sanguin semi-continu. Ceci impose à la paroi d’emmagasiner une partie de l’énergie mécanique communiquée par le cœur à l’ondée systolique pour la restituer lors de la diastole. Il faut donc que la paroi soit riche en structures élastiques. Ces artères ont des caractéristiques macroscopiques communes, qui les rendent faciles à identifier : il s’agit de vaisseaux de gros calibre, à lumière ronde , et dont la paroi est relativement peu épaisse si on la rapporte au diamètre du vaisseau. III.1.1- L’intima L'intima a la structure vue plus haut. Elle est épaisse, avec un conjonctif sous endothélial abondant, contenant des fibroblastes et des fibres musculaires lisses. On y observe souvent avec l’âge des lésions d’athérome. III.1.2- La média La média comprend environ 80 lames élastiques , disposées concentriquement autour de la lumière. Ces lames concentriques sont reliées d’une couche à l’autre par des lames obliques. Ces lames élastiques ont un aspect ondulé facilement reconnaissable dès le faible grossissement. L’espace laissé libre entre les lames est occupé par de la substance fondamentale, des branches de petits vaisseaux venant de l’adventice, par quelques fibroblastes et surtout par des cellules musculaires lisses, qui du fait de leur forme prennent le nom de cellules rameuses , et qui s’attachent aux lames élastiques voisines. Ces cellules rameuses jouent un rôle de régulation de la tension moyenne des lames. On peut voir dans des situations pathologiques des déformations de cette média, sous forme de resserrement ou sténose, ou de dilatation, aboutissant alors à la formation d’anévrysmes, qui sont des zones de moindre résistance, où risque de se produire une rupture. La limitante élastique interne est peu visible , car la média est elle-même principalement constituée de lames élastiques. La limitante élastique externe est aussi peu visible que l’interne. III.1.3- L'adventice L’ adventice a une structure de base conjonctive , avec des fibres de collagène et des fibres é ’ lastiques disposées dans deux directions : perpendiculairement à l’axe du vaisseau, elles permet tent l accrochage de l’artère aux structures de voisinage ; parallèlement à l’axe du vaisseau, elles forment des trousseaux fibreux qui augmente nt la solidité de la structure dans le sens de la longueur. Cette adventice contient aussi des vaisseaux « propres , ou vasa vasorum , destinés à la » vascularisation de la paroi. On admet que le tiers interne, luminal, de la paroi se nourrit directement à partir du sang contenu dans la lumière et que le tiers externe, adventiciel, est irrigué par ces vasa

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vasorum . La zone moyenne dépendrait des deux mécanismes, mais serait en fait la plus fragile, ce qui expliquerait que les dégénérescences (principalement les dilatations) se produiraient dans cette zone. L’adventice contient aussi des fibres nerveuses , appartenant au système végétatif, motrices pour l’innervation des fibres musculaires lisses et sensitives. La signification de ces dernières découlent directement des propriétés élastiques de la média : la déformation des lames élastiques y est fonction de la pression artérielle régnant dans la lumière. Ces fibres sensitives, sensibles à la déformation de la paroi, sont donc en fait des baro-récepteurs. Elles sont particulièrement abondantes dans certaines zones (crosse de l’aorte, glomus carotidien). III.2- Les artères musculaires Elles font suite aux précédentes. Elles jouent un rôle différent : il ne s’agit plus de transformer un flux sanguin discontinu en flux semi-continu, mais de distribuer le sang aux différents territoires et d’ adapter le débit aux besoins métaboliques de la région . Ces artères devront donc pouvoir modifier leur calibre, ce qui va logiquement se traduire par la présence dans la média d’un grand nombre de fibres musculaires lisses disposées concentriquement. La transition entre artère élastique et artère musculaire n’est pas abrupte, mais on observe un passage progressif de l’un à l’autre type. D’un point de vue macroscopique, ces artères musculaires ont un calibre moindre , une lumière arrondie en coupe, et une paroi relativement épaisse par rapport au diamètre. III.2.1- L’intima L'intima a la même structure que ce qui a été vu précédemment, mais son épaisseur et sa cellularité sont moindres. III.2.2- La média Elle est faite de nombreuses couches concentriques de fibres musculaires lisses . On les distingue assez facilement de l’empilement des lames élastiques présentes dans les artères élastiques par le fait que ces structures allongées contiennent un ou deux noyaux aplatis disposés longitudinalement. La limitante élastique interne est bien visible . Elle est faite d’une seule lame élastique disposée autour de la lumière. Elle peut par place se dédoubler transitoirement. Elle empêche l’occlusion complète du vaisseau, même lorsque les fibres lisses de la média sont contractées au maximum. C’est ce qui explique la gravité des plaies artérielles, qui sont potentiellement mortelles si elles ne sont pas traitées rapidement par suture ou par pose (transitoire) d’un garrot : le sang continue de jaillir en saccade (car le flux sanguin n’est pas constant même au sortir de la zone des artères élastiques) inexorablement. La limitante élastique externe est bien visible . III.2.3- L'adventice L’adventice a grossièrement la même structure que ce qui a été vu pour les artères élastiques. L’innervation est très nette. Les vasa vasorum sont présents sauf dans les artères les plus fines. III.3- Les artérioles Disposées distalement, à la suite des artères musculaires , les artérioles ont un calibre fin et leur structure histologique est considérablement simplifiée . Il est classique de distinguer les métartérioles , qui encore une limitante élastique interne et où la média contient plusieurs assises de fibres lisses et les artérioles proprement dites, que l’on peut décrire ainsi : III.3.1- L’intima Elle comprend l’endothélium et la lame basale. Le conjonctif sous-endothélial est réduit à sa plus simple expression. Il n’y a pas de limitante élastique interne ni externe. III.3.2- La média Elle est constituée d’une seule assise de fibres musculaires lisses disposées concentriquement autour de la lumière.

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Module intégré 2 Cardiologie et pneumologie Histologie de l’appareil cardio-vasculaire III.3.3- L’adventice Elle est de faible épaisseur et ne contient pas de vasa vasorum . Chaque artériole débouche sur un réseau capillaire. Il existe généralement des renforcement focaux des fibres lisses constituant les sphincters pré-capillaires. IV- LES CAPILLAIRES Ce sont les vaisseaux les plus fins de l’organisme (leur nom évoque les cheveux). Ils sont disposés en réseau enchevêtré au sein même des organes. C’est à leur niveau que se produisent les échanges entre le sang et le compartiment interstitiel . On estime à 700 m 2 environ la surface totale d’échange chez un sujet adulte normal. Le débit dans un capillaire donné peut subir d’importantes variations pour s’adapter aux besoins. IV.1- Les différents types histologiques de capillaires On distingue histologiquement trois types de capillaires : les capillaires typiques non fenêtrés (les plus nombreux), les capillaires typiques fenêtrés et les capillaires sinusoïdes. Les capillaires typiques non fenêtrésIls sont présents dans la plupart des territoires de l’organisme. Ils ont une structure extrêmement simple , où on ne retrouve pas d’organisation en trois tuniques. Ils se limitent à un endothélium, doublé d’une lame basale sur laquelle s’implante vers l’extérieur un fin grillage de fibres de réticuline, constituant le lit capillaire . Vu en trois dimensions à faible grossissement, le capillaire apparaît ainsi comme un tube limité, selon la finesse du capillaire, par 1 à 3 cellules endothéliales sur une section donnée. Ces cellules endothéliales sont doublées d’une lame basale plus ou moins épaisses selon les régions. Sur cette basale s’implante un fin grillage de fibres de réticuline : c’est le lit capillaire. Il n’y a pas de média ni d’adventice : le capillaire baigne dans le liquide interstitiel. Les capillaires typiques fenêtrés Ils s’observent dans des organes où les échanges sont intenses (glomérule rénal, glandes endocri ’ nes ). La structure histologique est comparable à celle qui vient d’être décrite, mais il existe dans l épaisseur des cellules endothéliales des pores , bien visibles en microscopie électronique. Ces pores sont souvent, au moins partiellement, diaphragmés », c’est à « dire qu’ils ne constituent pas de véritables trous, mais sont des zones où la membrane plasmique limitant la lumière s’accole à la membrane plasmique qui repose sur la lame basale. Il y cependant des capillaires fenêtrés avec de vrais pores. IV.1.1- Les capillaires sinusoïdes Ils se rencontrent essentiellement dans trois organes : le foie , la rate et la moelle osseuse . Il s’agit des trois organes où, au cours de la vie, se déroule l’hématopoïèse, à un moment ou à un autre (foie et rate chez l’embryon et en partie chez le fœtus, moelle à partir de la fin de la vie fœtale). Leur structure est encore plus ’ simple : ils sont formés de cellules endothéliales disjointes , doublées de façon non constante d une lame basale (qui n’existe pas dans le foie). Ces capillaires sinusoïdes sont en perpétuel remaniement : des cellules endothéliales peuvent partir dans la circulation, d’autres arrivent. A proximité des cellules endothéliales on trouve de nombreux macrophages, qui peuvent même parfois limiter eux-mêmes la lumière vasculaire. Ces macrophages sont généralement sur le versant extra-vasculaire dans la moelle et la rate, endovasculaire dans le foie (cellules de Küpffer). Ces capillaires sinusoïdes permettent un passage très facile non seulement du plasma mais aussi des cellules : rien d’étonnant à ce qu’on les rencontre dans les organes hématopoïétiques. IV.2- Le réseau capillaire ’ Les capillaires n’existent pas à l’état isolé mais forment un réseau organisé, qui s intercale habituellement entre une artériole et une veinule . Il existe des exceptions : réseau capillaire qui s’articule entre deux artérioles (glomérule rénal) ou entre deux veinules (drainage du sang venu de la veine porte dans le foie). Cette organisation (réseau capillaire compris entre deux vaisseaux de même nature) porte le nom de réseau admirable. Il n’y a pas de réseau capillaire dans la cornée, et pratiquement pas dans les tendons. Un réseau capillaire type comprend :

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Module intégré 2 Cardiologie et pneumologie Histologie de l’appareil cardio-vasculaire IV.2.1- Anastomose artério-veineuse En amont, une anastomose artério-veineuse : celle-ci met directement en communication une artériole et une veinule . A ce niveau, l’artériole est particulièrement riche en fibres musculaires lisses , permettant de contrôler le débit : plus celui-ci sera important, plus faible sera la quantité de sang passant dans le réseau capillaire. Ces shunts sont particulièrement abondants dans la peau et participent à la thermorégulation. Une variété particulière d’anastomose artério-veineuse est représentée par les glomus , qui sont notamment abondant au niveau du lit unguéal. Les shunt prend un aspect enroulé, les fibres musculaires lisses y sont très abondantes et l’ensemble de la structure est enfermée dans un sac fibreux inextensible et richement innervé. La contraction maximale de ce glomus unguéal aboutit à l’ « onglet », phénomène douloureux se produisant au froid. IV.2.2- Le capillaire de jonction Le réseau capillaire est centré sur un capillaire principal ou capillaire de jonction , de 200 µm environ de diamètre. Celui-ci, à la différence des capillaires ordinaires contient dans sa paroi des péricytes , cellules contractiles non musculaires (comme les sont les myofibroblastes). Le capillaire de jonction ne peut se fermer complètement. IV.2.3- Le réseau capillaire Sur le capillaire de jonction vient se brancher le réseau capillaire proprement dit , fait de capillaires de diamètre inférieur à 10 µm, anastomosés. Certains d’entre eux s’abouchent à la veinule post-capillaire. Les capillaires les plus fins ont seulement 4 µm de diamètre, ce qui implique que les globules rouges, dont le diamètre est de 7,5 µm, puissent se déformer pour les traverser. La circulation du sang dans le réseau capillaire ne se fait pas à sens unique, mais varie selon le régime des pressions . IV.2.4- Les veinules Le capillaire de jonction et certains capillaires se jettent dans la veinule post-capillaire , dont la structure est proche de celle du capillaire de jonction, avec un diamètre de 10 à 25 µm, contenant dans leur paroi beaucoup de péricytes . La principale particularité de ces veinules post-capillaire est leur endothélium. A ce niveau, en effet, les cellules endothéliales sont peu jointives et sous l’influence de différents médiateurs, notamment au cours des processus inflammatoires, elles peuvent prendre un aspect cubique, avec disparition des dispositifs de jonction, permettant le passage d ’ e cellules du sang vers les tissus, et vice-versa. Ces veinules post-capillaires sont le principal point d échange de lymphocytes entre le sang et les organes lymphoïdes . Les veinules collectrices (20 - 50 µm de diamètre) font suite aux veinules post-capillaires. Elles contiennent une couche continue de péricytes, ébauche de réapparition d’une média, ainsi que des fibres collagènes. Viennent ensuite des veinules musculaires , dans lesquelles les péricytes sont remplacés par des fibres musculaires lisses classiques. Cette organisation type peut être modifiée dans certains territoires. C’est notamment le cas dans les tissus érectiles : les capillaires y ont une lumière irrégulière et sinueuse, et peuvent subir une forte dilatation. Ils sont irrigués par des artères sinueuses (artères hélicines). Lors de l’érection, les artères hélicines se relâchent sous l’influence du système parasympathique. Les capillaires se dilatent, ce qui bloque le retour veineux. La contraction des fibres musculaires de la paroi veineuse complète le dispositif. V- LES VEINES V.1- Structure histologique des veines Viennent ensuite les veines. Elles se rejoignent progressivement pour former des troncs de plus en plus volumineux. Leur diamètre va de 1 mm à 4 cm. Leur lumière est large , à paroi mince et déformable , ce qui explique que sur les préparations histologiques leur forme est mal définie, plus ou moins oblongue, à la différences des artères, dont la lumière est parfaitement ronde. Leur structure histologique comprend les trois tuniques classiques :

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V.1.1- L’intima Elle est faite d’un endothélium, doublé d’une basale et d’un conjonctif sous-endothélial qui va s’épaississant en même temps que le calibre de la veine. V.1.2- La média Elle comprend un mélange, en proportions variables, de fibres musculaires lisses, de fibres collagènes et élastiques. La limitante élastique interne es’t discontinue mais en général bien visible. La limitante élastique externe n est généralement pas visible . V.1.3- L’adventice Elle est faite de tissu conjonctif pouvant contenir quelques faisceaux musculaires lisses à disposition longitudinale dans les plus grosses veines, qui contiennent aussi à ce niveau des vasa vasorum. On voit que la structure histologique des veines est beaucoup plus floue et variable que celle des artères. Il est classique d’opposer les veines supra-cardiaques et les veines infra-cardiaques, ces dernières présentant plus volontiers des valvules . Celles-ci sont faites d’un repli de l’intima, dont l’axe est orienté dans le sens du courant. Ces valvules s’opposent donc au retour du sang en arrière et fragmentent d’autre part le poids de la colonne liquidienne. Elles sont disposées en général au niveau de la confluence de deux ou de plusieurs veines. Lorsque les valvules deviennent incontinentes, le sang peut refluer, et il se produit une hyperpression d’amont, favorisant une déformation de la paroi veineuse qui correspond aux varices. V.2- Histophysiologie veineuse La fonction essentielle des veines est d’assurer le retour du sang au cœur. Celui-ci va mettre en jeu plusieurs éléments, dont certains découlent directement de la structure histologique de la veine : la déformabilité de la paroi permet un véritable « massage » de la veine par les masses musculaires voisines et par le poids du corps au niveau plantaire les fibres lisses de la paroi permettent un travail mécanique complémentaire les valvules s’opposent au retour du sang en arrière et fragmentent les poids de la colonne sanguine. D’autres phénomènes (pression intrathoracique négative ) jouent également un rôle important. VI- LES VAISSEAUX LYMPHATIQUES Ils ramènent une partie du liquide interstitiel vers la circulation veineuse et participent à la recirculation des cellules immunitaires . Il fonctionnent donc de façon unidirectionnelle. On distingue classiquement les capillaires lymphatiques, les lymphatiques collecteurs et les gros troncs lymphatiques. VI.1- Les différents types de lymphatiques : VI.1.1- les capillaires lymphatiques Ils ont une structure proche de celle des capillaires sanguins, avec cependant quelques particularités : ils ont un début en cul de sac, dans l’espace interstitiel ils ont un calibre plus important et une lumière plus irrégulière .les cellules endothéliales sont peu jointives et laissent facilement passer des cellules ou des éléments figurés la basale est discontinue sous la basale existent des trousseaux collagènes fixant le capillaire aux structures de voisinage. VI.1.2- les vaisseaux collecteurs Ils sont faits d’une intima qui donne par endroits des replis constituant des valvules, d’une média faite surtout de fibres lisses, d’une adventice comprenant de nombreuses fibres collagènes et élastiques. De façon générale, la paroi d’un lymphatique est plus fine que celle d’une veine de même calibre, et les valvules y sont plus rapprochées .

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VI.1.3- Les troncs lymphatiques Les gros troncs lymphatiques ont une média plus développée que celle des veines. Ils se jettent dans le réseau veineux. Des ganglions lymphatiques sont intercalés sur le trajet lymphatique au niveau des confluence des vaisseaux collecteurs et des gros troncs. VI.2- Histophysiologie des lymphatiques : Les lymphatiques jouent un double rôle : ils ramènent une partie du liquide interstitiel vers le réseau veineux. Lorsqu’il y a un blocage d’un gros tronc lymphatique se produite un œdème en amont, œdème cliniquement dur ou lymphoedème. ils permettent le passage de cellules immunitaires (lymphocytes, cellules présentatrices d’antigène) de même que le passage de germes ou de structures antigéniques qui seront filtrés dans les ganglions lymphatiques. Les lymphatiques permettent aussi le passage de cellules cancéreuses qui se sont désolidarisées d’une tumeur. Ces cellules vont migrer et être en général filtrées au niveau du ganglion lymphatique suivant. Il est donc capital de connaître le drainage lymphatique d’un organe donné, car c’est par-là que se fera préférentiellement l’essaimage d’une tumeur maligne. VII- NOTION DE PAQUET VASCULO-NERVEUX Artères, veines et lymphatiques ne cheminent généralement pas isolément. Ils sont en principe au contact, liés les uns aux autres par leur adventice. On compte souvent 2 veines pour une artère. Les nerfs se trouvent également inclus dans cet ensemble, qu’il s’agisse de tronc nerveux ou des nerfs à destination des gros vaisseaux (nervi vasorum). VIII- LE CUR On n’envisagera pas ici l’embryologie du cœur, ni les détails de structure des cardiomyocytes (ces derniers ayant été vus en PCEM1). Le cœur se compose lui aussi de trois « tuniques », que l’on peut rapprocher schématiquement des trois tuniques classiques dans l’appareil cardio-vasculaire, à savoir l’endocarde, le myocarde et l’épicarde (ou feuillet viscéral du péricarde). On envisagera ici le péricarde en bloc. VIII.1- L endocarde ’ Il est fait en surface d’un endothélium identique à celui des autres segments vus plus haut. Il repose sur une lame basale et un conjonctif sous-endothélial assez abondant, qui repose sur une couche musculo-élastique, qui est au fond un tissu conjonctif riche en fibres élastiques et contenant un assez grand nombre de fibres musculaires lisses. Cette couche repose sur un tissu conjonctif plus lâche, qui fait la transition avec les structures sous-jacentes. Ce tissu conjonctif contient de nombreux vaisseaux, des amas d’adipocytes, des terminaisons nerveuses. Il permet, notamment par sa composante adipeuse, le glissement de l’endocarde sur le myocarde, ainsi que la possibilité de réguler son tonus de façon autonome. Au niveau ventriculaire, le tissu cardionecteur (et en cet endroit, plus précisément le faisceau de His) s’intercale entre endocarde et myocarde. Le tissu cardionecteur est séparé des structures avoisinantes par une densification de tissu conjonctif qui assure son isolement électrique. On retrouve au niveau du cœur des valves (tricuspide et mitrale) et des valvules (sigmoïdes) qui sont constituées par des replis de l’endocarde. Le conjonctif sous-endothélial devient à ce niveau extrêmement fibreux. La même structure histologique se retrouve au niveau des piliers et des cordages, avec un conjonctif sous-endothélial riche en fibres, mais de propriétés mécaniques différentes. Entre oreillettes et ventricules se trouve un anneau fibreux sur lequel s’arriment les différentes structures contractiles et qui assure un isolement électrique entre oreillettes et ventricules.

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Module intégré 2 Cardiologie et pneumologie Histologie de l’appareil cardio-vasculaire VIII.2- Le myocarde Il comprend les cardiomyocytes qui se répartissent en trois catégories : VIII.2.1- Les cardiomyocytes contractiles Ce sont des fibres musculaires striées uni ou binucléées, à noyau central, bifurquées, unies par des dispositifs de jonction et des jonctions communicantes au niveau de structures particulières, bien visibles en micorscopie optique, les stries scalariformes. VIII.2.2- Les cellules myoendocrines Elles ont pratiquement perdu leur contractilité et ont pour rôle la sécrétion de facteurs natriurétiques régulant la volémie. Elles sont notamment présentes au niveau auriculaire. VIII.2.3- Les cellules cardionectrices Elles produisent et conduisent un influx électrique assurant le rythme autonome du cœur. Ces cellules cardionectrices se répartissent en 4 grandes structures, le nœud sinusal, le nœud atrio-ventriculaire, le faisceau de His et le réseau de Purkinje. Les trois premiers sont faits de petites cellules de nature musculaire, mais à appareil contractile peu développé, le dernier est fait de cellules plus grandes, dont la structure se rapproche peu à peu de celle des cardiomyocytes contractiles. Les 2 nœuds ne sont pas en continuité directe : l’influx électrique traverse l’oreillette notamment par des tractus internodaux qui ne correspondent pas à une structure histologique particulière. A partir du nœud atrio-ventriculaire l’influx se propage entre cellules cardionectrices adjacentes, isolées du reste du myocarde par une densification conjonctive. Ce n’est qu’au bout du réseau de Purkinje que se fera l’articulation avec les cardiomyocytes contractiles. L’influx passera ensuite d’une cellule à l’autre à travers les jonctions communicantes. Entre les cardiomyocytes, l’espace est occupé par un tissu conjonctif lâche, correspondant à un endomysium, riche en vaisseaux et en nerfs. Les cardiomyocytes contractiles forment un réseau tridimensionnel. VIII.3- Le péricarde Il appartient au groupe des séreuse s, qui dérivent du cœlome intra-embryonnaire primitif. Comme toutes les séreuses, il est formé de deux feuillets , limitant une cavité, quasiment virtuelle chez le sujet normal, ne contenant qu’un film liquidien permettant le glissement des feuillets l’un sur l’autre. La cavité est tapissée par un mésothélium , épithélium pavimenteux d’aspect très proche de l’endothélium. Si l’on part de la profondeur vers la superficie, on trouvera successivement : le myocarde un tissu conjonctif riche en coussinets adipeux. C’est dans ce tissu conjonctif que cheminent les artères coronaires et leurs plus grosses branches qui s’enfoncent ensuite dans la masse du myocarde. Ces artères coronaires sont donc relativement accessibles à un geste chirurgical (en outre, actuellement, beaucoup d’interventions sont faites par voie « endoluminales », en remontant des sondes qui suivent le trajet artériel). un conjonctif plus lâche ou conjonctif sous mésothélial le mésothélium du feuillet viscéral ou épicarde la cavité péricardique virtuelle le mésothélium du feuillet pariétal une couche de tissus conjonctif sous mésothélial un sac fibreux est situé au-dessous, fait comme son nom l’indique d’un tissu conjonctif riche en faisceaux de collagène un conjonctif sous-péricardique contenant des coussinets adipeux et des structures conjonctives permettant l’accrochage aux structures du voisinage. A l’état physiologique, le péricarde permet la fixation du cœur et en même temps une certaine liberté de mouvement facilitant l’alternance systole/diastole avec d’importantes variations physiologiques du rythme et de l’intensité des contractions.

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