CAPILLAIRES - UE CardioVasculaire DFGSM2

03/10/12
CAPILLAIRES
SANGUINS
Pr John DE VOS
Unité de Thérapie Cellulaire, CHU de Montpellier
IRB, Institut de recherche en biothérapie
INSERM U1040, [email protected]
Faculté de Médecine de Montpellier/Nîmes - UM1 DFGSM2
LES CAPILLAIRES
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CAPILLAIRES SANGUINS
—  1 – INTRODUCTION
—  2 – DÉVELOPPEMENT
—  3 – STRUCTURE HISTOLOGIQUE
○  STRUCTURE GÉNÉRALE
○  TROIS TYPES DE CAPILLAIRES
○  RÉSEAU CAPILLAIRE
—  4 – HISTOPHYSIOLOGIE
—  5 – HISTOPATHOLOGIE
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LES CAPILLAIRES
—  du latin capillus, cheveux
—  les vx les plus fins de l’organisme :
○  5 à 10 µ de diamètre
○  NB : Globule rouge : 7 µ : la
déformabilité du GR est indispensable
○  0,5 à 2 µ d’épaisseur
—  petite taille mais grand nombre :
○  700 m2 environ de surface d’échange!
—  è favorise les échanges entre sang
et compartiment interstitiel
Capillaires alvéolaires
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STRUCTURE HISTOLOGIQUE GENERALE DES VAISSEAUX
—  3 tuniques :
○  intima
○  média
—  composition variant selon le segment
○  adventice
—  Concerne tout l’arbre vasculaire … sauf les capillaires
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STRUCTURE HISTOLOGIQUE DU CAPILLAIRE
—  Le capillaire est tapissé de cellules
endothéliales qui reposent sur une lame
basale = endothélium
—  = Epithélium simple pavimenteux
○  0,5 à 2 µ d’épaisseur
○  noyau bombe dans la lumière
○  jonction intercellulaire jointives :
—  zonula occludens
—  zonula et macula adherens
—  jonction de type gap
Noyau
Jonctions
Endothélium vasculaire « déplié »
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STRUCTURE HISTOLOGIQUE DU CAPILLAIRE
—  Lame basale :
○  forte proportion de collagène IV, de protéoglycanes, de laminine,
d’entactine, fibronectine
—  Relié au tissu environnant par des fibres de collagène
—  Le capillaire baigne dans le liquide interstitiel
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PÉRICYTES
—  Péricyte = cellules doublant par endroit les cellules endothéliales
—  Rôle :
○  contraction (?)
○  homéostasie et développement de la microcirculation (angiogenèse) (?)
○  régénération ce certains tissus comme le muscle (?)
Capillaire
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Coupe histologique longitudinale et
transversale d’un capillaire (E = cellule
endothéliale; P = péricyte). Notez les
globules rouges dans la lumière du
capillaire
Weather, de Boeck
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CAPILLAIRES SANGUINS
—  1 – INTRODUCTION
—  2 – DÉVELOPPEMENT
—  3 – STRUCTURE HISTOLOGIQUE
○  STRUCTURE GÉNÉRALE
○  TROIS TYPES DE CAPILLAIRES
○  RÉSEAU CAPILLAIRE
—  4 – HISTOPHYSIOLOGIE
—  5 – HISTOPATHOLOGIE
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TROIS TYPES DE CAPILLAIRES
—  Trois types de capillaires :
○  capillaires continus (typiques non fenêtrés)
○  capillaires fenêtrés (typiques fenêtrés)
○  capillaires sinusoïdes
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CAPILLAIRES CONTINUS
—  Présents presque partout dans l’organisme
—  Structure :
○  endothélium continu (jonctions serrée et/ou adhérentes, gap)
○  lame basale continue
—  une telle structure ne facilite pas les échanges (hormis les échanges
gazeux)! è pinocytose
Échanges
gazeux
pinocytose
Jonction
Capillaire continu
LB
Cellule endothéliale (CE)
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CAPILLAIRES CONTINUS
Weather, de Boeck
Coupe transversale d’un capillaire continu
(microscopie électronique à transmission)
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CAPILLAIRES FENÊTRÉS
—  Dans les organes où les échanges sont intenses:
○  glomérule rénal, villosité intestinale, glandes endocrines, etc.
—  Structure:
○  des pores (ou « hublots ») dans l’épaisseur de la cellule endothéliale, avec
ou sans diaphragme
○  lame base continue
Fenêtre sans
diaphragme
Filtration
Fenêtre avec
diaphragme
Capillaire fenêtré
LB
CE
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CAPILLAIRES FENÊTRÉS
Weather, de Boeck
Microscopie électronique à
transmission
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Weather, de Boeck
CAPILLAIRES FENÊTRÉS
Microscopie électronique à
transmission
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CAPILLAIRES SINUSOÏDES
—  Dans les trois organes hébergeant l’hématopoïèse au
cours du développement ou au stade adulte : moelle osseuse,
rate, foie
—  Structure:
○  diamètre beaucoup plus important que les autres capillaires
○  cellules endothéliales disjointes, mobiles
○  rôle des fibroblastes et macrophages dans la régulation des
espaces libres entre cellules endothéliales
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CAPILLAIRES SINUSOÏDES
—  Structure (suite) :
○  lame basale discontinue (et absente dans le foie)
○  passage facilité des cellules hématopoïétiques
Globule rouge
(rate et moelle
osseuse)
Orifice
LB discontinue
Cellule endothéliale (CE)
Capillaire sinusoïde
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—  Capillaires sinusoïdes de la rate et cordons de Billroth
—  Capillaires sinusoïdes de la rate et cordons de Billroth
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VEINULE POST-CAPILLAIRE
—  veinule post-capillaire
○  structure est proche de celle du capillaire de jonction
○  diamètre de 10 à 25 µ
○  nombreux péricytes
○  principale particularité : les cellules endothéliales
—  peu jointives
—  peuvent prendre un aspect cubique (processus inflammatoires)
—  avec disparition des dispositifs de jonction
—  permettant l’échange de cellules du sang vers les tissus
—  principal point d’échange de lymphocytes entre le sang et les organes lymphoïdes
○  les veinules collectrices (20 - 50 µ 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
○  veinules musculaires : les péricytes sont remplacés par des fibres
Faculté de Médecine de Montpellier/Nîmes - UM1 musculaires lisses classiques
DFGSM2
CAPILLAIRES SANGUINS
—  1 – INTRODUCTION
—  2 – DÉVELOPPEMENT
—  3 – STRUCTURE HISTOLOGIQUE
○  STRUCTURE GÉNÉRALE
○  TROIS TYPES DE CAPILLAIRES
○  RÉSEAU CAPILLAIRE
—  4 – HISTOPHYSIOLOGIE
—  5 – HISTOPATHOLOGIE
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LE RÉSEAU CAPILLAIRE
—  Tout l’organisme est traversé de
capillaires
—  Pas de capillaire dans la cornée,
cristallin, cartilage, presque pas dans
les tendons
—  Les capillaires sont organisées en
réseau
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LE RÉSEAU CAPILLAIRE
—  artériole et métartériole
Artériole
Métartériole
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LE RÉSEAU CAPILLAIRE
—  artériole et métartériole
—  un capillaire principal ou
Veinule
capillaire de jonction
—  le réseau capillaire
proprement dit
—  veinule post-capillaire et
veinule
Capillaire de
jonction
Réseau de
capillaires
Veinule postcapillaire
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LE RÉSEAU CAPILLAIRE
—  artériole et métartériole
—  un capillaire principal ou
capillaire de jonction
—  le réseau capillaire
proprement dit
—  veinule post-capillaire et
veinule
—  une anastomose artérioveineuse
Anastomose artérioveineuse
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LE RÉSEAU CAPILLAIRE
—  Capillaire principal ou capillaire de jonction
—  Capillaires vrais : diamètre inférieur à 10 µ
—  Anastomosés: formation d’un réseau
—  La circulation du sang dans le réseau capillaire ne se fait pas à sens
unique, mais varie selon le régime des pressions
—  Une augmentation de la pression locale vide les capillaires. Exemple :
un érythème s’efface à la vitropression
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RÉGULATION DU FLUX CAPILLAIRE : SPHINCTERS
PRÉCAPILLAIRES
—  Nombreux sphincters
précapillaires (cellules musculaires
lisses) au départ des capillaires
—  Régulation du débit capillaire :
○  le système sympathique
Sphincter précapillaire
○  histamine
○  nombreux autres vasodilatateurs
—  Action :
○  au niveau des artérioles et veinules
○  au niveau des sphincters
précapillaires
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RÉGULATION DU FLUX CAPILLAIRE :
ANASTOMOSE ARTÉRIO-VEINEUSE
—  Anastomose ou shunts artério-veineux :
communication directe entre une artériole
et une veinule
—  Artériole particulièrement riche en fibres
musculaires lisses è contrôle du débit :
plus celui-ci sera important, plus faible
sera la quantité de sang passant dans le
réseau capillaire
—  Particulièrement abondants dans la
peau : participent à la thermorégulation :
glomus neuro-vasculaires
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GLOMUS NEURO-VASCULAIRE
—  Lit unguéal, paume et plante, oreilles, nez
—  Structure
—  le shunt prend un aspect enroulé
—  les fibres musculaires lisses très abondantes
—  structure enfermée dans un sac fibreux inextensible et richement innervé
Vaisseaux
glomiques et leurs
cellules musculaires
lisses
Capsule
Veinule glomique
Artériole glomique
http://www.chups.jussieu.fr/polys/histo/histoP2/POLY.Chp.2.3.1.2.&3.html
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RÉSEAUX PARTICULIER
—  Cas général : un réseau capillaire relie
deux vaisseaux de nature différente :
artériole et veinule
Réseau
admirable
Système porte
—  Cas particulier : un réseau admirable :
deux réseaux capillaires en série
—  è un des réseaux capillaires est situé
entre deux vaisseaux de même nature
(réseau admirable)
—  Le vaisseau (artère ou veine) compris
entre deux réseaux capillaires constitue
http://www.chups.jussieu.fr/polys/histo/histoP2/POLY.Chp.
2.3.1.2.&2.html
un système porte
○  système porte à haute pression : le rein
○  systèmes portes à basse pression : foie
et système hypothalomo-hypophysaire
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SYSTÈME PORTE À HAUTE PRESSION : LE REIN
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SYSTÈME PORTE À BASSE PRESSION : LE FOIE
Tube digestif
Foie
Veine porte
http://www.chups.jussieu.fr/polys/histo/histoP2/POLY.Chp.2.3.1.2.&2.html
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SYSTÈME PORTE À BASSE PRESSION : LE SYSTÈME
HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE
Artère hypophysaire supérieure
Veine porte hypothalomo-hypophysaire
http://www.chups.jussieu.fr/polys/histo/histoP2/POLY.Chp.2.3.1.2.&2.html
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CAPILLAIRES SANGUINS
—  1 – INTRODUCTION
—  2 – DÉVELOPPEMENT
—  3 – STRUCTURE HISTOLOGIQUE
○  STRUCTURE GÉNÉRALE
○  TROIS TYPES DE CAPILLAIRES
○  RÉSEAU CAPILLAIRE
—  4 – HISTOPHYSIOLOGIE
—  5 – HISTOPATHOLOGIE
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BARRIÈRE
—  Barrière entre le compartiment sanguin et les tissus
—  Dans certains tissus, cette effet de barrière est renforcé:
○  thymus : doublement par des cellules thymo-épithéliales
○  cerveau : barrière hémato-encéphalique
—  jonction entre les cellules endothéliales de type zonula occludens
—  doublement par les astrocytes
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ÉCHANGES
— Favorisé par
—  Paroi endothéliale:
○  Siège des échanges entre sang et
○  Faible épaisseur du cytoplasme
compartiment interstitiel
○  Diffusion des gaz O2 et CO2
○  Diffusion des molécules liposolubles
○  Passage intercellulaire
○  Pinocytose
○  Pores pour les capillaires fenêtrés
○  Les espacements entre cellules
endothéliale
○  Discontinuité de la membrane basale
(capillaires sinusoïdes)
○  Transport actif
LB
Cellule
endothéliale
Échanges gazeux, Passage à
substances
haut débit
liposolubles
Pinocytose
Transport
actif
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FLUX LIQUIDIENS
—  Les flux de liquide à travers la paroi capillaire sont sous le contrôle de:
○  pression hydrostatique : différentiel pression capillaire / pression du tissu
( varie selon l’extrémité artérielle ou veineuse du réseau capillaire)
○  pression oncostatique
○  perméabilité capillaire
Pression
hydrostatique
Pression
oncostatique
Cellule endothéliale (CE)
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FLUX LIQUIDIENS
—  Au niveau de la partie artérielle des capillaires: l’eau, des électrolytes
et certaines protéines plasmatiques sont transportés du capillaire vers
les tissus interstitiels = filtration
—  Au niveau de la partie veineuse, direction inverse : réabsorption
—  Filtration > réabsorption
—  La différence est drainé par le réseau lymphatique (~10%)
Extrémité
artérielle
Extrémité
veineuse
Capillaire
Filtration
90%
Réabsorption
Lymphatique
10%
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RÔLE ANTITHROMBOTIQUE
—  Surface des cellules endothéliales : glycocalyx
○  très riche en protéoglycanes électronégatifs
○  è repousse les plaquettes électronégatives
—  Sécrétion d’antiagrégants plaquettaires (prostacycline, etc.) et d’inhibiteur de
la coagulation (thrombomoduline)
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HISTOPHYSIOLOGIE
—  Les leucocytes (polynucléaires,
lymphocytes et monocytes) peuvent
quitter les vaisseaux à travers les
cellules endothéliales : via la
diapédèse.
—  Médiateurs chimiotactiques è
chimiotactisme
—  Particulièrement au niveau de la
veinule post-capillaire
Ivan Roitt, Immunologie, Elsevier 2007
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AUTRES FONCTION DES CELLULES
ENDOTHÉLIALES
—  Régulation du tonus de la paroi vasculaire
○  surtout vasodilatateurs : monoxyde d’azote (NO), facteur
hyperpolarisant (EDHF), prostacycline, …
○  dégradation des amines vasopressives
○  mais aussi vasoconstricteur : endothéline
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VASOCONSTRICTION ET VASODILATATION
—  Artères, artérioles et veines
—  Vasoconstriction :
○  noradrénaline et adrénaline
—  système nerveux sympathique
—  médullo-surrénale
—  vasoconstriction sur la plupart des vx via les récepteurs alpha
adrénergiques
○  Vasodilatation
○  noradrénaline et adrénaline
—  vasodilatation des vaisseaux du muscle cardiaque (et squelettiques et
pulmonaires) via récepteurs beta adrénergiques
○  NO (nitroglycérine), prostacycline, histamine, etc.
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ANGIOGENÈSE
—  Essentielle, y compris pendant la vie adulte:
○  cicatrisation
○  homéostasie de certains tissus (muqueuse utérine)
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ANGIOGENÈSE
Laurent Pelletier, Grenoble
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EFFECTEURS
— 
Effecteurs du développement vasculaire:
○  Facteurs de croissance:
—  Vascular endothelial growth factor : VEGF (VEGF-A, VEGF-B, etc.)
—  Angiopoïétines
—  bFGF, PDGF, etc.
○  circulation sanguine (pression, forces de cisaillement +++)
VEGF
VEGF
+
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CAPILLAIRES SANGUINS
—  1 – INTRODUCTION
—  2 – DÉVELOPPEMENT
—  3 – STRUCTURE HISTOLOGIQUE
○  STRUCTURE GÉNÉRALE
○  TROIS TYPES DE CAPILLAIRE
○  RÉSEAU CAPILLAIRE
—  4 – HISTOPHYSIOLOGIE
—  5 – HISTOPATHOLOGIE
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L’ATHÉROME
—  Athérome : remaniement de
l’intima des artères de gros et
moyen calibre
—  Mécanisme:
○  dépôts lipidiques, notamment
de cholestérol via les LDL
○  puis prolifération fibroblastique
et fml, et synthèse de collagène
è athérosclérose
○  puis calcification
○  puis risque de sténose par
thrombus
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TROUBLES DU RETOUR VEINEUX
—  Lorsque le retour veineux est difficile
○  ì pression veineuse
○  déformation de la veine (paroi fine!)
○  = varices
—  Causes:
○  grossesse : varices membres inférieurs
○  hypertension portale : varices oesophagiennes
○  hémorroïdes
○  lorsque les valvules des veines infra-cardiaques
deviennent incontinentes : varices des membres
inférieurs
○  contribuent à l’insuffisance veineuse des
membres inférieurs è ulcères variqueux
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HISTOPATHOLOGIE
—  Œdème : augmentation locale du liquide interstitiel
—  Mécanismes :
○  Augmentation de la pression capillaire
—  insuffisance cardiaque, insuffisance veineuse des membres inférieurs, etc.
○  Diminution de la pression oncotique
—  grand brûlés, malnutrition, syndrome néphrotique etc.
○  Diminution de la perméabilité des capillaires
—  brûlures, trauma, inflammation, etc.
○  Diminution du drainage lymphatique
—  curage ganglionnaire, parasites (filarioses)
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ANGIOGENÈSE ET PATHOLOGIES
VASCULAIRES OBSTRUCTIVES
—  Compensation de certains états pathologiques (athérosclérose, infarctus du
myocarde, etc.) par une circulation collatérale
—  è Le VEGF pourrait-il avoir un rôle favorable?
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ANGIOGENÈSE ET DMLA
—  Dégénérescence de la macula lié
à l’âge (DMLA)
—  Forme « humide » : angiogenèse
pathologique de la rétine
—  Traitement par anticorps anti-
VEGF injecté intra-vitréenne
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ANGIOGENÈSE ET CANCER
—  Rôle important en cancérologie (travail de Judah Folkman)
○  le développement d’une tumeur est dépendant d’une vascularisation
abondante, donc d’une angiogenèse
—  Bloquer l’angiogenèse pour bloquer la croissance tumorale :
○  Anticorps anti-VEGF : bevacizumab (Avastin)
—  Effets secondaires:
—  perforations : cloison nasale, tube digestif
—  saignements
—  hypertension artérielle
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Conclusion
—  Capillaires : vaisseaux d’échange, de la taille d’un globule rouge
—  Endothélium + lame basale (+/- péricytes)
—  Trois types de capillaires:
○  continus
○  fenêtrés
○  sinusoïdes
—  Hautement régulé au niveau des artérioles et métartérioles et des
sphincter pré capillaires
—  Réseaux admirables/systèmes portes
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