La double vascularisation du poumon

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La double vascularisation du poumon
Veines pulmonaires
Artère pulmonaire
alvéole
Oreillette gauche
bronchioles respiratoires
Artères bronchiques
bronches
Veines bronchiques
Oreillette droite
Veine azygos
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Le poumon possède une double vascularisation

• la circulation pulmonaire qui
• reçoit le sang veineux mêlé éjecté par le
  ventricule droit (totalité du débit cardiaque)
• possède dans la paroi des alvéoles un lit
  capillaire extrêmement dense où le sang soxygène
• se draine par les veines pulmonaires dans
  loreillette gauche
• la circulation bronchique (1 du débit
  cardiaque) qui
• vascularise la paroi des voies aériennes une
  petite région périhilaire du poumon la plèvre
  viscérale chez l homme
• se draine
• pour la paroi des grosses bronches vers
  l oreillette droite,
• les bronches distales plèvre viscérale vers les
  veines pulmonaires (shunt droite - gauche
  physiologique)

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Rôle de la circulation pulmonaire

• Participer aux échanges gazeux
• Filtrer le sang (caillots, polynucléaires)
• Métaboliser les substances vasoactives
• activation
• angiotensine 1 ? angiotensine 2
• inactivation
• bradykinine
• 5-HT
• noradrénaline
• prostaglandines

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Les artères pulmonaires pénètrent contiguës aux
bronches au centre des lobules Les veines
pulmonaires circulent à distance des voies
aériennes à la périphérie des lobules
5
La pression dans les vaisseaux pulmonaires est
faible
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Pressions dans les cavités cardiaques droites et
lartère pulmonaire
7
La pression dans lartère pulmonaire (au repos,
en position couchée)

• systolique (20 à 25 mmHg)
• diastolique (8 à 12 mmHg) égale à la pression
  télédiastolique dans l oreillette gauche
• ? débit nul dans la circulation pulmonaire en fin
  de diastole
• moyenne environ 15 mmHg
• (Diagnostic dhypertension artérielle pulmonaire
  si moyenne au repos gt 25 mmHg)

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Mesure de la pression dans les veines pulmonaires
par interruption du débit dans un territoire
vasculaire pulmonaire Pression pulmonaire
bloquée dite  Pression capillaire pulmonaire 
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La circulation pulmonaire

• la pression dans les vaisseaux est faible
• la totalité du débit cardiaque la perfuse
• la résistance à lécoulement est faible ?P/Q
• le muscle lisse vasculaire est peu abondant et
  son tonus est nul en normoxie
• lhypoxie est responsable dune vasoconstriction
  

.
.
10
Les artères pulmonaires proximales (diamètre
supérieur à 1 mm) sont des artères élastiques
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Les 3 types dartères pulmonaires distales

• - musculaires (diamètre de 1 mm à 100 µm)
• contiguës aux bronches terminales
• - partiellement muscularisées
• non muscularisées (existence de péricytes,
• susceptibles de se différentier en cellules
• musculaires lisses

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Dans la circulation pulmonaire la résistance se
répartit entre les artères musculaires, les
capillaires et les petites veines
Pression (mmHg)
100
Circulation systémique
Circulation pulmonaire
50
capillaires
Artères musculaires
petites veines
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Les vaisseaux pulmonaires sont des tuyaux
collabables

• Leur diamètre dépend de la pression transmurale
• (Pinterne - Pexterne)

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Facteurs altérant la relation pression-débit dans
la circulation pulmonaire

• Facteurs passifs
• volume pulmonaire
• pression dans les voies aériennes
• gravité
• débit cardiaque et pression de l oreillette
  gauche
• viscosité
• obstruction vasculaire (caillots)
• Facteurs actifs
• tonus du muscle lisse vasculaire

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Quelle est la pression externe aux vaisseaux
pulmonaires ?
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Quelle est la pression externe aux vaisseaux
pulmonaires ?

• Vaisseaux extrapulmonaires
• Pression intrathoracique (Ppl ltPB)
• Vaisseaux intrapulmonaires mais extraalvéolaires
• Pression interstitielle pulmonaire (lt PB)
• Vaisseaux intraalvéolaires
• Pression alvéolaire

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Influence du volume pulmonaire sur la résistance
vasculaireEn respiration spontanée, la pression
externe aux vaisseaux extraalvéolaires (pression
pleurale) diminue lorsque le volume alvéolaire
augmente.
? la pression transmurale des vaisseaux extraalvéo
laires et donc leur diamètre augmente avec le
volume ? mais à grand volume, le calibre des
capillaires diminue
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Pression transmurale dans les vaisseaux
alvéolaires en position debout (les 3 zones de
West)

• De la base aux sommets
• la pression intravasculaire diminue du fait de
  la gravité
• la pression extravasculaire (pression
  intraalvéolaire, PA)
• reste à peu près constante et proche de la
  pression barométrique

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• Sujet normal en position debout
• A l extrême sommet, zone I, les vaisseaux sont
  collabés
• Dans la zone intermédiaire, zone II, le débit
  est proportionnel à Pap- PA

Apex
Pap
Pvp
hile
PA
0
30
-10
10
base
Pression relative (cmH20)
20
En position couchée, lessentiel du poumon est en
zone III, les vaisseaux sont largement ouverts
et leur diamètre augmente avec la pression sils
sont distensibles
Apex
Pap
Pvp
hile
0
30
-10
10
base
Pression relative (cmH20)
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Effet de lexercice sur les résistances
vasculaires pulmonairesDu fait de laugmentation
du débit cardiaque, les pressions
intravasculaires (P RxQ) augmentent par
rapport à la pression alvéolaire et lessentiel
du poumon passe en zone III (vaisseaux largement
ouverts)
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Dans la circulation pulmonaire, au cours de
lexercice en position assise ou debout

• La diminution de résistance à lécoulement
  sanguin (R ?P/Q) est liée au recrutement des
  vaisseaux du sommet et non à la diminution du
  tonus du muscle lisse (contrairement à ce quon
  observe dans la circulation systémique)

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Dans la circulation pulmonaire, les variations de
?P/Q sont essentiellement dorigine passives

• Il en est ainsi à lexercice où la diminution de
  ?P/Q  nest pas liée comme dans la circulation
• systémique à la relaxation du muscle lisse
  vasculaire

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Equilibre hydrique dans le poumon

• Les échanges hydriques à travers les parois des
  microvaisseaux dépourvus de muscle lisse
  obéissent à la loi de Starling
• débit liquidien K (Pmv-Pi) -??(?mv- ?i)
• K est la conductance hydraulique
• ? le coefficient de réflexion représente
  lefficacité de la paroi à empêcher les protéines
  de traverser
• Si insuffisance ventriculaire gauche, il y a
  œdème pulmonaire par
• augmentation de la pression dans les
  microvaisseaux, Pmv (prédominance dans les zones
  déclives du poumon)
• Si la paroi des microvaisseaux est altérée, il y
  œdème de perméabilité par diminution de ?, la
  pression oncotique ne joue plus son rôle

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Equilibre hydrique dans le poumon
26
Equilibre hydrique dans le poumon
Espace alvéolaire
2
interstitium
capillaire
1
Espace péribronchique et périvasculaire
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Equilibre hydrique dans le poumon

• Déplacement du fluide toujours du vaisseau vers
  lespace interstitiel et réabsorption distale
  insignifiante
• le fluide (10 ml/heure) qui passe dans
  linterstitium est drainé par les lymphatiques
  extraalvéolaires vers les veines caves
• Si débit de fluide hors du vaisseau anormal
• accumulation dans les manchons périvasculaires et
  bronchiques (oedème interstitiel)
• puis passage dans lalvéole et dernier mécanisme
  de défense par réabsorption du Na de l alvéole
  vers linterstitium au niveau des pneumocytes de
  type II

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En labsence de vasoconstriction pulmonaire
hypoxiqueLe sang qui ne sest pas oxygéné pas
dans les capillaires situés dans la paroi de
lalvéole non ventilé est responsable de la
diminution de PO2 dans le sang des veines
pulmonaires (shunt droite- gauche)
PO240 PCO247
PO2100 PCO240
PO240 PCO247
PO240 PCO247
PO2100 PCO240 Sat O2 100
PO240 PCO247 Sat O2 70
PO250 PCO243
CaO2(ml/100ml) (Hb x Sat O2 x1,36 ) aPO2
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La vasoconstriction pulmonaire hypoxiquelorsque
la PO2 alvéolaire est diminuée, le muscle lisse
des petites artères pulmonaires situées dans la
zone hypoxique se contracte et le débit sanguin
est redistribué vers les zones non hypoxiques
PO2100 PCO240
PO240 PCO247
PO240 PCO247
PO240 PCO247
PO2100 PCO240
PO2100 PCO240
CaO2(ml/100ml) (Hb x Sat O2 x1,36 ) aPO2
30
Leffecteur est le muscle lisse des petites
artères pulmonaires musculaires
31
La vasoconstriction pulmonarie hypoxique est
observée au niveau du poumon isolémais aussi des
cellules musculaires lisses dartères pulmonaires
distales en culture
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Voltage dependent channels
Ca2
? Ca2 ? ATP dépolarisation
Ca2
Ca2
Receptor operated channels
K
3Na
2H
2K
3Na
Ca2
Ca2
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Effet de lhypoxie sur les cellules musculaires
lisses des artères pulmonaires distales
Kv
Normoxie
Cellule au repos
-60 mv
Ca
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Hypoxie alvéolaire
muscle lisse des artères musculaires
fermeture de canaux Kv membranaires
Dépolarisation
Ouverture de canaux Ca dépendant du voltage
Entrée de Ca2 et contraction musculaire
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Modulation de la vasoconstriction pulmonaire
hypoxique
Vasodilatation Vasoconstriction
Système nerveux para?
? Facteurs humoraux substance P,
CGRP angiotensine II
ANP
5-HT Facteurs endothéliaux NO, prostacycline
endothéline
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bradykinine
cisaillement
thrombine
plaquettes
NO
GCs
L-NMMA
_
ADP
L-arginine
GTP GMPc
5-HT
NO
Ca
2
-CaM
synthase
Cellule
NO
endothéliale
L-
citrulline
Nitrates
NO
organiques
GCs
NO
Cellule
musculaire lisse
GTP
GMPc
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Les endothélines (ET-1, ET-2 et ET-3)

• peptides de 21 acides aminés
• initialement synthétisées sous forme de préproET
  codées par 3 gènes différents
• puis transformées après clivage du peptide signal
  en proET ou bigET et ET grâce à lenzyme de
  conversion (métalloendopeptidase neutre inhibée
  par le phosphoramidon)

38
(No Transcript)
39
Hypoxie chronique
Augmentation du tonus du muscle lisse
Facteurs de croissance
vasoconstriction
Épaississement de la paroi et diminution du
diamètre interne des artères
Augmentation de la viscosité (polyglobulie)
Augmentation de la résistance vasculaire
pulmonaire
40
Au cours de lhypoxie chronique, il y a
prolifération des cellules musculaires lisses
dans la paroi des artères pulmonaires distales

• La média des artères musculaires sépaissit
• Les artères partiellement muscularisées
  deviennent complétement muscularisées
• Les artères non muscularisées deviennent
  muscularisées

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Hypertension artérielle pulmonaire chez le rat
exposé pendant 3 semaines à lhypoxie (FIO2)
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HYPOXIE
Vasoconstriction
Expression génique
Contraintes mécaniques
NOS ET-1 5-HTT
Epo
VEGF
Remaniement vasculaire
angiogenèse
?ht
Hypertension artérielle pulmonaire
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Avant la naissance, le placenta assure les
échanges gazeux et le poumon ne reçoit que 15
du débit du ventricule droit
44
Modifications hémodynamiques à la naissance