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Physiologie de la paroi vasculaire
G LefthériotisDCEM1
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Plan
• Rappels• Endothélium
– structure– physiologie
• Muscle Lisse Vasculaire– structure– physiologie
• Vasomotricité– Généralités– Ischémie reperfusion
• Conclusions
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Organisation fonctionnelle
TransducteurEndothéliumInterface sang/paroi vasculaire
EffecteurCell Musculaire lisseRégulation des débits/résistances
Contrôle Loco-RégionalSystème nerveux autonomeSympathique
Modulation Locale
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Endothélium vasculaire : bref historique
• Jusqu'en 1960 : barrière cellulaire inerte et non thrombogène
• 1966 "l'endothélium est plus qu'une couche de cellophane ..."
• 1973 : 1ère culture de cellules endothéliales• 1976 : Mise en évidence de la synthèse des
prostacyclines• 1980 : Furchgott et Zawadski : mise en évidence de
l'EDRF• 1987 : EDRF = NO• 1988 : Mise en évidence de l'endothéline (Yanagisawa)• 1998 : NO = prix Nobel de médecine
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L'endothélium en quelques chiffres
• 1% de la masse corporelle totale (2,5 Kg)
• Artères : 28 m², Microcirculation = 280 m²
• Activités sécrétoires, transferts cellulaires, échanges liquidiens, régulation de la vasomotricité
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Structure de la cellule endothéliale
Fibres StressFilamentsactinejonctionnels
Réseaucortical
1intégrinesPlaquesd'attachementVE Cadhérine
Caténine
occludine
MbrneBasale
glycocalix
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Structure des jonctions
Zona occludens
Zona adherens
connexon
PECAM
Macromolécules
VE Cadherine
Gap junction
occludine
Lymphocytes
Eau, AA, vitamines,...
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Structure de l'endothélium• Glycocalyx
• surface luminale• couche chargée
négativement• Pr- et sucres(héparane
sulfate)• filtre pour les protéines du
plasma glucose– albumine
• Caveolae et vésicules de transport
• Membrane Basale– filtre sélectif
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Agonistes:ThrombineBradykinineAch, SP,...
Ca++
IP3
StrechActivatedChannel
Ca++
Facteursrelaxants
KCa
G
RECa++
K+
K+ROC
KATP
Hypoxieglycémie
K+
Vers Cellule musculaire lisse
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Structures des Cellules Musculaires Lisses
MitoActine/myosine
Filamentintermédiaire
Corps dense
cavéole
RE
Gap junction
Innervationsympathique
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Agonistes 1VasopressineAngio II
Ca++
Kinase
Phospholipase C
Voie duPhospho-Inositol
Ganylate-cyclase
Voie duGMP cyclique
Chaine légère Myosine
contraction
PeptideAtrialNatriurétique
NO
Ca-Calmoduline
Phosphorylation
Voie de régulation de la contraction de CML
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Canaux ioniques du muscle lisse
• Canaux Potassiques– ATP Dependant (KATP) : (ATP): Anoxie, glycémie
– Calcium Activated (Kca) : feedBack - sur VC
• Canaux Calciques– Voltage Operated (VOCs) : réponse myogénique– Receptor Operated (ROCs) : Nora, AII, ADH, 5HT
• Canaux Chlore (Cl-Ca)• Non selectifs/Strech sensitifs
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Contraction du muscle lisse vasculaire
• Phosphorylation préalable de la myosine• Ca intracellulaire >>> Ca extracellulaire• Contraction prolongée (>>> µ
squelettique)– Economie énergétique +++
• Potentiels post synaptiques excitatoire peuvent activer la cellule (sympathique)
• Potentiel d’action non indispensable– Régulation +++ par le Ca cytosolique
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N Adr Ca++
IP3 Ca++
Ca - calmoduline
G
RECa++
Cl-
Cl-
ROC
Ca++
VOC
Pharmacomécanique
PotentielSynaptiqueexcitateur
Contraction
Electromécanique
Modalités de la contraction de la CML
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Vasomotricité : Généralités
• Contrôle Régional/Central– cf cours régulation PA
• Contrôle local– Généralités
• tonus basal
– facteurs endothéliaux• relaxant du muscle lisse• contractant du muscle lisse
– Facteurs neurohumoraux• CGRP, VIP, SP, NK,• Inflammation et douleur
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Contrôle vasomotricité : Généralités
Local
Régional
artérioles veinulescapillaires
Réponsemyogénique
Pressiontempérature
MétaboliqueFact Endoth
perméabilité
SympathiqueVC
endocrine(Nerfs VD)
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Régulation : Généralités
• Tonus Basal– artères +++– détermine l'amplitude de vasodilatation– Influencé par
• température (peau) et pression • Réponse myogénique (Bayliss 1902)
– canaux sensibles à l'étirement
• facteurs endothéliaux• Métabolites• Neuromédiateurs, facteurs humoraux
– Vasomotion
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Régulation : Généralités
FacteursVasoconstricteurs
FacteursVasodilatateurs
PressionTempératureFact. Contractantsmétabolites
PressionTempératureFact. Relaxantsmétabolites
Tonus basal
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Contrôle local de la vasomotricité
• Vasorelaxants– facteurs endothéliaux (autacoïdes ou EDRF)
• Synthétisés, libérés et actifs localement• Monoxyde d'Azote• Facteur Hyperpolarisant (EDHF) ?
• Prostacyclines (PGI2) (iloprost)
• histamine, BradyK, 5-HT, TX2, Leucotriènes, PAF
– Métabolites • Cerveau, muscle
• Hypoxie, H+ (CO2), Adénosine, K+, Phosphates
Hyperémie métabolique
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Cisaillement5HT, Ach, BradHist, AIIEndotoxines
Local, permanenteVD débit dépendanteRôle dans érectionInflammationChoc EndotoxiniqueAntiaggreg (plaquettes)Nitroglycérine
viagra
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Contrôle local de la vasomotricité
• Vasoconstricteurs:– Facteur endothéliaux
• Endothéline– ET1 (recept ETAetETB)
– Action longue 2-3 h– rôle physio faible
• Prostaglandines (ecosanoïdes)– PGF, TX2.– Inflammation +++ (COX1 et 2)
• 5-HT• leukotriènes
– Métabolites• Hyperoxie, Hypocapnie
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ISCHEMIE-REPERFUSION
• Ischémie-Reperfusion– Après une ischémie longue– absence de reflux ("no-reflow") Dommages cellulaires
• ischémie 3h + reperfusion 1h >> ischémie 4h
• O2 ?
• Leucocytes– adhésion– toxiques
• radicaux libres oxygénés (superoxydes : O2-.,
Hydroxyle : OH.): xanthine oxydase• surcharge cytosolique Ca++
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INFLAMMATION/NOCICEPTION
CGRPSP, NK
Neuronesensoriel
SNC
VasodilatationExtravasation
antidromique
Réflexe d’Axone
mastocystes
Hist
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CONCLUSIONS
• Unité fonctionnelle complexe• Rôle +++ de l'endothélium
– Perméabilité capillaire– Résistances/redistribution– Actions enzymatiques plasmatiques (ECT)– Hémostase: Willbrand, Héparane Sulfates,…– Antibactérien (NO,...)– Angiogénèse (VGEF, TNF,...)– Athérogénèse