Physiologie de la paroi vasculaire

G LefthériotisDCEM1

Plan

• Rappels• Endothélium

– structure– physiologie

• Muscle Lisse Vasculaire– structure– physiologie

• Vasomotricité– Généralités– Ischémie reperfusion

• Conclusions

Organisation fonctionnelle

TransducteurEndothéliumInterface sang/paroi vasculaire

EffecteurCell Musculaire lisseRégulation des débits/résistances

Contrôle Loco-RégionalSystème nerveux autonomeSympathique

Modulation Locale

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

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

Structure de la cellule endothéliale

Fibres StressFilamentsactinejonctionnels

Réseaucortical

1intégrinesPlaquesd'attachementVE Cadhérine

Caténine

occludine

MbrneBasale

glycocalix

Structure des jonctions

Zona occludens

Zona adherens

connexon

PECAM

Macromolécules

VE Cadherine

Gap junction

occludine

Lymphocytes

Eau, AA, vitamines,...

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

Agonistes:ThrombineBradykinineAch, SP,...

Ca++

IP3

StrechActivatedChannel

Ca++

Facteursrelaxants

KCa

G

RECa++

K+

K+ROC

KATP

Hypoxieglycémie

K+

Vers Cellule musculaire lisse

Structures des Cellules Musculaires Lisses

MitoActine/myosine

Filamentintermédiaire

Corps dense

cavéole

RE

Gap junction

Innervationsympathique

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

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

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

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

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

Contrôle vasomotricité : Généralités

Local

Régional

artérioles veinulescapillaires

Réponsemyogénique

Pressiontempérature

MétaboliqueFact Endoth

perméabilité

SympathiqueVC

endocrine(Nerfs VD)

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

Régulation : Généralités

FacteursVasoconstricteurs

FacteursVasodilatateurs

PressionTempératureFact. Contractantsmétabolites

PressionTempératureFact. Relaxantsmétabolites

Tonus basal

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

Cisaillement5HT, Ach, BradHist, AIIEndotoxines

Local, permanenteVD débit dépendanteRôle dans érectionInflammationChoc EndotoxiniqueAntiaggreg (plaquettes)Nitroglycérine

viagra

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

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++

INFLAMMATION/NOCICEPTION

CGRPSP, NK

Neuronesensoriel

SNC

VasodilatationExtravasation

antidromique

Réflexe d’Axone

mastocystes

Hist

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