Section 1: origine de l’appareil cardio-vasculaire
Section 1 Origine du système cardio-vasculaire.
Origine de la pompe cardiaque.
Les mécanismes physiologiques s’illustrent efficacement sur des schémas simples (cœur vu comme un rectangle divisé en 4, étages auriculaire et ventriculaire, parties droite et gauche) qui ne rendent cependant pas compte de la complexité anatomique. Celle-ci s’aborde plus facilement en abordant le film de la formation embryologique du système cardio-vasculaire. Cette approche simplifiée permettra également de mettre en place l’évolution du système cavitaire antérieur dont est issu la cavité péricardique entourant le cœur. Ainsi seront également abordées des notions essentielles à la compréhension des revêtements pleuraux et péritonéaux et des cavités qu’ils délimitent, la cavité pleurale et la cavité péritonéale.
Les premières ébauches (figure 6-2) du système cardio vasculaire apparaissent dès le jour 17 au niveau du mésoderme extraembryonnaire du sac vitellin : des îlots cellulaires donnent naissance aux premiers hémoblastes (précurseur des cellules sanguines) et aux cellules endothéliales à l’origine des vaisseaux sanguins. Les cellules mésodermiques qui ont migré lors de la gastrulation au-devant de la membrane oro-pharyngée, forment l’aire cardiaque primitive et le septum transversum. Au niveau de l’embryon, le système s’organise d’abord de façon paire : un tube cardiaque et une aorte dorsale de chaque côté. Des battements de ce tube avec une propulsion du sang vers le placenta apparaissent dès le jour 22. Le retour du sang vers ces tubes est assuré par 3 paires de veines : vitellines, cardinales et ombilicales. Antérieurement et céphaliquement aux tubes cardiaques apparaît le coelome péricardique, future cavité péricardique.
|
|
|
|
Figure 6-2 |
Ebauches cardio-vasculaire, embryon tridermique |
|
A et B vue supérieure de l’embryon tridermique reposant sur la vésicule vitelline ( = 1), membrane bucco-pharyngée = 3, membrane cloacale = 4, C vue antéro latérale gauche avec section de l’embryon surmonté de la cavité amniotique = 2 En 5, îlots cellulaires donnant naissance aux deux tubes cardiaques primitifs ( = 6), surmontés de la cavité péricardique primitive ( = 7). Les flèches vertes indiquent la circulation en direction du placenta via le du pédicule embryonnaire ( = 10) non représenté en A et B : Veines ombilicales = 9, artères ombilicales = 8 |
|
Lors de la plicature de l’embryon, (figure 6-3) l’aire cardiaque est ramenée ventralement, caudalement à la membrane oro-pharyngées et parallèlement :
- Les tubes cardiaques fusionnent en un tube unique
- Les deux aortes émergeant de ce tube dessinent une arche (premier arc aortique),
- Le coelome péricardique devient ventral au tube cardiaque. Par creusement (apoptose) du mésoderme latéral, le coelome intraembryonnaire se met de chaque côté en communication avec le coelome extra-embryonnaire.
|
|
|
|
Figure 6-3 |
Positionnement thoracique du coeur |
|
A : vue de l’embryon dans ses enveloppes, les flèches vertes et rouge indique les plicatures latérales et caudo-céphalique amenant le tube cardiaque suspendu par le mésocarde ( = 1) et issu de la fusion des deux tubes primitifs, en position thoraco-ventrale. Les aortes en se courbant dessinent le premier arc aortique ( = 2). B : Le tube cardiaque se divise en bulbe aortique ( = 4), ventricule primitif ( = 5) et sinus veineux ( = 8) recevant de chaque côté les veines ombilicales ( = 6 ), les veines vitellines ( = 11) et les veines cardinales ( 9 et 10). Régression partielle du premier arc aortique ( = 3) et apparition des arcs 2, 3 , 4 entre les courbes des aortes dorsales qui donnent naissances aux artères ombilicales ( = 7). C : Seule persiste la veine ombilicale gauche ( = 6 ) dans le cordon, accompagnée des artères ombilicale ( = 7 ). Les arcs aortiques donnent naissance notamment à certains vaisseaux issus de la crosse aortique (= 12 ) et au canal artériel, communication transitoire entre l’aorte et la division du tronc pulmonaire. |
|
Le tube cardiaque simple évolue (figure 6-4). Divisé en bulbe, ventricule primitif, atrium primitif et sinus veineux il subit
- une plicature dans un plan sagittal
- une rotation de la droite vers la gauche suivant un axe céphalo-caudal.
Ainsi, le sinus veineux, futur étage auriculaire, devient dorsal et le ventricule primitif ventral tandisque la partie droite est amenée antérieurement par la rotation sur l’axe cephalo-caudal.
Parallèlement à ses mouvements globaux, le tube cardiaque se cloisonne en un tube droit et un gauche et se valvule par l’apparition des « clapets » unidirectionnels que sont les valves cardiaques, entre
- l’étage auriculaire et l’étage ventriculaire (valves tricuspide et mitrale)
- l’étage ventriculaire et les deux vaisseaux efférents, aorte et artère pulmonaire (valves aortique et pulmonaire)
Lors des contractions successives de l’étage auriculaire puis de l’étage ventriculaire, ces valvules imposent la direction du flux sanguin intracardiaque : étage auriculaire vers étage ventriculaire et ensuite vers les vaisseaux efférents.
Au niveau du bulbe artériel, la division droite / gauche suit un mouvement hélicoïdal : le tronc pulmonaire et l’aorte qui naissent de cette division s’enroulent. Le tronc pulmonaire démarre antérieurement et tourne sur le bord gauche de l’aorte pour se diviser en branche droite et gauche en arrière de l’aorte, sous sa crosse.
Dans le même temps, la portion rétrocardiaque constituant le mésocarde dorsal se résorbe partiellement. Le tube cardiaque est alors complètement entouré par le futur coelome péricardique, portion antérieure du coelome intra-embryonnaire, excepté à l’émergence des sinus veineux et du bulbe.
|
|
|
|
Figure 6-4 |
Evolution du tube cardiaque |
|
A : vue du tube cardiaque après plicature de l’embryon. B : le tube cardiaque ven vue latérale, prolongé par les arcs aortiques ( = 1) est divisé en bulbe ( = 8), ventricule primitif ( = 3), atrium primitif ( = 4) et les deux sinus veineux primitifs ( = 5). Il est entouré de la cavité péricardique ( =2) qui communique avec l’ensemble du coelome intra-embryonnaire ( flèche pointillée verte) par les deux tubes péricardo-péritonéaux ( = 6) et fixé dorsalement par le mésocarde ( = 7). C : vue latérale de la plicature sagittale du tube cardiaque et résorbtion progressive du mésocarde ( = 9) D : vue de face montrant la rotation amenant antérieurement le bord droit et la division D / G aboutissant au cœur définitif (veines caves = 15 et 16, veines pulmonaires, naissant de l’atrium : 10, 11 12 et 13 qui donnera également les auricules ( = 14), artère pulmonaire = 18 et aorte = 17 ). |
|
Origine des vaisseaux efférents.
Céphaliquement, une série de communications vont s’établir successivement entre le tronc artériel ventral et les aortes dorsales : les arcs aortiques. Ces arches vont totalement ou partiellement régresser pour former différents vaisseaux dont ceux de la gerbe aortique et le canal artériel. Au niveau du quatrième segment thoracique, les aortes dorsales fusionnent en un conduit médian assurant l’irrigation du sac vitellin puis d’une partie du futur tube digestif, les artères ombilicales sont progressivement connectées aux divisions pelviennes de l’aorte abdominale (figure 6-5).
|
|
|
|
Figure 6-5 |
Evolution des vaisseaux efférents |
|
A : Présence de deux aortes recourbées avec une portion ventrale ( = 1) et dorsale ( = 2) réunies par les arches aortiques ( = 3). B : Formation des vaisseaux du cou : sous clavière droite ( = 4) et carotide commune droite ( = 5) issues du ronc brachio-céphalique artériel, carotide commune gauche ( = 6) et sous clavière gauche ( = 7) issues de la crosse aortique reliée à la division de l’artère pulmonaire chez le fœtus par le canal artériel ( = 8). Fusion des aortes dorsales pour donner l’aorte thoraco abdominale ( = 9). |
|
Origine du réseau afférent.
Au niveau du sinus veineux, les systèmes vitellins, cardinaux et ombilicaux évoluent de façon complexe pour donner un système de retour qui se latéralise à droite (VCS et VCI) assurant les retours veineux sytémique, intestinal (veines vitellines) et ombilical (retour du placenta assuré par la seule veine ombilicale gauche). Les veines pulmonaires, supérieures et inférieures (droites et gauches) qui assureront le retour pulmonaire, s’incorporent dans l’oreillette gauche (figure 6-6).
|
|
|
|
Figure 6-6 |
Evolution des vaisseaux afférents |
|
Vue de face A : Le cœur ( bulbe = 2) est ventral au tube digestif (1 = bourgeon trachéal, 3 = vésicule vitelline , 4 = intestin postérieur) et reçoit de chaque côté les veines cardinales, ombilicales et vitellines. B : Régression de la veine ombilicale droite et des veines vitellines gauches et de la portion postérieure des veines cardinales. Apparition des veines subcardinales puis supracardinales. Apparition de l’ébauche hépatique ( = 6). Les veines pulmonaires naissent de la partie gauche de l’atrium ( = 5) C : Disposition en fin de vie in utéro : VCS = 7, VCI (origine multiple) = 10, V. Rénale = 8, V. Gonadique = 9, V. Porte = 11. |
|
Evolution du coelome / système cavitaire antérieur
Lors de la plicature de l’embryon, le sac vitellin est « pincé » pour donner l’ébauche tubulaire digestive entourée d’une cavité creusée dans le mésoderme et en communication avec la cavité chorionique et qui est en communication avec le coelome péricardique par les canaux péricardo péritonéaux (figure 6-7).
Au niveau thoracique, en arrière et dessus du cœur apparaît un bourgeon du tube digestif qui se divise en deux : la trachée et les futurs arbres bronchiques. La ramification bronchique s’entoure de la cavité coelomique dans les deux canaux péricardo-péritonéaux. Des replis verticaux pleuro-péricardiques vont cloisonner cette cavité en une cavité médiane : la cavité péricardique (qui entoure le cœur) et deux cavités latérales, les cavités pleurales (qui entourent les futurs poumons). La formation complète du diaphragme isole ces cavités de la cavité péritonéale.
|
|
|
|
Figure 6-7 |
Formation des cavités péricardique, pleurales et péritonéales |
|
A : Plicature de l’embryon à la surface du sac vitellin, en rouge l’aire cardiaque. B : Agrandissement de l’embryon montrant le creusement du mésoderme latéral permettant la communication latéralement avec la cavité chorionique (fléches blanches) céphaliquement avec la cavité péricardique primitive C : Une portion du sac vitellin restant en communication dans sa partie moyenne avec le sac principal est enfermée pour donner le tube digestif primitif. Le coeur est ramené dans le thorax, le péricarde devient ventral, communique par les canaux péricardo péritonéaux avec la cavité coelomique toujours en relation avec la cavité chorionique ( flèche blanche en C, jaune en D). Le système cavitaire antérieur est représenté en vert. D : Evolution du tube digestif donnant le bourgeon trachéo-broncique, formation progressive du diaphragme (pointillés rouges). Cavité vitelline en pointillés oranges, cavité chorionique en pointillés vert et progression de la cavité amniotique (pointillés noirs). |
|
Le coelome intra-embryonnaire donne ainsi naissance au système cavitaire antérieur, fait de 4 cavités distinctes non communiquantes : 1 cavité péricardique, 2 cavités pleurales, 1 cavité péritonéale (figures 6-8 et 6-9).
|
|
|
|
Figure 6-8 |
Cloisonnement du système cavitaire antérieur |
|
A : Le tube digestif primitif communique avec le sac vitellin ( = 2 ) par le canal vitellin ou omphalo-mésentérique ( = 11 ). Les deux extrémités au départ borgnes de ce tube, forment les membranes oro-pharyngée ( = 1) et cloacale ( = 3). Supérieurement, un bourgeon (= 4) naît de la partie ventrale de ce tube pour donner les voies respiratoires et le poumon. La cavité chorionique communique via 8 avec le coelome intraembryonnaire à la base du système cavitaire antérieur (en vert), la portion abdominale communique avec la cavité péricardique par les canaux pericardo-péritonéaux ( = 6). Dorsalement les organes entourés par cette cavité restent attachés par le mésocarde ( = 7) ou le méso dorsal ( = 5). B : coupe + /- transversale au niveau thoracique : le tube digestif (ici intestin antérieur ( = 10) a donné les bourgeons du système respiratoire ( bronches = 9) qui se développe (flèches bleues) entouré de la cavité péricardique primitive. Les replis pleuro-péricardiques (flèches rouges) vont séparer cette cavité en deux cavités pleurales de part et d’autre de la cavité péricardique (on observe ici la résorption partielle du mésocarde). La formation du diaphragme (pointillés rouges) sépare les deux canaux péricardo-péritonéaux de la future cavité péritonéale (portion abdominale du système cavitaire antérieur). C : coupe + /- transversale au niveau abdominal. Le tube digestif (ici intestin moyen = 13) est relié dorsalement par un méso ( = 14) et est entouré de la future cavité péritonéale ( = 12). |
|
|
|
|
|
Figure 6-9 |
Divisions du système cavitaire antérieur |
|
A : système cavitaire antérieur (= 1) issu de la plicature et du creusement du mésoderme latéral B : division en fin de croissance in utero en 2 cavités pleurales ( = 2), une cavité péricardique ( = 3) et une cavité péritonéale ( = 4) C et D : position de ces cavités chez l’adulte en coupes frontale ( C) et sagiottale (D). |
|
Ces cavités présentent les caractéristiques suivantes (figure 6-10):
- Elles sont tapissées d’un épithélium (mésothélium) défini comme une séreuse (= tapissant une cavité corporelle non en communication avec l’extérieur du corps) : séreuse péricardique, pleurale ou péritonéale
- Elles contiennent uniquement un fin film liquidien
- Elles enveloppent les organes : la portion de la séreuse tapissant la paroi de la cavité est dite pariétale et celle se réfléchissant sur les organes enveloppés est dite viscérale, le point de passage entre feuillet pariétal et viscéral définit la ligne de réflexion.
- Elles autorisent le mouvement des organes qu’elles enveloppent par rapport aux parois (cœur, poumons) ou entre les organes eux-mêmes (tube digestif)
|
|
|
|
Figure 6-10 |
Caractéristiques du système cavitaire antérieur |
|
A : l’organe (matérialisé par le poing)(cœur, poumon, intestin) est situé endehors de la cavité matérialisée par le ballon souple. B et C : l’organe est donc entouré de la cavité ( = 3), tapissé du feuillet viscéral ( = 2) qui se réfléchit en feuillet pariétal ( = 1) au niveau des point de réflexion ( = 4) qui définissent la ligne de réflexion. Même avec un feuillet viscéral adhérent à l’organe, il reste mobile par rapport au feuillet pariétal. D : les deux feuillets reliant l’organe à la paroi forme un méso (ici au niveau du tube digestif). |
|
