Microcirculation - Microcirculation
| Microcirculation | |
|---|---|
 Microcirculation dans le capillaire
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| Des détails | |
| Système | Système circulatoire |
| Artère | Artériole |
| Veine | Venule |
| Identifiants | |
| Engrener | D008833 |
| Terminologie anatomique | |
La microcirculation est la circulation du sang dans les plus petits vaisseaux sanguins , les microvaisseaux de la microvascularisation présents dans les tissus organiques . Les microvaisseaux comprennent les artérioles terminales , les métatérioles , les capillaires et les veinules . Les artérioles transportent le sang oxygéné vers les capillaires, et le sang s'écoule des capillaires à travers les veinules dans les veines .
En plus de ces vaisseaux sanguins, la microcirculation comprend également les capillaires lymphatiques et les canaux collecteurs. Les principales fonctions de la microcirculation sont l'apport d' oxygène et de nutriments et l'élimination du dioxyde de carbone (CO 2 ). Il sert également à réguler le flux sanguin et la perfusion tissulaire, affectant ainsi la pression artérielle et les réponses à l' inflammation pouvant inclure un œdème (gonflement).
La plupart des vaisseaux de la microcirculation sont tapissés de cellules aplaties de l' endothélium et nombre d'entre eux sont entourés de cellules contractiles appelées péricytes . L'endothélium fournit une surface lisse pour la circulation du sang et régule le mouvement de l'eau et des matières dissoutes dans le plasma interstitiel entre le sang et les tissus.
La microcirculation contraste avec la macrocirculation , qui est la circulation du sang vers et depuis les organes.
Structure
Microvaisseaux
Les vaisseaux du côté artériel de la microcirculation sont appelés artérioles , qui sont bien innervés, sont entourés de cellules musculaires lisses et ont un diamètre de 10 à 100 µm . Les artérioles transportent le sang vers les capillaires , qui ne sont pas innervés, n'ont pas de muscle lisse et mesurent environ 5 à 8 µm de diamètre. Le sang s'écoule des capillaires dans les veinules, qui ont peu de muscle lisse et mesurent entre 10 et 200 m. Le sang coule des veinules dans les veines . Les métartérioles relient les artérioles et les capillaires. Un affluent des veinules est connu comme un canal de grande circulation .
La microcirculation a trois composantes principales : pré-capillaire, capillaire et post-capillaire. Dans le secteur précapillaire , les artérioles et les sphincters précapillaires participent. Leur fonction est de réguler le flux sanguin avant qu'il ne pénètre dans les capillaires et les veinules par la contraction et la relaxation des muscles lisses présents sur leurs parois. Le deuxième secteur est le secteur capillaire, qui est représenté par les capillaires, où s'effectuent les échanges de substances et de gaz entre le sang et le liquide interstitiel. Enfin, le secteur post-capillaire est représenté par les veinules post-capillaires, qui sont formées par une couche de cellules endothéliales qui permettent la libre circulation de certaines substances.
Microanatomie
La plupart des vaisseaux de la microcirculation sont tapissés de cellules aplaties de l' endothélium et nombre d'entre eux sont entourés de cellules contractiles appelées péricytes . L'endothélium fournit une surface lisse pour la circulation du sang et régule le mouvement de l'eau et des matières dissoutes dans le plasma interstitiel entre le sang et les tissus. L'endothélium produit également des molécules qui découragent la coagulation du sang à moins qu'il n'y ait une fuite. Les cellules péricytaires peuvent se contracter et diminuer la taille des artérioles et ainsi réguler le flux sanguin et la pression artérielle.
Une fonction
En plus de ces vaisseaux sanguins, la microcirculation comprend également les capillaires lymphatiques et les canaux collecteurs. Les principales fonctions de la microcirculation sont l'apport d' oxygène et de nutriments et l'élimination du dioxyde de carbone (CO 2 ). Il sert également à réguler le flux sanguin et la perfusion tissulaire, affectant ainsi la pression artérielle et les réponses à l' inflammation pouvant inclure un œdème (gonflement).
Régulation
La régulation de la perfusion tissulaire se produit dans la microcirculation. Là, les artérioles contrôlent le flux sanguin vers les capillaires. Les artérioles se contractent et se détendent, variant leur diamètre et leur tonus vasculaire, tandis que le muscle lisse vasculaire répond à divers stimuli. La distension des vaisseaux due à l'augmentation de la pression artérielle est un stimulus fondamental pour la contraction musculaire des parois artériolaires. En conséquence, le débit sanguin de la microcirculation reste constant malgré les modifications de la pression artérielle systémique. Ce mécanisme est présent dans tous les tissus et organes du corps humain. De plus, le système nerveux participe à la régulation de la microcirculation. Le système nerveux sympathique active les petites artérioles, y compris les terminaisons. La noradrénaline et l' adrénaline ont des effets sur les récepteurs adrénergiques alpha et bêta. D' autres hormones ( catécholamines , rénine-angiotensine , vasopressine et peptide natriurétique auriculaire ) circulent dans la circulation sanguine et peuvent avoir un effet sur la microcirculation provoquant une vasodilatation ou une vasoconstriction . De nombreuses hormones et neuropeptides sont libérés avec les neurotransmetteurs classiques.
Les artérioles répondent aux stimuli métaboliques générés dans les tissus. Lorsque le métabolisme tissulaire augmente, les produits cataboliques s'accumulent, entraînant une vasodilatation. L'endothélium commence à contrôler le tonus musculaire et le tissu sanguin artériolaire. La fonction endothéliale dans la circulation comprend l'activation et l'inactivation des hormones circulantes et d'autres constituants du plasma. Il existe également la synthèse et la sécrétion de substances vasodilatatrices et vasoconstrictrices pour modifier la largeur si nécessaire. Les variations du flux sanguin circulant par les artérioles sont capables de réponses dans l'endothélium.
Échange capillaire
Le terme échange capillaire fait référence à tous les échanges au niveau microcirculatoire, dont la plupart se produisent dans les capillaires. Les sites d'échange de matière entre le sang et les tissus sont les capillaires, qui se ramifient pour augmenter la zone d'échange, minimiser la distance de diffusion ainsi que maximiser la surface et le temps d'échange.
Environ sept pour cent du sang du corps se trouve dans les capillaires qui échangent continuellement des substances avec le liquide à l'extérieur de ces vaisseaux sanguins, appelé liquide interstitiel. Ce déplacement dynamique de matières entre le liquide interstitiel et le sang est appelé échange capillaire. Ces substances traversent les capillaires par trois systèmes ou mécanismes différents : diffusion, écoulement en vrac et transcytose ou transport vésiculaire. Les échanges liquides et solides qui ont lieu dans la microvascularisation impliquent notamment les capillaires et veinules post-capillaires et les veinules collectrices.
Les parois capillaires permettent la libre circulation de presque toutes les substances du plasma. Les protéines plasmatiques sont la seule exception, car elles sont trop grosses pour passer à travers. Le nombre minimum de protéines plasmatiques non absorbables qui sortent des capillaires entre dans la circulation lymphatique pour retourner plus tard dans ces vaisseaux sanguins. Les protéines qui quittent les capillaires utilisent le premier mécanisme d'échange capillaire et le processus de diffusion, qui est provoqué par le mouvement cinétique des molécules.
Régulation
Ces échanges de substances sont régulés par différents mécanismes. Ces mécanismes fonctionnent ensemble et favorisent les échanges capillaires de la manière suivante. Premièrement, les molécules qui diffusent vont parcourir une courte distance grâce à la paroi capillaire, au petit diamètre et à la proximité immédiate de chaque cellule ayant un capillaire. La courte distance est importante car le taux de diffusion capillaire diminue lorsque la distance de diffusion augmente. Ensuite, en raison de son grand nombre (10-14 millions de capillaires), il y a une surface d'échange incroyable. Cependant, cela ne représente que 5% du volume sanguin total (250 ml 5000 ml). Enfin, le sang circule plus lentement dans les capillaires, compte tenu de la ramification étendue.
La diffusion
La diffusion est le premier et le plus important mécanisme qui permet l'écoulement de petites molécules à travers les capillaires. Le processus dépend de la différence de gradients entre l'interstitium et le sang, les molécules se déplaçant vers les espaces faiblement concentrés à partir des espaces très concentrés. Le glucose, les acides aminés, l'oxygène (O2) et d'autres molécules sortent des capillaires par diffusion pour atteindre les tissus de l'organisme. Au contraire, le dioxyde de carbone (CO2) et d'autres déchets quittent les tissus et pénètrent dans les capillaires par le même processus mais en sens inverse. La diffusion à travers les parois capillaires dépend de la perméabilité des cellules endothéliales formant les parois capillaires, qui peuvent être continues, discontinues et fenêtrées. L' équation de Starling décrit les rôles des pressions hydrostatiques et osmotiques (les forces dites de Starling ) dans le mouvement du fluide à travers l' endothélium capillaire . Les lipides, qui sont transportés par les protéines, sont trop gros pour traverser les parois capillaires par diffusion, et doivent s'appuyer sur les deux autres méthodes.
Flux en vrac
Le deuxième mécanisme d'échange capillaire est l' écoulement en vrac . Il est utilisé par de petites substances insolubles dans les lipides pour traverser. Ce mouvement dépend des caractéristiques physiques des capillaires. Par exemple, les capillaires continus (structure étanche) réduisent le débit en vrac, les capillaires fenêtrés (structure perforée) augmentent le débit en vrac et les capillaires discontinus (grands espaces intercellulaires) permettent le débit en vrac. Dans ce cas, l'échange de matériaux est déterminé par les changements de pression. Lorsque le flux de substances passe de la circulation sanguine ou du capillaire à l'espace interstitiel ou interstitiel, le processus est appelé filtration. Ce type de mouvement est favorisé par la pression hydrostatique sanguine (BHP) et la pression osmotique du liquide interstitiel (IFOP). Lorsque des substances passent du liquide interstitiel au sang dans les capillaires, le processus est appelé réabsorption. Les pressions qui favorisent ce mouvement sont la pression osmotique du colloïde sanguin (BCOP) et la pression hydrostatique du liquide interstitiel (IFHP). Le fait qu'une substance soit filtrée ou réabsorbée dépend de la pression nette de filtration (NFP), qui est la différence entre les pressions hydrostatique (BHP et IFHP) et osmotique (IFOP et BCOP). Ces pressions sont connues sous le nom de forces Starling . Si le NFP est positif, il y aura filtration, mais s'il est négatif, la réabsorption se produira.
Transcytose
Le troisième mécanisme d'échange capillaire est la transcytose , également appelée transport vésiculaire. Par ce processus, les substances sanguines se déplacent à travers les cellules endothéliales qui composent la structure capillaire. Enfin, ces matériaux sortent par exocytose, processus par lequel les vésicules sortent d'une cellule vers l'espace interstitiel. Peu de substances se croisent par transcytose : elle est principalement utilisée par de grosses molécules insolubles dans les lipides comme l'hormone insuline. Une fois que les vésicules sortent des capillaires, elles se dirigent vers l' interstitium . Les vésicules peuvent aller directement à un tissu spécifique ou elles peuvent fusionner avec d'autres vésicules, de sorte que leur contenu est mélangé. Ce matériau mélangé augmente la capacité fonctionnelle de la vésicule.