4. Système circulatoire
Anatomie du cœur et des vaisseaux
Le cœur est un organe musculaire creux comportant deux oreillettes (atriums) et deux ventricules (figure 4.1). Le muscle cardiaque, ou myocarde, est un muscle strié dont la principale différence avec les muscles striés squelettiques est qu’il se contracte de façon automatique. L’automatisme cardiaque est possible grâce à un circuit électrique composé de cellules hautement différenciées : le tissu nodal. Le cœur comporte également quatre valves qui assurent l’absence de régurgitation entre les différentes cavités, un système de vascularisation formé des artères et des veines coronaires, et une innervation qui le relie au système nerveux sympathique et parasympathique.
Les vaisseaux sanguins
– les artères ;
– les veines ;
– les capillaires
Les artères transportent le sang depuis le cœur jusqu’aux tissus : leur paroi est constituée de plusieurs enveloppes (tuniques). Dans ces tuniques, on trouve du tissu élastique et du tissu musculaire. Ces tissus permettent aux artères de modifier leur calibre pour que le sang puisse continuer de s’écouler dans les intervalles entre les contractions cardiaques (diastoles). Les branches des artères (ramifications en artères de petit calibre) s’appellent les artérioles.
Les veines ramènent le sang depuis les tissus jusqu’au cœur : l’épaisseur des veines est inférieure à celle des artères. En revanche, leur calibre est plus important. Elles comportent des valvules qui permettent d’éviter le reflux de sang vers les capillaires. Les branches des veines s’appellent les veinules.
Les capillaires permettent les échanges de substances entre le sang et les tissus. Les capillaires sont situés entre les artères et les veines. Ce sont des vaisseaux microscopiques (4 à 10μm) qui permettent au sang d’être acheminé des petites artères (artérioles) vers les petites veines (veinules). Les capillaires sont situés tout près des cellules. Ils permettent de distribuer l’oxygène et les nutriments.
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| Fig. 4.2. |
| Les vaisseaux sanguins. |
Myocarde, endocarde, péricarde
– Le muscle cardiaque ou myocarde est d’épaisseur variable dans les différentes cavités. Le ventricule gauche représente la plus grande partie de la masse myocardique avec une épaisseur pariétale atteignant 8 à 10mm chez l’adulte. L’épaisseur myocardique est moindre pour la paroi ventriculaire droite (5mm en moyenne) et encore plus faible pour les oreillettes (atriums) où elle est de 2mm.
– L’endocarde est la couche cellulaire qui revêt l’intérieur des cavités cardiaques et les valves.
– Le péricarde est l’enveloppe séreuse du cœur ; il comporte un feuillet interne (l’épicarde) qui recouvre directement la surface du myocarde, et un feuillet externe (le péricarde pariétal) situé immédiatement au contact du précédent. Le péricarde recouvre l’ensemble de la masse cardiaque et s’arrête à la naissance des gros vaisseaux de la base. Les deux feuillets péricardiques délimitent une cavité virtuelle et glissent l’un sur l’autre grâce à la présence d’une très faible quantité de liquide sécrété par les cellules péricardiques.
1. Le ventricule gauche est la cavité la plus développée du cœur. L’épaisseur myocardique y est la plus importante ; on la mesure facilement en échographie cardiaque. La paroi ventriculaire droite est plus fine de même que la paroi des oreillettes (atriums).
2. Le péricarde enveloppe le cœur ; il contient habituellement une très faible quantité de liquide et sa cavité est virtuelle. L’échographie cardiaque peut montrer de manière physiologique un discret décollement des feuillets péricardiques en systole.
Circulations pulmonaire et systémique
Les circulations pulmonaire et systémique sont organisées comme suit (figure 4.3) :
– Le sang veineux provenant de tous les organes, désaturé en oxygène, gagne les veines caves qui débouchent dans l’oreillette (atrium) droite.
– Il passe à travers la valve tricuspide (valve atrio-ventriculaire droite) dans le ventricule droit, est éjecté dans l’artère pulmonaire puis dans ses branches, jusqu’aux capillaires pulmonaires. Le sang s’oxygène dans les capillaires au contact des alvéoles pulmonaires.
– Les veines pulmonaires ramènent à l’oreillette (atrium) gauche un sang riche en oxygène, qui franchit la valve mitrale, passe dans le ventricule gauche, est éjecté dans l’aorte et dans ses branches pour être distribué à tous les organes.
1. On parle de petite circulation, ou circulation pulmonaire pour l’ensemble : cœur droit, artères pulmonaires et veines pulmonaires. La pression systolique dans le ventricule droit et l’artère pulmonaire est de l’ordre de 25mmHg chez l’adulte jeune.
2. La grande circulation ou circulation systémique comporte le cœur gauche, l’aorte et ses branches, et le système veineux cave et ses collatérales. La pression systolique est nettement plus élevée dans la grande circulation, elle est en moyenne de 120mmHg dans le ventricule gauche et l’aorte chez l’adulte jeune.
Anatomie descriptive et rapports
RÉSEAUX VEINEUX, VEINES CAVES ET LEURS COLLATÉRALES
Réseaux veineux des membres
Les membres comportent un réseau veineux profond et un réseau veineux superficiel.
– Le réseau veineux profond est constitué de veines qui suivent le trajet des artères et portent le même nom. Chaque artère est accompagnée par deux veines qui suivent le même trajet et sont reliées par des anastomoses transversales ; les artères les plus grosses ne comportent qu’une seule veine satellite : une seule veine axillaire au membre supérieur, un seul tronc veineux tibiopéronier (tibio-fibulaire), une veine poplitée et une veine fémorale satellites des artères du même nom au membre inférieur.
– Le réseau veineux superficiel de la main et de l’avant-brasse draine dans les veines basilique (face interne du bras) et céphalique (face externe du bras), qui elles-mêmes se terminent dans la veine axillaire (figure 4.4).
– Le réseau veineux superficiel du membre inférieur est drainé par les veines saphènes. La veine saphène interne remonte le long de la face interne de la jambe et de la cuisse pour se terminer dans la veine fémorale à quelques centimètres au-dessous de l’arcade crurale (fémorale). La veine saphène externe chemine sur la face postérieure de la jambe et se termine dans la veine poplitée à la face postérieure du genou.
Les veines caves
– Le sang veineux provenant de la partie sus-diaphragmatique du corps (thorax, membres supérieurs, tête et cou) est drainé par la veine cave supérieure. De chaque côté, l’union de la veine sous-clavière (veine subclairière) (membre supérieur) et de la veine jugulaire interne (hémi-tête) donne un tronc veineux brachiocéphalique. La réunion des deux troncs veineux brachiocéphaliques donne la veine cave supérieure. Habituellement, il existe une seule veine cave supérieure, située à droite de la colonne vertébrale ; elle débouche à la partie haute de l’oreillette (atrium) droite.
– La veine cave inférieure (VCI) draine le sang veineux de la moitié sous-diaphragmatique du corps, à savoir les membres inférieurs, l’abdomen et le petit bassin. La VCI chemine dans l’abdomen à droite de l’aorte où elle reçoit les veines rénales. Avant de traverser le diaphragme, elle reçoit les veines sus-hépatiques (veines hépatiques) puis débouche à la partie basse de l’oreillette (atrium) droite par la valvule d’Eustachi (valvule de la veine cave inférieure) (figure 4.5).
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| Fig. 4.5 |
CŒUR DROIT
– L’oreillette droite (OD) (atrium droit) est une cavité verticale située en avant et à droite de l’oreillette (atrium) gauche. Elle comporte une cavité accessoire : l’auricule droite qui est une petite cavité aplatie qui repose sur la face droite de l’oreillette (atrium) (figure 4.5 et 4.6). Les deux veines caves s’abouchent à la face postérieure de l’oreillette (atrium) droite.
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| Fig. 4.6 |
– La veine cave inférieure (atrium droit) débouche à la partie basse de l’oreillette droite où elle se termine par un repli membraneux : la valvule d’Eustachi (valvule de la veine cave inférieure).
– La veine cave supérieure débouche directement à la partie postéro-supérieure de l’oreillette droite (atrium droit).
– La paroi interne de l’OD (atrium droit) est constituée par le septum interauriculaire (septum interatrial), sur lequel on observe : la fosse ovale, empreinte de l’ostium secundum, et l’orifice d’abouchement du sinus coronaire avec la valvule de Thébésius. À sa partie antérieure, l’oreillette droite (atrium droit) se termine par l’orifice tricuspidien (orifice atrio-ventriculaire droit).
– La valve tricuspide (valve atrio-ventriculaire droite) est composée de quatre structures : un anneau sur lequel s’insèrent trois feuillets (cuspides) valvulaires, reliés aux muscles papillaires (ou piliers) par des cordages.
– Le ventricule droit recouvre la face droite du ventricule gauche. Sa paroi est fine et sa cavité aplatie. On distingue une chambre de remplissage, située entre l’orifice tricuspidien et le plan de la valve tricuspide antérieure, et une chambre d’éjection (ou infundibulum pulmonaire), au-dessus du feuillet antérieur (cuspide antérieure) de la valve tricuspide (valve atrio-ventriculaire droite) et s’étendant jusqu’à l’orifice pulmonaire.
– La valve pulmonaire possède trois valvules sigmoïdes (valvule du tronc pulmonaire) en « nid de pigeon », qui s’insèrent sur l’anneau pulmonaire et dont les bords libres se rejoignent pour assurer l’étanchéité de la valve en diastole (figure 4.6).
VALVE TRICUSPIDE (VALVE ATRIO-VENTRICULAIRE DROITE)
Anneau tricuspide (atrio-ventriculaire droit)
Feuillets valvulaires
La valve tricuspide comporte trois feuillets (cuspides) : septal (au contact du septum interventriculaire), antérieur et postérieur (figure 4.6).
Piliers (Muscle papillaire septal) et cordages tricuspides (cordage tendineux)
Le bord libre des feuillets tricuspides (cuspides) est relié aux parois ventriculaires droites par des cordages tendineux. Ces cordages s’insèrent sur trois saillies du myocarde ventriculaire droit : les piliers de la valve tricuspide. Chaque pilier est situé en regard du feuillet correspondant ; il existe donc un pilier septal, un pilier antérieur et un pilier postérieur.
ARTÈRE PULMONAIRE ET BRANCHES
– L’artère pulmonaire (AP) naît de la partie supérieure du ventricule droit ; son trajet initial est à peu près vertical, légèrement dirigé vers l’arrière et vers la gauche.
– L’orifice pulmonaire est situé en avant et à droite de l’orifice aortique. L’AP remonte le long de la face gauche de l’aorte initiale, puis se divise en deux branches : les artères pulmonaires droite et gauche, chacune se dirigeant vers le hile pulmonaire correspondant (figure 4.8). Le hile est la région interne et moyenne du poumon par où pénètrent l’artère pulmonaire et la bronche homolatérale. L’AP droite a le trajet le plus long ; elle passe sous la crosse de l’aorte avant d’atteindre le hile pulmonaire droit.
VEINES PULMONAIRES
Le sang enrichi en oxygène au niveau des capillaires pulmonaires gagne l’oreillette gauche (atrium gauche) par les veines pulmonaires (VP) qui débouchent à la face postérieure de l’oreillette gauche (atrium gauche). On distingue deux veines pulmonaires supérieures (droite et gauche), et deux veines pulmonaires inférieures (figure 4.7).
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| Fig. 4.7 |
CŒUR GAUCHE
Oreillette gauche
L’oreillette gauche (OG) (atrium gauche) est une cavité grossièrement sphérique située en arrière du ventricule gauche. Elle est séparée de l’oreillette droite (atrium droit) par le septum interauriculaire (septum inter-atrial), qui constitue sa paroi droite, et sur laquelle on retrouve l’empreinte du foramen ovale, normalement étanche à l’âge adulte. La paroi postérieure de l’OG (atrium gauche) reçoit les quatre veines pulmonaires (figure 4.7) : deux veines droites (supérieure et inférieure) et deux veines gauches (supérieure et inférieure). L’auricule gauche est un repli de la cavité auriculaire situé sur sa face latérale gauche entre la veine pulmonaire supérieure gauche et l’anneau mitral (figure 4.8). La face antérieure de l’oreillette gauche (atrium gauche) communique avec le ventricule gauche par l’orifice mitral.
Valve mitrale
La valve mitrale sépare l’oreillette (atrium) du ventricule gauche. Comme la valve tricuspide (valve atrio-ventriculaire droite), elle comporte un anneau, des feuillets valvulaires, des cordages et des piliers musculaires.
Ventricule gauche
– une base, limitée par l’anneau mitral,
– quatre parois : antérieure, latérale, inférieure et septale se rejoignant vers la pointe (ou apex) du ventricule.
Le septum interventriculaire (septum inter-atrial) sépare les cavités ventriculaires gauche et droite ; il présente une concavité orientée vers le ventricule gauche.
Comme pour le VD, on distingue une chambre de remplissage, au-dessous du plan de la grande valve mitrale (cuspide droite de la valve atrio-ventriculaire gauche), et une chambre de chasse, jusqu’à l’orifice aortique.
Sur les parois inférieure et latérale du VG s’insèrent les deux piliers de la valve mitrale : le pilier postérieur (= postéro-médian) (muscle papillaire postérieur) et le pilier antérieur (= antéro-latéral) (muscle papillaire antérieur) (figure 4.9).
Valve aortique
La valve aortique est composée de trois valvules sigmoïdes en « nid de pigeon » : la sigmoïde postérieure (ou sigmoïde non coronaire), la sigmoïde antéro-droite, en regard de laquelle naît l’artère coronaire droite, et la sigmoïde antéro-gauche proche de l’origine de l’artère coronaire gauche (figure 4.10). La valvule sigmoïde postérieure est proche de la grande valve mitrale (cupside antérieur) et la valvule sigmoïde antéro-droite en continuité avec la base du septum interventriculaire (septum inter-atrial) (figure 4.11).
VALVE MITRALE
Anneau mitral
L’anneau mitral est une structure fibreuse qui délimite la base du ventricule gauche.
La partie antérieure de l’anneau mitral est en continuité avec la valve aortique, plus précisément avec la valvule sigmoïde aortique postérieure (figure 4.11).
Feuillets mitraux
La valve mitrale comporte deux feuillets : la grande valve également appelée valve antérieure (cupside droite de la valve atrio-ventriculaire gauche), et la petite valve ou valve postérieure (cupside postérieure).
Les deux feuillets s’insèrent par leur base sur l’anneau mitral et sont séparés par deux commissures (antérieure et postérieure) qui permettent leur ouverture.
Piliers et cordages mitraux
Le bord libre des feuillets mitraux est relié par des cordages tendineux à deux saillies du myocarde ventriculaire gauche : les piliers de la valve mitrale (ou muscles papillaires).
On distingue un pilier antérieur et un pilier postérieur, recevant chacun des cordages des deux feuillets valvulaires (figure 4.12).
AORTE THORACIQUE ET SES COLLATÉRALES
L’aorte est le tronc artériel qui naît du ventricule gauche et qui est à l’origine de toutes les artères du corps ; son origine est située en arrière et à gauche de l’artère pulmonaire. L’aorte donne de nombreuses branches collatérales (artères coronaires, artères à destinée cérébrale, sous-clavières, artères intercostales, digestives et rénales…) et se divise dans le petit bassin en deux artères iliaques primitives.
Aorte thoracique
L’aorte thoracique débute à l’orifice aortique et se termine à la traversée du diaphragme où elle devient l’aorte abdominale. La portion initiale de l’aorte a la forme d’une crosse de berger (figure 4.14) et comporte trois segments : ascendant, horizontal et descendant. Les principales branches collatérales de l’aorte thoracique sont les artères coronaires, les troncs supra-aortiques et les artères intercostales.
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| Fig. 4.14 |
LES TROIS SEGMENTS DE L’AORTE THORACIQUE
1. Aorte ascendante
2. Aorte horizontale
C’est la portion d’où naissent les troncs supra-aortiques (TSA) ; elle est située entre les parties ascendante et descendante de l’aorte. Les TSA naissent de la face supérieure de la crosse aortique dans l’ordre suivant (figure 4.14) : tronc artériel brachiocéphalique, artère carotide primitive (artère carotide commune) gauche et artère sous-clavière (artère subclavière) gauche qui marque la limite entre les parties horizontale et descendante de l’aorte.
3. Aorte descendante
L’isthme aortique est la partie initiale de l’aorte descendante qui est reliée à la bifurcation de l’artère pulmonaire par le ligament artériel, reliquat embryonnaire du canal artériel (figures 4.1 et 4.12). L’aorte descend ensuite le long du bord gauche du rachis jusqu’à la traversée du diaphragme où elle devient l’aorte abdominale.
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