Troubles circulatoires

1
Troubles circulatoires

• Fred T.Bosman
• Institut Universitaire de Pathologie
• Lausanne

2
(No Transcript)
3
HYPEREMIE ET STASEVOLUME INTRAVASCULAIRE ?

• HYPEREMIE
• Processus actif par dilatation artériolaire (p.e.
  exercise musculaire, inflammation). Le tissu est
  macroscopiquement rouge.
• STASE
• Processus passif due à une diminution du
   outflow  veineux (p.e. insuffisance cardiaque,
  obstruction locale). Le tissu est bleu-rouge
  ( cyanose ).

4
La différence entre
stase et
hyperémie
Woolff, Pathology, 1998
5
Léquilibre du flux des liquides à travers la
paroi des cappillaires
Denk et al. Pathologie, 2000
6
OEDEME ETPRESSION HYDROSTATIQUE

• Pression dans lespace intravasculaire
• artériolaire 40-45 cm H2O
• capillaire 28-38 cm H2O
• vénulaire 15-20 cm H2O
• dème si la pression hydrostatique capillaire ?
• Drainage veineux ? (p.e. thrombose veineuse)
• Insuffisance cardiaque
• Dilatation artériolaire (p.e. choc neurogène)

7
OEDEME DESEQUILIBRE ENTREPRESSION OSMOTIQUE ET
ONCOTIQUE

• Pression oncotique (due aux macromolécules)
• dans lespace intravasculaire ?
• Albuminurie (p.e. syndrome nephrotique)
• Production hépatique ?
• Malnutrition, Malabsorption
• Pression osmotique interstitielle ?
• Rétention de sodium (insuffisance rénale)
• Sécretion ? de renin-angiotensin-aldostérone

8
Le système rénine-angiotensine
9
OEDEMEMECANISMES

• Volume total de liquide filtré par les artérioles
  et
• capillaires excède le volume reconduit par la
  somme
• de réabsorption veineuse et de drainage
  lymphatique
• Pression hydrostatique capillaire ?
• Pression oncotique ?
• Permeabilité capillaire ?
• Pression osmotique interstitielle ?
• Insuffisance du drainage lymphatique

10
OEDEMETRANSSUDAT et EXSUDAT

• TRANSSUDAT
• Liquide pauvre en protéines (poids spécifique
  lt1012) perméabilité capillaire non augmentée
• EXSUDAT
• Liquide riche en protéines (poids spécifique gt
  1012) et en cellules (neutrophiles) perméabilité
  capillaire augmentée

11
OEDEME PULMONAIREETIOLOGIE/PATHOGENIE

• Transsudat
• Insuffisance cardiaque (ventricule gauche)
• Thrombose des veines pulmonaires
• Insuffisance hépatique
• Obstruction du drainage lymphatique
• Exsudat
• Bronchopneumonie
• Choc hypovolémique (syndrome de détresse
  respiratoire)
• Embolie
• Toxines (Héroine, Paraquat)

12
dème pulmonaire
13
Poumon stase chronique
Fibrose interstitielle, hémosidérophages
alvéolaires induration brune
14
Cellulle endothéliale
15
Fonction des cellules endothéliales

• Maintenir limperméabilité
• Synthèse des molécules anticoagulants et
  antithrombotiques
• Synthèse des molécules procoagulantes
• Synthèse de la membrane basale
• Modulation du flux sanguin et la réactivité
  vasculaire
• Interaction avec les cellules inflammatoires et
  les immunocytes
• Libération des facteurs de croissance
• Oxydation de LDL

16
Facteurs antithrombotiques et anticoagulants

• Inhibition des plaquettes
• Prostacycline
• Oxyde nitrique
• Effets anticoagulants
• Molecules héparin-like
• Thrombomoduline
• Stimulation de la fibrinolyse
• Activateurs de plasmine (t-PA)

Inhibent la thrombine
17
Facteurs prothrombotiques

• Activation/adhésion des plaquettes
• F VIII/ von Willebrand
• Effets procoagulants
• Tissue factor
• Effets anti-fibrinolytiques
• Inhibiteurs de lactivateur de plasmine (PAI)

18
Oxide nitrique (NO)

• généré par NO synthase (NOS)
• constitutive dans les cellules endothéliales et
  neurones (cNOS)
• inductible dans les macrophages par TNFa ou IFNg
  (iNOS)
• vasodilatateur important
• impliqué dans la pathogénie dun choc

19
Leucocytes arrêt et diapédèse
Cotran et al., Pathologic basis of disease, 1999
20
Activation des cellules endothéliales

• Activateurs
• Cytokines
• Produits bactériennes
• Forces hémodynamiques
• Lipides
• Virus
• Composants de complément
• Hypoxie

• Gènes induits
• Molécules dadhésion
• Cytokines, chémokines
• Facteurs de croissance
• Médiateurs vasoactives
• Proteines procoagulantes
• Molécules CHM

21
Les plaquettes
Rubin Farber, Pathology, 1994
22
Composants essentiëls des plaquettes

• membrane cellulaire
• glycoproteïnes gpIa, gpIIa, gpIIIb récepteurs
  des facteurs de coagulation
• cytoplasme externe
• microtubules forme discoide
• microfilaments migration, plasticité
• - granules
• PDGF, thromboglobuline, fibrinogène,
  fibronectine, facteur van Willebrand
• corps denses
• ATP, ADP, GTP, GDP, sérotonine, calcium
• tubules
• calcium, enzymes métabolisant lacide
  arachidonique

23
Plaquettes et métabolisme de lacide
arachidoniqueTxA2PGD2PGI2
Woolff, Pathology, 1998
24
Mécanisme et facteurs impliqués dans
laggrégation des plaquettes
Woolff, Pathology, 1998
25
La cascade de la coagulation sanguine
Woolff, Pathology, 1998
26
HEMOSTASEMECANISME EN 4 ETAPES

• 1. Réaction vasculaire à une micro-lésion
• Vasoconstriction brèeve (neurogène, endothéline)
• Activation des caractéristiques pro-coagulantes
  des cellules endothéliales
• Réaction plaquettaire  Bouchon primaire 
• Activation et adhésion
• Sécrétion et agrégation
• 3. Cascade de coagulation  Bouchon secondaire 
• Libération du facteur de tissu menant à la
  polymerisation de la fibrine
• 4. Arrêt du processus Fibrinolyse et inhibition
  de la cascade de coagulation

27
THROMBOSEETIOLOGIE/PATHOGENIE

• Trois acteurs principaux  trias de Virchow 
• La condition de la paroi vasculaire
• La situation hémodynamique
• La composition du sang

28
THROMBOSE PERTURBATIONS DE LHEMODYNAMISME

• 1. Ralentissement (plus important dans le système
  veineux)
• Insuffisance cardiaque avec stase aiguë et
  chronique
• Immobilisation
• Insuffisance des valves des veines
• Stase dans anévrisme et varices
• 2. Tourbillons (plus important dans le système
  artériel)
• Fibrillations auriculaires
• Bifurcations
• Sténose

29
Les thrombus se forment à côté des valves
veineuses
Woolff, Pathology, 1998
30
Thrombus microscopie
31
Thrombolyse (Polak JF NEJM 20043512154)
32
Thrombo-embole stries de Zahn ( )
33
Organisation des thrombus
Woolff, Pathology, 1998
34
thrombus fraîche
thrombus organisé
35
Lorganisation des thrombus canalisation parfois
multiple
Woolff, Pathology, 1998
36
Thrombus en phase dorganisation
37
Thrombus organisé ponts fibreux sur lintima
38
Thromboembolie massive de lartère pulmonaire
39
EMBOLIE PULMONAIRE MINEURE

• 85 de tous les cas dembolie pulmonaire.
• en règle générale sans symptomatologie clinique,
  même si multiples embolies.
• multiples emboles récidivantes provoquent une
  hypertension artérielle pulmonaire menant à une
  hypertrophie du ventricule droite (Cor
  pulmonale).

40
EMBOLIE PULMONAIRE MAJEURE

• 10 de tous les cas dembolie pulmonaire.
• réduction ségmentale du courant sanguin
  pulmonaire
• - peut être compensée par les artères
  bronchiques de 2ème ou 3ème ordre
• - peut mener à une hémorrhagie pulmonaire
• - peut induire un infarctus hémorrhagique,
  surtout en cas dinsuffisance cardiaque gauche

41
EMBOLIE PULMONAIRE MASSIVE

• 5 de tous les cas dembolie pulmonaire.
• diminution de la circulation pulmonaire de plus
  que 60.
• origine thrombose de la partie ilio-fémorale du
  système veineux.
• présentation clinique
• apparition soudaine de dyspnoe, douleur
  rétrosternale, choc, déficience cardiaque droïte
  aiguë avec évolution fatale rapide
• mort immédiate

42
(No Transcript)
43
Infarctus pulmonaire
44
Infarctus pulmonaire

• Rouge
• double circulation (a.bronchique continue a
  perfusionner après nécrose du parenchyme
  pulmonaire à cause de larrêt de la circulation
  au niveau de la.pulmonaire)
• Uniquement si la perfusion au niveau de lartère
  bronchique est empêchée hypertension pulmonaire

45
Embolie

• Processus par lequel un corps étranger non
  dissous appelé "embol" circule dans le courant
  sanguin et s'arrête dans un vaisseau dont le
  calibre est plus petit que lui en oblitérant sa
  lumière
• thrombus thromboembole
• tissu, cellules liquide amniotique, endomètre,
  cellules tumorales
• matière graisseuse embole graisseux, embole
  athéromateux
• gaz embole gazeuse (lair, N2)
• corps étranger matériel médical, matériel injecté

46
EMBOLIES GAZEUSES

• Air
• Causes
• ouverture accidentelle dune large veine (trauma,
  chirurgie)
• fausse manipulation pendant hémodialyse,
  transfusion
• quantité dangereuse 40 100 ml
• Pathogénie
• transport dans auricule D
• formation dune masse mousseuse
• bloc du courant sanguin dans artères pulmonaires
• Azote
• Causes
• Décompression (Maladie de Caisson)
• Pathogénie
• a pression ? les gazes inertes sont dissolus dans
  les tissus et le sang
• normalisation trop rapide formation de boules de
  gaz

47
EMBOLIE GRAISSEUSE

• Causes
• fracture des os longues
• brûlures
• traumatisme massive du tissu adipeux
• hyperlipidémie
• Pathogénie
• voie directe intraveineuse par traumatisme
• formation pathologique de chylomicrons

48
Embolie graisseuse

• survient chez 90 des patients serieusement
  traumatisés (estimation)
• symptomatique que en 10 des cas
• dyspneu
• petechies (typiquement 3 jours après le
  traumatisme)
• état confussionnel (problèmes de perfusion
  cérébrale)
• en 10 léthale (estimation)

49
THROMBOEMBOLIES ARTERIELLES

• Origine
• lauricule
• le ventricule cardiaque gauche (dilatation et/ou
  fibrillation auriculaire, infarctus cardiaque,
  endocardite)
• anévrisme aortique
• plaque athéromateuse ulcéro-thrombosante
• embolie paradoxale
• Arrêt
• membres inférieurs
• cerveau
• reins
• rate

50
Thrombose artérielle
51
Les organes les plus fréquemment touchés par un
infarctus
Woolff, Pathology, 1998
52
Gangrène nécrose suite à une ischémie
53
Infarctus cérébral hémorrhagique
54
ISCHEMIE CAUSES

• Causes locales
• Thrombose
• Embolie
• Sténose sub-occlusive
• Causes générales
• Arrêt cardiorespiratoire
• Choc

55
ISCHEMIE ARTERIELLE

• Facteurs déterminants pour les conséquences
• Besoin métabolique du tissu
• Vitesse de locclusion
• Possibilités de compensation (anastomoses et
  formation de collatérales)
• Degré de locclusion
• Anatomie de la vascularisation (poumons, foie)

56
INFARCTUS

• Nécrose du tissu due à une ischémie artérielle ou
  veineuse
• Infarctus anémique (blanc)
• artère terminale, pas de reflux
• myocarde
• cerveau
• Infarctus hémorragique (rouge)
• double vascularisation
• poumons
• anastomoses abondantesreflux secondaire
• tube digestif
• reperfusion
• myocarde après PTCA
• cerveau sur emboles
• infarctus veineux

57
Lésions réversibles Lésions irréversibles
perte de phospholipides alterations
du cytosquelette radicaux libres dégradation
des lipides
ischémie
Lésions Membra- naires
Gonflement cellulaire Perte de villosités Gonfleme
nt RE Myéline blebs
Influx Ca H20, Na Efflux K
Mitochondries phosphorylation oxidative
Enzymes (CK, LDH)
Influx Ca
Na Pump
glycolyse
Ca mitoch.
ATP
pH
relâchement et activation intracellulaires denzy
mes lysosomiales
glycogène
Basophilie RNP Altérations nucléaires
détachement ribosomes
synthèse protéique
dépots lipides
58
Méchanismes des lésions membranaires dans
lischémie
Ischémie
O2
ATP
Reperfusion
Ca cytosol
endothelium leukocytes cellules du parenchyme
phospholipase protease
activation activation
O2., H2O2, OH.
phospholipide degradation
phospholipide recylage/synthèse
Lésions du cytosquelette
Peroxidation lipides
produits de dégradation lipidiques
perte des phopholipides
Perte dacides aminées intracellulaires
LESIONS DE LA MEMBRANE CELLULAIRE
59
Infarctus rénal
60
(No Transcript)
61
(No Transcript)
62
(No Transcript)
63
(No Transcript)
64
(No Transcript)
65
Mécanisme de développement dun infarctus veineux
Woolff, Pathology, 1998
66
Infarctus mésentérique sur trombose de la veine
mésentérique
67
HEMORRAGIE

• DEFINITIONS
• Effusion de sang hors du système vasculaire par
  rupture dun vaisseau.
• HEMORRAGIE PRIMAIRE (dans du tissu normal) versus
• SECONDAIRE (dans une lésion préexistante)
• TERMINOLOGIE
• PETECHIES
• Hémorragies dun diamètre de 1-2 mm (peau,
  muqueuses, séreuses)
• PURPURA
• Hémorragies dun diamètre de 3-10 mm
• ECCHYMOSE

68
Hemorragies

• Hématome collection de sang dans un tissu
• Hémopéricarde collection de sang dans la cavité
  péricardique
• Hémoperitoine
• Hémarthrose
• Hémoptysie expectorations sanguinolantes
• Hématémèse vomissements sanguinolents
• Méléna

69
HEMORRAGIEETIOLOGIE/PATHOGENIE

• Rupture dun vaisseau
• traumatisme
• déstruction par tumeur ou processus inflammatoire
• vasculite
•  Fragilité  vasculaire (p.e. amyloidose,
  scorbut, syndrome de Marfan)
• Troubles de coagulation et/ou de lhémostase

70
Pétéchies
71
Purpure/Ecchymoses
72
(No Transcript)
73
Effets sécondaires des hématomes hématome
extradural
74
Evolution des hémorrhagies

• Réaction inflammatoire
• Dégradagtion de lhémoglobine par lactivité
  enzymatique des macrophages
• hématoïdine
• hémosiderine
• Réaction de réparation menant à une cicatrice

75
La structure de la paroi artérielle
76
ARTERIOSCLEROSE

• Athérosclérose
• Sclérose de la média (Mönckeberg)
• Sclérose sénile des artères

Athérosclérose et artériosclérose souvent utilisé
comme synonymes
77
ATHÉROSCLÉROSE

• Localisation
• grosses artères élastiques
• artères musculaires de gros et moyen calibre
• Stades
• stries lipidiques
• plaques athéromateuses
• plaques compliquées

78
Stries lipidiques
A noter que les stries se trouvent fréquemment
proche des orifices des ramifications
79
Ulcères et tromboses murales
Niveau des artères rénales
proximal
Artériosclérose ulcéro-thrombosante et calcifiée
(aorte infra-rénale)
80
Les éléments clé de lathérosclérose
Cristaux de cholestérol
Macrophages spumeux
MEC
Lymphocytes
81
Composition dune plaque athéromateuse
Rubin Farber, Pathology, 1994
82
ATHEROMATOSEFACTEURS DE RISQUE

• Age (nombre et sévérité des lésions ?)
• Sexe (rôle protecteur des oestrogènes?)
• Prédisposition familiale (hyperlipidémies
  familiales)
• Obésité, hypercholoestérolémie acquise
• Corrélation directe entre taux sérique de
  cholestérol et de LDL avec la sévérité de
  lathéromatose. HDL élevé réduit le risque.
• Diabète sucré
• Hypertension artérielle
• Tabagisme

83
Basic components of Cholesterol Synthesis and
Excretion (Nabel, NEJM 200334960)
84
PATHOGENIEDE LATHEROMATOSE

• Hypothèses
• 1. Insudation lipidique
• 2. Prolifération clonale des cellules musculaires
  lisses
• 3. Thrombogénèse
• 4. Réponse à une agression des cellules
  endothéliales

85
HYPOTHESE DE LINSUDATION LIPIDIQUE

• Pénétration de LDLdans lintima
• Oxidation des LDL par des radicaux libres
• Cytotoxique
• Activation de cellules endothéliales
• Chemotaxique pour monocytes circulants
• Stimulation de ladhésion monocytaire
• Inhibition de la motilité des macrophages déjà
  présents

86
HYPOTHESE DE LA REPONSE A UNE AGRESSION

• Traumatisme chronique et/ou à repetition
• de faible intensité de lendothélium
• Endotoxine
• Cytokines
• Hypoxie
• Produits toxiques (tabagisme radicaux libres)
• Agents infectieux (virus, notamment CMV)
• Facteurs hémodynamiques (flux turbulente, shear
  stress)

87
ATHEROSCLEROSE ET CELLULES ENDOTHELIALESACTIVAT
ION

• Expression des molécules dadhésion (ICAM-1,
• VCAM-1)
• Libération des cytokines (PAF, IL-1, IL-6, IL-8)
• Libération des facteurs de croissance (PDGF, FGF,
  TGF-b)
• Substances vasoactives (endothéline NO,
• prostacycline)
• Activité pro-coagulante (F VIII-vWF) et
  anti-fibrinolytique
• Expression dantigènes dhistocompatibilité
• classe II (CHM-II)

88
Molecular mechanisms of atherogenesis
Lipid insudation
Lusis AJ, Nature 2000407233.
89
Molecular mechanisms of atherogenesis
The inflammatory reaction
Lusis AJ, Nature 2000407233.
90
Molecular mechanisms of atherogenesis
Foam cells
Lusis AJ, Nature 2000407233.
91
Molecular mechanisms of atherogenesis
The fibrous cap
Lusis AJ, Nature 2000407233.
92
LES 4 STADES DE LA FORMATION DE LA PLAQUE
ATHEROMATEUSE

• Strie lipidique
• Plaque lipidique
• Plaque fibrolipidique
• Plaque ulcéro-thrombosante

93
Structure globale de la plaque athéromateuse
stable
Rubin Farber, Pathology, 1994
94
Instabilité dune plaque et mécanisme de rupture
(Heistad DD. NEJM 2003349,2285)
95
ATHEROSCLEROSE

• Complications
• perte délasticité de la paroi artérielle
• formation danévrismes
• sténose de la lumière artérielle
• obstruction thrombotique de lartère
• risque dembolisation (cholesterol,
  thrombus pariétal...)

96
1

• Complications
• Sténose (ischémie)
• Sténose thrombose
• avec obstruction
• 3) Hémorragie dans une
• plaque
• 4) Anévrisme

2
3
4
97
Athérosclérose de laorte thrombose murale dans
un anèvrysme
98
ATHEROSCLEROSE COMPLICATIONS

• Sténose avec réduction du flux sanguin
• Prédisposition à la thrombose
• Hémorragie dans une plaque
• Formation dun anévrisme rupture
• hémorragie

ischémie
99
Athérosclérose (A) avec un ancien thrombus
organisé (B)
A
B
100
CHOC

• DEFINITION
• Etat dhypoperfusion sanguine aiguë, généralisée
  et sévère.
• CLASSIFICATION
• Choc hypovolémique
• Choc cardiogène
• Choc anaphylactique
• Choc neurogène
• Choc septique

101
CHOC HYPOVOLEMIQUEPATHOGENIE

• Hémorragie
• Perte dautres fluides que du sang
• vomissements
• diarrhés
• brûlures,
• diurèse ?
• Vasodilatation excessive

102
CHOC CARDIOGENEPATHOGENIE

•  INSUFFISANCE AIGUE DE LA POMPE 
• Force de contraction du myocarde ?
• infarctus
• myocardite
• Obstruction
• tamponade
• pneumothorax
• Rupture valvulaire
• Embolie pulmonaire massive

103
Pathophysiology of hypovolemic shock
Circulating volume
Venous inflow
Vasodilatation
Cardiac output
Membrane pump failure
Interstitial bleeding
Bloodviscosity
Blood pressure
Metabolic acidosis
Vascular permeability
ATP energysupply
Tissue perfusion
Diffuse intravascular coagulation
Hypoxic cellstress
Anaerobic glycolysis
Endothelial cell damage
Shock
104
CHOC SEPTIQUEPATHOGENIE (en 4 stades)

• Infection (surtout par des gram - )
• Production dendotoxine et stimulation cellulaire
  (plaquettes, macrophages, cellules endothéliales)
• Relâchement de médiateurs vaso-actifs
  (complément, cytokines (TNFa), PAF,
  prostaglandines, kinines, radicaux doxygène,
  activation de la cascade de coagulation, etc.)
• Vasodilatation et permeabilité vasculaire ?

105
Pathophysiology of infectious shock
Endotoxin
Complement activation
Macrophage/ T-cell activation
Factor XII Factor XIIa
Kinin system
Cytokine release (TNFa/IFNg/IL-1)
C3a/C5a
Fibrinogen fibrin
Bradykinin
Smooth muscle cell relaxation
NO
Vasodilation
Fibrin thrombi
Vascular permeability
Reduced tissue perfusion
Diffuse intravascular coagulation
Reduced circulating volume
Multi-organ failure
106
CHOCORGANES CIBLES

• Reins (20 des patients)
• insuffisance rénale aiguë
• oligurie/anurie
• nécrose tubulaire
• Poumons (50 des patients)
• SDRA (dyspnoe, tachypnoe, cyanose)
• oedème
• pseudomembranes hyalines
• nécrose de pneumocytes
• Cerveau (10 des patients)
• parésie et troubles sens, accentué membres inf
• infarctus bilateraux dans les zones limites entre
  territoires artériels

107
Nécrose tubulaire rénale
108
Reins de choc nécrose tubulaire
109
Détresse respiratoire de ladulte (DRSA)
110
Lésion parieto-alvéolaire
111
Nécrose centrolobulaire du foie
112
Nécrose centrolobulaire du foie (foie de choc)
113
Choc septique coagulation intravasculaire
diffuse (CIVD)