25.1 : Anatomie des systèmes circulatoire et lymphatique

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Objectifs d'apprentissage

Décrire les principales caractéristiques anatomiques des systèmes circulatoire et lymphatique
Expliquer pourquoi les systèmes circulatoire et lymphatique sont dépourvus d'un microbiote normal
Expliquer comment les microorganismes surmontent les défenses des systèmes circulatoire et lymphatique pour provoquer une infection
Décrire les signes et symptômes généraux d'une maladie associée à des infections des systèmes circulatoire et lymphatique

Orientation clinique : 1ère partie

Barbara est une patiente de 43 ans à qui on a diagnostiqué un cancer inflammatoire du sein métastatique. Pour faciliter la poursuite de sa chimiothérapie, son médecin a implanté un orifice fixé à un cathéter veineux central. Lors d'un examen médical récent, elle a déclaré se sentir agitée et s'est plainte que l'emplacement du cathéter était devenu inconfortable. Après avoir retiré le pansement, le médecin a observé que le site chirurgical était rouge et chaud au toucher, ce qui suggère une infection localisée. Barbara avait également une fièvre de 38,2 °C (100,8 °F). Son médecin a traité la zone affectée avec un antiseptique topique et a appliqué un pansement frais. Elle a également prescrit un traitement antibiotique, l'oxacilline.

Exercice\(\PageIndex{1}\)

Sur la base de ces informations, quels sont les facteurs qui ont probablement contribué à l'état de Barbara ?
Quelle est la source la plus probable des microbes impliqués ?

Les systèmes circulatoire et lymphatique sont des réseaux de vaisseaux et une pompe qui transportent respectivement le sang et la lymphe dans tout le corps. Lorsque ces systèmes sont infectés par un microorganisme, le réseau de vaisseaux peut faciliter la dissémination rapide du microorganisme vers d'autres régions du corps, parfois avec des résultats graves. Dans cette section, nous examinerons certaines des principales caractéristiques anatomiques des systèmes circulatoire et lymphatique, ainsi que les signes et symptômes généraux d'une infection.

Le système circulatoire

Le système circulatoire (ou cardiovasculaire) est un réseau fermé d'organes et de vaisseaux qui fait circuler le sang dans tout le corps (Figure\(\PageIndex{1}\)). Les principaux objectifs du système circulatoire sont de fournir des nutriments, des facteurs immunitaires et de l'oxygène aux tissus et d'emporter les déchets pour les éliminer. Le cœur est une pompe à quatre chambres qui propulse le sang dans tout le corps. Le sang désoxygéné entre dans l'oreillette droite par la veine cave supérieure et la veine cave inférieure après son retour du corps. Le sang passe ensuite par la valve tricuspide pour pénétrer dans le ventricule droit. Lorsque le cœur se contracte, le sang du ventricule droit est pompé par les artères pulmonaires vers les poumons. Le sang y est oxygéné au niveau des alvéoles et retourne au cœur par les veines pulmonaires. Le sang oxygéné est reçu par l'oreillette gauche et passe par la valve mitrale jusqu'au ventricule gauche. Lorsque le cœur se contracte, le sang oxygéné est pompé dans tout le corps via une série de vaisseaux à parois épaisses appelés artères. La première et la plus grande artère s'appelle l'aorte. Les artères se ramifient de manière séquentielle et diminuent de taille (appelées artérioles) jusqu'à ce qu'elles aboutissent à un réseau de vaisseaux plus petits appelés capillaires. Les lits capillaires sont situés dans les espaces interstitiels des tissus et libèrent des nutriments, des facteurs immunitaires et de l'oxygène vers ces tissus. Les capillaires se connectent à une série de vaisseaux appelés veinules, dont la taille augmente pour former les veines. Les veines se rejoignent pour former de plus gros vaisseaux pendant qu'elles transfèrent le sang vers le cœur. Les veines les plus grosses, la veine cave supérieure et inférieure, renvoient le sang vers l'oreillette droite.

a) Schéma du système circulatoire. Le sang provenant de la partie inférieure du corps se dirige vers le cœur par la veine cave inférieure. Le sang provenant de la partie supérieure du corps est acheminé vers le cœur par la veine cave supérieure. L'artère pulmonaire se déplace du cœur vers les poumons et la veine pulmonaire se déplace des poumons vers le cœur. B) Un schéma du cœur montrant le flux sanguin. À partir de la veine cave supérieure et inférieure, le sang circule vers l'oreillette droite, par la valve tricuspide, vers le ventricule droit et sort par l'artère pulmonaire. L'image ne suit pas l'artère pulmonaire. De la veine pulmonaire, le sang circule vers l'oreillette gauche, par la valve mitrale, vers le ventricule gauche et sort par l'aorte. C) Les couches du cœur. Le péricarde est la couche externe. Le myocarde est la couche intermédiaire épaisse. L'endocarde est la couche interne. — Figure\(\PageIndex{1}\) : Les principaux composants du système circulatoire humain sont le cœur, les artères, les veines et les capillaires. Ce réseau achemine le sang vers les organes et les tissus du corps. (crédit en haut à gauche : modification de l'œuvre de Mariana Ruiz Villareal ; crédit en bas à droite : modification de l'œuvre de Bruce Blaus)

D'autres organes jouent également un rôle important dans le système circulatoire. Les reins filtrent le sang, éliminent les déchets et les éliminent dans les urines. Le foie filtre également le sang et élimine les globules rouges endommagés ou défectueux. La rate filtre et emmagasine le sang, élimine les globules rouges endommagés et constitue un réservoir de facteurs immunitaires. Toutes ces structures filtrantes servent de sites de piégeage des microorganismes et contribuent à maintenir un environnement exempt de microorganismes dans le sang.

Le système lymphatique

Le système lymphatique est également un réseau de vaisseaux qui parcourent tout le corps (Figure\(\PageIndex{2}\)). Cependant, ces vaisseaux ne forment pas un système circulatoire complet et ne sont pas pressurisés par le cœur. Le système lymphatique est plutôt un système ouvert dans lequel le liquide se déplace dans une direction depuis les extrémités vers deux points de drainage dans les veines situées juste au-dessus du cœur. Les liquides lymphatiques se déplacent plus lentement que le sang parce qu'ils ne sont pas pressurisés. Les petits capillaires lymphatiques interagissent avec les capillaires sanguins dans les espaces interstitiels des tissus. Les liquides provenant des tissus pénètrent dans les capillaires lymphatiques et sont évacués (Figure\(\PageIndex{3}\)). Ces liquides, appelés lymphe, contiennent également un grand nombre de globules blancs.

Schéma du système lymphatique. Les notes lymphatiques sont des gonflements des tubes (appelés vaisseaux lymphatiques) qui se déplacent dans tout le corps. Le canal lymphatique droit et la veine entrante se trouvent dans le cou. Une amygdale est un gonflement du vaisseau lymphatique de la bouche. Le thymus est une structure grumeleuse située sur le cœur. Un gros plan d'un ganglion lymphatique montre une structure arrondie à laquelle sont fixés de nombreux tubes. La zone centrale comporte une boîte intitulée « masses de lymphocytes et de macrophages ». Un gros plan de cette zone montre des cellules tissulaires en arrière-plan avec un réseau de capillaires sanguins. Les vaisseaux lymphatiques circulent entre le réseau capillaire sanguin. Les capillaires lymphatiques sont les extrémités des vaisseaux lymphatiques. Le liquide qui entoure les cellules (appelé liquide interstitiel) pénètre dans les capillaires lymphatiques et traverse les vaisseaux lymphatiques. — Figure\(\PageIndex{2}\) : Les composants essentiels du système lymphatique humain évacuent le liquide des tissus.

Le sang entre dans les capillaires par une artériole (rouge) et sort par des veinules (bleues). Les liquides interstitiels peuvent s'écouler dans les capillaires lymphatiques (vert) et se diriger vers les ganglions lymphatiques. Gros plan des cellules tissulaires dans le liquide interstitiel. Une artériole et une veinule sont reliées par un réseau de capillaires. Les vaisseaux lymphatiques forment également un réseau dans cette région et se terminent par des capillaires lymphatiques. — Figure\(\PageIndex{3}\) : Le sang entre dans les capillaires par une artériole (rouge) et sort par les veinules (bleues). Les liquides interstitiels peuvent s'écouler dans les capillaires lymphatiques (vert) et se diriger vers les ganglions lymphatiques. (source : modification des travaux du National Cancer Institute, National Institutes of Health)

Le système lymphatique contient deux types de tissus lymphoïdes. Le tissu lymphoïde primaire comprend la moelle osseuse et le thymus. La moelle osseuse contient les cellules souches hématopoïétiques (CSH) qui se différencient et se transforment en différents types de cellules sanguines et de lymphocytes (voir Figure 17.3.1). Les tissus lymphoïdes secondaires comprennent la rate, les ganglions lymphatiques et plusieurs zones de tissus lymphoïdes diffus sous-jacents aux membranes épithéliales. La rate, structure encapsulée, filtre le sang et capture les agents pathogènes et les antigènes qui y passent (Figure\(\PageIndex{4}\)). La rate contient des macrophages et des cellules dendritiques spécialisés qui sont essentiels à la présentation de l'antigène, un mécanisme essentiel à l'activation des lymphocytes T et des lymphocytes B (voir Principaux complexes d'histocompatibilité et cellules présentatrices d'antigènes). Les ganglions lymphatiques sont des organes en forme de haricot situés dans tout le corps. Ces structures contiennent des zones appelées centres germinaux riches en lymphocytes B et T. Les ganglions lymphatiques contiennent également des macrophages et des cellules dendritiques pour la présentation des antigènes. La lymphe provenant des tissus voisins pénètre dans le ganglion par les vaisseaux lymphatiques afférents et rencontre ces lymphocytes lors de son passage ; la lymphe sort du ganglion par les vaisseaux lymphatiques efférents (Figure\(\PageIndex{4}\)).

a) Un schéma montrant que la rate se trouve à l'extrémité du pancréas, juste sous le diaphragme. La partie la plus proche du pancréas est le hilium et contient l'artère et la veine spléniques. B) un gros plan de la rate. Les vaisseaux lymphatiques afférents sont des tubes qui font entrer de la matière. Les vaisseaux lymphatiques efférents sont des tubes qui extraient la matière de la rate. Le tissu conjonctif forme une capsule autour de l'extérieur ; et un espace sous la capsule est appelé sinus sous-capsulaire. Le cortex de la rate est la couche externe. Et les trabécules sont des régions du cortex qui se replient vers le centre. Les centres germinaux sont des structures rouges du cortex. — Figure\(\PageIndex{4}\) : (a) La rate est un organe lymphatique situé dans le quadrant supérieur gauche de l'abdomen, près de l'estomac et du rein gauche. Il contient de nombreux phagocytes et lymphocytes qui combattent et préviennent les infections circulatoires en tuant et en éliminant les agents pathogènes du sang. (b) Les ganglions lymphatiques sont des masses de tissu lymphatique situées le long des plus gros vaisseaux lymphatiques. Ils contiennent de nombreux lymphocytes qui tuent et éliminent les agents pathogènes du liquide lymphatique qui s'écoule des tissus environnants.

Lien vers l'apprentissage

Le système lymphatique filtre les liquides qui se sont accumulés dans les tissus avant qu'ils ne soient renvoyés dans le sang. Un bref aperçu de ce processus est fourni sur ce site Web.

Exercice\(\PageIndex{2}\)

Quelle est la fonction principale du système lymphatique ?

Infections de l'appareil circulatoire

Dans des circonstances normales, le système circulatoire et le sang doivent être stériles ; le système circulatoire ne possède pas de microbiote normal. Comme le système est fermé, il n'existe pas de porte d'entrée facile dans le système circulatoire pour les microbes. Les personnes capables de franchir les barrières physiques de l'organisme et de pénétrer dans la circulation sanguine sont confrontées à une multitude de défenses immunitaires circulantes, telles que des anticorps, des protéines du complément, des phagocytes et d'autres cellules immunitaires. Les microbes accèdent souvent au système circulatoire par une rupture de la peau (blessures, aiguilles, cathéters intraveineux, piqûres d'insectes) ou se propagent au système circulatoire à la suite d'infections présentes dans d'autres parties du corps. Par exemple, des microorganismes provoquant une pneumonie ou une infection rénale peuvent pénétrer dans la circulation locale des poumons ou des reins et se propager à partir de là dans tout le réseau circulatoire.

Si les microbes présents dans le sang ne sont pas rapidement éliminés, ils peuvent se propager rapidement dans tout le corps, entraînant des infections graves, voire mortelles. Différents termes sont utilisés pour décrire les affections impliquant des microbes dans le système circulatoire. Le terme bactériémie désigne les bactéries présentes dans le sang. Si les bactéries se reproduisent dans le sang au fur et à mesure de leur propagation, on parle de septicémie. La présence de virus dans le sang est appelée virémie. Les toxines microbiennes peuvent également se propager dans le système circulatoire, provoquant une affection appelée toxémie.

Les microbes et les toxines microbiennes présents dans le sang peuvent déclencher une réaction inflammatoire si grave que l'inflammation endommage davantage les tissus et les organes de l'hôte que l'infection elle-même. Cette réponse immunitaire contre-productive est appelée syndrome de réponse inflammatoire systémique (SIRS) et peut entraîner une maladie potentiellement mortelle connue sous le nom de septicémie. La septicémie se caractérise par la production d'un excès de cytokines qui entraîne des signes classiques d'inflammation tels que fièvre, vasodilatation et œdème (voir Inflammation et fièvre). Chez un patient atteint de septicémie, la réponse inflammatoire devient dérégulée et disproportionnée par rapport à la menace d'infection. Des organes critiques tels que le cœur, les poumons, le foie et les reins deviennent dysfonctionnels, ce qui entraîne une augmentation du rythme cardiaque et respiratoire et une désorientation. S'ils ne sont pas traités rapidement et efficacement, les patients atteints de septicémie peuvent être en état de choc et mourir.

Certaines infections peuvent provoquer une inflammation du cœur et des vaisseaux sanguins. L'inflammation de l'endocarde, la paroi interne du cœur, est appelée endocardite et peut provoquer des lésions des valves cardiaques suffisamment graves pour nécessiter un remplacement chirurgical. L'inflammation du péricarde, le sac qui entoure le cœur, est appelée péricardite. Le terme myocardite désigne l'inflammation du tissu musculaire du cœur. La péricardite et la myocardite peuvent provoquer une accumulation de liquide autour du cœur, entraînant une insuffisance cardiaque congestive. L'inflammation des vaisseaux sanguins est appelée vascularite. Bien que cela soit assez rare, la vascularite peut endommager et rompre les vaisseaux sanguins ; à mesure que le sang est libéré, de petites taches rouges ou violettes appelées pétéchies apparaissent sur la peau. Si l'endommagement des tissus ou des vaisseaux sanguins est grave, cela peut entraîner une diminution du flux sanguin vers les tissus environnants. Cette affection est appelée ischémie et peut être très grave. Dans les cas graves, les tissus affectés peuvent mourir et devenir nécrotiques ; ces situations peuvent nécessiter un débridement chirurgical ou une amputation.

Exercice\(\PageIndex{3}\)

Pourquoi le système circulatoire n'a-t-il pas de microbiote normal ?
Expliquez pourquoi la présence de microbes dans le système circulatoire peut avoir de graves conséquences.

Infections du système lymphatique

Comme le système circulatoire, le système lymphatique ne possède pas de microbiote normal et le grand nombre de cellules immunitaires élimine généralement les microbes transitoires avant qu'ils ne puissent établir une infection. Seuls les microbes dotés d'un ensemble de facteurs de virulence sont capables de surmonter ces défenses et d'établir une infection du système lymphatique. Cependant, lorsqu'une infection localisée commence à se propager, le système lymphatique est souvent le premier endroit où les microbes envahissants peuvent être détectés.

Les infections du système lymphatique déclenchent également une réponse inflammatoire. L'inflammation des vaisseaux lymphatiques, appelée lymphangite, peut produire des stries rouges visibles sous la peau. L'inflammation des ganglions lymphatiques peut provoquer leur gonflement. Un ganglion lymphatique enflé est appelé bubo, et cette affection est appelée lymphadénite.

Concepts clés et résumé

Le système circulatoire fait circuler le sang dans tout le corps et ne possède aucun microbiote normal.
Le système lymphatique déplace les fluides des espaces interstitiels des tissus vers le système circulatoire et filtre la lymphe. Il ne possède pas non plus de microbiote normal.
Les systèmes circulatoire et lymphatique abritent de nombreux composants des défenses immunitaires de l'hôte.
Les infections du système circulatoire peuvent survenir après une rupture de la barrière cutanée ou elles peuvent pénétrer dans la circulation sanguine au site d'une infection localisée. Les agents pathogènes ou les toxines présents dans le sang peuvent se propager rapidement dans tout le corps et provoquer des réponses inflammatoires systémiques et parfois mortelles telles que le SIRS, la septicémie et l'endocardite.
Les infections du système lymphatique peuvent provoquer une lymphangite et une lymphadénite.