Anatomie

Que veut dire Système circulatoire?

Le système circulatoire ou cardiovasculaire est l’ensemble des organes responsables du transport de différents fluides – tels que le sang et, dans un sens plus général, la lymphe – qui ont pour tâche principale de fournir aux cellules du corps éléments nécessaires à leur subsistance. Chez l’être humain et chez tous les vertébrés, le cœur est l’organe propulseur du sang et constitue l’élément central de l’appareil, qui comprend également les vaisseaux sanguins (artères et veines) et les vaisseaux lymphatiques. Les organes hématopoïétiques et lymphatiques, qui sont responsables de la production continue des éléments figuratifs présents dans le sang et la lymphe, sont étroitement liés au système circulatoire.

Dans les différents groupes d’animaux multicellulaires, la circulation assure la survie du micro-organisme et de la le métabolisme de chaque cellule du corps, fournit des produits chimiques et maintient des propriétés physiologiques. Le sang transporte l’oxygène des poumons vers les cellules et le dioxyde de carbone dans la direction opposée (voir aussi respiration). À partir des processus digestifs qui ont lieu dans le système digestif, des nutriments tels que des lipides, des sucres et des protéines sont dérivés qui sont transportés vers chaque tissu, utilisés là-bas et, si nécessaire, peuvent être modifiés ou conservés. Les substances qui restent du métabolisme, également appelées déchets ou catabolites (par exemple, l’urée et l’acide urique), sont ensuite éliminées des autres tissus ou organes (comme les reins et le côlon). Le sang transporte également des messagers chimiques tels que les hormones, les cellules du système immunitaire et les composants de la coagulation du sang dans tout le corps.

Description et classifications

Se référant à l’histoire évolutive des animaux, ils se distinguent essentiellement deux types différents de système circulatoire: le système fermé et le système ouvert. Le système circulatoire est défini comme « ouvert » s’il n’y a pas de distinction entre les fluides circulants et les fluides interstitiels; sinon, il serait « fermé ».

  • Des groupes d’animaux tels que les éponges, les échinodermes, les cnidaires, les vers ronds et les vers plats n’ont pas de système circulatoire, donc la nourriture par la bouche, après avoir été transformée en molécules nutritives, va directement aux cellules (par exemple chez les vers plats qui ont un système digestif ramifié). L’oxygène diffuse directement de l’eau dans les cellules.
  • Chez certains invertébrés comme les arthropodes et les mollusques (contrairement aux céphalopodes), il existe un circuit ouvert dans lequel le sang pénètre dans les cavités corporelles. En effet, le fluide corporel, qui est une hémolymphe, est pompé du cœur dans des vaisseaux courts et de là dans toutes les cavités du corps jusqu’à ce qu’il revienne au cœur. Cependant, l’hémolymphe s’écoule lentement et à basse pression.
  • Dans les annélides, en revanche, il existe un circuit fermé dans lequel le fluide corporel similaire au sang est maintenu en circulation par les valves des vaisseaux.
  • Les vertébrés ont également un circuit fermé. Ici, le flux sanguin à travers le réseau fermé de vaisseaux sanguins atteint tous les organes. Le cœur et les vaisseaux sanguins forment le système cardiovasculaire. Cela a subi des changements importants au cours de l’évolution des vertébrés.
  • Les poissons et les vertébrés terrestres ont séparé la circulation pulmonaire. Chez les oiseaux et les mammifères, il est complètement séparé de la circulation systémique, de sorte que la pression dans les vaisseaux est beaucoup plus faible.
  • Chez les animaux à sang froid ou les animaux pygothermiques, c’est-à-dire les amphibiens et les reptiles, un mélange de sang oxygéné et désoxygéné se produit cœur, car les ventricules ne sont pas complètement séparés. Pour cette raison, leurs «nouveaux» organes respiratoires – les poumons – prennent l’oxygène nécessaire de la vessie natatoire.
  • Chez les animaux à sang chaud ou les animaux homéothermiques, comme les oiseaux et les mammifères, le cœur est composé de deux oreillettes et de deux ventricules. , de sorte qu’il y a une séparation complète du sang oxygéné et désoxygéné.

Disposition générale du système circulatoire fermé

Structure

Le cœur est le muscle qui permet la circulation sanguine, mais avec une action di «vis a tergo» (littéralement «force par derrière», c’est-à-dire le facteur qui exploite la différence de pression entre la circulation artérielle et veineuse pour le retour du sang vers le cœur) affecte également la circulation de la lymphe dans les vaisseaux lymphatiques. Bien que les deux circulations soient considérées comme deux systèmes indépendants (les liquides ont des caractéristiques différentes, ainsi que leurs vaisseaux et leur organisation), ils sont en réalité reliés entre eux: en fait, la lymphe se déverse, par le canal thoracique, dans la circulation sanguine, tandis qu’en même temps, une autre lymphe se forme par dialyse à travers les parois des vaisseaux. La circulation se compose du cœur et des vaisseaux sanguins. Les vaisseaux qui transportent le sang vers le cœur sont appelés veines, ceux qui l’éloignent de l’organe sont appelés artères; s’éloignant du cœur, les vaisseaux sanguins se ramifient et diminuent progressivement de diamètre. Tout d’abord, nous avons les artères, puis les artérioles et ensuite les capillaires qui transportent les éléments nutritifs directement dans les tissus, se réunissant à ce stade en un réseau dense pour former les veinules post-capillaires, qui à leur tour se jettent dans les veines.

Les vaisseaux sanguins

Les vaisseaux sanguins sont divisés en différents types en fonction de leur structure et de leur fonction. Les artères transportent le sang sous haute pression et donc l’épaisseur de la paroi est plus élevée que dans les veines. Les artérioles servent de valves de contrôle qui, grâce à leurs parois musculaires, peuvent rétrécir (vasoconstriction) ou s’élargir (vasodilatation) grâce à la présence d’appareils qui régulent le flux sanguin (formations sphinctériennes, musculature intimale et coussinets polypoïdes). Ils se ramifient ensuite dans les réseaux capillaires qui échangent des fluides, des nutriments, des électrolytes, des hormones et grâce à la fine paroi de la lumière (endothélium uniquement) ils sont perméables aux substances de faible poids moléculaire. Dans certains organes comme le foie et la rate, les capillaires sont dilatés et dans ce cas on parle de sinusoïdes.

Les veinules recueillent le sang des capillaires pour le ramener au système veineux, qui transporte le sang de la périphérie vers le cœur; ils ont des parois musculaires minces, qui permettent d’augmenter la lumière ou de la réduire, grâce à la présence de dispositifs similaires à ceux des artères (formations sphinctériennes et formations intimales à musculature longitudinale). Une partie du liquide passe des vaisseaux dans les capillaires et en est éliminée par les vaisseaux lymphatiques. Le canal thoracique, qui part de la citerne du kilo, ramène la lymphe au cœur, s’écoulant dans la jonction entre la veine sous-clavière gauche et la veine jugulaire gauche, à la base du cou.

Les vaisseaux sanguins ayant la même zone cible sont adjacents et sont appelés collatéraux. Dans presque toutes les régions du corps, il existe des connexions entre ces vaisseaux, appelées anastomoses: celles-ci assurent une circulation sanguine garantie même en présence d’un thrombus occlusif (par exemple lors d’une thrombose). Les artères sans anastomose sont appelées « artères terminales ». En cas d’occlusion d’une artère, le tissu en aval correspondant n’est plus alimenté en sang et meurt (comme cela se produit, par exemple, dans un infarctus aigu du myocarde ou un accident vasculaire cérébral). Cependant, les anastomoses peuvent également être trop petites pour permettre une compensation complète et dans ce cas on parle d ‘ »artères terminales fonctionnelles »; un blocage ou une lésion de ces vaisseaux entraîne une diminution du flux sanguin et par conséquent une éventuelle ischémie.

Tâches et fonctions

Le sang dans le corps remplit différentes fonctions: il transporte l’oxygène des poumons vers les tissus et ramène le dioxyde de carbone; il nourrit également les tissus avec les nutriments extraits de la nourriture au niveau du tube digestif et élimine les déchets métaboliques et les déchets en les amenant aux organes excréteurs (les reins et le gros intestin). Le sang agit également comme un moyen important de transporter les hormones, les composants du système immunitaire et les éléments de coagulation là où ils sont nécessaires.

La circulation sanguine sert finalement à permettre au sang de traverser tout le corps. Le sang joue également un rôle important dans la thermorégulation par le flux qui atteint la peau: le pouvoir thermique est régulé par la surface du corps.

Circulation des vertébrés dans le sang froid

Chez les animaux, la présence de l’appareil circulatoire n’est pas toujours indispensable: par exemple, les porifères, également appelées éponges, et les cnidaires en sont dépourvus. Le système circulatoire devient indispensable si le rapport entre la surface totale de l’organisme et son volume interne (constitué uniquement de cellules dans les organismes les plus simples et d’appareils entiers chez les espèces animales les plus évoluées) est faible, car dans ce cas le les cellules n’ont plus la capacité d’échanger directement des combustibles et des oxydants avec l’extérieur. Le système circulatoire peut être « ouvert » ou « fermé ».

Système circulatoire ouvert

Crustacés

Les crustacés ont un système circulatoire ouvert dans lequel le cœur elliptique est relié directement à une artère. L’artère transporte le sang vers une zone appelée l’hémocèle où le fluide circulant se mélange avec les fluides interstitiels qui pulvérisent toutes les parties du corps de l’animal. Une fois que tous les tissus sont pulvérisés, le cœur «attire» tous les liquides de l’hémocèle vers lui, les canalisant dans un grand canal veineux passant par les branchies. Une fois que l’oxygénation s’est produite dans les branchies, le cœur se remplit à nouveau de liquides et se réunit à nouveau, recommençant le cycle.

Insectes

Les insectes ont un système circulatoire ouvert comme les crustacés, mais leur cœur n’est pas confiné à un zone spécifique du corps mais s’étend le long de toute la partie dorsale, prenant le nom de « coeur tubulaire ». Le cœur tubulaire est formé par une série de branches artérielles qui s’étendent sur tout le corps et par une série de trous appelés hôtes, à travers lesquels les fluides circulatoires (hémolymphe) retournent au cœur. Comme pour les crustacés, les branches ne sont pas connectées directement aux hôtes mais dispersent l’hémolymphe dans toute la cavité corporelle. Les insectes utilisent davantage le système circulatoire pour le transport de substances que pour le transport de gaz, car les trachées assurent elles-mêmes l’apport d’oxygène et l’élimination du dioxyde de carbone.

Mollusques

Mollusques présents un système circulatoire ouvert (sauf pour les céphalopodes qui ont un système circulatoire fermé). Le cœur elliptique a des branches artérielles et veineuses. Celles-ci, comme dans tous les autres systèmes ouverts, sont interrompues dans les espaces intercellulaires. De cette façon, le sang alimente les tissus, en ajoutant de l’oxygène et en drainant le dioxyde de carbone résiduel des cellules. À partir des tissus, le sang, chargé de dioxyde de carbone, est d’abord transporté vers les branchies puis, oxygéné, vers le cœur. Le cœur bat rythmiquement en imitant le son d’une voile remplie par le vent. Cette vibration dans les mollusques est également transmise aux branches veineuses et artérielles.

Système circulatoire fermé

Annélides

Dans les annélides comme le ver de terre, nous trouvons le premier type de système circulatoire fermé. Désormais, il y aura une nette différence entre les fluides interstitiels et les fluides en circulation, qui ne sont jamais mélangés. Les annélides ont un vaisseau dorsal contractile qui reprend la fonction du cœur. Le «cœur» est relié à toutes les extrémités du corps par une série de «lits capillaires», qui pulvérisent tous les tissus. La vraie particularité des annélides sont les coeurs accessoires. Les plus gros vaisseaux de chaque anneau dans leur occurrence peuvent se comporter comme des cœurs accessoires, à l’exclusion de la fonction du cœur dorsal.

Poissons

Les poissons ont un système circulatoire fermé et unique. Distingué en seulement deux chambres, l’oreillette et le ventricule, il est le prédécesseur du cœur humain. C’est un cœur qui ne transporte que du sang veineux. Le cycle circulatoire commence par une systole (contraction) du ventricule, qui transporte le sang vers les branchies pour l’oxygéner et est pompé des branchies dans les tissus pour l’échange de gaz. Une fois les échanges effectués, une puissante diastole (distension) du cœur aspire tout le sang veineux des tissus à l’oreillette, où il est renvoyé au ventricule pour recommencer le cycle.

Amphibiens

Les amphibiens ont également un système circulatoire fermé et les différences entre le cœur d’un mammifère et le cœur d’un amphibien ont presque disparu. En plus de posséder un cœur avec deux oreillettes et un ventricule, les amphibiens ont également une double circulation. La caractéristique de leur cœur est qu’ils n’ont pas de ventricules séparés par lesquels le sang artériel et veineux se mélange, ne permettant pas aux amphibiens d’avoir des rendements énergétiques élevés. Cependant, cette fonction vous permet de détourner le flux sanguin afin d’éviter la circulation pulmonaire pendant de longues périodes d’apnée. Le sang veineux pénètre dans l’oreillette droite et est immédiatement pompé à la fois vers le ventricule vers le poumon et vers l’oreillette gauche vers les tissus dont il provient. Les poumons oxygénent le sang et le renvoient au ventricule où se produit une autre contraction qui amène le sang oxygéné de l’oreillette gauche vers les tissus où il est mélangé avec le sang veineux déjà utilisé lors de la contraction précédente. Après avoir été transporté dans les tissus, le sang est aspiré vers l’oreillette droite et le cycle recommence.

Reptiles

Les reptiles ont un cœur composé de deux oreillettes et d’une chambre ventriculaire, presque complètement divisé par un septum en deux moitiés . Le sang pauvre en oxygène s’écoule dans l’oreillette droite à partir des poumons sous forme de sang oxygéné, puis passe dans l’oreillette gauche. Les deux oreillettes pompent le sang dans le ventricule. Dans l’oreillette droite, le sang pauvre en oxygène passe dans les poumons, de l’oreillette gauche à la tête et au corps. Étant donné que la séparation du ventricule n’est pas complète, un sang mixte se forme (environ 10 à 40%), ce qui traverse l’artère centrale dans tout le corps.

Parmi les reptiles, les crocodiles sont une exception, en fait, les deux ventricules sont complètement séparés. Le foramen de Panizza est une ouverture présente uniquement chez les crocodiles qui relie les deux troncs aortiques à la base, c’est-à-dire immédiatement après l’implantation entre les deux ventricules. À travers le foramen, le sang riche en oxygène de la chambre droite est mélangé à la partie pauvre en oxygène du ventricule gauche, de sorte que le sang mélangé est amené dans la circulation systémique et les zones périphériques du corps. En même temps, l’aorte gauche transporte du sang riche en oxygène vers le corps et surtout vers la tête de l’animal. L’importance du foramen se retrouve sur la vie principalement aquatique de ces reptiles, en fait la valve entre le ventricule droit et son tronc aortique, a la capacité de s’ouvrir et de se fermer pendant la plongée ou lorsque l’animal respire en dehors du l’eau.

Circulation des vertébrés à sang chaud

Anatomie humaine

Le système cardiovasculaire humain est constitué d’organes creux.

  • Coeur: c’est un muscle particulier, en fait il est strié, mais involontaire; il a quatre chambres, deux oreillettes et deux ventricules. Il a deux tâches fondamentales: la structure musculaire pompe le sang dans tous les organes à travers les artères, tandis que le tissu de conduction spécifique provoque le rythme cardiaque.
  • Vaisseaux sanguins: structures qui permettent le transport du sang vers le corps; ils peuvent être classés comme:
    • artères: vaisseaux sanguins qui proviennent des ventricules et transportent principalement du sang oxygéné vers tout le corps (à travers l’aorte qui provient du ventricule gauche), à ​​l’exception de l’artère pulmonaire qui provient du ventricule à droite et transporte peu de sang oxygéné vers les poumons;
    • veines: vaisseaux sanguins qui (à l’exception des veines pulmonaires) transportent du sang chargé de dioxyde de carbone vers les poumons et des déchets vers le foie et les reins pour la purification; leurs parois sont moins épaisses que celles des artères, car la pression artérielle est moins élevée;
    • capillaires: ils permettent des échanges entre le sang et les tissus, en fait ils sont de taille microscopique et se situent entre les cellules.
  • Vaisseaux lymphatiques: ils se distinguent dans les vaisseaux périphériques, absorbants (capillaires lymphatiques) et de conduction, de différents types selon le calibre et la structure.

Il existe deux grands circuits artériels: la grande circulation ou circulation circulation systémique et petite ou circulation pulmonaire. Ces deux circuits sont connectés en série afin que tout le sang puisse circuler dans la circulation pulmonaire. Au contraire, les organes de circuit dans le corps sont connectés en parallèle. L’organe qui est au centre des deux circuits est le cœur et les vaisseaux qui y naissent ou y arrivent sont définis précisément en référence à ce muscle: tout vaisseau qui « naît » des ventricules cardiaques est appelé une artère, tout vaisseau qui  » les arrivées « aux oreillettes sont appelées veines, quel que soit le type de sang qu’elles transportent, oxygéné ou non oxygéné.

La grande circulation part du ventricule gauche qui, en se contractant, pousse le sang riche en oxygène dans l’aorte et d’ici dans toutes les artères du corps, qui transportent le sang oxygéné vers les différents tissus et systèmes. À partir des tissus, le sang, à travers le système de veine creuse, atteint l’oreillette droite du cœur. La petite circulation commence à partir du ventricule droit: d’ici le sang est pompé, à travers l’artère pulmonaire, dans les poumons où dans les alvéoles entourées d’un riche réseau de capillaires, le dioxyde de carbone est libéré et enrichi en oxygène. Par les veines pulmonaires, il atteint l’oreillette gauche du cœur et à partir de là, tout le cycle précédent recommence.

Circulation fœtale

Chez le fœtus, la circulation est légèrement différente de celle de l’adulte. Le fœtus ne mange pas, ne boit pas et ne respire pas de manière autonome, car il est immergé dans le liquide amniotique, mais il a besoin de nutriments et d’oxygène du placenta maternel. Le sang de la mère pénètre dans le placenta où, par pression hydrostatique (le même principe qui le fait atteindre les tissus), il transfère les nutriments au fœtus, qui sont versés dans une veine fœtale, la veine ombilicale. Cette veine remonte le cordon ombilical et atteint le fœtus en entrant dans la veine porte.

Chez l’adulte, la veine porte pénètre dans le foie pour permettre au foie de purifier le sang. Chez le fœtus, le foie est prêt à fonctionner, mais il n’est pas nécessaire qu’il traite le sang car la mère l’a déjà fait; il y a donc un canal, le canal veineux d’Aranzio, qui relie la veine porte à la veine cave inférieure. Le sang artériel de la mère pénètre dans la veine cave inférieure et se mélange avec le sang veineux provenant des organes sous-diaphragmatiques; il se forme alors un « sang artérioveineux » qui atteint le cœur (oreillette droite). Une partie du sang mélangé, à une concentration de 1: 1, descend dans le ventricule droit, se mélange avec tout le reste du sang et est poussée dans l’artère pulmonaire.

Chez l’adulte, les poumons échangent le dioxyde de carbone du sang avec de l’oxygène, mais chez le fœtus, cela ne peut pas se produire (également parce que les poumons ne sont qu’à 40% de développement), donc la plupart du sang contenu dans le l’artère pulmonaire est détournée, via le canal artériel de Botallo et nourrit toutes les zones du corps sauf le cou, le crâne et les membres supérieurs. Chaque artère iliaque interne génère une artère (artère ombilicale) qui remonte le cordon ombilical et atteint le placenta, où le sang absorbe l’oxygène et les nutriments du sang maternel et dégage du dioxyde de carbone et des déchets.

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