SISTEMUL VASCULAR

Laura Cristina Ceafalan

12:22 1

Sistemul Circulator

• Sistemul cardiovascular

– Cord

– Sistemul vascular sanguin

• Sistemul vascular limfatic

12:22

2

Sistemul vascular

sanguin

• Sistem închis prin care circulă sângele pompat de inimă

• Format din organe cavitare, tubulare - vase sanguine

12:22

3

http://www.auburn.edu/academic/classes/zy/hist0509/html/Lec08circulatorysys.html

12:22

4

Clasificarea morfo-funcţională a vaselor sanguine

• vase pentru conducere - arterele mari, elastice

• vase pentru distribuție - arterele musculare

• vase pentru reglarea presiunii - arteriole și metaarteriole

• vase pentru schimb - capilare și venule post capilare (venule pericitare)

• vase pentru întoarcere – venule colectoare, musculare, vene mici, mijlocii si mari

12:22

5

12:22

6

http://www.as.miami.edu/chemistry/2086/chapter_21/new-chap21_class_part1.htm

Vasele sanguine = ORGANE

• Alcătuite din mai multe tipuri de țesuturi

– Epitelial

– Conjunctiv

– Muscular

– Nervos

12:22

7

Diagnosticul histologic al vasului sanguin

• Organ cavitar

• Peretele este alcătuit din mai multe straturi

• Lumenul este tapetat cu celule endoteliale

• În lumen pot fi prezente elemente figurate

12:22

8

Secțiuni prin organe tubulare

12:22

9

Stratigrafia peretelui vascular

• Peretele vasului are trei straturi concentrice numite tunici:

– intima

– media

– adventice/adventitia

12:22

10

Intima

• Endoteliu

• Strat subendotelial

• Limitanta elastică internă (LEI)

Dispoziția elementelor este longitudinală.

Funcții:

- asigură schimbul

- este netrombogenică prin:

- încarcarea negativa a endoteliului

- secreția unor factori anti trombogeni.

12:22

11

Endoteliul • Ep. simplu pavimentos pe MB

– celule turtite, poligonale (30/10 µm)

– ax lung paralel cu axul lung al vasului

– turnover 1% /zi

– microvili

– Nucleu central, alungit

– Citoplasma – puține organite

• Vezicule de pino12:22 citoză

• caveole, fenestrații

• corpi Weibel-Palade

• joncțiuni intercelulare (strânse, gap, adherens)

• joncțiuni de atașare la MB

12:22

12

• Membrana bazala

– este o structură amorfa.

– are o componentă fibrilară alcatuită din colagen de tip IV/ V sintetizat de celulele endoteliale sau de fibrele musculare netede din stratul subendotelial

12:22

13

A, Scanning electron micrograph of well-preserved endothelium.

Roubos N et al. Circulation 1995;92:31-36 Copyright © American Heart Association

12:22 14

http://www.comprehensivephysiology.com/WileyCDA/CompPhysArticle/refId-cp020201.html

http://www.sciencephoto.com/media/303528/view

12:22

15

http://cushing.med.yale.edu/gsdl/collect/palade/

caveole

fenestre

12:22 16

Caveolae are responsible for transcellular transport in endothelial cells.

Galley H F , and Webster N R Br. J. Anaesth. 2004;93:105-113 ©2004 by Oxford University Press

12:22 17

Corpi Weibel-Palade • Incluziuni sub formă de bastonaș 0.1-

0.3/ 1-6 μm

• Conțin

– factorul von Willebrand – proteină multimerică

– angiopoietina-2

– P-selectina

– endothelina-1

– tissue-type plasminogen activator (tPA)

• Weibel, E. R. and Palade, G. E. (1964). New cytoplasmic components in

arterial endothelia. J. Cell Biol. 23, 101-112.

12:22

18

• FvW este exocitat formând filamente la suprafața endoteliului care recrutează

tombocitele

Blood. 2011 May 12; 117(19): 5033–5043.

12:22

19

Goligorsky M S et al. (2009) Weibel–Palade bodies—sentinels of acute stress Nat Rev Nephrol doi:10.1038/nrneph.2009.87

Structural

organization of

endothelial

cell

intercellular

and matrix

interactions.

Mehta D , and Malik A B Physiol Rev 2006;86:279-367

• Importante pentru

– Adeziune mecanică

– Selectivitatea transportului paracelular • Permeabilitate modificată de mediatorii

procesului inflamator

12:22

20

Joncțiunile intercelulare

”Human pathologies such as vascular malformations, hemorrhagic stroke, and edema have been associated with defects in the organization of endothelial cell junctions. Understanding the molecular basis of these diseases requires different integrated approaches which include basic cell biology, clinical studies, and studies in animal models”

12:22

21

12:22 22

Endothelial

cells have

both

metabolic

and synthetic

functions.

Galley H F , and Webster N R Br. J. Anaesth. 2004;93:105-113 ©2004 by Oxford University Press

Funcţiile Celulei Endoteliale

I. Barieră semipermeabilă

12:22 23

Stratul subendotelial

• Țesut conjunctiv lax

– Fb. de colagen, elastice, de reticulină

– +/- cel. musculare netede dispuse longitudinal

• j.gap cu celulele endoteliale

• secretă elementele matricei extracelulare

12:22

24

Limitanta elastică internă

• Lamelă elastică, ondulată, fenestrată - permite nutriţia prin difuziune a celulelor situate în 1/2 internă a mediei

• Rol: suprafață de schimb, netrombogenică

12:22

25

Media

• fibre musculare netede – în straturi concentrice – joncțiuni GAP

• +/- lamele elastice

• limitanta elastica externa (LEE).

Dispoziția elementelor este spiralată

Funcție de reglare a fluxului sanguin

12:22

26

Adventice/Adventitia • < fr. adventice, cf. lat. adventitia

• țesut conjunctiv

– fb. de colagen tip I – previn distensia

– fb. elastice

– celule – fibroblaști, macrofage

• fibre musculare netede (la vasele mari)

• vasa vasorum (la vasele mari)

• vase limfatice

• nervi ai vaselor - vasomotori

Dispoziția elementelor este în general longitudinală dar poate fi și circulara.

Funcții: ancorare, protecție și de nutriție.

12:22

27

http://zoomify.lumc.edu/histonew/cardiovascular/dms108/popup.html

http://harunyahya.com/en/Books/970/the-design-in-nature/chapter/3203

12:22

28

Artera Elastică • Aorta, artere pulmonare, carotida

com., subclavia, tr.brahiocefalic dr,

iliaca com

• Intima – Fără LEI

• Media – 40-60 lamele elastice

concentrice, fenestrate

– cel.musculare netede, secretă matricea extracelulară

– Fără LEE

• Adventice – subțire

12:22

29 http://www.histol.chuvashia.com/atlas-en/circulatory-en.htm

Artera Musculară • Intima

– LEI groasă, dedublată uneori orificii (fenestre) - difuziune O2, subst.nutritive la 1/2 internă medie

• Media

– F.musculare netede 5- 40 straturi

– Lamele elastice - nr. scade

– F. de reticulină

– LEE - mai putin evidentă ca LEI și poate lipsi

• Adventice

– Mai groasă

– Nervi vasomotori - simpatici – vasoconstricţie/ parasimpatici-vasodilataţie

– microggl.nervoşi (a.coronare, mezenterice, celiac)

12:22

30

• A. musculare cu perete gros – coronare, a.membre inferioare

• A. musculare cu perete subțire – a.craniene, a. pulmonare

12:22 31

12:22 32

Arteriola Diametru ≤ 0,5 mm

• Intima – Endoteliu / MB - continue

– +/- Str.subendotelial f.subţire

– LEI – absentă sub 50μm

• Media – 2- 3 (5) rânduri f.m.netede

– Fără LEE

• Adventice – bine inervată

– fără vasa vasorum

12:22

33

12:22

34

Metaarteriola • Strucură asemănătoare

arteriolelor

• 1 strat de celule musculare netede – discontinuu

• Rol: reglează fluxul sanguin

menţine presiunea scăzută în

capilare

• Sfincter Precapilar

– Structura: inel complet de f.m.n.

– Contracții ritmice

– Rol: opreşte complet flux sg. într-o reţea capilară

12:22

35

Sisteme de capilarizare 1. clasic metaart.→cap. →venulă postcapilară

2. şunt arteriovenos – metaart → venulă m.striaţi, piele mâini, picioare, urechi

vase f.bine inervate, reglează presiunea / fluxul

sanguin - conservă căldura

3. sistem port venos cap→venulă→cap

ficat

hipofiză

3. sistem port arterial cap→arteriolă→cap

glomerul renal a.af→cap glom→a.ef→cap peritubulare

pancreas art→cap insule Lang→art→cap acinare

12:22

36

12:22

37

Sinusoide

Fenestrate

Continue

Tipuri de Capilare

12:22 38

Capilarul Continuu

Diametru 5-9 m

Ex: SNC, nervi, muşchi, gl.exocrine,

plămâni, timus, ggl limfatic, testicul

• Endoteliu continuu

– 1-3 celule/circumferință

– glicocalix bogat

încărcat electric negativ

– microvili scurţi, rari

• MB continuă, subţire

• Pericite

F colagen, reticulină

12:22 39

Pericitul (cel. Rouget)

Gr. peri+Kytos

• Localizat perivascular

capilare/venule

• prelungiri ramificate

• Inclus în MB a endoteliului

• Rol:

– contractil (actina, miozina)

– fagocitar

• Potenţial mare de diferenţiere

în f.m.netede, fibroblaste,

osteoblaste, condroblaste,

preadipocite, microglie

• Intervin în refacerea tisulară

12:22 40

12:22

41

Pericitele – o populație heterogenă ca morphologie și expresie

12:22

42

Capilarul Fenestrat

Diametru 5-9 m

Ex: tract gastro-intestinal, plex.coroide, gl.endocrine, rinichi

• Endoteliu continuu dar fenestrat

fenestrele = orificii (10-100nm) +/- diafragme (4-6nm)

• MB continuă, mai groasă

• Pericite rare

• Fb.colagen, reticulină -puţine

• Permeabilitate mai mare ca a cap.continui - filtrare 12:22 43

12:22

44

12:22

45

Capilarul Sinusoid

• Diametru = 20-40 µm

• traseu sinuos Ex: ficat, splina, măduva osoasă, hipofiza ant

• Endoteliu discontinuu

Spaţii largi (0,5-2µm) între / în

celule

• MB – discontinuă

• Nu pericite

• F.reticulină rare

• Macrofage pe /în afara

cel.endoteliale

• Adaptat schimburilor de molecule mari/celule

12:22 46

Funcția de barieră • Capilarele de tip continuu și fenestrat cu diafragme

• Bariere între sânge și:

– ţesuturi (lichid interstiţial)

– aer (bariera alveolo-capilară)

– ultrafiltrat (bariera ultrafiltrare)

• Selectivitatea mare a barierei:

– Electrică - electronegativitatea suprafeței luminale a

celulelor endoteliale, mai ales a diafragmelor

– Mecanică

• Paracelular

– joncţiunile strânse - molecule < 2nm

– diafragmele fenestraţiilor - molecule < 10nm

– membrana bazală

• Transcelular - număr redus de vezicule plasmalemale -

transcitoză - molecule mari > 10nm

12:22

47

12:22 48

Stratigrafia generală a barierei sânge-țesut

• Fața luminală a celulelor endoteliale - electronegativă

• Celula endotelială

– joncţiuni intercelulare

– vezicule plasmalemale + canale transcelulare

– fenestraţii + diafragme

• Membrana bazală

• Pericitele

12:22

49

Venulele Postcapilare

Diametru 50-700 m

• ≥ 3 celule endoteliale /circumferință

• structură similară cu a capilarului, dar pericitele formează un strat continuu în membrana bazală

• joncţiuni intercelulare slabe – se desfac sub acțiunea histaminei, serotoninei, bradikininei și PG - diapedeza leucocitelor – infiltrat inflamator

• Colectate în venule musculare – venule colectoare

12:22

50

Diapedeza Gr. dia: prin; pedan: a trece/a se prelinge

12:22

51 http://www.bio.davidson.edu/courses/immunology/students/spring2006/latting/home%20copy.html

12:22

52 Christopher R. Parish The role of heparan sulphate in inflammation NATURE REVIEWS 2006; 6; 633

A model of leukocyte transendothelial migration to sites of inflammation.

Wang C Q , and Cheng C Y J Cell Biol 2007;178:549-556 © 2007 Rockefeller University Press 12:22 53

Paracellular and transcellular routes of leukocyte diapedesis during intravasation

and extravasation.

Carman C V J Cell Sci 2009;122:3025-3035 ©2009 by The Company of Biologists Ltd 12:22 54

Venule musculare

Diametru 0,2-1mm

• Pericitele sunt înlocuite cu 1-2 straturi de fibre musculare netede

• Pot avea o adventice fină

12:22 55

http://www.visualphotos.com/image/1x5064852/muscle_cells_around_venule

Venele

• Intima

• Strat subendotelial subţire (mai gros la v.mari)

• VALVE - pliuri semilunare – tapetate de endoteliu,

– ax fibroelastic

• +/- LEI (fină, la v.mai mari)

• F. musculare netede - în

general longitudinal

12:22 56

Venele • Media

– F.musculare netede – în general longitudinal

– Fb. de colagen, elastice-longitudinale

• Adventice – cel mai bine

reprezentată

• poate conține

– F.musculare netede

– Fibroblaști

– Vasa vasorum-ramuri până la stratul subendotelial 12:22 57

12:22 58

Vase/ducte limfatice • Structură similară cu a venelor, dar

lumenul e mai larg si peretele mai subțire

• Intima

– Endoteliu

– Strat subendotelial subțire

– Valve – mai numeroase

• Media

– Câteva fb. musc. netede

– Fb de colagen

• Adventice

– Țesut conjunctiv lax cu fb elastice

12:22

59

12:22

60

Capilarele limfatice • Formează rețele

• Lipsesc în cartilaj, os, epitelii, SNC, măduvă osoasă, placentă

• Structuri tubulare cu un capăt orb – drenează lichidul interstițial

• În apropierea capilarelor sanguine

• Perete format din

– Celulele endoteliale fără joncțiuni strânse - permit trecerea moleculelor mari – proteine

– MB incompletă

– Filamente de fibrilină (4–10 nm) ancorează endoteliul la țesutul conjunctiv

12:22

61

12:22

62

http://www.pathguy.com/histo/033.htm

http://drugline.org/img/term/venule-15915_2.jpg

12:22

63

Buttons in initial lymphatics border sites of fluid entry.

Baluk P et al. J Exp Med 2007;204:2349-2362 © 2007 Rockefeller University Press

12:22 64

Angiogeneza

• Formarea unor noi vase de sânge derivate din vase preexistente

• La adult –

– Procese fiziologice – creșterea ciclică a vaselor uterine, creșterea vaselor placentare, vindecarea rănilor

– Procese patologice – creșterea tumorilor

12:22

65

Angiogeneza • Degradarea matricei

extracelulare - MMPs

• Factori de creștere pentru migrarea celulelor endoteliale și asamblarea tubilor endoteliali– FGF, VEGF, Ang-1

• Celulele endoteliale eliberează factori de creștere pentru recrutarea celulelor murale (celule mezenchimale sau pericite) – PDGF-BB

http://www.retinalphysician.com

12:22

66

12:22

67

http://biosearch.berkeley.edu/image.php?img=images%2Fopensearch%2Fartid%3D64829%26blobname%3DCvm-2-6-278-1.jpg&pmid=11806814&fig=1

12:22

68

Nature Reviews Drug Discovery 1, 415-426, 2001

12:22

69

http://www.biooncology.com/research-education/vegf/ligand/overview/angiogenesis/index.html

Ateroscleroza • Afectează frecvent aorta,

coronarele, arterele cerebrale

• Prin formarea plăcii de aterom în intimă – debutează cu modificări ale funcției endoteliale

• Îngustarea diametrului vasului – ischemie

• Ulcerare - tromboză - infarct

12:22

70

Nature 420, 868-874, 2002

12:22

71

Atherosclerosis is a

Multicellular Disease

Involves intercellular interactions and autocrine-paracrine effects of factors made by cells

12:22

The pathogenesis of atherosclerosis: a perspective for the 1990s. Ross R, Nature. 1993

Glass C and Witztum J. Atherosclerosis: The Road Ahead. Cell: 104, 503-516 , 2001 72