William Harvey a reinterpretat în lumina evoluției speciilor (II) - Consecințe

Inserm U1148, Laborator de cercetare vasculară translațională, CHU Bichat-Claude-Bernard, 46 rue Henri Huchard, 75018 Paris, France

lumina

În prima parte a acestei recenzii [20], „ cum și de ce se încadrează filogenia circulatorie în evoluția speciilor », Am explicat că achiziționarea unui sector arterial la presiune ridicată, așa cum a fost descris inițial de William Harvey în 1619, a fost consecința, pe parcursul evoluției, a apariției unui ton vasomotor, inducând forțe sistemice de frecare (rezistență periferică), care, reglementat local (prin vasodilatație), face posibilă adaptarea nevoilor metabolice la cererea teritoriilor active funcțional. În această a doua parte, vom încerca să înțelegem cum această filogeneză influențează în mod direct fiziologia, apoi patologiile sistemului circulator la om, care predomină în mare măsură, dar nu exclusiv, în sectorul de înaltă presiune.

În prima parte a acestei revizuiri [22], „Cum și de ce se încadrează filogeneza circulatorie în evoluția speciilor”, am explicat că achiziția unui sector arterial de înaltă presiune, așa cum a fost descris inițial de William Harvey în 1619, a fost consecința, în timpul evoluției, a apariției tonusului vasomotor, inducând forțe sistemice de frecare (rezistențe periferice), care, reglate local (prin vasodilatație), permit adaptarea nevoilor metabolice la cererea teritoriilor active funcțional. În această a doua parte, vom încerca să înțelegem cum această filogeneză influențează în mod direct fiziologia, apoi patologiile sistemului circulator la om, care sunt în mare parte predominante, dar nu exclusiv.


Articol publicat în condițiile definite de licența de atribuire Creative Commons CC-BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0), care autorizează fără restricții utilizarea, distribuirea și reproducerea pe orice suport, fie sub rezerva citării corecte din publicația originală.

Vignette (William Harvey [Daniel Mytens the Elder, c.1627], National Portrait Gallery, Londra, Marea Britanie).

A se vedea partea I pagina 997 a acestui număr [20].

Amprente fiziologice

Comparativ cu peștii, în care fluxul sanguin (energia cinetică, Ek) este total predominant și presiunea (energia potențială, Ep) foarte scăzută, la mamiferul matur, cantitățile hemodinamice (care sunt totuși apropiate de cele ale peștilor din făt ) integrează ambele tipuri de energie (Ek și Ep). Deoarece circulația sângelui este un sistem închis, legea conservării energiei (Ep + Ek = constantă) poate fi aplicată aproximativ, în homeotermie. Prin urmare, implică transferul de energie mecanică de la o formă la alta și disiparea lor comună în peretele arterial. Sângele este un fluid vâscos care asigură transferul bidirecțional între aceste două energii (Ek și Ep), în principal în arterele conductante și disiparea lor, prin intermediul forțe de frecare în arterele de rezistență, care previne excesul de energie mecanică în capilare (un sector capacitiv, presiune scăzută și viteze mici).

Transport transparietal unidirecțional al mediatorilor plasmatici

Transport transparietal unidirecțional al mediatorilor de sânge solubili. Datorită gradientului presiunii transparietale (100 mmHg), proteinele plasmatice percolează prin peretele arterial unde pot interacționa cu matricea și constituenții săi celulari.

Prima descriere a acestui proces a fost făcută de Nikolai N. Anitschkow (1885-1964) în 1913, raportând existența unei filtrări transparietale a lipidelor circulante în peretele arterelor și nu în cele ale venelor [2], că - aici în funcție de presiune. Comparativ cu fluxul sanguin (5L/min la om), această filtrare a apei prin perete este minimă, dar durează de la naștere până la moarte. Este eterogen, foarte sensibil la hemodinamică, vasomotricitate și geometria arterelor.

Acest transport radial explică absența microcirculației în mediul arterial (cu excepția aortei toracice, în treimea sa exterioară la bărbați). Într-adevăr, diferitele substraturi energetice, oxigenul ionizat, glucoza, factorii trofici și alți constituenți ai plasmei sunt convecați direct din plasma circulantă [3]. Convecția, care depinde de presiune, devine, prin urmare, o necesitate după naștere, pentru a satisface nevoile structurale și funcționale de energie ale peretelui arterei.

Coliziunea celulelor circulante cu peretele și consecințele patologice. Fluxul sanguin este laminar în arterele conductante. Cu toate acestea, orice modificare a geometriei, inclusiv bifurcațiile, stenozele, dilatațiile, elimină această laminaritate. Apare apoi fluxuri haotice corespunzătoare unor segmente arteriale care disipă energii mecanice în perete.

Ce se întâmplă cu moleculele în timpul transportului lor transparietal? Unele sunt neutre, cum ar fi albumina sau transtiretina. Nu par să interacționeze cu componentele matricei extracelulare (ECM); nivelurile lor serice sunt utilizate pentru a evalua permeabilitatea peretelui. Alții, cum ar fi factorii de creștere, induc migrația și proliferarea SMC în zona intimă 6. Alții încă interacționează cu SMC sau CEM și sunt parțial reținuți în perete. Dintre acestea, anumiți precursori ai enzimei circulante, sau zimogeni, pot deveni activi în timpul transportului lor transparietal. Acesta este cazul, de exemplu, cu plasminogen care va fi transformat în plasmină de activatorii plasminogenului (t-PA și u-PA) [5]. Rețineți că moleculele sintetizate de SMC, cum ar fi VEGF (factorul de creștere al endoteliului vascular), luați și acest traseu.

Pe lângă capacitatea lor de contracție/relaxare și funcțiile lor de sinteză a constituenților ECM, SMC au un grad ridicat de plasticitate. (Figura 3). Ca răspuns la convecția externă a componentelor plasmatice, ele dezvoltă sau reactivează multe funcții, cum ar fi endocitoza sau fagocitoza. De asemenea, pot dobândi un fenotip osteoblastic sau pot participa la organizarea buruienii 7. Transportul moleculelor prin peretele vaselor este un parametru fiziologic care face posibilă menținerea permanentă a plasticității SMC, în special prin participarea la mecanismele epigenetice care modulează expresia genică a acestor celule. Acest proces de modulare este crucial în patologie [6]. Într-adevăr, prin capacitatea lor de endocitoză și fagocitoză (heterofagie) a elementelor circulante, care este modulabilă, SMC-urile mediilor dobândesc funcții importante de clearance pentru menținerea peretelui arterial [7].