Systèmes portaux dans la circulation régionale

Ce chapitre est probablement pertinent pour la section G4(ii) du Syllabus primaire du CICM 2017, qui attend du candidat à l’examen qu’il « décrive la distribution du volume et du débit sanguin dans les différentes circulations régionales ». Ou du moins, c’est le seul élément du syllabus qui semble correspondre à la question 9 du deuxième examen de 2011, qui demandait une définition d’un système porte, ainsi que « l’anatomie et la fonction de trois systèmes portes dans le corps ». La réponse du collège était un modèle spectaculaire de conception de l’évaluation, dans le sens où elle semble répondre réellement à la question sans trop digresser sur le sujet de la sous-performance du candidat (le taux de réussite était de 32%).

En résumé :

De loin, le meilleur article pour ce sujet s’est avéré être un vieux papier de Henderson & Daniel (1978). Au moins en termes de systèmes portaux répertoriés, ces auteurs gagnent haut la main (la plupart des autres ne mentionnent que les systèmes rénaux hépatiques et hypophysaires).

Définition d’un système porte

Selon les examinateurs,

« Un système porte est un arrangement par lequel le sang collecté à partir d’un ensemble de capillaires passe par un ou plusieurs grands vaisseaux, vers un autre ensemble de capillaires avant de retourner dans la circulation systémique. »

Ceci est une citation textuelle du Dorland’s Illustrated Medical Dictionary. Comme les examinateurs utilisent ces définitions pour rédiger les questions d’examen, du point de vue des candidats à l’examen, aucune autorité supérieure n’existe. D’autres versions hérétiques existent également. De la frange:

« ce qui caractérise les circulations portales, c’est qu’elles possèdent deux lits capillaires en série (alimentant des types cellulaires différents) qui ne sont pas séparés par le cœur. »

Selon Henderson & Daniel (1978), il faut vraiment trouver un meilleur terme pour décrire ces systèmes, car « portail » ne fait vraiment référence à aucun aspect de leur anatomie ou de leur fonction, et est apparemment un terme que nous avons emprunté à l’haruspicy étrusque, où il désignait le pédicule vasculaire hépatique comme la « porte » du foie.

Toute façon, cela mis à part, il devient clair que les éléments structurels essentiels d’un système porte sont :

• Artère nourricière
• Lit capillaire primaire
• Vaisseau portal
• Lit capillaire secondaire
• Veine drainante

Il est donc possible de décrire ces systèmes à l’aide d’un schéma enfantin, dont des variations seront reprises ici pour chaque système.

Circulation portale hépatique

La circulation hépatique est abordée plus en détail ailleurs. En bref, il a Le système portal, à partir duquel la discussion de tous les autres systèmes portaux est prototypée. La meilleure ressource légitime évaluée par des pairs pour cela devrait probablement être Granger et al (2011).

• Artère nourricière : vaisseaux mésentériques : SMA, IMA, tronc coeliaque
• Lit capillaire primaire : capillaires intestinaux (villosités)
• Vaisseau portail : la veine porte, confluence des veines mésentériques et spléniques
• Lit capillaire secondaire : sinusoïdes hépatiques
  • L’anastomose avec les capillaires de l’artère hépatique se produit ici
• Vénine de drainage : veines hépatiques

La fonction de ce système porte est de collecter le sang des capillaires absorbants de l’intestin et de l’acheminer vers le foie, où il pourra être distribué le long de la vaste surface des capillaires sinusoïdes hépatiques. Là, il se passe tellement de choses qu’il est difficile de les résumer. On pourrait résumer le tout en disant que le sang portal subit des modifications métaboliques et immunitaires dans le sinusoïde hépatique, ce qui permet la biotransformation des médicaments ou des substrats métaboliques et l’élimination des agents pathogènes. Ce sang est ensuite renvoyé dans la circulation systémique par les veines hépatiques.

Circulation portale hypophysaire

Page (1986) et Daniel (1966) donnent de bons aperçus de cet étrange petit système circulatoire. En effet, il y a ici deux circulations portales, qui se drainent toutes deux dans le même lit capillaire secondaire. L’ancien article de Popa & Fielding (1930) dans lequel ce système a été décrit pour la première fois contient un schéma anatomique spectaculairement détaillé, qui est assez efficace visuellement mais malheureusement trop confus pour les candidats à l’examen. Au lieu de cela, vous obtenez ceci:

• Artère nourricière : artère hypophysaire supérieure
  • Occasionnellement, une artère hypophysaire médiane est mentionnée, mais soit tout le monde n’en a pas, soit tous les anatomistes ne s’accordent pas sur son existence.

La couche capillaire primaire : les capillaires hypothalamiques et les capillaires de l’hypophyse postérieure

• Vaisseau portal : les vaisseaux portaux longs et les vaisseaux portaux courts
• La couche capillaire secondaire : capillaires de l’hypophyse antérieure
  • À la différence du foie, l’hypophyse antérieure n’a pas d’apport artériel direct et dépend du réseau portal pour son oxygénation, ce qui la rend sensible à l’ischémie et à l’infarctus.

Veine de drainage : veines hypophysaires, qui se drainent de façon variable dans les sinus caverneux

La fonction de la circulation portale hypophysaire est d’agir comme un conduit pour le transport rapide des hormones hypothalamiques dans l’hypophyse antérieure. Les capillaires du système porte sont fenêtrés, ce qui signifie que des substances relativement volumineuses peuvent passer avec une relative facilité. Ceci est important, car mai des hormones hypothalamiques sont assez grosses – à titre d’exemple, la GHRH est un peptide de 44 acides aminés et la CRH est un peptide de 41 acides aminés.

L’utilisation d’un système portal ici est parfaitement logique pour un certain nombre de raisons. Pour diffuser efficacement dans les cellules de l’hypophyse antérieure, ces peptides de signalisation doivent être présents en concentration relativement élevée (car sans un gradient de concentration décent, ces substances ne traverseraient jamais les membranes). Cependant, l’hypothalamus n’est qu’un minuscule morceau de tissu neuroendocrinien, et serait incapable de pomper les grandes quantités de molécules d’hormones qui seraient nécessaires pour atteindre une concentration sanguine systémique élevée. De toute façon, ce serait un grand gaspillage, car il n’y a pas de cibles systémiques pour ces substances. Ergo, le fait d’avoir ces vaisseaux portails permet de délivrer efficacement des hormones concentrées directement à l’hypophyse.

Circulation portale rénale

Le système portal rénal apparaît dans les commentaires des examinateurs pour la question 9 du deuxième document de 2011, mais sa position dans la liste des systèmes portaux semble être contestée. Cela est probablement dû au fait que le rein des mammifères ne dispose pas d’une circulation veineuse portale « correcte », comme c’est le cas chez les poissons, les oiseaux et les reptiles. Ces derniers disposent d’une veine porte qui naît d’autres veines situées dans la moitié arrière du corps (drainant la queue, la partie inférieure de l’abdomen, les organes sexuels, etc.) Cette veine est directement reliée aux capillaires péritubulaires du rein, ce qui donne lieu à des phénomènes pharmacologiques fascinants. Par exemple, lors de l’injection de médicaments dans les parties postérieures du corps d’un reptile, le drainage veineux portal peut faire en sorte qu’une grande partie de la substance soit éliminée par le rein avant d’atteindre la circulation systémique, ce qui peut conduire à une impasse potentiellement mortelle avec un crocodile incomplètement sédaté.

L’intérêt de ce système veineux portal chez les vertébrés inférieurs semble être de rendre disponible un système alternatif d’approvisionnement en sang à basse pression pour le rein, ce qui augmente la capacité du rein à réabsorber l’eau et les électrolytes. Il est bien développé chez les poissons et les amphibiens, diminué en importance chez les oiseaux et les reptiles, et entièrement abandonné chez les mammifères.

Toute façon : cet arrangement a tout de même laissé aux mammifères une sorte de  » système porte « , bien qu’il ne figure pas dans toutes les listes de systèmes portes (alors que pour les circulations splanchnique et pituitaire, il n’y a pas de controverse). Il est constitué de la circulation glomérulotubulaire comme lit capillaire primaire, qui bifurque vers des lits capillaires secondaires (vasa recta et péritubulaire) via des artérioles afférentes qui font office de système porte :

• Artère nourricière : artériole afférente
• Lit capillaire primaire : capillaires glomérulaires
• Vaisseau portuaire : artérioles efférentes
• Lit capillaire secondaire :
  • Capillaires péritubulaires
  • Vasa recta
• Vénine de drainage : Veine rénale

Le but fonctionnel de cette circulation portale est de récupérer l’eau et les solutés du liquide de l’ultrafiltrat glomérulaire. Les capillaires péritubulaires font la plus grande partie de la réabsorption des solutés fournissent également des solutés activement excrétés au tubule proximal. Les vasa recta, en revanche, sont responsables du maintien des gradients de concentration dans la médulla rénale, et sont donc essentiels à la capacité du rein à réabsorber l’eau.

Circulation portale placentaire

Elle est parfois répertoriée aux côtés des autres systèmes portaux, car elle correspond techniquement à la définition (c’est-à-dire qu’il y a deux lits capillaires reliés par un vaisseau sans passer par le cœur entre les deux).

• Artère d’alimentation : artères ombilicales
• Lit capillaire primaire : capillaires placentaires fœtaux
• Vaisseau portal : veine ombilicale
• Lit capillaire secondaire : capillaires hépatiques fœtaux
• Veine de drainage : veine hépatique fœtale

Si l’on devait résumer le but de ce système porte, il faudrait admettre qu’il est principalement là pour permettre au fœtus de voler les nutriments et l’oxygène de la mère.

Autres systèmes portes moins connus

Diverses autres régions circulatoires de type porte existent, mais elles ne sont généralement pas mentionnées dans les manuels grand public. Elles seront énumérées ici pour être complètes, mais les stagiaires sont avertis de ne pas les mentionner dans les réponses écrites ou les vivas, car cela peut être considéré comme hérétiquement contre-culturel. Henderson & Daniel (1978) mentionne plusieurs de ces systèmes, tels que les circuits portes ovarien et testiculaire, ainsi que les systèmes portes surrénalien et pancréatico-acinaire. Tous ces systèmes n’ont pas de capillaires  » primaires « , et tous n’ont pas été démontrés chez l’homme ou même chez les primates, ce qui rend difficile d’écrire à leur sujet en toute sincérité.