cours M1 VD et MS 1ere partie PIV .pdf



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Couplage neurovasculaire
au niveau cutané

FRE CNRS – Interactions Neurovasculaires
Professeur Jean Louis SAUMET

Systèmes Intégrés: La circulation
AMPHI RABELAIS

16h15-18h15

Exemple de réponse
neurovasculaire cutanée:
Vasodilatation cutanée
induite par une pression locale

Dispositif expérimental
Pression
locale

Fluxmétrie
laser Doppler

Pousse-seringue
électrique

Réponse neurovasculaire
de la microcirculation cutanée chez l’homme
Application locale d’une pression progressive
Pression

160

LDF (u.a.)

140

LDF

120
100
80
60
0

2

4

6

8

Temps (min)

10

12

14

Réponse neurovasculaire
de la microcirculation cutanée chez l’homme
Pression locale
11 Pa/s

Flux sanguin cutané (%)

150

PIV

Sujets sains (n=10)
Anesthésie locale (n=9)

100

Traitement chronique
par la capsaïcine (n=8)

50

0
0

10

20

30

Temps (min)
Pression (kPa)

Vasodilatation
induite
par capsaïcino-sensibles
une15pression
Implication
0
5des fibres
10
20 locale (PIV)
Fromy et al. Brain Res 1998

Stimulation
par pression
Capsaïcine
chronique

+

Afférences
nerveuses
primaires

-

Stimulation
par pression

+

Afférences
nerveuses
primaires

-

Capsaïcine
chronique

11 Pa/s

Témoins (n=17)

150

Capsaïcine (n=22)

Repos

Flux sanguin (u.a.)

200

100

50

*

0

5

10

15

20

Pression locale appliquée (kPa)

Fromy et al. Br J Pharmacol 2000

CGRP
Antagoniste des récepteurs CGRP (100 µg/kg, iv)

150

Témoins (n=15)

Repos

Flux sanguin (u.a.)

200

CGRP8-37 (n=17)

100
50
0

5

10

15

20

Pression locale appliquée (kPa)

Implication du CGRP
Fromy et al. Br J Pharmacol 2000

Stimulation
par pression

Afférences
nerveuses
primaires

CGRP

-

CGRP8-37

Neurokinines
Antagoniste de NK1 (200 µg/kg, iv)

100

50

0

5

10

15

20

Pression locale appliquée (kPa)

150

Témoins (n=13)
Repos

Flux sanguin (u.a.)

150

200

Témoins (n=17)
SR140333 (n=20)

Repos

Flux sanguin (u.a.)

200

Antagonistes de NK2 (4 mg/kg, iv)
et de NK3 (1 mg/kg, iv)

SR48968 (n=16)
SR142801 (n=15)

100

50

0

5

10

15

20

Pression locale appliquée (kPa)

Pas d’implication des neurokinines
Fromy et al. Br J Pharmacol 2000

Stimulation
par pression

Afférences
nerveuses
primaires

CGRP

SP, NKA,
NKB

Monoxyde d’azote (NO)
Inhibiteur de la NO synthase (20 mg/kg, iv)

150

Témoins (n=9)

Repos

Flux sanguin (u.a.)

200

LNNA (n=9)

100
50
0

5

10

15

Pression locale appliquée (kPa)

Implication du NO

20

Afférences
nerveuses
primaires

Stimulation
par pression

CGRP

NO neuronal

- +

7-NI
L-NNA

SP, NKA,
NKB

-

NO endothélial

Relaxation du muscle
lisse vasculaire

Prostaglandines
Inhibiteur des cyclooxygénases (5 mg/kg, ip)

150

Témoins (n=9)

Repos

Flux sanguin (u.a.)

200

Indométhacine (n=9)

100
50
0

5

10

15

Pression locale appliquée (kPa)

Implication des prostaglandines

20

Stimulation
par pression

Afférences
nerveuses
primaires

Indométhacine

-

+
NO neuronal

CGRP

+

Prostaglandines

SP, NKA,
NKB

+

NO endothélial

+
Relaxation du muscle
lisse vasculaire

EDHF

325
275

Repos

Flux sanguin (u.a)

Inhibiteur de l’EDHF
Témoins (n=10)
Charybdotoxine
+ Apamine (n=11)

225
175
125
75
25

0

5

10

15

Pression locale appliquée (kPa)

Pas d’implication de l’EDHF

20

Stimulation
par pression

Afférences
nerveuses
primaires

+
NO neuronal

CGRP

+
-

ChTX+
APA

EDHF

Prostaglandines

SP, NKA,
NKB

+

NO endothélial

+
Relaxation du muscle
lisse vasculaire

Pression
locale

Mécanismes identifiés dans la réponse
neurovasculaire au niveau cutané

??
K+

Ca2+

BK-Ca
Activation des
fibres afférentes
primaires

KATP

K+

Ca2+

GMPc
GC

NO
CGRP

-

GTP

-

ATP
CML

G

AC

-

AMPc

Ca-CaM

CLM-K

Interaction
Actine-myosine

Relaxation
CGRP1
G

Ca2+
CE

Ca2+

NOSe

NO

COX

PG

D’après
Fromy et al. Br J Pharmacol, 2000
Fizanne et al. J Physiol 2004
Garry et al. Am J Physiol 2005

Profondeur de l’anesthésie
Pression locale
11 Pa/s

Flux sanguin cutané (%)

150
Faible dose
Forte dose

100

Forte dose
+gelofusine

50

0
0

10

20

30

Temps (min)

Profondeur de l’anesthésie
60

% vasodilatation/repos

150

100

50

Isoflurane

40

20

0

-20

0
0

10

20

30

Faible
dose

Forte
dose

+ gelofusine

Absence de PIV quand SNC est inhibé par l’anesthésie

Contrôle central ?
Fizanne et al. J Vasc 2003

Effet de la douleur
•ANIMAL ANESTHESIE
ACTH (pg/ml)

1500
1000
500
0
60

Absence de PIV
quand SNC est activé
par une douleur

% vasodilatation
/repos

50°

30
0
-30
Témoins

Contrôle central ?

Douleur

Douleur
+ morphine

Fromy et al. J Physiol (2007)

Contrôle central ?
•HUMAIN
Flux sanguin (u.a.)

50

Sujets sains (n=12)

40

Patients
paraplégiques (n=12)

30

20

10
0

5

10

15

Pression locale appliquée (kPa)

Absence de PIV chez les patients neurolésés

Contrôle central

20

Contrôle central
Mécanismes purement périphériques

Influence du système nerveux central
dans la réponse neurovasculaire cutanée

Lumpkin & Caterina Nature 2007

Explorations fonctionnelles de la
microcirculation cutanée in vivo
Pression locale

Afférences
nerveuses
primaires
Nerf

CGRP, VIP, PACAP

EDHF NOe

PIV

PG

Endothélium

Muscle lisse

Explorations fonctionnelles de la
microcirculation cutanée in vivo
MNCV
SNCV
Tail flick

Afférences
nerveuses
primaires
Nerf

CGRP, VIP, PACAP

EDHF NOe

PIV

PG

Endothélium

Muscle lisse

Explorations fonctionnelles de la
microcirculation cutanée in vivo
Afférences
nerveuses
primaires
Nerf

CGRP, VIP, PACAP
Acétylcholine
Bradykinine
EDHF NOe

PG

Vasodilatation
endothélium
-dépendante

Endothélium

Muscle lisse

Explorations fonctionnelles de la
microcirculation cutanée in vivo

Acétylcholine (182 M)
2% 10s anode 0.1mA

Bradykinine (1281 M)
0.5% 90s cathode 0.1mA
100

75

NO
+
PG

50

25

0

%vasodilatation /repos

%vasodilatation /repos

100

75

50

25

0

eau
désionisée

ACh

LNNA

INDO

LNNA
+ INDO

eau
désionisée

BK

Inhibiteurs en cours

Explorations fonctionnelles de la
microcirculation cutanée in vivo
Afférences
nerveuses
primaires
Nerf

CGRP, VIP, PACAP

EDHF NOe

PG

Vasodilatation
endothélium
-indépendante

Endothélium

SNP
Muscle lisse

Couplage neurovasculaire
En résumé
Système nerveux central
Fibres nerveuses
Neuropeptides
Endothélium et facteurs endothéliaux
Muscle lisse vasculaire


Couplage neurovasculaire
Son intégrité au niveau cutané est indispensable :
- dans des réponses physiologiques :
- sensation du toucher, de la température, de la douleur
- vasodilatation à la pression, …

Clapham Nature 1997
Patapoutian & Macpherson Nature Medicine

Couplage neurovasculaire
Son intégrité au niveau cutané est indispensable :
- dans des réponses inflammatoires, les réponses de cicatrisation

Julius & Basbaum Nature 2001

Couplage neurovasculaire
En conditions pathologiques (diabète)
ou physio-pathologiques (vieillissement)

Perte de l’intégrité neurovasculaire
au niveau cutané ??

Conséquences ??

Fin 1ère partie



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