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21.3 : Introduction à la régulation du débit sanguin et de la pression artérielle - Biologie


Expliquer la structure des artères, des veines et des capillaires, et comment le sang circule dans le corps

Le sang circule principalement dans le corps par le mouvement rythmique des muscles lisses de la paroi vasculaire et par l'action du muscle squelettique lorsque le corps se déplace. La pression artérielle de la phase de systole et de la phase de diastole donne les deux lectures de pression pour la pression artérielle.

Ce que vous apprendrez à faire

  • Expliquer la structure des artères, des veines et des capillaires
  • Décrire le système de circulation sanguine dans le corps
  • Identifier l'importance de la pression artérielle
  • Décrire comment la pression artérielle est régulée

Activités d'apprentissage

Les activités d'apprentissage de cette section sont les suivantes :

  • Vaisseaux sanguins
  • La circulation sanguine
  • Pression artérielle
  • Autocontrôle : Régulation du débit sanguin et de la pression artérielle

Question : 1. Dans l'introduction au programme informatique réflexe de tension artérielle (barorécepteur), Geoff, devient étourdi et étourdi en se levant du lit. Entourez tous les éléments ci-dessous qui sont un RÉSULTAT DIRECT de Geoff sortant du lit. une. TPR augmente d. L'EDV diminue b. retour veineux

1. Dans l'introduction au programme informatique réflexe de tension artérielle (barorécepteur), Geoff, devient étourdi et étourdi en se levant du lit. Entourez tous les éléments ci-dessous qui sont un RÉSULTAT DIRECT de Geoff sortant du lit.

une. TPR augmente d. L'EDV diminue

b. le retour veineux diminue e. MAP gouttes

c. la fréquence cardiaque augmente f. le débit cardiaque diminue

2. Donner les emplacements TRÈS SPÉCIFIQUES des « barorécepteurs artériels » dans le programme réflexe BP.

3 Projection sympathique de la moelle épinière :

une. Donner les emplacements très précis des corps cellulaires des fibres préganglionnaires faisant saillie de la « moelle épinière ».

b. Quels neurotransmetteurs et récepteurs se trouvent au niveau de la synapse ganglionnaire ?

4. Dans le programme, comment réagissent les barorécepteurs lorsque l'on clique sur le bouton vert « augmenter la TA » ?

La réponse se reflète dans le changement de fréquence du potentiel d'action dans chaque aspect de la voie, et est représentée par le nombre de potentiels d'action se déplaçant le long de la voie. (1-2 points d'accès = basse fréquence 4 points d'accès = haute fréquence). Quelle est la fréquence du potentiel d'action (faible ou élevée) dans :

une. barorécepteurs ? c. voie parasympathique ?

b. interneurones ? ré. voie sympathique ?

5. a. Lequel des postulats de Cannon est illustré par les effets parasympathiques vs sympathiques sur la fréquence cardiaque ?

b. Pourquoi est-il important que parasympathique et sympathique ne soient pas régulés à la hausse en même temps ?

c. Quel est l'avantage d'avoir un contrôle sympathique de la fréquence cardiaque? C'est-à-dire, pourquoi ne pas simplement diminuer la production parasympathique afin d'augmenter la fréquence cardiaque ?

6. Comparer/mettre en contraste les effets parasympathiques et sympathiques sur rythme cardiaque.


21.3 : Introduction à la régulation du débit sanguin et de la pression artérielle - Biologie

Lecture de fond : Sherwood, chapitre 10.

1) Identifier les facteurs qui affectent la tension artérielle et expliquer leur influence.

2) Comprendre pourquoi il y a une pression différentielle dans les artères et comment elle peut être mesurée.

3) Définir la pression artérielle systolique, diastolique, moyenne, le débit cardiaque, le volume systolique et la fréquence cardiaque.

4) Examiner l'effet de l'exercice sur la fréquence cardiaque et la tension artérielle.

La pression artérielle est la force exercée par le sang sur les parois des vaisseaux. La pression est donc dépendante de plusieurs facteurs : le volume de sang et la compliance des parois des vaisseaux. Le sang est pompé à travers le système circulatoire par le cœur, ce qui, pour chaque cycle cardiaque, entraîne de grands changements dans le volume sanguin du ventricule gauche du cœur vers l'aorte. Cela signifie alors que la pression artérielle change avec les battements du cœur. La pression artérielle atteint son maximum lorsque le ventricule se contracte, poussant le sang dans l'aorte, augmentant le volume sanguin, c'est ce qu'on appelle la pression artérielle systolique. La pression artérielle est à son plus bas entre les battements, tandis que le ventricule se détend et que le sang circule dans les artères, diminuant le volume de sang qui vient d'être pompé dans l'aorte depuis le ventricule (voir figure 10-6, Sherwood). Cette pression est la pression artérielle diastolique.

Les pressions artérielles systolique et diastolique indiquent les pressions les plus élevées et les plus basses observées dans le système circulatoire et ces chiffres ont une valeur clinique. Une tension artérielle moyenne (chez un individu non malade) est d'environ 120 mmHg/80 mmHg. Une pression artérielle élevée indique la possibilité d'une maladie artérielle, car la pression artérielle augmente à mesure que la compliance des vaisseaux sanguins diminue. Une pression artérielle chroniquement élevée peut conduire non seulement à la progression de la maladie artérielle, mais éventuellement à une maladie cardiaque.

La pression artérielle moyenne (PAM) est calculée selon l'équation suivante, voir également la figure 10-7, Sherwood :

La pression artérielle moyenne, décrit une pression moyenne dans les artères au cours du cycle cardiaque. La pression artérielle moyenne est la force qui fait circuler le sang dans le système circulatoire.

Afin d'assurer la circulation du sang vers les tissus corporels, le système circulatoire doit se ramifier en vaisseaux de plus en plus petits (diminution du rayon). Le débit cardiaque est réparti dans tout le corps en fonction des besoins des systèmes organiques. En d'autres termes, la distribution du sang peut être régulée dans divers états physiologiques (c'est-à-dire après digestion ou après exercice). Pour cette raison, nous considérons maintenant le flux sanguin à travers le système circulatoire. Le flux sanguin est décrit par la loi de Pousseille, qui prend en considération des facteurs tels que la viscosité du sang et la longueur des tubes, ainsi que les changements de pression et de rayon (le long de cette longueur de tube). Nous observons principalement que le flux sanguin est proportionnel au changement de pression d'une extrémité d'une artère à l'autre et, également, le flux sanguin est proportionnel au rayon de l'artère.

La pression artérielle est la plus élevée dans les artères et la plus basse dans les veines, ce qui garantit que le sang artériel s'écoule du cœur (figure 10-9, Sherwood). Alors que le débit est diminué en considérant un capillaire (voir figure 10-16 panneau violet - la vitesse du débit (mm/sec), (permettant ainsi l'échange de nutriments et de déchets), en considérant l'ensemble du lit capillaire associé à l'artériole d'alimentation, le le flux net de sang continue de s'écouler hors du cœur (voir figure 10-16 panneau rouge).

Le rayon des tubes qui transportent le sang varie dans tout le système circulatoire et affecte donc également le flux sanguin. Les artères, vaisseaux sanguins avec le plus grand diamètre, ont le débit le plus élevé et en raison de leurs parois épaisses et élastiques qui agissent comme des réservoirs à haute pression, gardant la force motrice du flux sanguin. Lorsqu'une artère atteint un organe, le vaisseau se ramifie en artérioles, qui ont un rayon beaucoup plus petit. Par conséquent, la pression artérielle dans les artérioles diminue, ce qui encourage davantage la circulation sanguine dans le système cardiovasculaire. De plus, le contrôle du flux sanguin est régulé par le diamètre des artérioles. Par conséquent, lorsque l'exercice entraîne une augmentation de la demande de flux sanguin vers les muscles squelettiques, les artérioles desservant les muscles squelettiques se vasodilatent (augmentation de diamètre) et les artérioles desservant le tube digestif et les reins vasoconstricteurs (diminution de diamètre). Le flux sanguin est le plus lent à travers les capillaires. Parce que les capillaires sont le site d'échange de nutriments, un flux sanguin plus lent optimise l'échange de nutriments et de déchets entre les cellules tissulaires et le sang.

La pression artérielle peut être déterminée directement. Pour une mesure directe, un tube transparent peut être attaché à une aiguille, qui, à son tour, est insérée dans une artère. La hauteur de la colonne de sang dans le tube est une mesure de pression en mm de sang. La méthode indirecte est non invasive et est donc moins susceptible d'affecter sa propre mesure.

Le principe sur lequel est basée la mesure indirecte est le fait que le son est produit lorsque le sang s'écoule au-delà d'une constriction. Lorsqu'un brassard encerclant une artère est gonflé, l'artère s'effondre lorsque la pression du brassard dépasse la pression artérielle. Étant donné que le flux sanguin est arrêté, aucun son ne peut être entendu en aval du brassard. Si la pression du brassard est lentement abaissée, elle finira par égaler la pression systolique. À ce moment, le sang passera au-delà de la constriction lorsqu'il atteindra sa pression la plus élevée et produira ainsi un son (Sons de Korotkoff). Finalement, la pression du brassard ne pourra rétrécir l'artère que lorsque la pression artérielle a sa valeur la plus basse (pendant la diastole). Si la pression du brassard baisse, le son disparaît. Ainsi, la pression du brassard lorsque le son apparaît pour la première fois est égale à la pression systolique et lorsque le son se produit en dernier, elle est égale à la pression diastolique. Cependant, la plupart des gens écoutent un changement de ton distinct plutôt qu'une disparition totale du son pour la pression diastolique. Voir en particulier la Figure 10-8 (page 350, Sherwood )

Détermination de la pression artérielle.

1. Enroulez solidement un brassard de tensiomètre autour de la partie supérieure du bras de votre sujet avec la flèche intitulée « artère » au-dessus de l'artère brachiale. Palper l'artère sur la face médiale du bras jusqu'au muscle biceps brachial. Il existe une « zone mince » où l'humérus sous-jacent est proche de la peau.

2. Insérez les extrémités du stéthoscope dans l'oreille avec les pointes inclinées vers l'avant.

3. Fermez la valve de la poire en caoutchouc et gonflez le brassard à 160 mm Hg (ou jusqu'à ce que l'aiguille du tensiomètre cesse de trembler mais ne dépasse pas 200 mm Hg).

4. Tenez la cloche du stéthoscope sur l'artère radiale à la surface antérieure du bras où elle se plie au niveau du coude.

5. Ouvrez légèrement la valve et dégonflez lentement le brassard (environ 10 secondes) tout en écoutant.

6. Notez la lecture de la pression lorsque vous entendez pour la première fois le bruit du sang qui coule et à nouveau lorsque le son devient étouffé. La première lecture est la pression systolique et la seconde est diastolique. Enregistrer sous forme de rapport S/D. REMARQUE : Si vous manquez la lecture, dégonflez complètement le brassard et recommencez. Le brassard coupe le flux sanguin.

7. Entraînez-vous jusqu'à ce que vous vous sentiez à l'aise avec la procédure.

1. Placez votre majeur sur l'artère radiale du côté du pouce de la surface antérieure de votre avant-bras juste en amont du poignet. REMARQUE : n'utilisez pas votre pouce, ou vous pourriez sentir votre propre pouls.

2. Lorsque la trotteuse d'une montre atteint un point de référence, commencez à compter chaque impulsion, en commençant par "0".

3. Terminez le décompte après un intervalle raisonnable (par exemple 15, 30 ou 60 secondes) et corrigez à une minute. Par exemple, si vous comptez pendant 15 secondes, multipliez le compte par 4. Aucune correction n'est nécessaire pour un compte de 60 secondes, et la précision est meilleure avec un temps plus long. Le résultat est la fréquence du pouls en battements/min.

Déterminez la fréquence cardiaque et la tension artérielle de votre sujet toutes les deux minutes jusqu'à ce que les lectures successives de la tension artérielle soient presque identiques dans les positions suivantes : 1) assis 2) debout et 3) allongé.

Figure 1 : Schéma des différentes positions du corps

1. Ce test est un effort de groupe et nécessite 4 personnes.

a) Sujet - Sélectionnez un sujet sans antécédents de problèmes cardiaques ou d'autres problèmes susceptibles de provoquer une réaction indésirable suite à un exercice intense.

d) Enregistreur qui note toutes les valeurs pour l'ensemble du groupe.

2. Mesurez le pouls au repos et la pression artérielle (TA) de votre sujet.

3. Avec le brassard de pression toujours attaché, demandez au sujet de faire de l'exercice vigoureusement pendant 5 minutes (montez et descendez sur un tabouret à une vitesse d'un pas/seconde, ou montez et descendez prudemment les escaliers, ou sortez et courez autour du campus) .


2. Un aperçu des méthodes d'analyse d'images pour la quantification des phénomènes sanguins microfluidiques

2.1. Segmentation et seuillage d'images

Le traitement d'analyse d'images est un vaste domaine qui fournit un grand nombre d'applications viables pouvant impliquer certaines étapes telles que l'acquisition d'images, le prétraitement d'images, la segmentation d'images, le post-traitement d'images et l'analyse d'images. La segmentation d'images est l'un des éléments les plus importants et critiques de l'analyse automatisée d'images, qui consiste à diviser une image numérique en plusieurs régions, sur la base d'un ensemble de pixels ou d'objets, pour simplifier et/ou modifier la représentation d'une image [27] [28] [29] . Une variété de techniques peut être appliquée : des méthodes simples telles que le seuillage, ou des méthodes complexes telles que la détection de bords/frontières ou la croissance de régions.

La littérature contient des centaines de techniques de segmentation [30] [31] , mais il n'y a pas de méthode unique qui puisse être considérée comme suffisamment bonne pour toutes sortes d'images. Le but principal de la segmentation est de diviser une image en régions d'intérêt avec des niveaux de gris et des textures similaires dans chaque région [32] . Les méthodes de segmentation changent en fonction de la modalité d'imagerie, du domaine d'application, du type de méthode - automatique ou semi-automatique, en fonction de la qualité de l'image et des artefacts d'image, tels que le bruit. Certaines méthodes de segmentation peuvent nécessiter un prétraitement de l'image avant l'algorithme de segmentation [33] [34] . Des bases de données avec des algorithmes pour compenser les incertitudes présentes dans les ensembles de données réelles ont été développées [35] . D'autre part, d'autres méthodes appliquent un post-traitement pour surmonter les problèmes liés à la sur-segmentation. Dans l'ensemble, les méthodes de segmentation peuvent être regroupées en seuillage, détection de limite et croissance de région [27] [29] [31] [36] [37] . Ces méthodes varient dans la façon dont les caractéristiques de l'image sont traitées et dans la façon dont l'apparence et la forme de la cible sont modélisées [38] .

Les méthodes de seuillage attribuent des pixels avec des intensités inférieures à une certaine valeur de seuil dans une classe et les pixels restants dans une autre classe et forment des régions en connectant des pixels adjacents de la même classe, c'est-à-dire que dans le processus de seuillage, chaque pixel d'une échelle de gris est reconnu comme un objet ou un arrière-plan. La méthode la plus avancée crée des histogrammes, orientés vers l'intensité des niveaux de gris ou de la couleur, montrant la fréquence d'apparition de certaines intensités dans une image afin que les régions et les objets soient reconnus à partir de ces données [28] [29] [30] . Les méthodes de seuil fonctionnent bien sur des images simples où les objets et l'arrière-plan ont des distributions d'intensité distinctement différentes. Les méthodes d'extraction de frontière utilisent des informations sur les différences d'intensité entre les régions adjacentes pour séparer les régions les unes des autres. Si les intensités au sein d'une région varient progressivement mais que la différence d'intensités entre les régions adjacentes reste importante, les méthodes de détection des limites peuvent délimiter avec succès les régions [28] [29] [30] [39] . Les méthodes de croissance de région forment des régions en combinant des pixels de propriétés similaires [39] [40] .

2.2. Segmentação e rastreamento de imagens de células sanguíneas

Au cours des dernières années, de nombreuses études ont été menées dans le domaine des méthodes générales de segmentation permettant d'analyser différents types d'images médicales. La plupart des images utilisées sont acquises au cours d'une procédure de diagnostic et des informations utiles sont extraites pour le professionnel de la santé. Le développement de l'analyse d'images en ingénierie de l'instrumentation biomédicale a pour objectif de faciliter l'acquisition d'informations utiles au diagnostic, au suivi, au traitement ou encore à l'investigation de certaines pathologies. Il est important de toujours garder à l'esprit que le but principal de l'imagerie biomédicale et de l'analyse d'images est d'apporter un certain bénéfice au sujet ou au patient [41] [42] .

Dans les images microscopiques du sang humain normal, une forte accumulation de globules rouges a pu être observée, ce qui se traduit par l'existence d'un toucher et d'un chevauchement entre ces cellules [42] . Ce sont deux problèmes difficiles dans la segmentation d'images où les algorithmes de segmentation communs ne peuvent pas résoudre ce problème [43] . En plus de cela, les incohérences de coloration et d'éclairage agissent également comme une incertitude sur l'image [44] . Cette incertitude fait de la segmentation de l'image des cellules sanguines une tâche difficile et exigeante [43] . De nombreuses méthodes de segmentation à partir de frottis de sang périphérique ou de moelle osseuse ont été proposées et la plupart d'entre elles sont des schémas basés sur les régions ou les bords [42] [45] .

Jianhua et al. [46] ont développé une approche itérative d'Otsu basée sur un histogramme circulaire pour la segmentation leucocytaire. R. Sukesh Kumar et al. [47] ont développé deux méthodes de segmentation d'images couleur en utilisant l'espace RVB comme espace de traitement standard. Ces techniques pourraient être utilisées dans la segmentation d'images de cellules sanguines. Les images en couleur sont une source d'informations très riche, car elles fournissent une meilleure description d'une scène par rapport aux images en niveaux de gris. Par conséquent, la segmentation des couleurs devient une question très importante et précieuse [42] [47] . Par exemple, Huang et al. [48] ​​ont étudié une méthode basée sur la méthode d'Otsu pour segmenter puis reconnaître le type de leucocytes en fonction des caractéristiques du noyau. Willenbrock et al. [49] ont développé un programme de segmentation d'images pour détecter à la fois les cellules en mouvement et les cellules stagnantes dans les images en contraste de phase. Le programme a contribué à l'étude de la médiation par l'intégrine LFA-1 de l'arrêt lymphocytaire.

Khoo Boon et al. [50] ont effectué des comparaisons entre neuf méthodes de segmentation d'images qui sont le seuillage des niveaux de gris, la correspondance des motifs, les opérateurs morphologiques, les opérateurs de filtrage, la méthode de gradient-in, les opérateurs de détection des contours, le seuillage des couleurs RVB, la correspondance des couleurs, HSL (teinte, saturation, luminosité) et les techniques de seuillage des couleurs sur les globules rouges. Ils ont conclu qu'il n'existe pas de méthode unique pouvant être considérée comme bonne pour la segmentation des globules rouges [42] [50] . Meng Wang et al. [51] ont présenté des algorithmes de segmentation et d'apprentissage en ligne pour l'acquisition, le suivi et l'analyse des comportements du cycle cellulaire d'une population de cellules générées par microscopie time-lapse. Kan Jiang et al. [45] ont combiné deux techniques de segmentation des globules blancs (GB). Deux composants des globules blancs, le noyau et le cytoplasme, sont extraits respectivement en utilisant des méthodes différentes. Tout d'abord, une sous-image contenant des globules blancs est séparée de l'image cellulaire. Ensuite, un filtrage espace-échelle est utilisé pour extraire la région du noyau de la sous-image. Plus tard, le regroupement des bassins versants dans un histogramme 3-D HSV (teinte, saturation, valeur) est traité pour extraire la région du cytoplasme. Enfin, des opérations morphologiques sont effectuées pour obtenir avec succès l'ensemble du schéma conjonctif. Li et al. [52] ont développé une nouvelle méthode d'identification des globules blancs.La méthode consiste en la combinaison d'un adaptateur de filtre accordable acousto-optique (AOTF) et d'un microscope pour l'acquisition d'images et d'un algorithme pour le traitement des données. Les résultats ont montré la grande précision du système. Pan et al. [53] ont entraîné un modèle de machine à vecteur de support pour simuler le système neuronal visuel humain et identifier les leucocytes à partir d'images de frottis de sang et de moelle osseuse.

Farnoosh et al. [54] ont développé un cadre qui consiste en une intégration de plusieurs techniques de traitement d'images numériques, telles que les contours actifs, l'algorithme du serpent et le seuillage de Zack pour les globules blancs, visant à séparer le noyau et le cytoplasme. Ritter et al. [55] ont présenté une méthode automatique de segmentation et d'identification des frontières de tous les objets qui ne chevauchent pas la frontière [54] . Ongun et al. [56] ont fait une segmentation par prétraitement morphologique suivi de l'algorithme serpent-ballon [54] . Jiang et al. [45] ont proposé un schéma de segmentation WBC sur les images d'espace colorimétrique en utilisant des techniques de clustering d'espace de caractéristiques pour l'extraction de noyau [54] . Al-Dulaimi et al. [57] ont développé une méthode de segmentation WBC utilisant des contours actifs géométriques basés sur les bords et la courbure des forces, la direction normale et le champ vectoriel. Maitra et al. [58] ont présenté une approche de segmentation et de comptage automatiques des globules rouges dans des images microscopiques de cellules sanguines à l'aide de la transformée de Hough [54] . Une autre enquête intéressante a été menée par Banik et ses collègues [59] . Ils ont proposé une méthode de segmentation automatique du noyau WBC, basée sur le HSI (teinte, saturation, intensité), l'espace colorimétrique L × a × b et l'algorithme k-means. Cela augmente la capacité de généralisation et le résultat de l'évaluation avec un score plus élevé sur les mesures de qualité. Ensuite, pour classer les WBC localisés, ils ont proposé un nouveau modèle de réseau neuronal convolutif (CNN), qui est le facteur clé pour réduire la dépendance des performances entre la méthode de segmentation et de classification du noyau proposée. Au final, ils ont prouvé que les performances de segmentation n'affectent pas la précision de la méthode de classification proposée. Kawaguchi et al. [60] ont présenté une méthode analytique basée sur l'image pour les images en accéléré des globules rouges et la dynamique du plasma avec segmentation automatique. Cette méthode a permis la quantification des changements induits par les perturbations des passages des globules rouges et du plasma dans les vaisseaux individuels et la microcirculation parenchymateuse.

La littérature a beaucoup plus de méthodes, cependant, la plupart des techniques présentées précédemment étaient basées sur l'analyse morphologique ou sur la forme et la constitution des différents constituants du sang. Les techniques développées pour les flux sanguins sont encore en cours de développement car il existe de nombreuses façons et méthodes de suivi des mouvements. Un bon résumé des méthodes de suivi d'objets peut être trouvé dans [61] et le suivi de cellules peut être trouvé dans Miura et al. [62] .

Récemment d'autres travaux sont apparus, par exemple Dobbe et al. [63] ont présenté une méthode appliquée à la microcirculation sublinguale chez un volontaire sain et chez un patient en chirurgie cardiaque. Iqbal et al. [64] ont développé une nouvelle méthode pour la détection de comportements anormaux dans les cellules grâce à des images en temps réel. La méthode était basée sur la classification des pixels à l'aide des k-moyennes et de la classification bayésienne. Chang et al. [32] ont segmenté des images médicales à travers un modèle fluide chargé. Le modèle est divisé en deux étapes définies par l'équation de Poisson. Des mesures de la géométrie fonctionnelle de la microcirculation et des distributions de vitesse à l'aide de techniques d'imagerie ont été réalisées, telles que la capillaroscopie, une image spectrale polarisée orthogonale et une image en champ noir à flux latéral [63] . Achraf et al. [65] ont déclaré que "l'analyse de la mobilité cellulaire est un processus essentiel dans de nombreuses études de biologie", ils se sont donc concentrés sur le développement d'un nouvel algorithme de segmentation d'images et d'un système de suivi conjuguant les avantages des alignements topologiques et des serpents, transformant la sortie des alignements topologiques. dans l'entrée du modèle de contour actif pour commencer l'analyse dans les limites des cellules et déterminer la mobilité des cellules [65] . Pan et al. [66] ont proposé un algorithme de détection de bords basé sur la recherche de nourriture bactérienne (BFED) pour la segmentation d'images cellulaires. La méthode a été comparée aux quatre autres algorithmes de détection de bord et a montré des résultats plus précis et efficaces.

Dans le cas de Möller et al. [67] , une méthode de suivi semi-automatique avec une interaction minimale de l'utilisateur a été proposée. Le cadre était basé sur une approche de segmentation variationnelle préservant la topologie appliquée aux composantes de vitesse normale obtenues à partir de calculs de flux optique. Utilisant les avantages du flux optique, Kirisits et al. [68] ont introduit une estimation de mouvement variationnelle pour des images définies sur une surface évolutive. Niazi et al. [69] ont étudié une méthode de calcul open source de suivi des particules à l'aide de MATLAB (2014 b, MathWorks, Natick, MA, US). La taille et la vitesse des particules sont acquises à partir des séquences vidéo des systèmes vidéo-microscopiques. Les images sont traitées par un ensemble de filtres, sélectionnés par l'utilisateur, pour améliorer la précision. Parc et al. [70] ont développé une échographie de super-résolution basée sur l'apprentissage en profondeur (DL-SRU) pour le suivi des particules. La méthode est basée sur un réseau de neurones convolutifs et une microscopie de localisation ultrasonore profonde. Le DL-SRU a pu identifier les positions des globules rouges reconstruire la géométrie du vaisseau. Carboni et al. [71] ont utilisé la fluorescence pour suivre les particules sanguines circulant dans un canal microfluidique. Les enregistrements du flux ont été analysés avec un algorithme développé à l'aide de MATLAB pour évaluer le paramètre de marge aux flux pertinents. Le traitement de l'image comportait trois parties : correction du fond, calcul de la position et de la taille des particules par une méthode basée sur le gradient et calcul des déplacements et des vitesses. Varga et al. [72] ont entraîné des réseaux de neurones conventionnels, profonds et convolutifs à segmenter les images de tomographie par cohérence optique afin d'identifier le nombre de foyers hyperréfléchissants. Les réseaux coïncident dans la majorité des cas avec l'évaluation réalisée par différents médecins. Chen et al. [73] ont étudié une nouvelle approche pour la segmentation de la forme des érythrocytes (globules rouges). La technique a été appelée surfaces subjectives complexes basées sur la phase locale (CLAPSS) et a présenté un nouveau schéma de variation du facteur d'étirement et a été intégrée avec des informations de phase locale complexes. Les images traitées ont été acquises par microscopie à contraste d'interférence différentiel (DIC).

Certaines méthodes peuvent également être utilisées pour suivre les particules à des fins de diagnostic ou de traitement. Par exemple, Siegmund et al. [74] ont testé l'utilisation du marquage des nanoparticules et de l'imagerie par résonance magnétique (IRM) pour le suivi in ​​vivo des cellules stromales dérivées du tissu adipeux (ASC). L'étiquetage était stable pendant quatre mois. Cette méthode présente l'inconvénient de ne pas pouvoir identifier la cellule puisqu'il s'agit d'une méthode indirecte. Une optimisation est encore nécessaire pour réduire la quantité de nanoparticules. Muller et al. [75] ont étudié le transport de particules magnétiques dans des récipients de modèles d'œufs de poule. Le flux a été soumis à l'influence d'un champ magnétique en lumière réfléchie en champ sombre et en mode fluorescence. Les particules ont été suivies par suivi de particules uniques (SPT). Des agglomérats irréversibles ont été visualisés après arrêt du champ magnétique. Par conséquent, d'autres études de l'interaction entre les cellules et les particules et de l'enrobage des particules sont nécessaires. Pour étayer également le diagnostic, Kucukal et al. [76] ont quantifié la viscosité d'échantillons de sang total sans prétraitement provenant de la population de patients atteints de drépanocytose en utilisant la technique micro-PIV pour l'évaluation in vitro de la viscosité du sang total et de l'adhésion des globules rouges. Plus récemment, Kucukal et al. [77] ont pu mesurer la vitesse du flux sanguin total dans un microcanal pendant la coagulation à l'aide d'une configuration optique simple et en traitant les images à l'aide de PIV et de vélocimétrie de flux optique à base d'ondelettes. Les deux études ont démontré la viabilité des méthodes de traitement d'images pour obtenir des données ayant une pertinence clinique. Le tableau 1 ci-dessous montre l'avancement chronologique des études et que, récemment, les études ont été basées sur des méthodes automatiques avec des algorithmes spécifiques et des techniques de suivi des particules.

Tableau 1. Résumé des méthodes d'analyse d'images utilisées pour le suivi et la segmentation des cellules.

Référence, Année But Technique Conclusion
[45] , 2003 Segmentation des globules blancs (WBC) Filtrage de l'espace d'échelle et regroupement des bassins versants Extrait la région WBC
L'espace HSV est meilleur que l'espace RVB en raison de sa faible corrélation.
[47] , 2007 Segmentation des images en couleur Utilisation de l'espace RVB comme espace de traitement standard :
(1) Segmentation RVB non exclusive.
(2) Segmentation RVB exclusive.
Les images en couleur fournissent une meilleure description d'une scène par rapport aux images en niveaux de gris
[54] , 2009 Segmentation GB : pour séparer le noyau et le cytoplasme Il est basé respectivement sur l'analyse morphologique et le seuil d'intensité des pixels. La méthode est capable de donner une précision de 92% pour la segmentation du noyau et de 78% pour la segmentation du cytoplasme.
[60] , 2012 Pour quantifier les changements induits par les perturbations des passages de globules rouges et de plasma dans les vaisseaux individuels. La méthode analytique basée sur l'image pour les images en accéléré des globules rouges et la dynamique du plasma avec segmentation automatique Les tonalités artérielles et le flux sanguin parenchymateux peuvent être coordonnés individuellement.
[52] , 2013 Pour segmenter les noyaux et le cytoplasme des globules blancs Il est basé sur l'algorithme de segmentation ISAM au niveau des pixels la précision de l'algorithme proposé est de 91,06 % (noyaux) et 85,59 % (cytoplasme)
[67] , 2014 Suivi des cellules Techniques de préservation de la topologie La méthode a une bonne précision
[71] , 2016 Suivi direct des particules Algorithme développé sous MATLAB Les résultats obtenus confirment les résultats expérimentaux
[66] , 2017 Optimisez la détection des contours traditionnelle Algorithme de détection des bords basé sur le revêtement bactérien Identifie les limites plus efficacement et fournit une segmentation d'image plus précise
[69] , 2019 Déterminer la vitesse des particules et les distributions granulométriques de grands groupes de particules par des systèmes vidéo-microscopiques. Implémentation informatique open source avec MATLAB Il permet le suivi automatique de tout fluide contenant des particules, classe les particules selon leur taille et calcule la vitesse.
[70] , 2020 Suivi des particules La méthode est basée sur un réseau de neurones convolutifs et une microscopie de localisation ultrasonore profonde Sa localisation RBC robuste, rapide et précise, par rapport aux autres techniques ULM
[76] , 2020 Évaluation in vitro de la viscosité du sang total (WBV) et de l'adhésion des globules rouges Micro-PIV L'adhésion de WBV et de RBC peut servir de biomarqueurs et de critères d'évaluation cliniquement pertinents dans l'évaluation des thérapies ciblées et curatives émergentes dans la SCD.
[77] , 2021 Mesures de la vitesse du flux sanguin total dans un microcanal pendant la coagulation PIV et vélocimétrie de flux optique à base d'ondelettes (wOFV) Les résultats wOFV haute résolution fournissent des informations très détaillées concernant la formation de thrombus et l'évolution du flux correspondant

Pour les études basées sur in vitro approches, il existe différents algorithmes automatiques, cependant, la plupart d'entre eux sont encore en cours de développement car les résultats ont tendance à se chevaucher à des hématocrites élevés (Hcts), et la plupart d'entre eux sont basés sur des images que les chercheurs ont, compte tenu de leur objectif. Par conséquent, pour avoir une bonne méthode et profiter de toutes ses capacités, il est idéal de développer notre propre algorithme pour l'objectif que nous voulons atteindre.


Sons cardiovasculaires et tension artérielle

Introduction : La pression artérielle est la pression exercée par le sang sur les parois des vaisseaux sanguins. Par pression artérielle, on entend la pression artérielle, ainsi que la pression dans les grosses artères, telles que l'artère brachiale du bras. La pression du sang dans les autres vaisseaux est inférieure à la pression artérielle. Les valeurs de la pression artérielle sont universellement indiquées en millimètres de mercure (mm Hg) et sont toujours données par rapport à la pression atmosphérique - la pression absolue du sang dans une artère avec une pression artérielle moyenne de 100 mm par jour avec une pression atmosphérique de 760 mm , est de 860 mm (Jarvis, 3).

La pression systolique est définie comme la pression maximale dans les artères pendant le cycle cardiaque la pression diastolique est la pression la plus basse est à la phase de repos du cycle cardiaque. La pression artérielle moyenne et la pression différentielle sont d'autres grandeurs importantes (AHA, 1).

Les valeurs typiques pour un adulte en bonne santé au repos sont d'environ 120 mmHg systolique et 80 mmHg diastolique écrit 120/80 mmHg cependant, cela peut varier avec les individus de grande taille. Ces mesures de la pression artérielle ne sont pas statiques, mais subissent des variations naturelles d'un rythme cardiaque à un autre ou tout au long de la journée dans un rythme circadien, elles changent également en réponse au stress, à des facteurs nutritionnels, à des médicaments ou à des maladies, telles que la maladie de Parkinson et le diabète (2 ).

La méthode auscultatoire utilise un stéthoscope et un sphygmomanomètre. Il s'agit d'un brassard gonflable placé autour de la partie supérieure du bras à environ la même hauteur verticale que le cœur, attaché à un manomètre à mercure ou anéroïde. Le brassard est gonflé manuellement en pressant à plusieurs reprises une poire en caoutchouc jusqu'à ce que l'artère soit complètement obstruée. En écoutant avec le stéthoscope l'artère brachiale au niveau du coude, l'examinateur relâche lentement la pression dans le brassard. Quand le sang commence à couler.

Styles de citations :

Sons cardiovasculaires et tension artérielle. (2007, 03 juin). Dans WriteWork.com. Récupéré à 17 h 59, le 2 juillet 2021, sur https://www.writework.com/essay/cardiovascular-sounds-and-blood-pressure

Contributeurs de WriteWork. "Sons cardiovasculaires et tension artérielle" WriteWork.com. WriteWork.com, 3 juin 2007. Web. 02 juil. 2021.

Contributeurs de WriteWork, « Sons cardiovasculaires et pression artérielle », WriteWork.com, https://www.writework.com/essay/cardiovascular-sounds-and-blood-pressure (consulté le 02 juillet 2021)

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Nutrition et remise en forme

. les maladies cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux. Il peut également abaisser votre tension artérielle, votre taux de cholestérol et votre sang. bon jugement. Je continuerai à garder mon poids sous contrôle et augmenterai ou améliorerai mon rythme cardiaque.

Maladie coronarienne

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La biologie

. HYPERTENSION : hypertension artérielle. L'arthérosclérose est la cause la plus fréquente d'hypertension. L'hypertension peut entraîner une insuffisance cardiaque, des crises cardiaques, une insuffisance rénale, des accidents vasculaires cérébraux et/ou des anévrismes (rupture des vaisseaux sanguins). Hypertension.

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Anatomie1. Dans vos propres mots, décrivez comment le sang circule dans les veines et comment le flux sanguin est lié à la pression artérielle. Ensuite, donnez un exemple d'un moment où une personne peut avoir une tension artérielle irrégulière et comment cela affecte le flux sanguin. Nous apprenons de notre cours de biologie que le sang circule dans les veines en raison de l'action de pompage du cœur. Ainsi, lorsque le cœur remplit sa fonction de pomper le sang dans les artères en utilisant la pression, il existe une certaine résistance que les petites artérioles exercent lorsqu'elles reçoivent le sang des plus grosses artères.

Cette tension entre la pression du flux sanguin et la résistance des artères détermine la pression artérielle. Certaines qualités des artères (telles que l'élasticité) qui transportent le sang peuvent influencer la pression artérielle. Les artères peuvent se contracter (à cause des obstructions causées par les amas graisseux) ce qui augmente le risque d'hypertension artérielle, ou elles peuvent simplement se dilater pour permettre au sang de circuler normalement. Une tension artérielle irrégulière peut être causée par de nombreux facteurs tels que : le stress, le manque d'exercice, la posture et l'effort.

Le manque de sommeil peut contribuer à une pression artérielle basse, ce qui signifie que le sang ne circule pas comme prévu, réduisant ainsi l'énergie du corps. Au contraire, l'hypertension artérielle provoque une tension excessive sur d'autres organes du corps, ce qui peut entraîner des blessures ou des dommages et produire des troubles métaboliques. Le flux sanguin est essentiel car le sang est important dans la distribution de l'oxygène ainsi que des nutriments à l'ensemble du corps, cependant, la clé d'une vie saine est la modération.2. Il existe plusieurs zones spéciales dans le corps où le sang circule.

Choisissez une zone spéciale et expliquez comment cette zone pourrait présenter un déséquilibre ou une irrégularité. Pensez à un moment où vous ou quelqu'un que vous connaissez avez connu un déséquilibre dans l'un des domaines particuliers identifiés. Quels ont été les résultats du déséquilibre et comment a-t-il affecté la fonction globale du corps ? La cavité cardiaque gauche est une partie importante du système circulatoire. C'est là que le sang est transporté après avoir circulé dans tout le corps. Lorsque la pression artérielle augmente, il y a une forte probabilité que cet organe s'épaississe.

Lorsque le cœur ne peut pas supporter la pression, sa capacité à comprimer est altérée, ce qui entraîne une insuffisance cardiaque. Selon l'American Heart Organization, lorsque l'insuffisance cardiaque congestive (ICC) survient, le cœur ne peut pas pomper suffisamment de sang vers les autres organes du corps. L'un des principaux organes touchés par cette situation sont les reins.Comme nous le savons tous, les reins jouent un rôle important dans le maintien de l'équilibre hydrique et sodique dans le corps. Lorsque l'ICC se produit, le sang s'écoule lentement vers les reins, provoquant ainsi un reflux du sang dans les veines. De plus, une grande quantité de sodium est retenue dans le corps.

Cela se traduit par un gonflement ou un œdème dans certaines parties du corps telles que les jambes et les chevilles. Cependant, cela peut également arriver aux poumons lorsqu'ils accumulent des fluides, provoquant ainsi un essoufflement, en particulier lorsqu'une personne est allongée. L'American Heart Association a défini cette condition comme un œdème pulmonaire qui peut mettre la vie en danger.


Système circulatoire sanguin des poissons

Le système par lequel le sang circule dans différents organes et parties du corps est appelé système circulatoire sanguin. La présence d'un système circulatoire bien développé peut être observée chez presque tous les animaux à quelques exceptions près. Les poissons ont un système circulatoire sanguin de type fermé. La nourriture, l'oxygène et les déchets sont transportés d'une partie du corps à une autre par le sang circulant dans un tel système circulatoire.

Le système circulatoire est activement impliqué dans le contrôle du métabolisme des aliments, la coordination des divers organes et systèmes du corps, la préservation, la réparation et la destruction de divers agents pathogènes. Bien que le système circulatoire présente des caractéristiques particulières par rapport aux autres organes, sa structure est tout aussi courante. Le système circulatoire du poisson est constitué de sang, de vaisseaux sanguins (artères et veines) et du cœur.

Des membranes perméables existent dans la plupart des zones du corps du poisson. À cette fin, l'eau est échangée par les branchies et, en plus des gaz dissous dans les branchies, l'échange de certains déchets azotés et minéraux est effectué. L'entrée et le retour du sang du corps du poisson vers les branchies, à l'exception du poisson poumon, s'effectue par une seule circulation. Dans ce cas, le cœur échange du sang avec de l'oxygène à faible concentration et du dioxyde de carbone à haute concentration.

Le volume sanguin des poissons osseux supérieurs (téléostéens) varie de 1,5% à 3% du poids corporel total. Chez les mammifères, cependant, la quantité de sang est de 6 % ou plus du poids corporel. Poisson chien épineux (Squalus acanthias) a un volume sanguin de 5 % du poids corporel. Le plasma ou les cellules sanguines des poissons sont produits en plus grande quantité dans différents organes ou systèmes que chez les mammifères.

Une caractéristique notable du système circulatoire des poissons est qu'il existe un nombre important de systèmes capillaires ou sinusoïdaux dans le flux sanguin artériel ou veineux. Le système spécial créé à la suite d'un tel arrangement capillaire est appelé système portail. De tels systèmes se trouvent dans les branchies, le foie (système porte hépatique) et les reins (système porte rénal). Il existe également un autre capillaire ressemblant à des vaisseaux dans le rete mirabile dans une partie de la vessie natatoire des poissons Physoclystous. L'arrangement des glandes à chlorure dans les yeux du téléostéen est similaire.

Certains poissons rapides tels que les requins maquereau (Lamnidae), le thon, le maquereau (Scombridae) ont d'autres organes tels que des vaisseaux sanguins capillaires spéciaux dans les muscles. Grâce à ce système, l'échange de gaz entre le sang et les tissus se fait plus efficacement.

Du sang

Le sang des poissons est le même tissu conjonctif que celui des autres vertébrés. La partie liquide est appelée plasma et la partie solide est appelée cellules sanguines et autres substances qui se trouvent dans la partie liquide. Il comprend les globules suivants : globules rouges (érythrocytes ou globules rouges), globules blancs (leucocytes ou globules blancs) et plaquettes (thrombocytes). Les globules rouges sont de couleur rouge car ils portent un type de pigment rouge appelé hémoglobine. Il joue un rôle important dans le transport de l'oxygène dans le sang.

Tous les poissons n'ont pas de globules rouges et d'hémoglobine. Certains poissons de l'Antarctique (Chaenichthyidae, poisson des glaces ou poisson crocodile blanc) ont un sang incolore car ils n'ont pas d'érythrocytes. Le sang de la petite anguille (larves de Leptocephalus) est également incolore. Pigment sanguin de Lamproie (Pétromyzon) n'est pas comme l'hémoglobine des autres vertébrés.

Plasma

Le liquide clair obtenu en séparant les cellules sanguines du sang est appelé plasma. Au sens le plus large, si le sang est collecté dans une bouteille avec des anticoagulants, le sang ne coagulera pas, et dans ce cas, si le sang est centrifugé, les cellules sanguines seront séparées et stockées sous forme de sédiment, alors le liquide restant est appelé plasma .

Si le sang est collecté dans un flacon sans anticoagulant, le sang va coaguler et dans ce cas, s'il est centrifugé alors la partie liquide est appelée sérum. En fait, le sérum perd le composant de la coagulation sanguine, appelé prothrombine et fibrinogène, mais le plasma transporte le composant protéique de la coagulation sanguine.

Le plasma contient divers composants protéiques (fibrinogène, globuline, albumine, etc.), des minéraux dissous (Na + , K + , Ca ++ , Mg ++ , Cl - , HCO3 - , bon de commande4 --- , DONC4 -- ), composant absorbé à la suite de la digestion (glucose, acides gras, acides aminés), déchets tissulaires (urée, acide urique, créatine, créatinine, sels d'ammonium), sécrétions spéciales (hormones et enzymes), anticorps et gaz dissous (oxygène, azote carboné). Le coefficient de sédimentation des principales protéines plasmatiques varie d'une espèce à l'autre.

L'électrolyte (ion) par litre de sang dans la morue (Gadus callaire) soit 180 ml de sodium (Na + ), 4,9 ml de potassium (K + ), 3,8 ml de magnésium (Mg ++ ), 5,0 ml de calcium (Ca ++ ), 5,3 ml de chlorure (Cl - ), 3,1 ml de phosphate (PO4 --- ). Les concentrations de sodium et de chlorure sont généralement plus faibles chez les téléostéens d'eau douce.

Les requins (Squaliformes) ont des concentrations élevées de Mg++ dans leur sang. Cependant, son sang est légèrement alcalin que le sang des poissons osseux supérieurs (Actinopterygii). La matière dissoute en solution indique le point de congélation qui peut également être mesuré par pression osmotique. À mesure que la pression osmotique du sang augmente, l'eau se propage de la membrane perméable à la solution à faible densité.

Dans les poissons osseux d'eau douce, le point de congélation du plasma est de 0,5 0 C. Pour certains requins d'eau douce et autres poissons (élasmobrans), il est de 1,0 0 C. Pour les poissons osseux marins, la valeur est de 0,6 à 1,0 0 C. La valeur maximale dans les poissons marins l'élasmobranche est de 2,17 0 C. Le point de congélation de l'eau de mer est de 2,08 0 C.

Les poissons ont des protéines plasmatiques plus faibles que les vertébrés supérieurs. Les principales protéines plasmatiques du poisson sont l'albumine (régulatrice de la pression osmotique), les lipoprotéines (transportant les lipides), la globuline (se liant à l'hémipartie), la céruloplasmine (se liant au cuivre), le fibrinogène (qui aide à la formation de caillots sanguins) et l'iodi-uroforine (uniquement présente dans poisson, en ajoutant de l'iode inorganique).

La concentration de protéines plasmatiques chez le poisson est de 2 à 6 g / litre. La présence de faibles taux de fibrinogène et de protéines de type prothrombine n'est pas associée à une coagulation sanguine rapide. Truite arc-en-ciel (Salmo gairdneri) peut survivre au-dessus de 0 0 C. À basse température, le sang de ce poisson coagule. Parce que le sérum des poissons de l'Antarctique contient des glycoprotéines, ils peuvent survivre à -1,9 0 C. Le rapport de l'albumine et de la thréonine dans cette protéine est de 2: 1. Son poids moléculaire est de 2600-33000.

Protéines liant la thyroïde telles que T3 et T4 se trouvent dans le plasma sanguin des poissons. Chez les espèces de cyprinidés, il ajoute de la vitalogénine. Il contient également une variété d'enzymes telles que CPK, phosphatase alcaline (Alk Pase), SGOT, SGPT, LDH, lipase et anhydrase carbonique et leurs co-enzymes.

Si le sérum de certains téléostéens, en particulier Anguilla, certains poissons-chats (Siluridae) et le thon (Thunnis) pousser dans le sang des mammifères puis il montre une réaction d'empoisonnement.

Types de globules sanguins

Les types de cellules sanguines sont mentionnés dans le schéma suivant :

1. Globules rouges/érythrocytes

La plupart des poissons ont des globules rouges avec des noyaux ronds ou rectangulaires situés au centre de la cellule et de couleur rouge jaunâtre. Son nombre varie en fonction de l'espèce, de l'âge, de la saison et des influences environnementales. Sa taille est grande chez Elasmobranche et petite chez Teleost. Dans les espèces d'estuaires telles que Fundulus, il est plus petit que les espèces d'eau douce.

Les globules rouges des téléostéens des grands fonds sont plus gros que les téléostéens communs. Chez des espèces comme Clarias batrachus, Notopterus notopterus, Colisa fasciatus, Tor tor, etc., sa structure est généralement ronde mais en Labéo rohita et Labéo calbasu il est de forme ovale.

Certaines espèces de poissons de l'Antarctique qui vivent dans des zones riches en oxygène à des températures basses et fraîches n'ont pas de globules rouges. De plus, les larves de leptocephalus d'anguilles (Anguilla) et certains poissons d'eau profonde n'ont pas de globules rouges. Leur échange gazeux se fait par diffusion. Les globules rouges du poisson sont ovales, petits et de 6 microns de diamètre, mais chez de nombreux poissons, en particulier le Wrassus (Crenilabrus), les globules rouges mesurent plus de 8 microns de diamètre. Dans Protoptère, il fait 36 ​​microns de diamètre.

Le nombre de globules rouges par mm cube de sang chez le poisson est de 20 000 à 3 000 000. Les poissons inactifs ont un nombre de globules rouges inférieur à celui des poissons actifs.

2. Globule de sang blanc

Il y a eu des recherches considérables sur les globules blancs des poissons, il n'y a donc pas de différence dans leur classification. Le nombre de par mm cube dans le sang des poissons est de 20 000 à 150 000. Il peut s'agir de granulocytes ou d'agranulocytes mais le nombre de granulocytes est plus élevé. Les granulocytes peuvent être divisés en éosinophiles, basophiles et neutrophiles en fonction de leur capacité de coloration.

Les neutrophiles et les éosinophiles ont des propriétés phagocytaires. Les globules blancs agranulaires sont des lymphocytes et des monocytes. Les monocytes produisent des anticorps. On trouve des granulocytes basophiles chez certaines espèces, mais aucune fonction n'a été rapportée.

A. Agranulocytes

(a) Lymphocytes : Différents types de lymphocytes se trouvent dans le sang des poissons. Leurs noyaux sont de forme ronde ou ovale. Les lymphocytes représentent 80 à 90 % du total des globules blancs. Il contient beaucoup de chromatine. Comme les mammifères, les poissons d'eau douce et d'eau salée ont également des lymphocytes grands et petits. Les grandes cellules contiennent de grandes quantités de cytoplasme. Ils n'ont pas de granules dans leur cytoplasme. La fonction principale des lymphocytes est d'augmenter l'immunité en fabriquant des anticorps.

(b) Monocytes : Les monocytes représentent de petites quantités de globules blancs. Cependant, certains poissons n'ont pas de monocytes. On pense qu'ils proviennent des reins et sont visibles lorsqu'un objet indésirable pénètre dans la circulation sanguine. Son cytoplasme est de couleur bleu clair ou violet. Le noyau est fondamentalement grand et a une variété de structures. Sa fonction principale est de détruire les agents pathogènes en cours de phagocytose.

B. Granulocytes

(a) Nutrophiles: La plupart des globules blancs du poisson sont des neutrophiles. Les neutrophiles représentent 5 à 9 % du total des globules blancs dans Solvelinus fontinalis et 25 % chez la truite fario. Ils sont nommés en fonction de la capacité de coloration du cytoplasme. Leurs noyaux sont multilobés mais certains poissons ont des neutrophiles avec des noyaux bilobés.

Dans les frottis sanguins marginaux, le cytoplasme contient des granules roses, rouges ou violets. Leurs noyaux ressemblent à des reins humains. Les neutrophiles réagissent positivement avec la peroxydase et le noir de Soudan. Les neutrophiles sont des phagocytes actifs. Il protège les tissus contre l'inflammation ou les blessures.

(b) Éosinophiles: Les éosinophiles sont généralement ronds et son cytoplasme est granuleux. En solution acide, il montre une couleur orange rose foncé ou rouge orangé. Leurs noyaux sont lobés et présentent une couleur orange foncé à violette.

3. Thrombocyte

Ceci est également appelé plaquette. Ils sont ronds, ovales ou fuselés. Chez les mammifères, cependant, les plaquettes sont en forme de disque. Le sang de poisson contient des plaquettes qui représentent environ la moitié des leucocytes totaux.

Le poisson hareng contient 72,2% de plaquettes de globules rouges et seulement 0,7% de plaquettes chez les téléostéens. Leur cytoplasme est granuleux, le centre est plus alcalin et sa circonférence est de type terne et homogène. En solution alcaline, leur cytoplasme présente une couleur rose ou rouge. Ils aident à la coagulation du sang.

Origine des globules sanguins

Le processus de formation des cellules sanguines et du plasma sanguin est appelé hémopoïèse. Au stade embryonnaire précoce, les cellules sanguines sont produites à partir de la paroi du vaisseau sanguin. Les globules rouges et les globules blancs proviennent d'hémoblastes lymphoïdes ou d'hémocytoblastes et pénètrent dans la circulation sanguine pour mûrir.

Chez les poissons, la rate et les ganglions lymphatiques sont impliqués dans la production de cellules sanguines. Chez les chondrichthyes, les globules rouges proviennent du tissu granulopoïétique, des organes Leidig, des organes épigonaux et rarement des reins. L'organe leidig est composé de tissus blancs et agit comme un tissu de moelle osseuse. Ces tissus se trouvent dans l'œsophage mais leur source principale est la rate. Chez tous ces poissons, si la rate est prélevée, les organes de leidig participent à la production de globules rouges.

Chez les téléostéens, les globules rouges et les granulocytes proviennent des reins (pronéphros) et de la rate. Leur rate a un cortex rouge à l'extérieur et une moelle avec une pulpe blanche à l'intérieur. Les globules rouges sont produits à partir de la région corticale de la rate, tandis que les lymphocytes et certains granulocytes sont produits à partir de la région médullaire.

Les valves spiralées intestinales des chondrichthyes et des Dipnoi produisent également différents types de globules blancs. Chez les poissons osseux supérieurs (Actinopterygii), les globules rouges sont détruits dans la rate. La technique de destruction des cellules sanguines chez les poissons sans mâchoire (Agnathe), le requin pèlerin et les raies n'est pas connu.

Les thrombocytes proviennent du rein mésonéphrotique du poisson, les granulocytes proviennent de la sous-muqueuse, du foie, des gonades et du rein mésonéphrotique du tube digestif.

Chez les requins, les raies et les chimères (chondrichthyes), des globules blancs avec des tissus conjonctifs sont visibles sous la membrane muqueuse de l'œsophage. Chez l'esturgeon (Acipenser), pagaie (Polyodon) et les poissons pulmonaires d'Amérique du Sud, le tissu spongieux lobulaire brun rougeâtre autour du cœur produit des lymphocytes et des granulocytes.

Os du crâne de certains requins (Squaliformes), chimères (Chimaeridae), Gar (Lépisostée) et le cartilage crânien de Bowfin (Amia) peut produire tous les types de cellules sanguines.

Fonction du sang

Comme d'autres vertébrés, les composants cellulaires mixtes du plasma sanguin se trouvent dans les poissons. Il se compose d'un type de tissu conjonctif et d'un fluide non newtonien. Le sang circule dans tout le corps par le système cardiovasculaire. Elle est principalement causée par la contraction du muscle cardiaque. Le sang a différentes fonctions. Les fonctions du sang sont données ci-dessous:

1. Respiration: Le sang joue un rôle important dans le transport de l'oxygène dissous (OD) de l'eau aux branchies (modifications respiratoires) et du dioxyde de carbone (CO2) des tissus aux branchies.

2. Alimentation: Le sang transporte divers nutriments tels que le glucose, les acides aminés, les acides gras, les vitamines et les électrolytes, et les éléments secondaires du tube digestif aux tissus.

3. Excréation: Les déchets produits par le métabolisme sanguin tels que l'urée, l'acide urique, la créatine, etc. sont évacués des cellules. Tous les poissons ont de l'oxyde de triméthylamine dans le sang, mais sa concentration est la plus élevée dans les élasmobranches marins.

La créatine est un type d'acide aminé produit par le métabolisme de la glycine, de l'arginine et de la méthionine. La quantité de créatine dans le plasma sanguin est de 10 à 60 grammes et elle est excrétée par les reins.

4. Homéostasie de la concentration d'eau et d'électrolyte: L'échange d'électrolytes et d'autres molécules se fait par le sang. Le niveau de glucose dans le sang des poissons est considéré comme un indicateur physiologique sensible dans la plupart des cas et il n'y a pas de différence dans le niveau de glucose dans le sang des poissons.

5. Hormones: Il existe différents types d'agents de contrôle dans le sang tels que les hormones et les agents cellulaires ou humoraux (anticorps). Tous ces éléments sont présents à différentes concentrations dans le sang qui sont régulées par la boucle de rétroaction et modifient la concentration et fabriquent les composants nécessaires des différents organes grâce à la synthèse d'hormones et d'enzymes.

Cœur : Structure et fonctions

Le cœur est un dispositif de pompe spécial avec une valve dans le système circulatoire. Dans le cas des poissons, le cœur est un tube plié qui contient trois ou quatre zones agrandies. Le sang amené par les veines voyage du cœur aux branchies par l'aorte ventrale et le cœur contient toujours du dioxyde de carbone (CO2) ou du sang non raffiné. C'est pourquoi le cœur d'un poisson est appelé cœur veineux ou branchial.

Le sang traverse l'arc aortique à l'avant et pénètre dans les branchies pour échanger des composants gazeux à travers le cœur. Chez la plupart des poissons, le cœur est situé immédiatement après les branchies. Dans le cas du téléostéen, le cœur est situé à l'avant du corps plutôt qu'à Elasmobranche. Le cœur est de type primitif chez Elasmobranche chez les poissons. Il est situé dans la cavité péricardique et se compose du sinus veineux, de l'oreillette, du ventricule et d'un cône contractile bien développé.

Certains chercheurs considèrent que l'oreillette et les ventricules sont les chambres du cœur. Certains chercheurs considèrent également que le sinus veineux et le cône artériel sont les cavités du cœur. Dans le cas du poisson, il existe une certaine controverse sur Conus arteriosus et Bulbus aorta. La quatrième chambre de l'élasmobranche est connue sous le nom de cône artériel. Chez Teleost, cependant, il est connu sous le nom de Bulbus arteriosus.

La différence entre le cône artériel et le bulbe artériel est que le cône artériel a un muscle ventriculaire semblable à celui du cœur et que d'innombrables valves y sont disposées en continu, mais le bulbe artériel ne se compose que de fibres musculaires lisses et de tissu élastique. (Boas 1980 Smith 1918 Danforth 1912 Parson 1929 Karandikar et Thakur 1954).

Selon Torrey (1971), un poisson téléostéen (Cyprinus carpio) a à la fois un cône et un bulbe artériel. Selon Kumar (1974) et Santer (1977), le téléostéen n'a que le bulbe artériel. D'autre part, Elasmobranche et Agnatha ont un cône artériel au lieu d'un bulbe artériel.

Le cœur a des ouvertures sino-auriculaires et sino-ventriculaires qui sont contrôlées par une double valve. Le cône a six rangées de valves. Les cônes musculaires et contractiles sont considérés comme de nature primitive. On le trouve chez certains téléostéens inférieurs tels que Acipenser, Polypterus et Lepidosteus.

En plus du cône, le bulbe artériel existe dans le Amia. Il provient de la paroi fibreuse d'une région incontrôlable. Ce type de condition secondaire est observé chez certains téléostéens inférieurs (Clupeiformes). Albula, Tarpon et Mégalops ont des cônes distincts et des rangées de valves transversales. La taille et le poids du cœur varient avec le poids corporel du poisson. La structure du cœur de différents poissons est décrite ci-dessous :

Coeur de Cyclostomes

Lamproie (Pétromyzon) coeur est comme la lettre anglaise 'S'. Il est formé en repliant la face postérieure de la branchie et les vaisseaux sous-intestinaux. Le cœur larvaire se développe comme un conduit rectiligne. Plus tard, ce conduit s'allonge et prend la forme d'un « S » dans un espace restreint. Le cœur se compose du sinus veineux, d'une oreillette et d'un ventricule, et du cône artériel et est recouvert par le péricarde.Une plaque cartilagineuse maintient le péricarde. Le sinus veineux est une chambre à paroi mince qui est exposée à travers une ouverture sinus-auriculaire à une oreillette à paroi mince au sommet. L'oreillette est à nouveau connectée au ventricule à paroi épaisse par l'ouverture oreillette-ventricule.

Coeur de poissons cartilagineux (requin)

Leur cœur est un canal musculaire incurvé qui se compose de la région réceptrice et de la région émettrice. La région réceptrice se compose d'un sinus veineux et d'un atrium dorsalement situé tandis que la partie antérieure contient un ventricule et un cône artériel. Le cœur est recouvert d'une membrane appelée péricarde. La partie dorsale du péricarde est constituée de cartilage basibranche. Le cœur est situé entre les deux rangées de poches branchiales sur la face ventrale du corps du poisson.

Coeur de poissons osseux

(a) Cœur de Tor tor

Le cœur est situé à l'extrémité du septum transversum dans le sac péricardique. Il se compose du sinus veineux, de l'oreillette, du ventricule et du bulbe artériel. Le sinus vénus est une chambre à paroi lisse qui reçoit l'approvisionnement en sang par l'articulation Ductus cuvieri, la veine hépatique commune, un cardinal postérieur et une veine jugulaire inférieure. Les ouvertures de ces vaisseaux sanguins n'ont pas de valves. Le sinus veineux est exposé à l'oreillette par l'ouverture sinus-auriculaire. Dans cette ouverture, une paire de valves semi-lunaires membraneuses sont présentes. Chaque valve a une longue aile pointée vers l'avant de l'atrium.

Cœur de Tor tor A. Structure interne du cœur B. Coupe transversale du cœur

L'oreillette renferme le ventricule dorsalement et est de taille relativement grande avec une surface externe irrégulière. Il est orange et doux comme une éponge et a une cavité étroite s'étendant jusqu'aux ventricules. La paroi spongieuse de l'oreillette présente de nombreux espaces ou cavités recouverts de fibres musculaires s'étendant dans différentes directions. L'ouverture oreillette-ventriculaire contient deux paires de valves semi-lunaires de forme approximativement égale. Chaque valve a une aile courte adjacente à la paroi de l'oreillette et une longue aile adjacente à la paroi ventriculaire, mais la partie étendue des valves pointe vers l'oreillette.

Le ventricule est une chambre musculaire supérieure avec une paroi épaisse et une cavité étroite. Il est associé au bulbe artériel par ouverture ventriculaire-bulbaire. Il y a une paire de valves semi-lunaires dans cette ouverture. Chaque valve a une aile courte adjacente à la paroi ventriculaire et une aile longue adjacente à la paroi du bulbe de sorte que les ailes se croisent. Les valves sont suspendues dans la cavité ventriculaire. La paroi du bulbe est mince et comporte un trou étroit. Dans sa cavité, un mince ruban d'innombrables travées passent parallèlement. Le bulbe s'étend dans l'aorte ventrale en avant.

(b) Cœur d'autres téléostéens

Le cœur des cyprinidés tels que Labeo rohita, Cirrhina mrigala, Catla catla et Schizothorax a la même structure générale que Tor tor. Lebeo rohita, Cirrhina mrigala, et Catla catla ont de gros sinus et une paire d'appendices latéraux (Singh 1960). Chez les deux premières espèces, il est spongieux et fibreux.

Dans Clarias batrachus, Mystus aor, Wallago attu, le sinus veineux est une chambre à paroi mince dans laquelle une paire de valves membraneuses sinus-auriculaires sont situées obliquement le long de l'axe longitudinal du cœur. Une extrémité de la valve dorsale s'étend vers l'avant et atteint la cavité de l'oreillette et y est attachée.

Cœur d'A. Wallago attu B. Catla catla

L'atrium est structurellement de type spongieux, ressemblant à une ruche. L'ouverture du ventricule de l'oreillette a quatre valves, dont deux sont bien développées, tandis que les deux autres sont petites, pas si importantes. Le ventricule a des valves musculaires avancées et deux valves ventriculo-bulbaires de forme semi-lunaire. En cas de Channa striatus, le sinus veineux est petit et il n'y a pas de valve sinus-auriculaire.

Cœur de Clarias batrachus

Notopterus notopterus a 5-7 valves nodulaires dans l'ouverture sinus-auriculaire et Chitala Chitala a 8-10 soupapes. Deux des 4 valves auriculaires-ventriculaires sont de petite taille. Chitala Chitala a un cône artériel musculaire entre les ventricules et le bulbe. En cas de Notoptère, la valve bulbaire ventriculaire est comme un ruban avec une structure étrange et divise la cavité bulbeuse en trois chambres par une paire de septums verticaux.

Travail du coeur

Le sang veineux se rend au cœur, atteint les sinus en appliquant une pression sur la valve semi-lunaire et atteint l'oreillette. Pendant ce temps, les poches des valves se remplissent de sang et la pression créée par la contraction des oreillettes fait gonfler les valves ‍ et obstruer la circulation du sang les unes des autres.

En raison de la pression des quatre valves auriculaires-ventriculaires, le sang atteint le ventricule depuis l'oreillette et dès que possible la cavité ventriculaire se remplit de sang. Pendant ce temps, les valves reçoivent du sang. Ainsi, les valves gonflent et ferment les ouvertures en évitant d'être fermement attachées les unes aux autres. En conséquence, l'écoulement inverse du sang est obstrué. Le sang pénètre ensuite dans le bulbe en appliquant une pression sur la valve ventriculo-bulbaire. À l'intérieur du bulbe, la pression artérielle augmente à nouveau, provoquant le gonflement des valves et la fermeture du passage, obstruant le flux sanguin rétrograde, provoquant l'écoulement du sang vers l'avant à travers l'aorte ventrale.

Contrôle Cardio-Vusculaire

Les poissons contrôlent le système cardio-vasculaire de deux manières, à savoir

Le contrôle cardio-vasculaire aneural est accompli par la réponse directe du muscle cardiaque aux changements de température et à la sécrétion de diverses glandes et aux changements de volume sanguin. La température agit comme un régulateur anural en raison de l'action directe du myocarde sur le stimulateur cardiaque. Chez certaines espèces, une augmentation de la température augmente la fréquence cardiaque, entraînant une augmentation de l'énergie cardiaque. En augmentant le flux sanguin, il est capable de fournir plus d'oxygène au corps. En conséquence, un taux métabolique plus élevé est possible dans l'eau chaude. Le contrôle anural se produit également sous l'influence de certaines hormones comme l'épinéphrine qui stimule la fréquence cardiaque.

Les techniques de contrôle neural se produisent par le dixième nerf carotide (vegus). Le cœur de ces poissons est nervé par une branche du nerf vegus. La stimulation du nerf vegus réduit la fréquence cardiaque des élasmobranches et des téléostéens. Différents types de stimuli tels que la lumière clignotante, le mouvement soudain d'un objet, le toucher ou les vibrations mécaniques réduisent la fréquence cardiaque des poissons. En répondant aux changements environnementaux ou autres, les poissons sont confrontés à certains problèmes lors du maintien de l'équilibre de leur circulation sanguine.

Système artériel de la lamproie

Du ventricule, une grande aorte ventrale émerge et avance à travers les poches branchiales. La base de l'aorte ventrale est légèrement enflée. Certains chercheurs ont nommé cette partie enflée comme le artériel bulbeux. Huit artères branchiales afférentes de l'aorte ventrale pénètrent dans les poches branchiales. Les artères branchiales afférentes se divisent en capillaires dans les branchies. Le sang est prélevé des branchies par huit artères branchiales efférentes.

Chacune des artères branchiales afférentes et efférentes alimente en sang l'hémibranche postérieur d'une poche branchiale et l'hémibranche antérieur de la suivante. Chaque artère branchiale efférente transporte le sang oxygéné de la poche branchiale aux aortes dorsales appariées. Ces paires d'aortes dorsales courent vers l'arrière et se rejoignent pour former une seule aorte dorsale médiane. De cette aorte dorsale naissent des artères segmentaires qui pénètrent dans les myotomes. L'artère segmentaire contient des cellules chromafines dispersées qui représentent la médullosurrénale dispersée. Sa sécrétion est similaire à celle de l'adrénaline des mammifères.

Des artères spéciales sont produites à partir de l'aorte dorsale non appariée et irriguent les intestins, les reins et les gonades. A l'exception des artères branchiales et rénales efférentes, la plupart des autres artères ont des valves à leur origine. Ces valves jouent un rôle important dans l'abaissement de la pression artérielle dans la plupart des artères. Le sang circule vers l'avant par l'aorte ventrale et vers l'arrière par les aortes dorsales appariées et non appariées.

Système veineux de la lamproie

Leur système veineux est constitué d'un réseau complexe de vraies veines et de veines sinusales. Le sang est transporté de la région caudale par une grosse veine caudale. Cette veine se divise en deux veines cardinales postérieures juste à l'entrée de la cavité abdominale. Les veines cardinales recueillent le sang des reins, des gonades et des myotomes et s'ouvrent finalement au cœur par un seul canal cuvieri du côté droit.

Le canal cavitaire gauche ne reste pas à l'âge adulte. Bien que leur présence puisse être remarquée au stade larvaire. Le sang pénètre dans le cœur depuis la région antérieure du corps par une paire de veines cardinales antérieures. En plus de ces veines cardinales antérieures, une grande veine jugulaire inférieure médiane transporte le sang de la musculature de l'entonnoir buccal et des poches branchiales. Il n'y a pas de veine porte rénale chez la lamproie. Cependant, une veine porte hépatique recueille le sang de l'intestin et pénètre dans le foie par un cœur porte contractile. Il existe chez la lamproie un type très simple de système porte qui relie l'hypothalamus à l'hypophyse.

Le sang du foie pénètre dans le cœur par les veines hépatiques. En plus des veines, il existe un réseau spécial du sinus veineux, en particulier dans la région de la tête. Le sinus branchial est un sinus très important et se compose de trois canaux longitudinaux, à savoir :

(1) Le sinus branchial ventral ou le sinus jugulaire ventral

(2) Sinus branchial inférieur situé sous les poches branchiales

(3) Sinus branchial supérieur situé au-dessus des poches branchiales

Tous ces sinus branchiaux sont reliés entre eux par des barres branchiales.

Système artériel des poissons cartilagineux (Scoliodon)

Le système circulatoire des poissons cartilagineux tels que Scoliodon est composé du sang, du cœur, du système artériel et du système veineux. Dans Scoliodon, il existe deux artères distinctes dans le système artériel, à savoir-

Le système artériel de Scoliodon est brièvement décrit ci-dessous :

1. Artères branchiales afférentes de Scoliodon

Les artères branchiales afférentes partent de l'aorte ventrale et transportent le sang sans oxygène vers les branchies pour oxygénation. L'aorte ventrale est située sur la face ventrale du pharynx. Il s'étend jusqu'à la limite postérieure ou arc hyoïde. L'aorte ventrale est divisée en deux branches appelées artères innominées, chacune se redivisant en deux branches pour former les 1ère et 2ème artères branchiales afférentes. Les 3 e , 4 e et 5 e artères branchiales afférentes proviennent de l'aorte ventrale.

Chaque artère afférente provient d'une aorte ventrale par une ouverture indépendante à l'exception des 1ère et 2ème artères branchiales afférentes qui sont exposées à la même ouverture commune.

2. Artères branchiales efférentes de Scoliodon

Les artères branchiales efférentes proviennent des branchies et transportent le sang oxygéné vers différentes parties du corps. L'artère branchiale efférente se divise en vaisseaux sanguins capillaires dans les branchies. Le sang est prélevé des branchies par les artères branchiales efférentes.

Dans Scoliodon, il y a 9 paires d'artères bronchiques efférentes qui sont uniformément réparties de chaque côté. Les 8 premières artères forment une série de quatre boucles complètes autour des quatre premières fentes branchiales.

La 9e artère branchiale efférente recueille le sang de l'hémibranche de la 5e poche branchiale et d'où le sang est versé dans la 4e anse. De plus, le connecteur longitudinal plus court relie les quatre boucles. Ceux-ci sont reconnectés les uns aux autres par un réseau de vaisseaux sanguins longitudinaux commissuraux appelés chaîne hypobranchiale latérale.

Une artère épibranchiale provient de chaque anse branchiale efférente. Les quatre paires d'artères épibranchiales se rejoignent le long de la ligne médio-dorsale pour former l'aorte dorsale. La 9e artère branchiale efférente n'a pas de branche épibranchiale. Cependant, il rejoint la 8ème artère branchiale efférente.

Artères antérieures

La région de la tête reçoit le sang de la 1ère artère branchiale efférente et en partie de l'extrémité proximale de l'aorte dorsale. Les artères suivantes proviennent de la 1ère artère branchiale efférente (efférente hyoïdienne), à ​​savoir.

(c) épibranche hyoïdienne qui obtient le sang d'une branche de l'aorte dorsale.

L'artère externe reçoit le sang de la première anse collectrice et se divise ensuite pour produire une artère mandibulaire ventrale et une artère hyoïde superficielle.

L'artère mandibulaire ventrale produit des branches vers les muscles de la mâchoire inférieure et l'artère hyoïde superficielle qui alimente en sang le 2e muscle contractile ventral, la peau et le tissu sous-cutané sous l'arc hyoïde.

L'artère spiraculaire afférente provient de l'espace médial de l'artère efférente hyoïdienne et pénètre dans la cavité crânienne au fur et à mesure qu'elle progresse vers l'avant en tant qu'artère épibranchique spiraculaire. Juste avant son entrée dans la cavité crânienne, il envoie de grosses artères ophtalmiques au globe oculaire.

Lorsque l'artère épibranchiale spiraculaire pénètre dans la cavité crânienne, elle se connecte à une branche de la carotide interne pour former l'artère cérébrale. Il se divise plus tard pour former une artère cérébrale antérieure et une artère postérieure, qui irriguent le cerveau.

L'artère hyoïdienne épibranchiale avance et pénètre dans la limite postérieure du globe oculaire et acquiert une branche antérieure à partir de l'aorte dorsale. Il se divise plus tard pour produire (1) l'artère stapédienne, qui se divise à nouveau pour former l'artère orbitaire inférieure et l'artère orbitaire supérieure. L'artère orbitaire supérieure avance et pénètre dans le tissu superficiel au-dessus des 6 muscles oculaires et de la capsule auditive.

À partir de l'artère orbitaire supérieure, une grosse artère buccale naît et progresse comme l'artère maxillo-nasale. Quelques branches naissent de l'artère maxillo-nasale et pénètrent dans les muscles de la mâchoire supérieure, le sac olfactif et le rostre. (2) L'artère carotide interne passe vers l'intérieur et pénètre dans le crâne où se divise en deux branches. L'une des branches s'unit à son homologue du côté opposé et l'autre branche s'unit à l'stapédien.

Aorte dorsale et ses branches

Les artères épibranchiales convergent pour former l'aorte dorsale et se déplacent en arrière. Il est situé sur la face ventrale de la colonne vertébrale. Il s'étend jusqu'au bout de la queue comme une artère caudale. L'aorte dorsale le long de la direction antéro-postérieure produit les artères suivantes, à savoir.

(1) Plusieurs artères buccales et vertébrales- qui proviennent de l'avant

(2) Artères sous-clavières-proviennent de la quatrième artère épibranchiale. Une artère épicoracoïde provient de l'artère sous-clavière. L'artère sous-clavière se divise ensuite en trois branches, à savoir-

(i) l'artère branchiale qui pénètre dans la ceinture scapulaire et les nageoires pectorales

(ii) une artère antéro-latérale qui pénètre dans la musculature du corps

(iii) une artère dorso-latérale qui pénètre dans la musculature dorsale

(3) Une grosse artère coeliaco-mésentérique-naît d'une partie postérieure de l'origine de la 4e artère épibranchiale. Il est en outre divisé en deux parties, telles qu'une artère cœliaque plus petite et une plus grande artère mésentérique antérieure

(4) Artère lénogastrique-il provient de la partie postérieure de l'artère ciliaco-mésentérique et se divise en les branches suivantes, à savoir,

(I) une artère ovarienne (chez la femme) ou spermatique (chez l'homme) qui pénètre dans les organes génitaux

(ii) une artère intestinale postérieure - qui pénètre dans la partie postérieure de l'intestin

(iii) une artère gastrique postérieure qui pénètre dans la partie postérieure de l'estomac cardiaque

(iv) une artère splénique qui pénètre dans la rate

(5) Artères pariétales appariées - qui proviennent de la partie postérieure de l'artère sous-clavière. Chaque artère pariétale est divisée en une artère pariétale dorsale et une artère pariétale ventrale.

L'artère pariétale dorsale alimente en sang la musculature dorso-latérale, la colonne vertébrale, la moelle épinière et la nageoire dorsale. L'artère pariétale artérielle alimente en sang les muscles ventraux et le péritoine. À partir de cette artère pariétale appariée, l'artère rénale pénètre dans le rein.

(6) Une paire d'artères iliaques-qui s'étendent jusqu'à la nageoire pelvienne et deviennent les artères fémorales.

Chaîne hypobranchiale

Un réseau d'artères fines provenant de l'anse des extrémités ventrales de l'artère branchiale efférente forme une chaîne hypobranchiale latérale. À partir de celui-ci, quatre vaisseaux sanguins commissuraux se forment et rejoignent la paroi ventrale de l'aorte ventrale pour former une paire d'hypobranches médianes qui sont reliées les unes aux autres par des vaisseaux sanguins transversaux.

En arrière, les hypobranchies médianes s'unissent pour former une artère coracoïde médiane d'où proviennent l'artère coronaire et une artère péricardique. L'artère épicoracoïde commune provient de l'artère péricardique et se divise plus tard en artères épicoracides droite et gauche, chacune étant reliée à une artère sous-clavière.

Système veineux des poissons cartilagineux (Scoliodon)

Le sang désoxygéné provenant de différentes parties du corps retourne au cœur par les veines. La structure des veines diffère des artères qui possèdent des parois minces et fréquemment des valves. Les valves aident à empêcher le reflux du sang. Tout au long des passages du sang, plusieurs veines forment de larges sinus sanguins irréguliers sans parois définies. La présence de sinus sanguins étendus est une caractéristique particulière du système veineux de Scoliodon. Leur système veineux est très complexe. Le système veineux de Scoliodon peut être divisé en les rubriques suivantes :

1.Système cardinal

(i)Système cardinal antérieur,

(ii) Système cardinal postérieur,

2. Système de portail hépatique, et

1. Système cardinal

Le sang retourne au cœur de la partie antérieure du corps à travers les sinus jugulaires et cardinaux antérieurs appariés. Le sang de la région postérieure est reçu par une paire de sinus cardinaux postérieurs. Les sinus cardinaux antérieur et postérieur de chaque côté se combinent pour former un sinus transversal appelé canal cuvieri. Le système cardinal peut être divisé en deux parties, à savoir :

(1) Système cardinal antérieur et

(2) Système cardinal postérieur.

(1) Système cardinal antérieur

Le sang de la région de la tête (cerveau) retourne au cœur par les veines de ce système. Il se compose d'une paire de veines jugulaires internes. Chaque veine jugulaire interne comprend le sinus olfactif, le sinus orbitaire, le sinus post-orbitaire et le sinus cardinal antérieur.

Le sang est transmis par la veine faciale antérieure à partir de la région rostrale et pénètre dans le sinus olfactif. De là, il se dirige vers le sinus orbital. Le sinus orbitaire est exposé au sinus cardinal antérieur à travers le sinus post-orbitaire. Le sinus cardinal antérieur pénètre dans le canal cuvieri. Le sinus cardinal antérieur reçoit le sinus hyoïdien et le 5 sinus branchial nutritif dorsal des branchies.

(2) Système Cardinal Postérieur

La veine caudale recueille le sang de la région de la queue et avance dans le canal hémal.Dans la cavité abdominale, la veine caudale se divise pour former la veine porte-rénale droite et gauche, qui se divise en capillaires sinusoïdaux dans le rein. Sur toute sa longueur, la veine porte-rénale acquiert de petites veines pariétales. Les veines rénales reçoivent le sang des reins puis s'unissent pour former le sinus cardinal postérieur. Les deux sinus cardinaux postérieurs s'ouvrent dans le canal cuvieri.

2. Système de portail hépatique

Un nombre important de petites veines recueillent le sang du tube digestif et de ses glandes associées et fusionnent plus tard pour former la veine porte hépatique. La veine lénogastrique, les veines gastriques antérieure et postérieure se confondent avec la veine porte hépatique.

En effet, les veines gastriques antérieure et postérieure se combinent pour former la veine porte hépatique. Il est divisé en capillaires dans le foie. Le sang est collecté du foie à travers un autre ensemble de capillaires qui ont ensuite fusionné pour former deux gros sinus hépatiques qui sont exposés au sinus veineux.

3. Système cutané

Le système cutané se compose d'une dorsale, d'une ventrale et de deux paires de veines cutanées latérales. La veine cutanée latérale inférieure est reliée à la veine cutanée latérale près du bord antérieur de la nageoire thoracique/pectorale. Chaque veine cutanée latérale est généralement associée à la veine branchiale.

4. Système ventral

Le système ventral est constitué de deux séries de veines, à savoir :

(1) veine ventrale antérieure- qui transporte le sang vers le canal cuvieri par les sinus jugulaires inférieurs et

(2) veine cardinale postérieure- il irrigue le sang par la veine sous-clavière.

Les veines de chaque jugulaire inférieure sont composées des sinus sous-mentaux de la mâchoire inférieure, du sinus hyoïdien et des sinus nutritifs ventraux des branchies. Les veines jugulaires de chaque inférieure sont exposées dans le canal cuvieri. La veine sous-clavière est également exposée dans le canal cuvieri de chaque côté.

Deux grosses veines abdominales latérales sont formées avec une petite veine caudale et deux veines iliaques. La veine abdominale latérale est reliée à la partie postérieure par une veine commissurale. En avant, les veines abdominales latérales fusionnent avec les veines branchiales pour former la veine sous-clavière qui est exposée au canal cuvieri.

Système artériel des téléostéens

L'aorte ventrale avance et dégage quatre paires de vaisseaux sanguins branchiaux afférents dont les troisième et quatrième paires proviennent du même emplacement commun de l'aorte ventrale et alimentent en sang les troisième et quatrième branchies. Ces vaisseaux sanguins se déplacent vers les holobranches de chaque côté et atteignent les capillaires sanguins appariés des lamelles branchiales. Dans les branchies, le sang est oxygéné et le sang est collecté par quatre paires d'artères branchiales efférentes.

Disposition de la circulation sanguine des poissons osseux

Chaque arc branchial contient un vaisseau sanguin efférent, les deux premiers d'entre eux proviennent dorsalement des branchies et se connectent pour former le premier vaisseau sanguin épibranchial. Les artères épibranchiales des deux côtés s'étendent vers l'arrière et se rejoignent pour former l'aorte dorsale. Les troisième et quatrième vaisseaux sanguins branchiaux efférents proviennent de l'holobranche correspondante et se rejoignent pour former un court second vaisseau sanguin épibranchial qui s'ouvre dans l'aorte dorsale.

Une courte artère carotide commune provient du premier vaisseau sanguin branchial efférent, fait saillie et se divise quelque peu pour former une carotide externe et une artère carotide interne. L'artère carotide près de sa base reçoit le sang d'une artère pseudobranchiale efférente provenant de la pseudobranche. Une artère cérébrale est générée à partir de l'artère carotide commune et alimente le cerveau en sang. L'artère carotide externe se divise en de nombreuses branches et alimente en sang l'opercule, la région auditive et les muscles de la mâchoire.

L'artère carotide interne alimente en sang le museau et la région optique. Une petite branche est formée à partir de l'artère carotide interne et va le long de la ligne médiane vers l'avant et se joint à la branche venant de l'autre côté pour former la circulas cephalicus. L'aorte dorsale s'étend postérieurement sous la colonne vertébrale. L'artère sous-clavière naît de l'aorte dorsale juste derrière la deuxième artère épibranchiale et alimente en sang les nageoires pectorales.

L'artère coeliaco-mésentérique naît de l'aorte dorsale juste derrière l'artère sous-clavière et progresse un peu plus loin, se divisant en deux branches appelées artères coeliaque et mésentérique. L'artère cœliaque alimente en sang la région antérieure de l'intestin. D'autre part, l'artère mésentérique dégage une branche et fournit du sang au foie, à la rate, aux gonades et au reste du tube digestif.

L'aorte dorsale traverse le rein et produit quelques paires d'artères rénales sur sa face latérale. L'une de ces paires atteint les deux nageoires pelviennes, puis l'aorte dorsale continue vers l'arrière, devenant connue sous le nom d'artère caudale le long du milieu du canal hémal et dégage quelques paires d'artères segmentaires qui se développent dans le muscle au cours de son parcours. .

La description ci-dessus représente un arrangement idéal du système artériel chez les téléostéens. Cependant, certaines variations dans les artères peuvent être observées dans différentes espèces d'eau douce, telles que les quatre paires d'artères branchiales afférentes apparaissent dans le Catla catla qui proviennent de manière indépendante. Cependant, dans Mystus aor, Rita rita, Tor tor, Clarias batrachus, Heteropneustes fossilis, Wallago attu, Chitala chitala, les troisième et quatrième artères de chaque côté proviennent du même lieu commun. Chez un très petit nombre d'espèces de poissons, comme Rita rita et Heteropneuste fossilis, la deuxième paire d'artères afférentes provient de la même manière commune de l'aorte ventrale.

Chez certaines espèces, comme le Catla catla, Tor tor ont une pseudobranche qui provient de la première artère branchiale efférente et reçoit un apport sanguin par l'artère pseudobranchiale afférente. Le sang est collecté par l'artère pseudobranchiale afférente qui se connecte à l'artère carotide interne. Mystus aor n'a pas de pseudobranche. Dans ce cas, la base de l'artère carotide interne est gonflée pour former un labyrinthe.

Le tube digestif et ses glandes associées reçoivent un apport sanguin des branches de l'artère coeliaco-mésentérique. Les gonades reçoivent le sang des artères coeliaco-mésentériques ou mésentériques postérieures.

Système veineux de Teleost

Le sang est prélevé de la tête par les veines jugulaires externe et interne qui se combinent de chaque côté pour former la veine antérieure. Les veines jugulaires internes reçoivent un apport sanguin des régions prémaxillaire, nasale et oculaire. Les veines jugulaires externes, quant à elles, recueillent le sang des régions maxillaire et mandibulaire.

La veine cardinale antérieure reçoit le sang des veines operculaires et sous-clavières avant de s'ouvrir dans le canal cuvieri. Une seule veine jugulaire inférieure recueille le sang de la surface ventrale du pharynx et est exposée au sinus veineux.

Il y a une seule veine cardinale postérieure dans le téléostéen qui atteint le rein droit. Les veines rénales provenant des deux reins sont exposées à la veine cardinale postérieure et se dirigent vers l'avant et sont exposées dans le sinus veineux.

Le sang provenant de la queue est collecté par les veines caudales qui gagnent des veines segmentaires et sont exposées aux reins. Les veines portes hépatiques recueillent le sang de différentes régions du tube digestif, de la rate, de la vessie natatoire et des gonades et atteignent le foie. Plus tard, deux veines hépatiques sont générées à partir du foie et irriguent le sinus veineux.

Dans Tortor, ce système veineux représente le système veineux idéal des téléostéens. Cependant, certaines variations du système veineux peuvent être observées chez différentes espèces de poissons d'eau douce. Les veines jugulaires inférieures ne sont généralement pas appariées. Mais chez certains poissons, comme Clarias batrachus, ont deux veines jugulaires inférieures. Dans Tor tor, Catla catla, Wallago attu, les veines cardinales postérieures ne sont pas appariées. Cependant, dans Clarias batrachus il est jumelé. Bien que la veine cardinale postérieure droite soit plus développée chez cette espèce.

Système lymphatique des poissons téléostéens

Comme les autres vertébrés, les poissons collectent la lymphe de toutes les parties du corps à travers un système composé de conduits et de sinus appariés et non appariés, qui retournent finalement dans la circulation sanguine principale. Les vertébrés supérieurs ont des ganglions lymphatiques mais sont absents chez les poissons.

Le système lymphatique de la lamproie et de la myxine (Cyclostomata) se caractérise par des connexions plus nombreuses et plus diffuses avec le système circulatoire sanguin que celles des autres groupes de poissons. En raison de cette connexion étroite, les vaisseaux sanguins sont appelés le système hémolymphe. La lamproie et la myxine ont un gros sinus lymphatique abdominal qui pénètre dans les canaux lymphatiques des reins et des gonades.

Il y a plusieurs ouvertures de valve dans les sinus de la veine cardinale. Les valves permettent au flux lymphatique de pénétrer dans les veines et empêchent le reflux du sang veineux dans les sinus lymphatiques. La région headcervical de la lamproie contient des sinus lymphatiques superficiels et profonds où les valves d'un sinus lymphatique péribranchial sont reliées aux veines jugulaires.

Dans l'Elasmobranche, le système lymphatique contient beaucoup de vaisseaux lymphatiques que les sinus, mais les cyclostomes et les ostéichthyens ne contiennent pas de lymphe contractile « cœur ».

Le tronc lymphatique sous-vertébral est situé dans le canal hémal des vertèbres de la queue qui recueille les fluides lymphatiques de la région de la queue. Il fusionne ensuite dans le canal lymphatique abdominal qui forme un réseau de vaisseaux sanguins avec le système lymphatique.

Les vaisseaux collecteurs de lymphe de la musculature segmentaire et des organes intestinaux s'écoulent dans le tronc lymphatique sous-intestinal qui à son tour s'ouvre dans les sinus cardinaux près du site d'origine de l'artère sous-clavière de l'aorte. Les troncs lymphatiques subvertébraux s'étendent dans la tête et où ils collectent la lymphe des régions crâniennes et branchiales.

On pense que le système lymphatique des poissons est plus susceptible de provenir des veines que de la partie artérielle du système circulatoire sanguin. Chez Elasmobranchii, Chondrostei et Holostei, la complexité de sa croissance, de son développement et de son nombre augmente progressivement.

Chez les téléostéens, la disposition des vaisseaux lymphatiques est meilleure que celle des vertébrés terrestres, et les branches des canaux lymphatiques sous-cutanés sont plus étendues. La lymphe de la région de la tête s'accumule dans les sinus ramifiés et s'écoule dans les sinus sous-scapulaires de la région pectorale, où elle est unie par le liquide des trois principaux canaux lymphatiques du corps - les troncs lymphatiques sous-cutanés dorsal, latéral et vertébral .

Le tronc lymphatique sous-musculaire neural, artériel et hémal recueille les fluides lymphatiques de la musculature corporelle. D'autre part, les canaux lymphatiques des organes viscéraux se divisent et forment des systèmes superficiels et profonds. Le canal lymphatique viscéral profond absorbe la graisse de la muqueuse intestinale et la transporte vers le tronc lymphatique ciliaco-mésentérique où les canaux lymphatiques restants sont probablement connectés au tronc sous-vertébral.

La lymphe pénètre dans le conduit lymphatique para-rénal apparié à partir de la vessie, de la vésicule biliaire, de la partie abdominale du rein et d'autres organes des cavités corporelles et se termine ensuite dans le sinus péricardique.

Dans Actinopterygii, la lymphe atteint la circulation sanguine principale par le sinus lymphatique antérieur (céphalique), qui s'ouvre dans la veine cardinale, et de telles conditions peuvent être observées chez le congre (Comger) et l'anguille d'eau douce (Anguilla).

L'ouverture du sinus lymphatique antérieur reliant le sang et le système lymphatique, existe également dans la veine jugulaire, comme on le voit chez certains poissons murènes (Muraena), et à Brochet (Esox), ou dans les veines cardinales postérieures comme chez certains membres de la famille des salmonidés (Salmö).

Dans le congre (Congre) et l'anguille d'eau douce (Anguilla), un faux cœur lymphatique est situé dans le sinus céphalique et maintient le flux lymphatique intact grâce au mouvement des branchies, mais un véritable cœur lymphatique avec des valves et des fibres contractiles du muscle cardiaque se produit dans la région caudale des deux Anguilla et Salmö.

Une petite structure aplatie en forme de cloque apparaît dans l'hypurale sur la face ventrale de la dernière vertèbre du vrai cœur lymphatique, qui est recouverte de muscles et de peau. Ils entrent en contact avec les canaux lymphatiques et les veines caudales du corps et sont à double chambre et valvulés, ils sont censés favoriser le flux veineux.

Le sang de poisson comme transporteur de gaz

L'oxygène se propage d'un liquide à un autre très lentement. Des globules rouges sont apparus chez les poissons et autres vertébrés pour atteindre une efficacité élevée dans le transport des gaz. C'est pourquoi un volume de sang peut transporter 15 à 25 fois plus d'oxygène que l'eau. 99% de globules rouges et 1% de plasma contribuent à ce transport d'oxygène. Les globules rouges des poissons et autres vertébrés contiennent un type de pigment appelé hémoglobine. En sa présence, le sang devient rouge et acquiert la capacité de transporter l'oxygène. Chez la plupart des vertébrés, le poids moléculaire d'une hémoglobine est d'environ 65 000. La capacité de transport d'oxygène de l'hémoglobine de certains poissons est donnée dans le tableau ci-dessous :


Activation vasodilatatrice par l'ATP et l'adénosine

L'adénosine se lie aux récepteurs purinergiques P1 tandis que l'ATP se lie aux récepteurs P2 (Ralevic & Burnstock, 1998). L'effet vasodilatateur de l'adénosine (Ray et al. 2002 Mortensen et al. 2009b Nyberg et al. 2010) et ATP (McCullough et al. 1997 Marteau et al. 2001 Mortensen et al. 2009une Crécelius et al. 2011) se sont avérés être médiés en partie par la formation de NO et de prostanoïdes (Fig. 3). Comme l'ATP est dégradé rapidement par les nucléotidases liées à la membrane et solubles dans le système vasculaire (Gordon, 1986 Yegutkin, 2008), une explication de la convergence de la signalisation en aval pourrait être que l'effet vasodilatateur de l'ATP est médié par l'adénosine. Cependant, l'inhibition des récepteurs P1 ne réduit pas la réponse vasodilatatrice à la perfusion intra-artérielle d'ATP chez l'homme (Rongen et al. 1994 Mortensen et al. 2009b Kirby et al. 2010), suggérant que l'effet vasodilatateur de l'ATP intravasculaire est indépendant de l'adénosine. Cette suggestion est également en accord avec les observations de cellules endothéliales isolées démontrant une puissance similaire de l'ATP et de l'agoniste spécifique du récepteur P2Y UTP (da Silva et al. 2009 Raqeeb et al. 2011). Fait intéressant, contrairement à l'effet vasodilatateur indépendant de l'adénosine de l'ATP intravasculaire, il a été suggéré que l'application extraluminale d'ATP aux artérioles perfusées par le sang dépend de l'action de l'adénosine sur les récepteurs P1 (Duza & # x00026 Sarelius, 2003). Cette divergence entre les mécanismes sous-jacents à la vasodilatation interstitielle et intravasculaire induite par l'ATP est susceptible de refléter des différences dans l'expression des récepteurs et/ou la capacité de dégradation des nucléotides dans les deux compartiments, mais des preuves supplémentaires sont nécessaires pour clarifier l'interaction de l'adénosine et de l'ATP dans les voies intravasculaire et intravasculaire. Espace interstitiel.

UNE, les concentrations musculaires interstitielles de nitrite et de nitrate (NOx) et de 6-PGF1α pendant les conditions de base et la perfusion d'adénosine interstitielle par des sondes de microdialyse. * Significativement différent de la référence (P < 0,05). B, effet de l'adénosine sur la libération de NO du muscle squelettique et des cellules endothéliales microvasculaires. *Formation importante (P < 0,05). C, effet de l'adénosine sur la libération de 6-PGF1α par les cellules endothéliales des muscles squelettiques et microvasculaires. *Formation importante (P < 0,05). Adapté de Nyberg et al. (2010).


Contributions d'auteur

DL et XY ont conçu, dirigé et supervisé le projet. TH, XY et DL ont rédigé le manuscrit. MM, DH, MS et NE ont conçu et mené des expériences sur des souris knock-out. NR, RW et PL ont mené les expériences de microarray d'expression génique. TH, QM, DJ, BC et SY ont effectué les analyses. DL, XY, JZ, BZ, AJ, CO, RV et PM ont dirigé la conception des approches d'analyse. Tous les auteurs ont participé à la révision et à l'édition du manuscrit. Tous les auteurs ont lu et approuvé la version finale du manuscrit.


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