SECTION 5.3
Circulation hépatique porte et fœtale
Suivez la circulation hépatique porte et les shunts fœtaux, et expliquez la fonction de chacun.
Apprendre
La majeure partie du système circulatoire suit un schéma simple : cœur, artère, lit capillaire, veine, cœur. Deux dispositions particulières modifient ce schéma de façon utile. Le système hépatique porte place deux lits capillaires en série : le sang des organes digestifs traverse donc le foie avant de revenir au cœur, ce qui permet au foie de traiter les nutriments absorbés et d’éliminer les substances nocives avant qu’elles n’atteignent le reste du corps. La circulation fœtale résout un autre problème : avant la naissance, les poumons et le tube digestif ne sont pas fonctionnels ; l’oxygène et les nutriments viennent donc du placenta. Le sang est donc dirigé par trois shunts qui contournent les poumons et le foie. Ces deux dispositions illustrent le même principe déjà rencontré — la structure est adaptée à la fonction — et toutes deux changent après la naissance ou en cas de maladie.
Concepts et thèmes clés
Systèmes portes : deux lits capillaires en série
Dans un circuit standard, le sang traverse un seul lit capillaire entre une artère et une veine. Un système porte est différent : le sang traverse deux lits capillaires en série avant de revenir au cœur. Le premier lit recueille des substances d’une région, et le second les traite dans un organe avant que le sang ne poursuive. Cette conception est utile quand un organe doit inspecter ou modifier le sang avant qu’il atteigne la circulation générale. Le système hépatique porte en est l’exemple principal, mais une disposition porte plus réduite existe aussi dans le rein. Les systèmes portes montrent que l’arbre vasculaire n’est pas un schéma figé, mais un ensemble de solutions à des problèmes de distribution.
Par exemple : Un médicament avalé et absorbé dans l’intestin traverse le foie avant d’atteindre le reste du corps : c’est pourquoi certains sont partiellement inactivés lors de ce premier passage.
La circulation hépatique porte
Le sang quittant l’estomac, les intestins, la rate et le pancréas est recueilli par des veines qui s’unissent pour former la veine porte hépatique. Ce vaisseau entre dans le foie et se divise en sinusoïdes, les capillaires larges et perméables décrits à la section 5.1. Le sang y circulant lentement, les cellules hépatiques absorbent glucose et acides aminés pour les stocker ou les transformer, éliminent toxines, médicaments et bactéries, et libèrent les protéines plasmatiques. Le sang transformé quitte ensuite le foie par les veines hépatiques, qui se jettent dans la veine cave inférieure et le ramènent au cœur. Le foie reçoit donc du sang de deux sources : du sang oxygéné par l’artère hépatique, et un sang riche en nutriments et désoxygéné par la veine porte. Cette double irrigation reflète son double rôle de transformateur métabolique et d’organe dépendant de l’oxygène.
Par exemple : Dans la cirrhose, le tissu cicatriciel obstrue les sinusoïdes, la pression portale monte et le sang emprunte des voies alternatives, ce qui peut dilater les veines de l’œsophage.
Le problème fœtal et le placenta
Avant la naissance, le fœtus ne peut utiliser ses poumons ni son tube digestif. Ses poumons sont remplis de liquide et n’échangent pas encore de gaz, et son intestin ne reçoit aucun aliment. L’oxygène et les nutriments viennent donc de la mère par le placenta, organe temporaire où les circulations fœtale et maternelle sont proches et où les substances passent sans que les deux sangs se mélangent. Le sang fœtal se rend au placenta par les artères ombilicales et en revient par la veine ombilicale. Le placenta étant la source de sang oxygéné, la circulation fœtale est agencée pour envoyer ce sang en priorité au cerveau, au cœur et au foie, et moins aux poumons, qui n’en ont pas encore besoin. Ce routage préférentiel est assuré par trois shunts et par la position des vaisseaux ombilicaux.
Par exemple : L’hémoglobine fœtale fixe l’oxygène plus fortement que l’hémoglobine adulte, ce qui aide le fœtus à extraire l’oxygène d’un sang placentaire relativement pauvre.
Les trois shunts fœtaux
Trois raccourcis dirigent le sang fœtal autour d’organes qui ne fonctionnent pas encore. Le ductus venosus relie la veine ombilicale à la veine cave inférieure, permettant à la majeure partie du sang de contourner les sinusoïdes hépatiques et d’atteindre rapidement le cœur. Le foramen ovale est une ouverture entre les atria droit et gauche ; la pression dans l’atrium droit étant plus élevée avant la naissance, le sang passe de droite à gauche, contournant la circulation pulmonaire. Le ductus arteriosus relie le tronc pulmonaire à l’aorte : le sang qui entre tout de même dans le ventricule droit est ainsi détourné des poumons vers la circulation systémique. Ensemble, ces shunts font que le sang oxygéné du placenta atteint le cerveau et le cœur avec un minimum de dilution, et que les poumons non fonctionnels ne sont pas surchargés.
Par exemple : Un bébé né avec un canal artériel persistant voit le sang continuer de passer de l’aorte vers l’artère pulmonaire, ce qui augmente le travail du cœur et des poumons.
Ce qui change à la naissance
À la naissance, deux événements commencent simultanément : les poumons se remplissent d’air et le cordon ombilical est clampé. La respiration dilate les poumons et abaisse la résistance des vaisseaux pulmonaires : davantage de sang afflue aux poumons et la pression dans l’atrium droit chute. En même temps, le clampage du cordon supprime la circulation placentaire, ce qui réduit le débit dans le ductus venosus et élève la pression dans l’atrium gauche. Le foramen ovale se ferme donc, la pression atriale gauche dépassant désormais la droite. Le ductus arteriosus se ferme en réponse à l’élévation de l’oxygène et à la baisse des prostaglandines. Les jours et semaines suivants, ces ouvertures se scellent et deviennent des ligaments ou des dépressions, laissant le schéma adulte de deux circulations séparées. La non-fermeture d’un shunt constitue une cardiopathie congénitale.
Par exemple : Si le canal artériel ne se ferme pas, un médicament comme l’indométacine peut être utilisé pour favoriser la fermeture ; s’il doit rester ouvert, on administre au contraire des prostaglandines.
Faits clés à retenir
- Un système porte fait traverser au sang deux lits capillaires en série avant son retour au cœur.
- La veine porte hépatique transporte un sang riche en nutriments des organes digestifs et de la rate vers les sinusoïdes hépatiques pour traitement.
- Le placenta fournit oxygène et nutriments au fœtus ; la veine ombilicale apporte le sang oxygéné et les artères ombilicales emportent le sang désoxygéné.
- Trois shunts fœtaux contournent des organes non fonctionnels : le ductus venosus (foie), le foramen ovale et le ductus arteriosus (poumons).
- À la naissance, l’expansion pulmonaire et le clampage du cordon inversent les pressions atriales et élèvent l’oxygène, fermant les shunts.
Exemple · Suivez le sang fœtal depuis le placenta. Le sang oxygéné revient par la veine ombilicale. La majeure partie passe par le ductus venosus, contournant le foie, et entre dans la veine cave inférieure. Dans l’atrium droit, la pression plus élevée pousse le sang par le foramen ovale vers l’atrium gauche : il atteint donc le ventricule gauche et l’aorte sans passer par les poumons. Ce sang irrigue d’abord le cerveau et le cœur. Le sang revenant de la partie supérieure entre dans le ventricule droit et est détourné par le ductus arteriosus vers l’aorte, contournant les poumons. Le sang désoxygéné retourne au placenta par les artères ombilicales. À la naissance, la respiration et le clampage du cordon ferment ces voies.
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Lisez un thème à la fois. Ces notes expliquent les mécanismes et les relations derrière les faits clés.
Systèmes portes : deux lits capillaires en série
Un système porte se définit par la présence de deux lits capillaires en série, le second traitant un sang déjà passé par le premier. Le système hépatique porte en est l’exemple principal : le premier lit capillaire se situe dans la paroi des organes digestifs, où nutriments et toxines sont absorbés, et le second dans le foie, où ils sont traités. Cette disposition est efficace car elle inspecte tout ce qui est absorbé avant la circulation générale. Elle explique aussi pourquoi le foie reçoit à la fois un apport riche en nutriments et un apport artériel : il a besoin des nutriments pour son travail et d’oxygène pour l’accomplir. Lorsque le tissu hépatique est lésé, la résistance du second lit augmente, la pression reflue dans la veine porte et des voies alternatives se développent.
La circulation hépatique porte
La veine porte hépatique est formée par l’union des veines drainant estomac, intestin grêle et côlon, rate et pancréas. Elle transporte un sang riche en produits de la digestion mais pauvre en oxygène, car il a déjà traversé les lits capillaires de ces organes. Dans le foie, la veine porte se divise en sinusoïdes, capillaires larges et fenêtrés qui donnent aux cellules hépatiques un accès direct au sang. Là, le foie accomplit plusieurs tâches à la fois : stocker le glucose sous forme de glycogène, transformer les acides aminés, stocker vitamines et fer, dégrader médicaments et toxines, et éliminer les bactéries venues de l’intestin. Le sang traité sort par les veines hépatiques vers la veine cave inférieure. Le foie étant situé entre l’intestin et le cœur, il est le premier organe à voir tout ce qui est absorbé.
Le problème fœtal et le placenta
La circulation fœtale est la solution d’un problème temporaire : les organes qui, plus tard, oxygéneront le sang et absorberont les nutriments ne sont pas encore en service. Les poumons sont collabés et remplis de liquide, et le tube digestif n’a rien à digérer. Le placenta assume les deux rôles, jouant à la fois le rôle de poumon et d’intestin. Le sang fœtal l’atteint par les artères ombilicales et en revient par la veine ombilicale. L’oxygène y étant obtenu, le contenu en oxygène du sang fœtal est maximal dans la veine ombilicale et diminue à mesure qu’il traverse les tissus fœtaux. La circulation est agencée pour envoyer d’abord le sang le mieux oxygéné au cerveau et au cœur, car ces organes tolèrent mal le manque d’oxygène. L’hémoglobine fœtale, de plus forte affinité pour l’oxygène, aide à extraire l’oxygène du sang maternel à travers le placenta.
Les trois shunts
Chaque shunt résout un problème précis. Le ductus venosus épargne au foie un débit dont il n’a pas besoin et accélère l’arrivée du sang oxygéné au cœur. Le foramen ovale laisse le sang passer directement de l’atrium droit à l’atrium gauche : le ventricule gauche se remplit et la circulation systémique, surtout le cerveau et le cœur, reçoit un sang oxygéné. Le ductus arteriosus offre un second contournement pour le sang qui entre tout de même dans le ventricule droit, l’envoyant dans l’aorte plutôt que dans des poumons non fonctionnels. Les trois fonctionnent ensemble comme un système de routage, et leur effet combiné est que les poumons fœtaux ne reçoivent que le sang nécessaire à la survie de leur tissu. C’est pourquoi la circulation pulmonaire fœtale est à faible débit, et pourquoi les vaisseaux pulmonaires sont constrictés avant la naissance.
Ce qui change à la naissance
La naissance est un changement soudain de tout le plan circulatoire. La première respiration dilate les poumons, l’oxygène y entre et les vaisseaux pulmonaires se dilatent : la résistance au flux pulmonaire chute fortement. Davantage de sang traverse donc les poumons et revient à l’atrium gauche, où la pression monte. En même temps, le clampage du cordon arrête le flux placentaire : moins de sang atteint l’atrium droit, dont la pression baisse. Le foramen ovale étant un volet, l’inversion du gradient de pression le ferme. Le ductus arteriosus se constricte en réponse à l’élévation de l’oxygène et à la baisse des prostaglandines et se scelle généralement en quelques jours. Le ductus venosus se ferme quand son débit s’arrête. Ces fermetures transforment le routage fœtal en disposition adulte en série, et la non-fermeture constitue une cardiopathie congénitale fréquente.
Explorer le schéma
Commencez par la vue d’ensemble, puis sélectionnez une structure numérotée. Comparez les illustrations complémentaires pour relier forme et fonction.
Deux réseaux capillaires en série
Mouvement réduit · utilisez le curseur pour explorer chaque état.
Habituellement formée par les veines mésentérique supérieure et splénique.
Schéma pédagogique · principales voies sélectionnées, non à l’échelle. L’animation illustre un trajet ralenti ou une comparaison, pas la physiologie ni une évolution pathologique en temps réel.
Relier les illustrations aux idées clés
SYSTÈME PORTE · deux lits capillaires en série
Les capillaires intestinaux absorbent, les sinusoïdes hépatiques traitent, puis le sang revient au cœur.
SHUNTS FŒTAUX · ductus venosus, foramen ovale, ductus arteriosus
Ils contournent foie et poumons et envoient d’abord le sang oxygéné au cerveau et au cœur.
CHANGEMENTS À LA NAISSANCE · la respiration et le clampage ferment les shunts
La résistance pulmonaire baisse et les pressions atriales s’inversent, passant au plan adulte en série.
Concepts clés définis
- Système porte
- Une disposition vasculaire à deux lits capillaires en série avant le retour du sang au cœur.
- Veine porte hépatique
- La veine transportant le sang riche en nutriments des organes digestifs et de la rate vers le foie.
- Veine hépatique
- Une veine transportant le sang traité du foie vers la veine cave inférieure.
- Sinusoïde
- Un capillaire large et perméable laissant passer protéines et cellules, présent dans le foie.
- Placenta
- L’organe temporaire où les circulations fœtale et maternelle échangent des substances sans se mélanger.
- Veine ombilicale
- Le vaisseau transportant le sang oxygéné du placenta vers le fœtus.
- Artères ombilicales
- Les vaisseaux transportant le sang désoxygéné du fœtus vers le placenta.
- Ductus venosus
- Un shunt fœtal reliant la veine ombilicale à la veine cave inférieure, contournant le foie.
- Foramen ovale
- Une ouverture fœtale entre les atria laissant le sang contourner les poumons.
- Ductus arteriosus
- Un shunt fœtal reliant le tronc pulmonaire à l’aorte, contournant les poumons.
- Hémoglobine fœtale
- Une forme d’hémoglobine à plus forte affinité pour l’oxygène que l’hémoglobine adulte.
- Ligament veineux
- Le vestige du ductus venosus après sa fermeture.
- Fosse ovale
- La dépression laissée par le foramen ovale fermé.
- Ligament artériel
- Le vestige du ductus arteriosus après sa fermeture.
Approfondir · exemple guidé
Acheminer le sang oxygéné chez le fœtus
- Recevez l’oxygène au placenta. Les sangs maternel et fœtal sont proches : oxygène et nutriments passent dans le sang fœtal sans que les deux se mélangent.
- Revenez par la veine ombilicale. Le sang oxygéné va du placenta au fœtus par la veine ombilicale, seul vaisseau fœtal transportant un sang bien oxygéné.
- Contournez le foie. La majeure partie de ce sang passe par le ductus venosus dans la veine cave inférieure, évitant les sinusoïdes hépatiques encore inutiles.
- Contournez les poumons. Dans l’atrium droit, la pression plus élevée dirige le sang par le foramen ovale vers l’atrium gauche : il atteint donc le ventricule gauche et l’aorte sans passer par les poumons.
- Délivrez au cerveau et au cœur, et fermez les voies à la naissance. L’aorte envoie d’abord ce sang au cerveau et au cœur. Le sang revenant de la partie supérieure est détourné par le ductus arteriosus. À la naissance, la respiration et le clampage du cordon inversent les pressions atriales et ferment les shunts.
Expliquez avec vos mots · Expliquez pourquoi le fœtus a besoin de shunts et pourquoi ils sont inutiles après la naissance.
Révéler un exemple de réponse
Avant la naissance, les poumons sont remplis de liquide et n’échangent pas de gaz, et l’intestin ne reçoit pas d’aliments : oxygène et nutriments viennent donc du placenta. Le sang doit donc être détourné des poumons et acheminé rapidement au cerveau et au cœur. Le ductus venosus contourne le foie, le foramen ovale et le ductus arteriosus contournent les poumons, et l’hémoglobine fœtale extrait efficacement l’oxygène. À la naissance, l’air entre dans les poumons, la résistance pulmonaire baisse et le clampage du cordon supprime l’apport placentaire. Le sang circule désormais vers les poumons pour les échanges gazeux et les shunts se ferment. Les laisser ouverts enverrait le sang dans le mauvais sens et surchargerait cœur et poumons.
Vérifier
Répondez à trois questions de cette section : une facile, une intermédiaire et une difficile. Si vous en manquez une, une nouvelle série vous est proposée avec les explications de l’essai précédent.
S’entraîner sur cette sectionVoir toutes les questions et filtrer par difficulté ou niveau de BloomRéférences et état de révision
OpenStax, Anatomy and Physiology 2e, 20.5 Circulatory Pathways (hepatic portal and fetal circulation); Tortora & Derrickson, Principles of Anatomy and Physiology, 12e, ch. 21. Author review only; medical and French-language expert review pending.
Schémas pédagogiques originaux. Les textes anglais et français sont relus par l’auteur pour l’étude ; la révision par des spécialistes d’anatomie et de langue française reste à faire. Les questions sont des exercices, pas un examen noté.
La progression d’entraînement est enregistrée sur cet appareil pour l’apprenant actuel.