Ce travail avait pour but de déterminer, chez le rat vigil, le rôle de l'innervation sympathique dans le contrôle de l'hémodynamique cérébrale 1/ au cours d'une période d'activité normale d'environ 4 heures, et 2/ lors d'une augmentation aiguë de la pression artérielle (PA) induite par un stress émotionnel (jet d'air). Les débits sanguins dans les artères carotides internes (DSCa) ont été mesurés grâce à des sondes Doppler chroniquement implantées, chez des rats intacts ou ayant subi l'exérèse unilatérale du ganglion cervical supérieur. Le stress induit une élévation brusque et importante de la PA qui s'accompagne d'une hyperémie et d'une vasodilatation beaucoup plus marquées du côté dénervé que du côté innervé. Dans les conditions de base, l'analyse spectrale révèle une augmentation de la variabilité du DSCa du côté dénervé. La cohérence entre les deux DSCa, qui fournit un index de corrélation linéaire dans le domaine fréquentiel, a été calculée avant (cohérence ordinaire) et après élimination mathématique de l'influence de la PA (cohérence partielle). Les cohérences ordinaire et partielle sont diminuées par la sympathectomie unilatérale dans une bande de fréquences comprises entre 0,01 et 0,1 Hz. Ceci suggère un rôle modulateur important de l'innervation sympathique vis-à-vis de ces fluctuations lentes des DSCa. Ces résultats montrent que chez le rat vigil, l'innervation sympathique exerce un rôle protecteur de la circulation cérébrale face aux augmentations de PA au cours du stress émotionnel. Par ailleurs, cette innervation module des fluctuations spontanées lentes du débit sanguin cérébral qui ne sont pas directement reliées aux fluctuations de la PA.

Chez le rat, un index spontané de mesure de la sensibilité du contrôle baroréflexe de l'activité nerveuse sympathique (ANS) a été développé, validé et appliqué. Il est fondé sur le calcul du gain de la fonction de transfert entre la pression artérielle et l'ANS, à la fréquence cardiaque.<br /><br />L'entraînement cardiaque, chez l'animal anesthésié, révèle que ce gain n'est pas influencé par les variations du rythme cardiaque. En mesurant l'ANS rénale chez des rats vigils ayant des barorécepteurs intacts ou partiellement dénervés, il est montré que cet index est positivement corrélé à la sensibilité baroréflexe mesurée par méthode pharmacologique. L'intérêt fonctionnel de cet index est confirmé par l'existence d'une relation inverse avec la variabilité tensionnelle. Chez des rats intacts, l'application aiguë d'un stress émotionnel par jet d'air sensibilise le contrôle baroréflexe de l'ANS rénale, et ceci quelle que soit la méthode d'évaluation utilisée.<br /><br />Cet index, calculé sur des périodes successives d'une minute, chez des rats éveillés, révèle que la sensibilité du contrôle baroréflexe de l'ANS rénale fluctue spontanément au cours du temps. Le calcul de cet index au moyen des ANSs rénale et lombaire, enregistrées simultanément chez des rats vigils, suggère une régulation baroréflexe homogène des ANS régionales.

La rigidité artérielle ayant une valeur prédictive forte et indépendante d'évènements cardiovasculaires, nous émettons l'hypothèse que l'accumulation de variations de contraintes hémodynamiques altère la fonction et la structure des gros troncs artériels, indépendamment du niveau de pression artérielle. Nous avons donc mesuré l'impact de la variabilité tensionnelle sur la rigidité et la structure artérielles dans différents modèles de variabilité tensionnelle chez le rat.Chez le rat barodénervé et le rat sympathectomisé par la guanéthidine, 2 modèles de variabilité tensionnelle à court terme, une augmentation de la rigidité artérielle est associée à des altérations tissulaires différentes. En effet chez les rats barodénervés, une hypertrophie aortique est couplée à une augmentation du collagène et des attachements cellule-matrice (fibronectine et intégrine α5). Au contraire, chez les rats sympathectomisés, une hypotrophie vasculaire est associée à une diminution de l'élastine et une augmentation des attachements via l'intégrine αv.Nous avons ensuite créé, caractérisé et validé un modèle de variabilité tensionnelle à long terme, le rat spontanément hypertendu traité de façon discontinue par un antihypertenseur. Le traitement discontinu réduit la pression artérielle systolique tout en augmentant isolément la variabilité tensionnelle à long terme. La rigidité artérielle, élevée sous traitement discontinu, est associée à une hypertrophie vasculaire avec augmentation des attachements (fibronectine et intégrine αv) et sans modification du rapport élastine/collagène.En conclusion, l'élevation de variabilité tensionnelle engendre de la rigidité artérielle, et ce à pression artérielle constante. Les altérations structurales dans les modèles de variabilité tensionnelle étudiés impliquent des mécanismes différents reposant sur des modifications des relations cellule-matrice, mettant en jeu la fibronectine et les intégrines α5 et αv. / Arterial stiffness is nowadays accepted as a strong and independent predictor of cardiovascular disease. We hypothesized that increased blood pressure variability (BPV) may lead to arterial damage, independently of the blood pressure level. We thus aimed investigating the relationship between BPV and arterial stiffness and composition of the aorta in different rat models of increased BPV.In a first study performed in two models of increased short term BPV, sinoaortic denervated and chemically sympathectomized rats, an increase in wall stiffness was associated with different modifications of cell-extracellular matrix adhesion. Indeed in sinoaortic denervated rats, increased media cross-sectional area was coupled with an increased collagen content and muscle cell attachments to its cell-extracellular matrix (fibronectin and its α5β1 integrin). In contrast, chemically sympathectomized rats were characterized by a reduced media cross-sectional area associated to a reduction of elastin content and upregulation of αvβ3 integrin.In a second study, we created, characterized and validated a new experimental model of long term BPV by discontinuously treating spontaneously hypertensive rats with valsartan. Discontinuous treatment reduced systolic blood pressure level but increased long term BPV. In addition, this treatment regimen failed to reduce arterial stiffness and induced a vascular hypertrophy without modification of elastin/collagen ratio. Discontinuous treatment also highly increased vascular fibronectin in parallel to αv integrin.In conclusion, a rise of both short- and long-term BPV leads to an increase in arterial stiffness, independently of blood pressure level. The structural changes at the origin of this increase in arterial rigidity involve different mechanisms, in which fibronectin and integrin α5 and αv play a key role.

Ce travail avait pour but de déterminer, chez le rat vigil, le rôle de l’innervation sympathique dans le contrôle de l’hémodynamique cérébrale 1/ au cours d’une période d’activité normale d’environ 4 heures, et 2/ lors d’une augmentation aiguë de la pression artérielle (PA) induite par un stress émotionnel (jet d’air). Les débits sanguins dans les artères carotides internes (DSCa) ont été mesurés grâce à des sondes Doppler chroniquement implantées, chez des rats intacts ou ayant subi l’exérèse unilatérale du ganglion cervical supérieur. Le stress induit une élévation brusque et importante de la PA qui s’accompagne d’une hyperémie et d’une vasodilatation beaucoup plus marquées du côté dénervé que du côté innervé. Dans les conditions de base, l’analyse spectrale révèle une augmentation de la variabilité du DSCa du côté dénervé. La cohérence entre les deux DSCa, qui fournit un index de corrélation linéaire dans le domaine fréquentiel, a été calculée avant (cohérence ordinaire) et après élimination mathématique de l’influence de la PA (cohérence partielle). Les cohérences ordinaire et partielle sont diminuées par la sympathectomie unilatérale dans une bande de fréquences comprises entre 0,01 et 0,1 Hz. Ceci suggère un rôle modulateur important de l’innervation sympathique vis-à-vis de ces fluctuations lentes des DSCa. Ces résultats montrent que chez le rat vigil, l’innervation sympathique exerce un rôle protecteur de la circulation cérébrale face aux augmentations de PA au cours du stress émotionnel. Par ailleurs, cette innervation module des fluctuations spontanées lentes du débit sanguin cérébral qui ne sont pas directement reliées aux fluctuations de la PA. / The goal of the present work was to determine, in conscious rats, the role of the sympathetic innervation in the control of cerebral hemodynamics 1/ during a baseline period lasting ~4 h, and 2/ during an acute increase in blood pressure (BP) evoked by an emotional stressor (jet of air). Blood flows in internal carotid arteries (CaBF) were recorded with Doppler flow probes chronically implanted in intact rats and in rats that underwent unilateral excision of the superior cervical ganglion. Stress induced a large and brisk increase in BP which was accompanied by hyperemia and vasodilatation that were much stronger on the denervated than on the intact side. Spectral analysis demonstrated an overall enhancement of CaBF variability on the denervated side. Coherence between the two CaBFs, which provides an index of linear correlation in the frequency domain, was computed before (ordinary coherence) and after (partial coherence) mathematically eliminating the influence of BP. Both ordinary and partial coherences were lowered by unilateral sympathectomy in the 0.01-0.1 Hz frequency range, which suggests an important modulatory role for sympathetic innervation with respect to these slow CaBF fluctuations. These results indicate that in the conscious rat, sympathetic innervation plays a protective role of the cerebral circulation in the face of stress-induced increases in BP. On the other hand, this innervation modulates slow, spontaneous fluctuations of cerebral blood flow which are not directly related to BP fluctuations.