Cartilage (thématique 8) Flashcards
Nommer et donner des exemples des 3 types de cartilage.
1- cartilage hyalin : surface articulaire, cartilage costaux, trachée
2- cartilage élastique : oreille externe et épiglotte
3- fibrocartilage : disques intervertébraux, symphyse pubienne, ménisque
Compléter la phrase suivante :
À l’exception du __, toutes les structures qui contiennent du __ ou __ sont entourés d’un __. Le __ permet la réparation du __.
À l’exception du cartilage articulaire, toutes les structures qui contiennent du cartilage hyalin ou élastique sont entourés d’un périchondre vascularisé. Le périchondre permet la guérison du cartilage.
Décrire le fibrocartilage.
4 caractéristiques
- avasculaire (disque intervertébraux) ou très peu vascularisé (ménisque)
- PAS de périchondre
- contient des fibres de collagène de type I et II
- les fibres et cellules sont alignées en fonction des lignes de stress
Décrire la composition du cartilage.
2 éléments avec sous-éléments
matrice extracellulaire :
- fibres de collagène de type II
- protéoglycans + eau
cellules :
-chondrocytes (nourrit par diffusion passive si pas de vaisseaux, environnement hypovasculaire)
Décrire la biochimie du cartilage articulaire.
3 composantes
composé de…
-cellules à 1-5% : chondrocytes
-matrice extracellulaire à 25% :
fibres collagène de type III et élastine
“ground substances” : protéoglycans (Aggregan) et glycoprotéines
-eau à 60-80%
Expliquer l’organisation des fibres de collagène de type II dans le cartilage.
4 parties
- dans la couche la plus superficielle –> fibres sont parallèles et permettent de résister aux forces de tension et de cisaillement
- couche superficielle est riche en différentes protéines et sert de barrière aux macromolécules
- dans les couches plus profondes –> les fibrilles de collagènes sont plus denses et plus épaisses
- fibrilles disposées autour des chondrocytes de façon plus anarchique et sont perpendiculaire à la surface du cartilage –> permet de bien ancrer le cartilage à l’os sous-chondral
Décrire les chondrocytes.
2 rôles et 4 caractéristiques
- assurent le renouvellement de la matrice dans le cartilage normal, mais c’est extrêmement lent
- seules cellules du cartilage, sont au repos chez l’adulte normal
- dépourvu de vascularisation = fonctionnent en autarcie et en anaérobie –> se nourrit par imbibition à partir du liquide synovial
- élaborent les éléments de la matrice extracellulaire et les enzymes capables de la dégrader, assurant ainsi l’homéostasie du tissu cartilagineux
- exprime de nombreux récepteurs à sa surface –> intégrines (se comportent comme des mécanorécepteurs, agrafent les différentes molécules présentes dans l’environnement direct du chondrocyte)
- métabolisme du chondrocyte dépend de l’intensité et du rythme des pressions cycliques auxquels il est soumis (car va réagir à un changement chimique ou physique susceptible de désorganiser l’environnement cellulaire)
Décrire le rôle des protéoglycans en lien avec la matrice.
Jouent un rôle majeur dans l’organisation de la matrice extracellulaire en interagissant avec d’autres molécules telles que les collagènes, glycoprotéines et l’acide hyaluronique.
Le métabolisme normal du chondrocyte résulte d’un équilibre entre trois types de cytokines. Nommer les.
1- facteurs régulateurs (freinent la dégradation)
2- facteurs cataboliques (favorisent la dégradation)
3- facteurs de croissance (favorisent la croissance)
Décrire la nutrition du cartilage articulaire.
3 caractéristiques
- n’a PAS de vaisseaux sanguins (les choncrocytes vivent en hypoxie 1 à 7% d’oxygène)
- nourri par des nutriments de faible poids moléculaire qui proviennent du liquide synovial
- nourri par diffusion passive lors de compression et décompression (liquide pénètre au travers de canaux interfibrillaires intermoléculaires)
Dans quelles zones du cartilages y a t’il le moins d’oxygène et de nutriments?
il y a peu d’oxygène et de nutriments dans les zones profondes du cartilage (proche de l’os)
Nommer et décrire les fonctions des éléments cartilagineux (3).
1- fibres de collagène
-résistent à la tension (au niveau de la couche 1)
-servent d’ancrage du cartilage à l’os (au niveau de la couche 4)
2- protéoglycans et eau
-offrent une perméabilité tissulaire
-donnent une viscosité au tissu
-permettent un comportement hydostatique de résistance à la compression
3- chondrocytes
- homéostasie du tissu (production de collagène, protéoglycans, et d’enzymes qui contrôlent la croissance et le remodelage des tissus
Expliquer comment les protéoglycans attirent l’eau dans le cartilage.
Les glycoaminoglycans possèdent des charges négatives qui attirent les ions positifs Ca2+, K+ et Na2+. Sous l’action d’un gradient de concentration, l’eau pénètre dans le cartilage créant ainsi une pression de gonflement (pression osmotique ou effets de Gibbs-Donnan)
Aussi, les protéoglycans prendraient 5-10 fois plus de place mais le collagène prévient leur expansion créant ainsi un état de précontrainte (= pression de gonflement au repos)
Qu’est-ce que l’effet Gibbs-Donnan?
Concerne le comportement des particules chargées proches d’une membrane hémiperméable qui parfois ne sont pas distribuées également de chaque côté de la membrane.
La cause principale est la présence de différentes substances chargées (ex GAGs) qui ne peuvent pas passer au travers de la membrane créant ainsi une charge électrique inégale.
Expliquer plus en détails la pression de gonflement (swelling pressure ou état de pré-contrainte).
Les protéoglycans attirent l’eau dans les tissus par osmose et exercent une pression de gonflement sur le réseau de collagène. C’est le maintien des protéoglycans sous une forme comprimée au travers d’un réseau de collagène inextensible qui cause cette pression de gonflement. Cette pression interne fait en sorte que le cartilage peut facilement résister, sans déformation importante de sa structure, à des charges en compression.
Analogie : balloune qui veut prendre de l’expansion (protéoglycans, eau) dans une cage qui tente de la retenir (réseau de collagène)
Load relaxation et creep phenomenon?
?
Expliquer le cycle de compression et sortie du liquide.
1- force compressive
2- déformation des molécules PG
3- pression externe excède la pression de gonflement
4- liquide sort
5- augmentation de la pression de gonflement
6- équilibre avec la force externe (le liquide arrête de sortir)
retour à état 1 lors d’une nouvelle application de force externe
Expliquer pourquoi le cartilage n’est pas comme une éponge.
Le cartilage, grâce aux GAGs, ne se comporte pas exactement comme une éponge qui perd de plus en plus de fluide plus la pression externe augmente.
La compression entraîne une perte d’eau et un rapprochement des GAGs chargés négativement. Cette force de répulsion augmente la pression interne et réduit les pertes de fluide et l’affaissement du cartilage.
Nommer et décrire les fonctions du cartilage articulaire (2).
1- protection de l’os : distribution de la pression sur une plus grande surface
2- diminue la friction : coefficient de friction très peu élevé = peu ou pas de friction (analogie avec morceau de glace)
Nommer les 3 types de lubrification du cartilage.
1- lubrification frontière
2- lubrification hydrostatique
3- lubrification élasto-hydrodynamique
Décrire la lubrification frontière (du cartilage).
4 caractéristiques
- se nomme aussi : boundary lubrification or thin film lubrification
- surfaces articulaires sont en contact
- le fluide ne peut pas supporter une charge excessive ou une vitesse d’application importante
- il est possible que la température du fluide augmente changeant ainsi ses caractéristiques physiques (diminution viscosité)
Décrire la lubrification hydrostatique (du cartilage).
3 caractéristiques
- se nomme aussi : fluid film lubrification
- surfaces articulaires ne sont JAMAIS en contact les unes par rapport aux autres
- force est transmise au moyen d’une mince couche de liquide lubrifiant (pellicule de fluide)
Décrire la lubrification élasto-hydrodynamique (du cartilage).
3 caractéristiques
- est inspirée du modèle hydrostatique
- inclut une déformation élastique du cartilage
- présence d’un liquide synovial qui sépare les surfaces articulaires
Où se retrouve le fibrocartilage?
- ménisque
- disques intervertébraux
