Thématique 8 - Histophysiologie du cartilage hyalin et fibrocartilage Flashcards
3 types de cartilages
- Hyalin (Surfaces articulaires, cartilages costaux et trachée)
- Élastique (Oreille externe, épiglotte)
- Fibrocartilage (Disques, symphyse et ménisques)
3 caractéristiques du cartilage hyalin
- Avasculaire
- Entouré de périchondre bien vascularisé, sauf pour le catilage articulaire
- Constitué de chondrocytes, entouré de matrice contenant du collagène de TII interagissant avec des protéoglycans
3 caractéristiques du cartilage élastique
- Avasculaire
- Entouré de périchondre
- Chondrocytes entourés par matrice collagène TII, interagissant avec protéoglycans et fibres élastiques.
4 caractéristiques du fibrocartilage
- Avasculaire
- PAS de périchondre
- Chondrocytes, fibroblastes et collagène TI (MEC moins rigide)
- Considéré un intermédiaire entre le cartilage hyalin et le tissu fibreux dense
Composition du cartilage 2
- MEC
- Fibres de collagène TII
- Protéoglycans + Eau - Cellules
- Chondrocytes
- Nourrit par diffusion
- Environnement hypovasculaire
Proportions des éléments du cartilage articulaire 4
- Chondrocytes 1-10%
- Collagène 15-22%
- Protéoglycans 4-7%
- Eau, sels, protéines, lipides 60-85%
Organisation structurale de la matrice extracellulaire du cartilage
La couche la plus superficielle est parallèle pour résister aux forces de tension et de cisaillement et comme barrière
Les couches plus profondes sont plus denses, épaisse et disposées anarchiquement autour des chondrocytes, de facon perpendiculaire. Permet de bien ancrer le cartilage à l’os sous-chondral
Vitesse de renouvellement de la matrice dans un cartilage normal par les chondrocytes est
Lent, presque nul pour collagènes TII
Le chondrocytes est l’unique quoi
Unique type cellulaire du cartilage articulaire, au repos dans des conditions physiologiques normales
Vascularisation du chondrocyte
Dépourvu de vascularisation
Fonctionne en autarcie et en anaérobie et se nourrit par imbibition à partir du liquide synovial
Comment le chondrocyte s’assure de l’homéostasie du tissu cartilagineux
Possède l’ensemble des gènes pour synthétiser les différents produits de la matrice et des enzymes
Ils peuvent donc élaborer les éléments de la MEC et les enzymes capables de la dégrader
Activation d’un chondrocyte 3
- Changement chimique ou physique désorganisant l’environnement cellulaire qui activera les intégrines (mécanoR des chondrocytes)
- Activation de la machinerie interne
- Métabolisme du chondrocyte dépend de l’intensité et du rythme des pressions cycliques auxquels il est soumis et qui déterminent son comportement métabolique
Rôle des protéoglycans dans l’organisation de la MEC
Interagissent avec d’autres molécules (Collagènes, glycoprotéines et AH)
3 types de cytokines du chondrocyte résultant en un équilibre
Des régulateurs
Des facteurs cataboliques
Des facteurs de croissance
Nutrition du cartilage 3
- Pas de vaisseaux sanguins (Hypoxie 1-7% O2)
- Nourri par nutriments de faibles poids moléculaire provenant du liquide synoviale
- Nourri par diffusion passive lors de compression et décompression
Comment les protéoglycans attirent l’eau dans le cartilage?
- GAGs ont des Ca+, K+ et Na+, donc par gradient de concentration créant une pression de gonflement Donnan
- Les PG prendraient 5-10x plus de place mais le collagène prévient leur expansion créant ainsi un état de précontrainte (Pression interne)
Pression de gonflement 3
- Protéoglycans attirent l’eau dans les tissus par osmose et exercent une pression de gonflement sur le réseau de collagène
- C’est le maintient des protéiglycans sous une forme comprimée au travers d’un réseau de collagène inextensible qui cause cette pression de gonflement (PG occupent moins de 15% de leur plein volume)
- La pression interne fait en sorte que le cartilage peut facilement résister, sans déformer, à des charges en compression
Fonctionnement de l’augmentation de la densité des charges négatives suivant une compression
La compression entraine une perte d’eau et un rapprochement des GAGs chargés négativement. La force de répulsion des GAGs rapprochés augmente la pression interne et réduit les pertes de fluide et l’Affaissement du cartilage
Fonctions des éléments cartilagineux
Fibres de collagène
Protéoglycans et H2O
Chondrocytes
Fibres de collagène
- Résistent à la tension
- Servent d’encrage du cartilage à l’os
PG et eau
- Offrent une perméabilité tissulaire
- Donne une viscosité au tissu
- Permettent un comportement hydrostatique de résistance à la compression
Chondrocytes
- Homéostasie du tissu
- Production de collagène et de PG
- Production d’enzymes contrôlant la croissance et le remodelage
Le load relaxation du cartilage
Au fur et a mesure que le liquide quitte le cartilage, la charge est transférée à la matière solide et le stress diminue pour atteindre un nouvel équilibre
Creep phenomenon du cartilage
Avec un stress prolongé, il y aura déformation puis plateau
Cycle de la compression et de la sortie du liquide 6
- Force compressive
- Déformation des molécule PG
- Pression interne excède la pression de gonflement
- Le liquide sort
- Augmentation de la pression de gonflement
- Équilibre avec la force externe
2 fonctions du cartilage
- Protection de l’os
- Distribution de la pression sur une plus grande surface - Diminution de la friction
- Coefficient de friction très peu élevé
- Augmente de 3-5 fois dans les stades précoces d’arthrose
3 types Lubrification du cartilage 3
- Frontière
- Hydrostatique
- Lubrification élastohydrodynamique
Lubrification frontière
- Surfaces articulaires en contact
- Le fluide ne peut supporter une charge excessive ou vitesse d’application importante
- Possible que la température du fluide augmente changeant ainsi ses caractéristiques physiques (viscosité) (AH)
Ex: Marathon, saut, Maladies dégénératives du cartilage
Lubrification hydrostatique 2
- Surfaces articulaires jamais en contact
- Force transmise au moyen d’une mince couche de liquide lubrifiant
Ex: Lancer une balle - Épaule
Lubrification élastohydrodynamique 2
- Inspirée du modèle hydrostatique
- Inclut une déformation élastique du cartilage
- Meilleure distribution de la force
Ex: Genou à la marche
Anatomie macroscopique du ménisque 4
- Force un C 3.5cm
- Bord externe plus épais que interne
- Plus large en postérieur
- S’attache à la partie interne de la capsule
Anatomie microscopique du ménisque 3
- Couche superficielle
- fines fibrilles organisées en réseau - Couche moyenne
- Arrangement irrégulier des faisceaux de collagène - Couche profonde
- Fibres larges orientées en parallèle dans une direction circonférentielle
Composition du ménisque 3
- Fibres de collagène
- Type I 90%
- Types II III IV V - Cellules; Fibroblastes et chondrocytes
- MEC; Eau, PG, glycoprotéines
3 fonctions du ménisque
- Lubrification / nutrition
- Maintiennent un espace entre les os, diminue la friction et augmentation la diffusion des fluides - Absorption des chocs
- Réduit le stress sur le cartilage et prévient la formation d’Arthrose - Stabilisation de l’articulation
- Efficace si les ligaments sont intacts
Vascularisation méniscale
- Artères géniculées
- Plexus capillaire périméniscaux
- Pénétration 10-30% de la largeur total du ménisque
Anatomie macroscopique du disque intervertébral: Annulus fibrosus 2
- Partie externe faite de lamelles concentriques
- Collagène TI - Chaque lamelle adjacente a une orientation différente
- S’attache aux ligament long. ant et post et aux plaques cartilagineuses des corps vertébraux
Anatomie macroscopique du disque intervertébral: Nucleus pulposus 3
- Partie centrale du disque
- Faible densité de collagène TII
- Grande qte de protéoglycans
Anatomie microscopique du disque intervertébral 4
- Densité cellulaire
- Faible
- Chondrocytes encapsulés (Synthèse de la MEC) - Collagènes I et II
- Innervation: Périphérique
- Vascularisation
- Pratiquement absente dans un disque normal
- Tissu avasculaire le plus épais du corps humain
Méthode d’irrigation du disque intervertébral
Diffusion passive
Une calcification des plaques cartilagineuses pourrait réduire les échanges nutritifs et provoquer la mort cellulaire
Membrane synoviale 6
- Tissu conjonctif lâche qui recouvre les structure intraarticulaires
- Contrôle la [] des électrolytes et protéines en circulation dans le liquide synovial
- Donne une fluidité à l’articulation
- Sert de défense immunitaire
- source de nutriments pour le cartilage
- Capte des composés du liquide synovial
Anatomie microscopique de la membrane synoviale
- Couche intimale
- Synovicytes de types A et B
A: Produisent l’AH, ressemblent au macrophages, phagocytent et éliminent les débris
B: Moins abondantes, glycoprotéines et protéines libérés dans le liquide synovial
- Couche subintimale
- Très vascularisé
- Plus fibreuse
3 composantes de l’articulation
- Cartilage (Arthrose)
- Synoviale (Arthrite)
- Os sous-chondral (Ostéonécrose, paget)
