thème 8 Flashcards
types de cartilage
-Cartilage hyalin
->surface articulaire
->cartilage costaux
->trachée
-Cartilage élastique
->oreille externe
->épiglotte
-Fibrocartilage
->disques intervertébraux
->symphyse pubienne
->ménisque
Cartylage hyalin et élastique, périchondre vascularisé
À l’exception du cartilage articulaire, toutes les structures qui contiennent du cartilage hyalin ou élastique sont entourées d’un périchondre vascularisé. Le périchondre permet la réparation du cartilage.
Fibrocartilage
- Le fibrocartilage est avasculaire (disques intervertébraux) ou très peu vascularisé (ménisque).
*Il n’a pas de périchondre.
*Il contient des fibres de collagène de type I et II.
*Les fibres et les cellules sont alignées en fonction des lignes de stress.
Composition du cartilage
-Matrice extracellulaire
->fibres de collagène de type II
->Protéoglycanes + eau
-Cellules
->chondrocytes
-Nourrit par diffusion
-Environnement hypovasculaire
quelle est le protéoglycane le plus important du cartilage
aggrécane
matrice extracellulaire du cartilage articulaire
organisation des fibres de collagène de type 2:
-dans la couche la plus superficielle elles sont parallèles et permet de résister aux forces de tension et de cisaillement.
-Dans les couches les plus profondes, les fibrilles de collagène sont plus denses plus épaisses disposées autour des chondrocytes de façon plus anarchique et prenant une disposition perpendiculaire à la surface du cartilage dans la profondeur de celui-ci.
chondrocyte
Le renouvellement de la matrice dans un cartilage normal, assuré par le chondrocyte, est extrêmement lent (demi-vie de 1 000 jours pour les PGs et renouvellement quasi nul pour les collagènes de type 2).
*Il possède cependant l’ensemble du répertoire génétique lui permettant de synthétiser les différents produits de la matrice et des enzymes inactives. Les chondrocytes élaborent donc les éléments de la matrice extracellulaire et les enzymes capables de la dégrader, assurant ainsi l’homéostasie du tissu cartilagineux.
* Le chondrocyte exprime de nombreux récepteurs à sa surface, en particulier des intégrines qui se comportent comme des mécanorécepteurs. Ces intégrines agrafent, en quelque sorte, les différentes molécules présentes dans l’environnement direct du chondrocyte. Un changement (chimique ou physique), susceptible de désorganiser l’environnement cellulaire (équivalent d’une « déformation de la matrice »), va agir comme un signal pour le chondrocyte qui réagira en activant sa machinerie interne. Ainsi, le métabolisme du chondrocyte dépend de l’intensité et du rythme des pressions cycliques auxquels il est soumis, et qui déterminent son comportement métabolique.
importance des protéoglycanes
Les protéoglycanes 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.
nutrition du cartilage articulaire
-cartilage non vascularisé : chondrocyte vivent en hypoxie
-nourri par des nutriments de faible poids moléculaire qui proviennent du liquide synovial
-nourri par diffucion passive lors de compression et décompression : liquide pénètre au travers de canaux interfibrillaires et intermoléculaires
Role fibres de collagène
-résistent à la tension
-servent d’ancrage du cartilage à l’os
Rôles protéoglycans et eau
-offrent une perméabilité tissulaire
-donnent une viscosité au tissu
-permettent un comportement hydrostatique de résistance à la compression
Rôle chondrocytes
-homéostasie du tissu : production de collagène et protéoglycanes (aggréganes) et production d’enzymes qui contrôlent la croissance et le remodelage des tissus
Comment les protéoglycans attirent l’eau dans le cartilage ?
grâce au glycoaminoglycans car :
-ils possèdent des charges négatives qui attirent les ions positif. sous l’action d’un gradient de concentration, l’eau pénètre dans le cartilage créant ainsi une pression de gonflement (pression osmotique ou effet Gibbs-Donnan).
-Les protéoglycanes prendraient 5-10 fois plus de place mais le collagène prévient leur expansion créant ainsi un état de précontrainte (une pression de gonflement au repos)
Qu’est-ce que l’effet Gibbs-Donnan
L’effet Gibbs-Donnan (également connu sous le nom d’effet Donnan, loi de Donnan, ou encore équilibre de 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 passer au travers de la membrane créant ainsi une charge électrique inégale.
Qu’est-ce que la pression de gonflement
Les protéoglycanes attirent l’eau dans les tissus par osmose et exercent une pression de gonflement sur le réseau de collagène. C’est le maintien des protéoglycanes sous une forme comprimée au travers d’un réseau de collagène inextensible qui cause cette pression de gonflement. En effet, les protéoglycans occupent moins de 15% de leur plein volume en solution. Cette pression interne fait en sorte que le cartilage peut facilement résister, sans déformation importante de sa structure, à des charges en compression.
cartilage pas comme une éponge grâce à qui
grâce au GAGs, donc ne perdent pas de plus en plus de fluide plus que la pression externe augmente
Comment est assuré la pression interne au repos
La pression interne au repos est assurée par le collagène qui empêche l’expansion du cartilage. La sortie d’eau et le rapprochement des aggrécanes augmentent la pression interne lors de compression
Augmentation de la densité des charges négatives suivant une compression fait quoi
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
fonctionnement compression/décompression et changement de la pression interne du cartilage (PI= pression interne, donc état de précontrainte, pression de gonflement et PE= pression externe, donc la charge, le poids du corps)
1) Repos (PI>PE)
2) mise en charge
3) Force de compression sur le cartilage PI<PE. Le liquide sort du cartilage. Il y a déformation et rapprochement des protéoglycanes (aggrécanes).
4) Augmentation de la pression interne, PI devient =PE Les pressions sont en équilibre et le liquide ne sort plus du cartilage.
5) On enlève la mise en charge
le liquide entre dans le cartilage
et les protéoglycanes rebondissent et reprennent leur conformation initiale
6) Repos (PI>PE)
Comportement mécanique suivant un load relaxation du cartilage
A) le stress augmente
B) le stress atteint son maximum
C) le stress diminue un peu
D) le stress diminu un peu
E) le stress atteint un équilibre
-On peut voir un stress important au point B car le liquide ne peut quitter immédiatement le cartilage. Au fur et à mesure que le liquide sort du cartilage, la charge est transférée à la matière solide et le stress diminue pour atteindre un nouvel équilibre
Comportement mécanique suivent un creep phenomenon
La force reste pareille dans le temps et la déformation augmente grandement d’un coup au début pour ensuite se stabiliser et rester pareille dans le temps
fonction du cartilage articulaire
-protection de l’os : distribution de la pression sur une plus grande surface
-Diminue la friction : coefficient de friction très peu élevé
->coefficient de friction augmente de 3 à 5 fois dans les stades précoces de l’arthrose entraînant un véritable cercle vicieux mécanique
3 types de lubrifications?
-lubrifications frontière
-lubrification hydrostatique
-lubrification élastohydrodynamique
Qu’est-ce que la lubrification frontière
-les surfaces articulaires sont en contact
Qu’est-ce que la lubrification hydrostatique
comme de l’aquaplanage, toujours une fine couche de fluide (pellicule de fluide) entre les deux surface qui ne sont jamais en contact
Qu’est-ce que la lubrification élastohydrodynamique
-hydrostatique = aucun contact entre les surfaces articulaires
-déformation élastique du cartilage
anatomie macroscopique du ménisque
-forme de C
-bord externe plus épais qu’interne
-plus large en post qu’en antérieur
-s’attache à la partie interne de la capsule articulaire
composition ménisque
-fibre de collagène
-Cellule : fibroblaste et chondrocyte
-matrice extracellulaire : eau, protéoglycans et glycoprotéines
Fonction ménisque
-lubrifit et nourrit (diminue la friction entre les os et augmente la diffusion des fluides)
-absorbe les choc et répartit la charge : réduit le stress sur le cartilage et prévient la formation d’arthrose
-stabilise l’articulation
vascularisation ménisque
Les ménisques sont peu vascularisés. On y retrouve des capillaires périméniscaux qui irriguent 10 à 30% de la dimension totale des ménisques. La région vascularisée est rarement endommagée.
anatomie macroscopique disque intervertébral
-annulus fibrosus (anneaux fibreux)
->partie externe = lamelles concentrique
-> lamelle adjacente= orientation différente
-Nucleus pulposus (noyau) :
->partie central: faible densité de collagène, fibrille de collagène de type II, grande quantité de protéoglycans
proportion d’eau dans les régions des disques
-noyau = grande proportion
-annulus fibrosus = grande proportion, mais un peu moins que le noyau
-plaque de cartilage : moind d’eau que les 2 autres, environ 55 %
nutrition des disques
Les chondroblastes situés dans la partie centrale fonctionnent en utilisant le voie métabolique anaérobie (production de lactate).
Ils ont besoin de glucose mais très peu d’oxygène pour maintenir à eux seul un territoire qui est 200 fois leur propre dimension.
anatomie microscopique disque
-Faible densité cellulaire
->chondrocytes : synthèse de la
matrice extracellulaire
-collagène: type I et II
-Innervation : périphérique
-Vascularisation : pratiquement absente dans un disque normal, disque = tissu avasculaire le plus épais du corps humain
Rôle membrane synoviale
-tissu conjonctif lâche qui recouvre les structures intraarticulaires
-Contrôle la concentration des électrolytes et protéines en circulation dans le liquide synovial
-Donne une fluidité à l’articulation
-sert de défense immunitaire
-source de nutriment pour le cartilage
-capte des composés du liquide synovial
anatomie microscopique de la membrane synoviale
- Couche intimale
– Synoviocytes
* Type A (ressemblent aux
macrophages)
– Phagocytent et éliminent les
débris
– Produisent une quantité
importante de protéases et de
cytokines pro-inflammatoires en
condition pathologique
* Type B (ressemblent aux
fibroblastes)
– Moins abondantes
– GAGs, protéoglycanes, tels que
la lubricine et l’acide
hyaluronique sont produits et
libérés dans le liquide
synovial - Couche subintimale
– Très vascularisée et innervée
– Plus fibreuse (fibres de collagène)
articulation est une entité fonctionnelle comportant 3 composantes?
- le cartilage : arthrose
- la synoviale : arthrite
- l’os sous-chondral : maladie de Paget
