Histophysiologie osto-articulaire

GTS501 Cours 4Tendons et ligaments.Histophysiologie musculaire.Structure et composition du muscle.Contraction musculaire.11Tendons et ligaments2Tendons et ligamentsComposition et structure :ComposanteLigamentTendonMatriau cellulaire : fibroblaste20%20%Matrice extracellulaire80%80% Eau60-80%60-80% Solides20-40%20-40% Collagne70-80%Lgrement plus lev Type I90%95-99% Type II10%1-5% Substance fondamentale20-30%Lgrement moins33Tendons et ligamentsCollagne :

Nordin & Frankel, 2001Tendon Ligament44Tendons et ligamentsProprits mcaniques

lastine

Substance fondamentale : PGConsistance de gelCimentRsistance mcanique des ligaments (?) tendons55Articulations du rachisArticulations des corps vertbraux :Disques intervertbraux :Anneau fibreux priphriqueNucleus pulposusLigaments priphriques

Articulation des processus articulairesAutres moyens dunion :Ligaments jaunes (union au niveau des lames)Ligaments interpineux

66Tendons et ligamentsStructure externe :

Nordin & Frankel, 2001Paratenon77Tendons et ligamentsInsertion los :Zone 1 : fin du tendon

Zone 2 : mlange collagne et cartilage fibreux

Zone 3 : cartilage fibreux minralisFibres de Sharpey

Zone 4 : fusion avec os cortical

Nordin & Frankel, 200188Tendons et ligamentsProprits mcaniques :

Nordin & Frankel, 20012-5%99Tendons et ligamentsProprits mcaniques :

Nordin & Frankel, 20011010Tendons et ligamentsProprits viscolastiques :

Nordin & Frankel, 20011111Tendons et ligamentsRupture et mcanismes de blessures :Douleur sansinstabilitDouleur intense +petite instabilitDouleur intense +grande instabilit

Facteurs tendineux :Amplitude de la forcemusculaireSurface de section dutendon vs. muscle

Nordin & Frankel, 20011212Collagne confre la rsistance mcanique aux tendons et ligaments

Arrangement parallle dans les tendons et plus variable dans les ligaments

Insertion : changement graduel

Courbe contrainte-dformation

Mcanisme de rupture du tendon : influenc par la section et la force du muscle

Comportement viscolastique13Tendons et ligaments - rsum13

Nordin & Frankel, 2001Tendons et ligaments - rsum14

Nordin & Frankel, 200115Tendons et ligaments - rsum

Nordin & Frankel, 200116Tendons et ligaments - rsum

Nordin & Frankel, 200117Tendons et ligaments - rsum

Nordin & Frankel, 200118Tendons et ligaments - rsumHystophysiologie musculaire19IntroductionTrois types de muscles :Muscle cardiaque Muscles lisses (involontaires)

Muscles stris (squelettiques volontaires)+ de 430 muscles, dont 80 qui produisent les mouvements vigoureuxRles du muscleTravail dynamique et statique2020La cellule : gnralits

STAPS, 200221La cellule : gnralitsLe noyau :Enveloppe nuclaireChromatine = form dADNNuclole = form dARN2222La cellule : gnralitsCytoplasme :Hyaloplasme = phase liquideRticulum endoplasmique = synthse + stockage de lipides et de protinesRibosomes = synthse protiqueAppareil de Golgi = stockage + scrtion des protinesMitochondries = production dnergieLysosomes = digestion de substances + transportSquelette cellulaire = maintien + changement de forme + mouvement des cellules2323La cellule : gnralitsMembrane plasmique :Deux couches lipidiqueslments hydrophobes se font face dans la bicouche lipidiqueProtge du milieu extrieurPermet les changes entre la cellule et le milieu extrieur :Endocytose - exocytose2424

STAPS, 2002

25Structure et composition du muscleStructure et composition du muscleFibre musculaire : unit fonctionnelle du musclePlusieurs noyaux

Membrane plasmique : sarcolemmeSystme T = Triade(1 Tubule transverse + 2 Sacs latraux/citernes)Jonction neuromusculaire

Cytoplasme = sarcoplasme :Faisceaux de fibrilles (myofibrilles) (bandes A, I, H et strie Z) = sarcomreHyaloplasme (particules de glycogne et mitochondries)Rticulum endoplasmique : citernes Ca2+2626Structure et composition du muscle

http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/muscles/muscles.htm#generalites

27Bande ABande HBande ISTAPS, 200227Bases molculaires pour la contraction musculaire :Les bandes claires, I se raccourcissentLes bandes H disparaissentLes bandes sombres, A, gardent la mme longueurLes myofilaments dactine et de myosine ne changent pas de longueur

28Contraction musculaire28La jonction neuro-musculaire :Nordin et Frankel, 2001

29

Contraction musculaire29Potentiel dactionRelargage dacetylcholine vers JNM (Jonction Neuro-Musculaire)Liaison actycholine + RcepteursAugmentation de la permabilit de la JNM au ions sodium + potassium : PP (potentiel de plaque)PP dpolarise la membrane (sarcolemme) : PAM (Potentiel dAction Musculaire)Actylcholine se transforme en actylcholinesterasePAM dpolarise les tubules transversesRelargage de Ca2+Liaison Ca2+ avec troponine (qui bloquait liaison actine+myosine) *A + M-ATP = A-M-ATPA-M-ATP = A-M + ADP + PGlissement relatif des filamentsA-M + ATP = A + M-ATP30Contraction musculaire309. Liaison Ca2+ avec troponine (qui bloquait liaison actine+myosine) *

31Contraction musculaire31Fibres de type I = lentesFibres de type II = rapidesSommation spatialeSommation temporelleProprits visco-lastiques des lments :Muscle prt pour la contractionPrvient une longation trop importanteRetour ltat initialAbsorption et dissipation dnergie32Contraction musculaire32Sommation et ttanisation :Secousse musculaire lmentaireTemps de latence, temps de contraction, temps de relaxation

Nordin et Frankel, 200133Contraction musculaire33Ttanos :Nordin et Frankel, 2001

34Contraction musculaire34Types de contraction musculaires :Travail dynamiqueContraction musculaire concentriqueContraction musculaire excentriqueContraction isocintique (vitesse de mvt constante)Contraction isoinertielle (force contre le mvt constante)Contraction isotonique (force musc. constante, sans prendre en compte leffet du bras de levier de larticulation)Travail statique :Contraction isomtrique35Contraction musculaire35Contraction musculaireRelation tension longueur, fibre :Nordin et Frankel, 2001

3636Relation tension-longueur, muscle :Nordin et Frankel, 2001

37Contraction musculaire37Relation force-temps :Nordin et Frankel, 2001

Relation force-vitesse

38Contraction musculaire38Effet de larchitecture du muscle squelettique :Nordin et Frankel, 2001

39Contraction musculaire* PCSA : physiological cross section area

39Effet de la fatigue :

ATP, source dnergie :ATP - > ADP + Pi (phosphate inorganique) + nergieNordin et Frankel, 2001

40Contraction musculaire40Voies nergtiques de la contraction musculaire :Voie anarobie alactique :PCr + ADP => ATP + CrATP + Cr => PCr + ADP (nergie provient de la dgradation des aliments par les voies nergtiques)

Voie anarobie lactique ou glycolyse ou voie glycolique :(glucose)n+Pi => (glucose)n-1 + glucose PGlucose P => 2 acides pyruviques => 2 acides lactiques

Voie arobieNcessite de lO2

41Contraction musculaire41Nordin et Frankel, 2001

50-55%30-35%10-20%42Contraction musculaireSprintCourse de fond42Lunit structurelle du muscle squelettique est la fibre musculaireLes fibres sont composes de myofibrilles arranges en sarcomre, qui est lunit fonctionnelle du systme contractileLes myofibrilles sont composes de fins filaments dactine et de filaments plus pais de myosineThorie du glissement: mouvement relatif des ttes de myosine par rapport au filament dactine (troponine et tropomyosine rgulent les liens)La cl du mcanisme est le Calcium qui allume et teint lactivit contractileLunit motrice est la plus petite unit contractile du muscle43Contraction musculaireLes composantes passives stirent ou se relchent avec la contraction musculaireLa sommation des contractions mne la ttanisation du muscleLes muscles se contractent de faon concentrique, excentrique, isomtrique dpendamment de la relation entre la tension musculaire et la force externe La force produite dans un muscle dpend de la relation longueur tension, force vitesse et force- tempsLnergie dont le muscle a besoin vient de lATP. Il existe trois formes de production dATP dans le muscle (anarobie alactique, anarobie lactique et arobie)Trois types de fibres: type I lentes, oxydatives; Type IIA rapide oxydatives glycoliques, type IIB rapides glycolytiques

44Contraction musculaire