6.APP. LOCOMOTEUR LAFFORGUE 14_10 Correction

APPAREIL LOCOMOTEUR – Physiologie articulaire
14/10/2013
STOUT Sophie L3
Appareil locomoteur
Professeur P. LAFFORGUE
7 pages
Physiologie articulaire
Plan
A. Les principaux types d'articulation
I. Les amphiarthroses
II. Les diarthroses
B. Inter-relations synoviale/cartilage/os sous-chondral
I. Rôle de la synoviale
a. Production du liquide synovial
b. Epuration et défense immunitaire
II. Rôle de l'os sous-chondral
III.Rôle du cartilage
C. Homéostasie du cartilage
A. Les principaux types d'articulation
Au plan anatomique on distingue 3 types d'articulations :
– Les synarthroses : pseudo articulation sans mobilité. Pas de cavité articulaire ni cartilage. Ex : sutures
crânienne (non traitées)
– Les amphiarthroses : semi mobiles
– Les diarthroses : mobiles
I. Les amphiarthroses
Articulations semi-mobiles. Les surfaces osseuses sont tapissées de cartilage, les pièces sont solidarisées par
des ligaments et des fibro-cartilages (l'articulation est donc peu mobile). Il n’y a pas de membrane synoviale.
Ex : symphyse pubienne, jonctions sterno-costales, disques intervertébraux (le cartilage tapisse les corps
vertébraux, le tout est solidarisé par beaucoup de ligaments autour. Le disque intervertébral est l’équivalent
sur le rachis de la cavité articulaire du genou).
1/8
APPAREIL LOCOMOTEUR – Physiologie articulaire
Les conséquences :
Pourvues de cartilage, elles peuvent être sujettes à l'arthrose qui est la grande maladie du cartilage. Pourvues de
ligaments et insertions tendineuses, elles sont particulièrement exposées aux maladies des enthèses (lieu
d'insertion des ligaments sur l'os) comme la spondylarthrite (inflammation des enthèses).
A l'inverse, n'ayant pas de membrane synoviale, elles sont à l'abris des pathologies synoviales comme la
polyarthrite rhumatoïde qui peut toucher toutes les articulations du squelette sauf les amphiarthroses.
II. Les diarthroses
Mobiles, ce sont les articulations au schéma classique, dites synoviales. On a ici deux pièces osseuses
recouvertes de cartilage hyalin, séparées par une cavité articulaire dans laquelle beigne le liquide synovial, le
tout enveloppé par la membrane synoviale (non résistante, tel une feuille de papier), doublée de la capsule.
Il peut exister des ménisques ou fibro-cartilages qui ont pour fonction d’améliorer la congruence des surfaces
articulaires (ex : genou, articulation temporo-mandibulaire) Au genou, on a le condyle fémoral qui est rond et le
plateau tibial plat. Le ménisque sert à faire un disque autour pour que le condyle se retrouve sur une surface
arrondie.
Cette articulation existe au niveau de la majorité des articulations des membres mais aussi au niveau des
apophyses inter articulaires postérieures au rachis.
Le rachis possède donc les deux types d'articulations : amphiarthroses au niveau des disques intervertébraux
et diarthroses au niveau des apophyses inter-articulaires postérieures.
Pourvues de cartilage, elles peuvent être sujettes à l'arthrose. Pourvues de synoviale, elles sont particulièrement
exposées aux maladies avec inflammation synoviale : tous les rhumatismes inflammatoires.
B. Inter-relations synoviale/cartilage/os sous-chondral
I. Rôle de la synoviale
a. Production du liquide synovial
Double mécanisme :
–
Mécanisme actif : Les synoviocytes vont fabriquer :
– L'acide hyaluronique, un des principaux composants du liquide articulaire. Les injections d'acide
hyaluronique font partie du traitement contre l'arthrose dans le genou. Mucopolysaccharide de haut
PM, il a la particularité d'attirer l'eau : pouvoir osmotique
– Des métallo-protéases et leurs inhibiteurs (enzymes qui peuvent digérer le cartilage) qui vont
2/8
APPAREIL LOCOMOTEUR – Physiologie articulaire
–
–
permettre l'homéostasie du cartilage.
Des cytokines
Mécanisme passif : Les vaisseaux dans la synoviale arrivent en boucle à la surface. Par là peuvent
diffuser des molécules comme à travers une membrane semi poreuse qui laisse passer l'eau facilement
(d'autant plus facilement que l'acide hyaluronique va aspirer l'eau) et les petites molécules mais
empêche le passage des protéines. Donc le liquide articulaire normal est beaucoup plus pauvre en
protéines que le sang.
Le liquide synovial a un rôle mécanique de lubrifiant pour permettre le glissement des articulations et un rôle
anabolique et nutritif pour le cartilage qui lui n'est pas vascularisé. Le liquide va rentrer grâce la pression dans
le cartilage et lui apporter ce dont il a besoin.
b. Epuration et défense immunitaire
Epuration active et passive des substances indésirables et d'éventuels débris de cartilage (synoviale
« poubelle »). Des synoviocytes particuliers dérivés des macrophages vont permettre cette épuration par
phagocytose.
Le rôle de défense immunitaire est possible grâce à la riche vascularisation de la synoviale. En cas d'agression
mécanique ou inflammatoire, il y a recrutement rapide des polynucléaires, macrophages et lymphocytes,
cellules de la défense immunitaire = protection contre les infections (le liquide articulaire normal est
parfaitement stérile).
En revanche lorsque la synoviale est trop stimulée, cela va avoir un rôle nocif en déclenchant une synovite →
augmentation de la vascularisation et afflux de cellules inflammatoires.
On la retrouve dans :
– Les maladies auto immunes ou inflammatoires avec un dérèglement de l'afflux de cellules ce qui va
entrainer gonflements articulaires, chaleur et douleurs.
– Les infections articulaires qui vont entrainer une très forte réaction inflammatoire (arthrite septique).
– La présence de micro cristaux dans l'articulation c'est le cas des maladies microcristalines comme la
goutte. La présence de cristaux d'acide urique dans l'articulation provoque une réaction aussi violente
que s'il s'agissait de staphylocoques.
Dans tous les cas on va avoir un afflux de cellules inflammatoires qui vont produire des cytokines et enzymes
nocives qui vont dégrader le cartilage → douleur, gonflement articulaire et parfois destruction articulaire car le
cartilage n'est pas fait pour recevoir ces décharges d'enzymes protéolytiques.
Analyse du liquide articulaire
En clinique, l'analyse du liquide articulaire par ponction à l'aiguille peut apporter beaucoup au clinicien quand
le diagnostique est incertain.
Pathologies mécaniques = pas d'inflammation ex. arthrose. Le liquide ressemble énormément au liquide
physiologique mais produit en grande quantité.
Le liquide a alors une couleur jaune citrin. Presque aucun liquide dans l'organisme n'est translucide à
l'exception du LCR.
Liquide épais et visqueux comme du sirop d'érable. Signe caractéristique : si on laisse tomber une goutte elle
reste attachée par un fil.
On fait toujours :
• Analyse cytologique : recherche de cellules. Le liquide mécanique a très peu de cellules (moins de 1000
él./mm3), des synoviocytes desquamés de la membrane synoviale.
3/8
APPAREIL LOCOMOTEUR – Physiologie articulaire
•
•
Recherche de cristaux
Analyse bactériologique.
Il existe 3 types d'inflammation (arthrites) : rhumatismales, à cristaux et septiques. Le liquide est alors blanc (lié
aux polynucléaires), opalescent, purulent.
Lors d'hémarthrose, aucune analyse ne serra réalisé (inutile)
II. Rôle de l'os sous-chondral
Double action :
• Rôle mécanique : son degré d'élasticité contribue à l'amortissement des chocs, il module les contraintes
mécaniques exercées sur le cartilage (et vice-versa).
• Participe à la nutrition du cartilage (principalement la synoviale mais l'os aussi) car il existe des
transmissions de signal entre les cellules osseuses et les chondrocytes. Rôle annexe à l'état
physiologique mais important en cas d'altération du cartilage (ex. ulcération, fissure)
Exemple : arthrose
On sait qu'il y a dans l'arthrose un certain degré d'ostéocondensation. L'os va être plus dur, le cartilage va être
plus exposé aux chocs, va s'user davantage. L'os va aussi réagir en générant une production d'os (ostéophytes).
4/8
APPAREIL LOCOMOTEUR – Physiologie articulaire
III.Rôle du cartilage
Substance blanc nacré (cartilage hyalin) à la fois ferme et résistant mais aussi élastique ++ ce qui va lui
donner ses propriétés mécaniques d'amortissement des chocs et glissements sans friction → rôle « anti usure »
des articulations.
Il n'est pas innervé. Cela a des conséquences importantes : une lésion du cartilage pur est indolore. Ce qui va
faire mal c'est la synoviale, l'os sous-chondral, la capsule, les ligaments. L'arthrose avec usure du cartilage se
repère très tard. Quand le patient a mal c'est que le cartilage est déjà très abimé.
Il n'est pas vascularisé donc nourri par le liquide articulaire et un peu par l'os sous-chondral.
Le cartilage est composé surtout d'une MEC (90 à 95%) et de très peu de cellules (5 à 10% de chondrocytes)
La matrice extra-cellulaire
La MEC est formée à la fois d'eau (65-80%) et de macromolécules (20-35%).
- On retrouve du collagène de type II, molécules très longues qui s'enroulent sur elles-mêmes en triple hélice et
formant des cordes, une trame très résistance à l’étirement. C'est l'équivalent de la trame d'un tapis. (différent
du collagène de type I dans l'os)
- On trouve aussi des protéoglycanes, molécules complexes assez grandes et longues qui se fixent sur l'acide
hyaluronique. Sur ces protéoglycanes se fixent les GAG (kératane-sulfate et chondroïtine-sulfate)
Ces protéoglycanes ont un pouvoir osmotique responsable de l'élasticité du cartilage. Ils sont l'équivalent des
poils du tapis.
C. Homéostasie du cartilage
On retrouve dans la plupart des tissus des cellules responsables de la formation du tissu et d'autres responsable
de sa dégradation. La particularité du cartilage est d'avoir un seul type de cellule, le chondrocyte qui assure à
la fois la synthèse et la dégradation de la matrice.
5/8
APPAREIL LOCOMOTEUR – Physiologie articulaire
Les facteurs qui favorisent l'anabolisme (maintien d'un cartilage de qualité) sont :
• Sollicitations mécaniques physiologiques, cycliques +++
La marche régulière est très importante pour le cartilage.
• Certains facteurs de croissances, cytokines
Les facteurs qui favorisent le catabolisme (perte de cartilage) sont :
• Sollicitations mécaniques anormales car trop fortes : macro- ou micro-traumatisme, petites sollicitations
à répétition ou trop rapprochées (utilisation d'un marteau piqueur) ou au contraire insuffisantes : absence
d'appui et traumatisme à la reprise de l'effort
• Le vieillissement
• Les inflammations (maladies de la synoviale, infections, cristaux intra-articulaire...)
On retrouve là tous les facteurs de risques d'arthrose.
Effets du vieillissement
Même sans traumatisme ni maladie, le vieillissement participe à l'usure de l'articulation. L'arthrose est donc
évidemment très fréquemment retrouvée chez les personnes âgées (arthrose physiologique chez les + 80ans)
•
•
•
•
Diminution du nombre de chondrocytes (augmentation de l'apoptose). Dans le cartilage, les
chondrocytes noyés dans la matrice se reproduisent très peu, vivent environ 30 ans sans être renouvelés.
La MEC est de moins bonne qualité (moins de protéoglycanes ) donc le cartilage est moins hydraté, il
va se faire des dépôts de calcium dans le cartilage
Le cartilage devient donc légèrement plus mince, moins élastique, moins résistant → contrainte
mécanique moins bien supportée.
Atteinte de l'os sous-chondral de moins bonne qualité donc augmentation du stress mécanique exercé
sur le cartilage → cercle vicieux. Vont apparaître des fissures dans le cartilage qui vont favoriser
l'arthrose.
L'arthrose peut donc être à la fois due au vieillissement ou aux excès de contraintes mécaniques.
Interaction étroite des 3 tissus :
6/8
APPAREIL LOCOMOTEUR – Physiologie articulaire
En pathologie, un déséquilibre sur l'un des éléments va retentir sur les autres.
Ex. Une inflammation de la synoviale en cas de polyarthrite. Même dans l'arthrose on a une petite inflammation
dont on sait qu'elle accélère l'arthrose.
Une maladie de l'os peut aussi retentir sur la qualité du cartilage. Ex. en cas d'ostéonécrose de la hanche, va se
produire une sorte d'infarctus de l'os. Comme l'os ne peut plus réagir, il va s’aplatir. Au lieu d'avoir une tête
fémorale sphérique, on a va avoir une tête fémorale aplatie « en casserole ». Le cartilage va rapidement
souffrir de l'altération de cette articulation.
CONCLUSION
–
–
–
–
–
–
Structure complexe os-cartilage-synovial
Physiologie du cartilage encore mal connue car les chondrocytes enfermés dans le cartilage sont très
durs à étudier.
Le cartilage a un très faible turn-over +++ Toute lésion du cartilage est définitive. On ne sait pas
aujourd'hui refabriquer du cartilage
Rôle important des sollicitations mécaniques
Rôle important du vieillissement
Rôle important de la synoviale dans les processus inflammatoires.
7/8
APPAREIL LOCOMOTEUR – Physiologie articulaire
Les diapos sont sur l'ENT, le polycop du prof aussi (qu'il conseille d'imprimer et de garder)
Modalités d'examen : 40 QCM
8/8