Cours de Biologie-Anatomie-Physiologie-Physiopathologie - IPFC1 - 2023-2024 PDF

IPFC1 Cours de Biologie-Anatomie- Physiologie-Physiopathologie BIRSG bloc 1 Van Belle Astrid (PhD) (D’après les cours des Drs Archambeau et Scimar) 1  Plan du cours - Introduction, définit...

IPFC1 Cours de Biologie-Anatomie- Physiologie-Physiopathologie BIRSG bloc 1 Van Belle Astrid (PhD) (D’après les cours des Drs Archambeau et Scimar) 1  Plan du cours - Introduction, définition - Les cellules - Les tissus - Les systèmes étudiés dans cette UE: respiratoire cardio-vasculaire tégumentaire (+ pathologies cutanées) locomoteur (osseux + musculaire) nerveux reproducteur 2  LE SYSTÈME LOCOMOTEUR Comprend le système osseux et le système musculaire Système osseux: livre chap 5 pp139-181 Système musculaire: livre chap 6 pp187-228 3  LE SYSTÈME OSSEUX Comprend: - Le squelette axial (axe longitudinal) - Le squelette appendiculaire (membres et ceintures) - Les articulations (mouvement et souplesse) - Les cartilages - Les ligaments 4  LE SYSTÈME OSSEUX Les fonctions des os: 1. Soutien (rigidité) 2. Protection (des organes vitaux) 3. Mouvement (muscles) 4. Stockage minéraux (Calcium et phosphore) et lipides dépôts et retraits de calcium via la circulation sanguine 5. Formation des cellules sanguines (globules rouges, blancs et plaquettes) = hématopoïèse 5  LE SYSTÈME OSSEUX Classification des os: Adulte: 206 os! Types d’os: - Compact: dense et paraît lisse et homogène - Spongieux: constitué de travées et cavités (moelle) Formes: - Long - Court - Plat - Irrégulier 6 LE SYSTÈME OSSEUX 7  LE SYSTÈME OSSEUX Structure d’un os long: DIAPHYSE = cylindre d’os compact qui renferme un canal médullaire ; contient la moelle jaune (lipides). - Recouverte de périoste (tissu conjonctif dense) relié à l’os par les fibres de Sharpey - Au bord du canal médullaire: endoste (tissu conjonctif!) 2 EPIPHYSES = extrémités de l’os avec fine couche de tissu compact à l’extérieur et de l’os spongieux à l’intérieur. - Recouvertes d’un cartilage articulaire (hyalin) LIGNE EPIPHYSAIRE = reliquat du cartilage épiphysaire à la jonction diaphyse/épiphyse 8 9  LE SYSTÈME OSSEUX Structure d’un os plat: Os spongieux (diploé) entouré de 2 couches d’os compact 10  LE SYSTÈME OSSEUX Structure d’un os compact: Ostéon : unité structurelle dans le sens longitudinal Chaque ostéon est relié à son voisin par un canal perforant de l’os compact. 11  LE SYSTÈME OSSEUX Structure d’un os spongieux: Structure lâche et inégale Travées disposées pour résister aux contraintes 12  LE SYSTÈME OSSEUX Localisation de la moelle rouge: Adultes: - Diploé des os plats - Épiphyses proximales de certains os Enfants: Idem + cavité médullaire des os longs 13  LE SYSTÈME OSSEUX Formation, croissance et remaniement des os: Embryon: cartilage hyalin Jeune enfant: remplacement du cartilage Ossification intramembraneuse: os plats Ossification endochondrale: majorité des os 14 15 16  LE SYSTÈME OSSEUX Formation, croissance et remaniement des os: Ossification endochondrale: majorité des os ▪ Embryon: Ostéoblaste: gaine osseuse ▪ Fœtus: formation cavité médullaire ▪ Enfant: tissu osseux partout sauf cartilages articulaires (surface épiphyse) et cartilages épiphysaires (jonction épiphyse-diaphyse) → croissance et remaniement des os (ostéoblastes et ostéoclastes) ▪ Vers la fin de l’adolescence, les cartilages épiphysaires s’amincissent puis sont remplacés par du tissu osseux ➔ arrêt de la croissance en longueur - vers l’âge de 18 ans chez la femme - vers l’âge de 21 ans chez l’homme Application clinique : détermination de « l’âge osseux » d’un enfant 17  LE SYSTÈME OSSEUX Formation, croissance et remaniement des os: Remaniement des os ▪ Maintien des proportions et de la force ▪ Épaississement des os au cours de la croissance ▪ Renforcement aux endroits de fortes contraintes ▪ Régulation hormonale 18  LE SYSTÈME OSSEUX Formation, croissance et remaniement des os: La croissance est régie par l’hormone de croissance et les hormones sexuelles (testostérone et œstrogène) Le Remaniement régulé aussi en fonction des besoins en calcium Si trop peu de calcium dans le sang (hypocalcémie): parathormone (PTH, parathyroïdes) ➔ activation des ostéoclastes Si trop de calcium dans le sang (hypercalcémie): calcitonine (thyroïde) ➔ inhibition des ostéoclastes Déséquilibre: rachitisme (non-calcification des os): carence en Calcium ou vit D19 20  LE SYSTÈME OSSEUX REMARQUE : Les ions calcium sont indispensables à de nombreux processus physiologiques : - transmission de l’influx nerveux, - contraction musculaire, - coagulation sanguine, - sécrétion glandulaire, - division cellulaire. 21 Résumé de la régulation du remaniement régulation hormonale (PTH, calcitonine) – Détermine le moment du remaniement, en fonction des besoins en calcium de l’organisme – Pour maintenir la calcémie stable régulation physique - Détermine l’endroit du remaniement, en fonction des forces mécaniques et gravitationnelles - Pour consolider le squelette lui-même 22  LE SYSTÈME OSSEUX Déséquilibre homéostatique: Les fractures des os Différents types: fermée ou ouverte Réduction de la fracture: réalignement des morceaux (manuel ou chirurgie) puis immobilisation avec un plâtre par ex. pendant 6-8 sem. Plus fréquentes chez les personnes âgées car os fins 23  LE SYSTÈME OSSEUX Déséquilibre homéostatique: Les fractures des os Consolidation en 4 étapes: 24  LE SQUELETTE Squelette axial: 1. Tête osseuse 2. Colonne vertébrale 3. Thorax osseux (côtes + sternum) Squelette appendiculaire: 1. Os de la ceinture scapulaire 2. Membres supérieurs 3. Os de la ceinture pelvienne 4. Membres inférieurs 25 A connaître!! 26  LE SQUELETTE Squelette axial: 1. Tête osseuse: A. Os du crâne (os frontal, pariétal, temporal, occipital, sphénoïde et ethmoïde) B. Os de la face (maxillaires, palatins, zygomatiques, lacrymaux, nasaux, cornets nasaux inf, vomer, mandibule) C. (Os hyoïde) 27 28 Foramen = trou! 29 30 Sinus: cavités paires creusées dans os du crâne allègent face, caisses de résonnance communiquent avec les cavités nasales tapissées d’une muqueuse en continuité avec conduits nasaux 31  LE SQUELETTE Squelette axial: 2. Colonne vertébrale: 26 os séparés par les disques intervertébraux (amortisseurs) Déséquilibre: hernie discale 32 http://www.musculaction.com/  26 os: de haut en bas: - 7 vertèbres cervicales (dont atlas et axis) - 12 vertèbres thoraciques - 5 vertèbres lombaires - sacrum - coccyx Courbure pour former un « S » 33 ! Manutention! 34 Sacrum = 5 vertèbres fusionnées Ailes en relation avec les os des hanches = paroi postérieure du bassin Canal sacral = prolongement du canal vertébral 35  LE SQUELETTE Squelette axial: 3. Thorax osseux = cage thoracique Sternum (manubrium, corps et processus xyphoïde) Les côtes (12 paires) Les vertèbres thoraciques (postérieur) ! Protection du cœur, des poumons et des gros vaisseaux sanguins ! 36 37  LE SQUELETTE Squelette axial: 1. Tête osseuse 2. Colonne vertébrale 3. Thorax osseux (côtes + sternum) Squelette appendiculaire: 1. Os de la ceinture scapulaire 2. Membres supérieurs 3. Os de la ceinture pelvienne 4. Membres inférieurs 38  LE SQUELETTE Squelette appendiculaire: 1. Os de la ceinture scapulaire Scapula = omoplate Clavicule Grande flexibilité mais attention luxation de l’épaule 39  LE SQUELETTE Squelette appendiculaire: 2. Membres supérieurs Bras: humérus Avant-bras: ulna (médial) et radius (latéral) Main: carpe (poignet), métacarpiens (paume), phalanges (doigts) 40 41 42  LE SQUELETTE Squelette appendiculaire: 3. Os de la ceinture pelvienne 2 Os coxaux = os de la hanche (Bassin ou pelvis = 2 os coxaux + sacrum + coccyx) 3 parties osseuses: ▪ Ilium : relié au sacrum, aile ▪ Pubis : antérieur ▪ Ischium : inférieur (on s’assied) ▪ Formation de l’acétabulum (cavité pour accueillir la tête du fémur) ▪ Grand bassin et petit bassin (accouchement!) 43 44  LE SQUELETTE Squelette appendiculaire: 4. Membres inférieurs Cuisse: fémur !fracture du col du fémur chez personnes âgées! Jambe: tibia (médial) et fibula (latéral) Pied: tarse, métatarsiens, phalanges 45 46  LES ARTICULATIONS 2 fonctions: 1. Mobilité du squelette (ex: épaule, genou, hanche) 2. Lien solide entre les os (ex: articulations des os du crâne) Classement selon: - La fonction: articulations immobiles, semi-mobiles, mobiles) - La structure (en fonction des matériaux et cavités): articulations fibreuses (svt immobiles), cartilagineuses (immobiles et semi-mobiles) et synoviales (mobiles) 47 48  LES ARTICULATIONS - Articulation fibreuse (tissu conjonctif dense) ex: suture du crâne - Articulation cartilagineuse (cartilage) ex: symphyse pubienne, articulations intervertébrales (semi-mobiles) - Articulation synoviale (cavité remplie de liquide synovial = synovie) ex: membres 1. Cartilage articulaire (hyalin) 2. Capsule articulaire (capsule fibreuse+membrane synoviale) 3. Cavité articulaire (liquide synovial lubrifiant) 4. Ligaments Déséquilibre: luxation (déplacement de l’os de sa position normale dans sa cavité) 49 50 51 52 53 54  LES ARTICULATIONS Déséquilibres homéostatiques: - Entorse: élongation ou déchirure d’un ligaments - Arthrite: inflammation des articulations dont la plus courante est l’arthrose (maladie dégénérative chronique menant à la destruction du cartilage), polyarthrite rhumatoïde (maladie autoimmune), arthropathie goutteuse = goutte (cristaux d’acide urique dans les articulations) 55  Vieillissement du squelette Ostéoporose Os amincis et fragiles! fracture du col du fémur! Surtout chez les femmes après la ménopause car diminution des taux d’oestrogènes Autres facteurs de risques: ▪ Alimentation pauvre en calcium ▪ Déficit en vit D ▪ Tabac ▪ Alcool ▪ Manque d’activité physique 56 57 58  LE SYSTÈME LOCOMOTEUR Comprend le système osseux et le système musculaire Système osseux: livre chap 5 pp139-181 Système musculaire: livre chap 6 pp187-228 59  LE SYSTÈME MUSCULAIRE Types de muscles: o Muscles lisses (parois des organes viscéraux creux) o Muscle cardiaque (paroi du cœur) o Muscles squelettiques (attaché aux os ou à la peau) 60  LE SYSTÈME MUSCULAIRE Muscle Muscles Muscles lisses cardiaque squelettiques Parois des organes viscéraux creux Attachés aux os et localisation (voies respi., tube Parois du coeur parfois à la peau dig., vx sanguins, vessie,…) Ramifiées, striées, Très longues, Fusiformes, non Cellules striées, 1 noyau 1 noyau striées, multinucléées Régulation de Volontaire et involontaire involontaire la contraction réflexe Vitesse de Très lente lente De lente à rapide contraction (infatigable) 61  LE SYSTÈME MUSCULAIRE Fonction des muscles: se contracter = se raccourcir ➔ moteur du corps o Production de mouvement o Maintien de la posture o Stabilisation des articulations o Dégagement de chaleur 62  LE SYSTÈME MUSCULAIRE Vocabulaire: « my(o) » et « sarco » Cellules musculaires= myocytes ou fibres musculaires Membrane plasmique= sarcolemme Cytoplasme = sarcoplasme Cytosquelette: myofilaments (actine et myosine) REL= réticulum sarcoplasmique 63  Composition des muscles squelettiques Muscle strié et volontaire (pfs réflexe = involontaire) Contraction rapide et forte mais fatigue rapide aussi Entourés de tissu conjonctif ➔ résistance et soutien ▪ Autour de chaque cellule musculaire: endomysium ▪ Membrane fibreuse autour de plusieurs cellules: périmysium ➔ faisceau ▪ Autour de plusieurs faisceaux: épimysium Point d’attache direct aux os et cartilages ou indirect ➔ tendons (cordons) et aponévroses (feuillets), grande résistance 64 Composition des muscles squelettiques 65 Stimulation nerveuse des m. squel. Stimulation nerveuse des muscles squelettiques: Unité motrice = neurone moteur + myocytes stimulés par le neurone Neurone envoie signal de stimulation via son axone Terminaison axonale en jonction avec sarcolemme = jonction neuromusculaire avec une fente synaptique 66 67 Stimulation nerveuse des m. squel. 1. Influx nerveux → Terminaisons axonales 2. Libération d’un neurotransmetteur = acétylcholine (ACh) 3. Fixation de l’ACh à son récepteur sur le sarcolemme 4. Na+ entre et K+ sort mais Na+ plus nombreux 5. Changement de l’état électrique de la membrane 6. Production d’un courant électrique = potentiel d’action qui se propage via tubules T (prolongement du sarcolemme) 7. Contraction du myocyte 8. Dégradation de l’ACh pour stopper la contraction et activation de la pompe Na+/K+ 68 69 70 Anatomie microscopique des m. squel. Réticulum sarcoplasmique = REL, réserve de Calcium!!! Myofibrilles: organites en ruban = chaîne de sarcomères (unité contractile) Myofilaments des sarcomères qui donnent l’aspect strié Sarcomère = 2 types de filaments (protéines contractiles) Myofilaments épais = myosine + ATPase Myofilaments minces = actine + prot régulatrices, 2X plus nombreux que épais 71 72 73 Mécanisme de contraction musculaire Glissement des filaments au moment de l’influx nerveux! 1. Têtes de myosine s’accrochent au myofilaments fins 2. Utilisation de l’énergie de l’ATP pour amorcer la «crémaillère» 3. Nécessité d’ions Ca2+ issu du réticulum sarcoplasmique (RS) pour la fixation de la myosine à l’actine 4. Retour à la normale: les ions Ca2+ sont pompés dans le RS 74 75  LES MUSCLES SQUELETTIQUES 5. Ok si concentrique mais pas si excentrique 76  Les mouvements des m. squel. Flexion Extension Rotation (interne = médiale et externe = latérale) Abduction (ab = loin de) Adduction (ad = près de) Circumduction (circum = autour) 77  Les mouvements des m. squel. Dorsiflexion (pied) Flexion plantaire (pied) Inversion (plante du pied à l’intérieur) Éversion (plante du pied à l’extérieur) Supination (avant-bras : supplier) Pronation (avant bras : se prosterner) Opposition (pouce) 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87