Histologie de l’oreille PDF

LANNOY Cynthia UE13 – Système neurosensoriel – Pr. Ladoire LORENZO Morgane 29/01/25 B104 11h – 12h Histologie de l’oreille Plan I. Généralités...............................................................

LANNOY Cynthia UE13 – Système neurosensoriel – Pr. Ladoire LORENZO Morgane 29/01/25 B104 11h – 12h Histologie de l’oreille Plan I. Généralités............................................................................................2 II. L’oreille externe.................................................................................3 III.L’oreille moyenne..............................................................................3 A. Les osselets.............................................................................................................................3 IV. L’oreille interne.................................................................................4 A. Organisation............................................................................................................................4 1. Labyrinthe osseux................................................................................................................4 2. Le labyrinthe membraneux...................................................................................................5 3. Cellules sensorielles............................................................................................................8 B. Oreille interne : détection de la pesanteur et de la position statique.......................................9 1. Membrane otolithique.......................................................................................................11 C. Détection accélération et du mouvement..............................................................................11 D. Détection des sons................................................................................................................14 1. Organe de corti..................................................................................................................17 2. Transduction mécano électrique........................................................................................18 3. Voies nerveuses auditives...................................................................................................18  1 I. Généralités L’oreille est composée de 3 portions : - Oreille externe : recueille le son etl e dirige dans le conduit auditif externe jusqu’au tympan - Oreille moyenne : convertir les ondes mécaniques sonores en un mouvement mécanique du tympan. Ce mouvement mécanique tympan se répercute sur une chaine de 3 osselets de l’oreille moyenne (marteau, enclume, étrier).Elle transforme le son en un signal mécanique par le biais des 3 osselets. Ce signal s’articulant dans l’oreille interne sur des sacs liquidiens. Pour transmettre des mouvements de liquides au niveau de l’oreille interne. - Oreille interne : contient structures sensorielles de l’équilibre (système vestibulaire) et de l’audition (système auditif). Les vibrations mécaniques du tympan et des osselets de l’oreille moyenne mettent en mouvement des fluides, notamment l’endolymphe. Ces mouvements liquidiens font bouger des cils à la surface des cellules sensorielles. Il y a une conversion des vibrations mécaniques en impulsions électriques. Les 3 segments : oreille externe, oreile moyenne, oreille interne sont représentés. L’oreille externe avec le pavillon et le conduit auditif externe conduit les sons jusqu’au tympan qui vibre. Il est articulé avec bras du marteau puis l’enclume puis l’étrier. L’étrier possède une platine qui est appliquée contre une membrane de l’oreille interne. Les mouvements de cette melbrane mettent en mouvement des fluides dans l’oreille interne avec la cochlée et le vestibule. 2 II. L’oreille externe Le pavillon est composé d’un cartilage élastique couvert de peau qui se poursuit dans le conduit auditif externe : recueil et conduction du son jusqu’au tympan. La peau est composée d’un épithélium classique malpighien kératinisé avec des follicules pileux et quelques glandes sébacées qui y sont associées. La particularité réside dans la présence des glandes apocrines qui fabriquent un mélange de cire : le cérumen. Ces glandes apocrines sont différentes de celles des aisselles mais le principe est le même avec un canal qui s’abouche dans le conduit auditif et le tapisse de cérumen. III. L’oreille moyenne Elle commence au tympan. La membrane est très fine. Ce tympan s’articule sur 3 osselets, marteau, enclume, étrier organisés dans la cavité tympanique. Celle-ci est aérée par la trompe d’eustache qui assure la communication de l’oreille moyenne avec le naso-pharynx. La platine de l’étrier est appliquée contre la fenêtre ovale qui est une membrane de l’oreille interne. (ouverture du labyrinthe osseux de l’oreille interne) L’étrier, selon les sons captés, vibre sur la fenêtre ovale ce qui met en mouvement les liquides de l’oreille interne. A. Les osselets Marteau, enclume et étrier. Ils permettent la régulation tympanique et amplifient les ondes sonores par la force sur la fenêtre ovale. Le bras du marteau est attaché au tympan. Quand le tympan vibre, le bras du marteau est mis en mouvement et qui par le biais de l’enclume va donner des mouvements à la platine de l’etrier. Elle transmet le mouvement à la fenêtre ovale qui sépare l’oreille interne de l’oreille moyenne.  3 Quand un mouvement qui est généré dans l’oreille interne, il faut que toutes les ondes liquidiennes produites par la platine de l’étrier soit dispersées. Sous la fenêtre ovale il y a une autre petite fenêtre, la fenêtre ronde qui vibre dans l’autre snes pour que les ondes de pressions générées puissent être dissipées dans l’autre sens au niveau de la cavité tympanique. C’est une fenêtre de sortie des ondes de pression générée par les mouvements de osselets IV. L’oreille interne A. Organisation L’oreille interne a une forme particulière avec : - le vestibule, ses 3 canaux semi circulaires et la partie centrale - la cochlée (le limaçon) qui abrite l’organe de corti de détection du son. Ce sont des os creux « comme la coquille d’un escargot. » dans lesquels se trouvent des sacs remplis de liquide qui sont eux même entourés de liquide. La périlymphe est le liquide de la cochlée dans laquelle se trouvent des sacs contenant l’endolymphe. Ce système de sacs liquidien est nommé labyrinthe membraneux qui contient le système vestibulaire et le système auditif. L’endolymphe et la périlymphe ont des concentrations en sodium et potassium opposées pour permettre la dépolarisation. Endolymphe : concentration élevée en K+ et faible en Na+ Périlymphes : concentration élevée en Na+ et faible en K+ C’est dans l’oreille interne que se fait la conversion des ondes liquidiennes en signal électrique. 1. Labyrinthe osseux Il est composé de 3 cavités. (x2 pour les deux oreilles) 4 Le vestibule : C’est la partie centrale en rapport avec le tympan par la fenêtre ovale. La fenêtre ovale se trouve au milieu du vestibule auquel sont annexés les 3 canaux semi circulaires qui eux-mêmes sont creux et abritent de l’endolymphe et de la périlymphe. Ces 3 canaux semi circulaires sont situés dans des plans de l’espace différents et s’abouchent au niveau du vestibule par des petites dilatation : les ampoules des canaux semi-circulaires. La cochlée : On y trouve des sacs endolymphatique bordés de périlymphe tout au long et l’organe de corti qui est l’organe sensoriel permettant d’entendre. 2. Le labyrinthe membraneux. Dans ces cavités osseuses, il y a de la périlymphe à l’intérieure de laquelle se trouvent des sacs remplis d’endolymphe. *  5 Au niveau de la cochlée, le labyrinthe cochléaire, il y a un grand sac qui parcourt tout le trajet du limaçon, c’est le canal cochléaire. Au niveau vestibule, le labyrinthe vestibulaire, il y a un sac endolymphatique dans chaque canal semi circulaire qui se dilate au niveau de l’ampoule. Au niveau du vestibule, il y a 2 gros sacs : le saccule et l’utricule. Ce sont des structures qui abritent les structures sensorielles qui renseignent sur le sens de la pesanteur. Les deux labyrinthes sont connectés par un canal, le Ductus reuniens Dans ces sacs endolymphatiques, on trouve les structures sensorielles  - Organe de Corti : structure posée dans le sac endolymphatique tout au long de son trajet dans la cochlée. Il permet la détection vibration sonores - Les macules une dans le sacule et l’autre dans l’utricule : contiennent les organes sensoriels pour détecter le sens de la pesanteur et de la position statique. Les deux sont perpendiculaires pour avoir une perception plus précise. - Dans l’ampoule des canaux semi-circulaires, il y a une structure sensorielle par ampoule : la crête ampullaire. Elle permet la détection des accélérations. 6 Il faut comprendre que le sac endolymphatique est lui-même bordé de périlymphe. Dans le vestibule c’est facile, c’est un sac endolymphatique bordé de périlymphe. Dans la cochlée, c’est plus complexe. Le canal cochléaire se situe au milieu, avec sac endolymphatique bordé par rampe vestibulaire au-dessus et rampe tympanique en dessous. 7 Vue schématique : Oreille interne périlymphe (bleu), sacs endolymphatiques (jaune) et la position structures sensorielles (orange) 3. Cellules sensorielles 3 sites sensoriels - Ampoules des canaux semi-circulaires - Macules de l’urticule et du saccule =Le vestibule 8 - Organe de Corti =cochlée Ces structures sensorielles fonctionnent de la même façon. On trouve des cellules épithéliales avec micro-villosité (stéréocils) au pôle apical et un seul cil, le kinétocil. C’est une rangée croissante de microvillosités de la plus petite à la plus grande et à la partie externe un grand cil, le kinétocil. Quand les micro villosités sont déformée vers les hauts rangs, vers le kinétocil, il se produit une dépolarisation donc une excitation. Alors que dans sens inverse, vers les rangs courts, cela déclenche une hyperpolarisation et donc une inhibition. Ces microvillosités apicales sont dans une matrice gélatineuse extracellulaire et c’est le déplacement de cette matrice par l’endolymphe qui fait bouger les micro-villosités dans un sens ou dans l’autre. Les cellules de soutien sont entre les cellules sensorielles (jonctions serrées apicales) = maintien du gradient ionique entre l’endolymphe et le liquide extracellulaire qui s’inverse lors de la dépolarisation. Les cellules sensorielles sont entourées de terminaisons nerveuses qui constituent le 1er neurone vestibulaire ou cochléaire.. B. Oreille interne : détection de la pesanteur et de la position statique. Ces structures sensorielles sont nichées au niveau de la macule du saccule et de la macule de l’utricule dans le vestibule. Ce sont des organes otolithiques car la matrice gélatineuse est lestée par des cailloux, les otolithes qui permettent de donner de l’inertie à la matrice gélatineuse. 9 La macule de l’utricule est horizontale alors que la macule du saccule est perpendiculaire à elle dans le sens vertical. Le sens de la pesanteur varie en fonction de la position de la tête, il est donc important d’avoir 2 structures sensorielles parallèles. Diapo des types de cellules mais le prof dit d’oublier Les cellules sensorielles avec les microvillosités et le kinétocil. Au sommet de chacune des micro-villosités, il y a un lien protéique apical qui est relié à un « capuchon » membranaire. Selon le déplacement des cils, le lien « décapuchonne » ou non la membrane des micro-villosité et permet l’entrée d’ions selon gradient de concentration. Si les mouvements d’endolymphe déplacent la membrane gélatineuse vers le kinetocil alors il y a ouverture des capuchons au sommet des microvillosités permettant des mouvements 10 ioniques et donc une modification du potentiel de membrane : la dépolarisation. Dans le sens inverse, il y aura une hyperpolarisation 1. Membrane otolithique Au niveau de la macule, du saccule et de l’utricule voilà comment les choses fonctionnent : On va trouver des cellules sensorielles qui sont plantées en grand nombre au niveau de ces structures. Elles sont plantées entre des cellules de soutient qu’on voit en rose pâle sur le schéma et on voit comment les microvillosités apicales sont inclues dans cette matrice gélatineuse qui elle-même est lestée de petits cailloux, de carbonates de calcium qu’on appelle les otolithes. On comprend bien comment les mouvements de l’endolymphe varient en fonction des mouvements de la tête. Sous l’effet de la gravité, l’endolymphe fait bouger cette structure gélatineuse dans un sens ou dans l'autre, ce qui génère un signal d’excitation ou d’inhibition au niveau des cellules sensorielles. Voilà une macule avec les cellules sensorielles intercalées entre des cellules de soutien avec ici des microvillosités incluses dans cette matrice gélatineuse et on devine les otolithes sur une petite couche de cailloux qui a pour but de donner de l’inertie. On verra qu’on trouve des otolithes qu’à ce niveau-là. Il n’y en a pas au niveau des canaux semi-circulaires et au niveau de l’organe de Corti. L'intérêt d'avoir nos macules du saccule d'un côté et de l'utricule de l’autre dans des plans différents c’est qu'en permanence nos deux oreilles ont une information dans deux plans de l’espace du sens de l’apesanteur. C. Détection accélération et du mouvement 11 Ici ce sont les structures sensorielles qui nous renseignent sur le mouvement de notre tête et sur les accélérations que subit notre tête. Ces structures sont localisées au niveau des ampoules des 3 canaux semi-circulaires. Rappel : dans les canaux semi-circulaires il y a des sacs endolymphatiques et ces sacs quand ils arrivent au niveau des ampoules des canaux semi-circulaires ils se dilatent et ils abritent ce qu’on appelle des crêtes ampullaires. On voit sur le schéma qu’on a trois crètes ampullaires par oreille, une dans chaque canal semicirculaire. puisque nos 3 canaux semi-circulaires sont situés dans des plans de l’espace et communiquent donc une information de position, de mouvement et d’accélération qui est légèrement différente. C’est ce qui donne de la complexité et de la finesse d’analyse en termes de granularité. Voilà à quoi ça ressemble quand on zoom : On voit que le sac endolymphatique se différencie et abrite maintenant au niveau de son plancher des cellules sensorielles qui sont posées sur une crête. La crête existe parce qu'il faut 12 abriter toutes les terminaisons nerveuses qui vont ramener cette information sensorielle au système nerveux central. On voit que les cellules sensorielles sont incluses dans une matrice gélatineuse qu’on appelle la cupule (c’est une espèce de grosse goutte de gélatine). Cette cupule tient parce qu’elle est pendue au plafond du sac endolymphatique du canal semi-circulaire et qui baigne le pôle apical des cellules sensorielles. Sur cette image ça se voit très bien, on le verra aussi en TP, ici on imagine qu‘on a un canal semi-circulaire qui arrive vers nous, qui se dilate au niveau de l’ampoule. En jaune on voit la position de la cupule. En fonction du mouvement du liquide de l’endolymphe dans le canal semi-circulaire ça va faire battre (comme un battant de cloche) la crête ampullaire par le biais de la cupule et que ça va imprimer des mouvements d’un sens comme dans l’autre des microvillosités au pôle apical des structures sensorielles.. Lorsque l'on observe de près la crête ampullaire (il y en a trois), on y retrouve des cellules sensorielles ciliées ainsi que des cellules de soutien. Les fibres nerveuses issues de cette structure circulent dans l’axe de la crête ampullaire. 13 Au niveau des trois canaux circulaires, le système nerveux central est constamment informé de la position de la tête ainsi que des mouvements de rotation ou des mouvements plus complexes. L’objectif est d'être renseigné en permanence afin que nous ayons conscience de la position de notre tête et puissions ajuster notre posture, y compris dans des situations comme la gymnastique. Quand on a des mouvements de rotations de la tête il y a des mouvements anti-rotatoires de l’endolymphe dans chaque canal semi-circulaire(dans le labyrinthe membraneux), c’est ce qui nous permet de ne pas trop perdre l’équilibre. D. Détection des sons Voyons maintenant comment les sons sont détectés : Ça se passe au niveau de la cochée. La cochlée c’est un peu comme l’escalier d’un phare qui monte à son sommet. Vous imaginez que sur l’escalier il y a un tapis rouge qui va monter tout au long de l’escalier et ça c’est l’organe de Corti. L’organe de Corti ce sont des structures sensorielles où on va retrouver là aussi des cellules ciliées qui fonctionnent de la même façon que ce qu’on a décrit pour le vestibule (pas tout à fait mais à peu près de la même façon). Elles sont dans un sac endolymphatique qu’on appelle le canal cochléaire avec la particularité d’avoir une rampe péri lymphatique au-dessus : la rampe vestibulaire, et une rampe péri lymphatique en dessous qui est la rampe tympanique. Le canal cochléaire est la chambre centrale contenant l’endolymphe. Et on a une membrane supérieure qui est la membrane vestibulaire et une membrane plancher qui est la membrane basilaire. 14 La rampe vestibulaire et la rampe tympanique communiquent entre elles : la périlymphe circule entre ces deux rampes au sommet de la coquille d’escargot, au sommet de l’escalier où il y a un petit canal de communication qui s’appelle l’hélicotrème. Si vous savez ça vous savez ce que vous voyez quand vous faites une coupe de cochlée : C'est une coupe qui passe par le milieu du phare en quelque sorte. On voit la répétition des 3 motifs. Il y a le canal endo cochléaire au milieu avec l’endolymphe, les membranes basilaire et vestibulaire, l’organe de Corti qui est posé sur la membrane basilaire tout au long de la structure. Et on voit que le centre de la structure héberge les fibres du nerf cochléaire. On va avoir des fibres nerveuses qui partent de l’organe de Corti sur toute sa longueur et qui se regroupent dans le centre de la cochlée qu’on appelle le modiolus. Le modiolus c’est la partie creuse de la cochlée qui héberge la convergence des fibres cochléaires c’est à dire les fibres nerveuses de la 8ème paire de nerfs crâniens pour sa composante non vestibulaire c’est à dire sa composante auditive. Présent sur la diapo mais non-dit à l’oral : « Strie vasculaire : paroi latérale du canal cochléaire (vaisseau +++) sécrétion d’endolymphe. Membrane vestibulaire (de Reissner) : 2 couches épithéliales pavimenteuses séparées par une basale. Jonctions serrées +++ (différence de concentration électrolytique entre endolymphe et périlymphe. Membrane basilaire : soutient l’organe de Corti. » Le professeur retourne sur la dernière diapo pour montrer le mur extérieur du canal cochléaire qui est bordé par un épithélium qui est le seul épithélium vascularisé chez l’Homme. C'est ce 15 qu’on appelle la strie vasculaire. C'est une structure très importante car elle produit l’endolymphe. Schéma d’une fine tranche de cochlée sur laquelle on retrouve la rampe vestibulaire au-dessus : On a le canal cochléaire au centre avec la strie vasculaire qui produit l’endolymphe On voit que l’organe de Corti est posé sur la membrane basilaire et la structure gélatineuse est posée sur la partie apicale des cellules sensorielles, c’est la membrane tectoriale. « Ci-dessous un schéma ultra simplifié très important puisque c’est ce qui nous explique le début du cours. Imaginez qu’on a déplié votre cochlée, on a déplié l’escalier. » On a le canal cochléaire au centre, les deux rampes qui communiquent par le sommet de la coquille de l’escargot au niveau de l’hélicotrème. Et rappelez-vous la chaîne des trois osselets qui est appliquée contre la fenêtre ovale. Derrière cette fenêtre ovale se trouve la rampe vestibulaire. Les mouvements des osselets de l’oreille moyenne font bouger la fenêtre ovale, mettent en mouvement la périlymphe au niveau de la rampe vestibulaire et tympanique et vont faire vibrer la membrane vestibulaire et basilaire. 16 Cette conformation en coquille d‘escargot va faire qu’en fonction de la fréquence du son les membranes vestibulaire et basilaire ne vont pas vibrer au même endroit. C’est comme ça qu’on distingue les fréquences du son. Les mouvements de périlymphes initiés dans la rampe vestibulaire repartent de l’oreille interne parce que la rampe tympanique s’articule sur la fenêtre ronde qui est la zone de sortie des ondes vibratoires au niveau de la caisse tympanique. « Donc maintenant si vous faites rentrer ce schéma-là dans la structure du limasson, cette structure-là permet à vos oreilles de dire que le son qui arrive fait vibrer la membrane vestibulaire et la membrane basilaire à cet endroit-là de la cochlée. Ce sont les sons graves qui sont détectés à l’apex c’est-à-dire au sommet vers l’hélicotrème alors que les sons aigues, (les sons hautes fréquences) font plutôt vibrer les deux membranes dès la base de la structure. » 1. Organe de corti Au niveau de l’organe de corti, il est effectivement posé sur la membrane basilaire du canal cochléaire. La subtilité c’est de comprendre que le point le plus important c’est qu’on va avoir deux types de cellules sensorielles : - Externes en 3 rangées. La membrane basilaire est en contact uniquement avec ces cellules sensorielles externes. - Internes : une seule rangée. L’information auditive ne part quasiment uniquement des cellules sensorielles internes c’est-à-dire celles qui ne se sont pas en contact avec la membrane tectoriale. Il y a la membrane tectoriale qui est la structure gélatineuse qui va être en contact avec les microvillosités des 3 rangées de cellules sensorielles externes et puis on a les cellules sensorielles internes dont les microvillosités ne sont pas en contact avec la membrane territoriale. 17 2. Transduction mécano électrique L’organe de Corti fonctionne par un phénomène très original qui s’appelle la transduction mécano-électrique c’est-à-dire que quand vous avez un son qui arrive et qui fait vibrer votre membrane vestibulaire et votre membrane basilaire sur une zone donnée de la cochlée. Ça induit des alternances d’hyperpolarisation et de dépolarisation des cellules sensorielles externes, celles dont les microvillosités sont dans la membrane tectoriale. Pourquoi est-ce qu’on appelle ça transduction mécano électrique ? C’est parce que ces alternances d’hyperpolarisation/dépolarisation se traduisent par des modifications de la taille de la cellule sensorielle externe. Il y a une expression qui dit que les cellules sensorielles externes dansent à la fréquence du son c’est-à-dire qu’en fonction de la fréquence du son vous avez des phénomènes de variations de taille de ces cellules sensorielles externes. Ces cellules, en variant de taille, elles mettent en mouvement l’endolymphe très localement et ce sont ces mouvements d’endolymphe qui sont déclenchés par la danse des cellules sensorielles externes sur une zone très très limitée de la cochlée qui sont finalement détectées par les cils des cellules sensorielles internes qui elles sont les vrais détecteurs du signal sonore. C’est ce qui permet vraiment la discrimination de la fréquence sonore. Cette énergie vibratoire amplifiée localement par les cellules sensorielles externes sont détectées par les microvillosités internes. 95% des afférences auditives qui arrivent à notre système nerveux central sont données par ce qui est détecté par ces cellules sensorielles internes. 3. Voies nerveuses auditives 18 Le professeur a passé cette diapo en disant « ici vous retrouverez ce que j’ai dit précédemment oralement ». 19 20