Physiologie de l’appareil Locomoteur 1 PDF

Physiologie de l’appareil locomoteur 1 Dr David BENZAQUEN @drbenzaquen  Configuration générale des os Chez l’adulte environ 206 os (environ 300 chez l’enfant) 3 types : - os long : os dont la dimension qui prédomine est la longueur - os plat : lo...

Physiologie de l’appareil locomoteur 1 Dr David BENZAQUEN @drbenzaquen  Configuration générale des os Chez l’adulte environ 206 os (environ 300 chez l’enfant) 3 types : - os long : os dont la dimension qui prédomine est la longueur - os plat : longueur et largeur sont environ la même mais l’épaisseur est réduite - os court : aussi large que épais  Composition chimique de l’os -Le squelette pèse 10 kg chez un individu de 70 kg. -Dans ces 10 kg on a 3 kg de moelle et 7 kg d’os. -Très vascularisé avec un flux de 200 à 400 ml/min (permet de réaliser des perfusions en cas d’urgence) En perpétuel remaniement: Chez un adulte 18% de la masse osseuse par an, le bébé refait tout son os tous les ans. Constitution de l’os  Des matières organiques : l’osseine qui est une protéine (30% de l’os)  Des matières minérales +++ (70%) – 25 % d’eau – 45 % de sels minéraux (Calcium,Phosphore Fluor, Magnésium,…)  Le calcium et le phosphore sont souvent associés dans l’organisme, et en particulier dans la fraction minérale de l’os. En effet ils forment la partie solide de l’os lorsqu’ils sont cristallisés ensemble sous forme de cristaux d’hydroxyapatite.  Sous forme libre ils jouent aussi différentes fonctions dans l’organisme. Le calcium  En moyenne l’organisme contient 1kg de calcium +++ homme  Variation au cours du temps importante : le bébé nait avec 30 g de calcium, avec une augmentation en moyenne de  50g par an jusqu’à la puberté => acquisition d’un capital calcique pour le reste de notre vie. accumulation non linéaire.  Pic de masse osseuse : (PMO)  Il y a une augmentation très importante au moment de la puberté avec le pic hormonal (15- 16 pour les filles, 17-18 ans pour les garçons), et l’atteinte du pic de masse osseuse (PMO). La période péri-pubertaire est une phase « critique » pour l’acquisition du capital osseux puisqu’environ 25% de masse osseuse est acquise en 2 ans.  Ce pic est fondamental car pour une augmentation de 10 % du PMO il y a une diminution de 50 % du risque de fracture après la ménopause et donc un décalage de survenue de l’ostéoporose de 13 ans.  Certains facteurs limitent l’accumulation de calcium : le tabac, le manque d’activité physique  Après 20-25 ans, on observe une perte de la masse osseuse. Cette perte est :  Linéaire et lente chez les hommes. On trouve des hommes âgés avec encore pas mal de masse osseuse.  Non linéaire chez la femme avec une accélération de la perte osseuse au moment de la ménopause. Or  les femmes partent avec un capital osseux moins important => cette baisse brutale augmente les risques  d’ostéoporose et de fracture (densité minérale osseuse inférieure au seuil fracturaire). La répartition du calcium dans l’organisme.  Cette répartition du calcium est inhomogène  99% se trouve dans les os (1 kg).  1% se trouve dans les tissus mous en intracellulaire (10g).  Une très faible quantité se trouve dans le liquide extracellulaire (1g ou  0,1%) mais qui contient le calcium ionisé donc le plus important.  Le calcium osseux se divise en deux parties : La majeure partie est celle dans le compartiment stable : c’est l’os profond, composé de cristaux d’hydroxyapatite. Ces cristaux servent de réserve de calcium et de phosphore, échangeable à long terme. Celle dans le compartiment rapidement échangeable (cette partie comprend 4g de Ca dans tout l’organisme) : c’est une zone de tampon qui permet de réguler rapidement la calcémie.  Structure interne de l’os Au niveau de la diaphyse : - de l’os compact (solidité) = la corticale - le canal médullaire contenant la moelle jaune - le périoste : enveloppe fibreuse intimement liée à la corticale Au niveau des épiphyses : - le cartilage articulaire - l’os spongieux  Les épiphyses communiquent avec la diaphyse via la métaphyse… Les globules rouges sont fabriquées dans l’os spongieux. Ils quittent ensuite l’os via les vaisseaux qui irrigent le squelette.  Etude microscopique Constitution du tissu osseux 3 types de cellules -les ostéoblastes : assurent la formation du tissu osseux ( Création de l'os) - les ostéocytes : cellules osseuses constituées -les ostéoclastes : détruisent les cellules osseuses vieillissantes pour permettre leur remplacement + fibres de collagènes  L’os compact (= la corticale) est composé de systèmes de Havers. Chaque système (ou ostéon) est formé : – d’un canal central (canal de Havers) contenant du tissu conjonctif vascularisé, des ostéoblastes et des ostéoclastes – de lamelles osseuses concentriques dans lesquelles sont piégés les ostéocytes Os compact On trouve des systèmes de Havers incomplets : les ostéoclastes digèrent la matrice osseuse tandis que les ostéoblastes synthétisent une nouvelle matrice. L’os est en perpétuel remaniement. Ces canaux sont orientés selon le grand axe de l’os ; ils communiquent entre eux par de fins canaux transversaux ou obliques (canaux de Volkmann) qui contiennent les élements vasculo-nerveux.  La moelle osseuse contient les cellules souches (cellules sanguines indifférenciées) qui donneront les cellules des différentes lignées sanguines : globules rouges, globules blancs, adipocytes (cellules graisseuses) ( " EPO " est une hormone qui permet la formation de globules rouges )  Développement 1ère forme : la formation membraneuse Elle se fait à partir d’une membrane conjonctive et on ne la trouve que dans les os plats. 2ème forme : la formation endochondrale Elle concerne les os longs via le cartilage de conjugaison (= croissance). A la jonction métaphyso-épiphysaire chez l’enfant et l’adolescent. Sa disparition signe la fin de la croissance Déterminer l'âge osseux  Méthode de Greulich et Pyle : main et poignet Gauche (2ans à fin croissance)  Méthode de Lefebvre et Koifman : hémisquelette Gauche (0 – 2ans)  Méthode de Sauvegrain et Nahum : coude Gauche F + P (8 – 14ans) Déterminer la maturité osseuse  Point de Risser : bassin de face ou plutôt crêtes iliaques (après 14ans)  Régulation calcium et du phosphate résorption : absorption lente absorption : assimilation de molécules dans un endroit réabsorption : redirection et assimilation des molécules dans un autre endroit Parathormone Calcitonine Vitamine D  Parathormone  Les parathyroïdes sont 4 petites glandes. (dans les glandes thyroïdiennes)  2 types de cellules : Les cellules oxyphiles qui sécrètent de la PTHrP (Parathyroid hormonerelated protein), et ont une fonction encore mal connue. Les cellules principales qui sécrètent la PTH. Celles-ci peuvent augmenter en nombre et en taille en cas d’hypocalcémie chronique.  La PTH est une hormone peptidique qui est hypercalcémiante et hypophosphorémiante.  Elle est indispensable à la vie : en cas d’ablation des parathyroïdes on est face à une hypocalcémie majeure.  Régulation de la PTH  Aucun rôle direct de l’axe hypothalamo-hypophysaire.  Le principal régulateur : le calcium ionisé lui-même. S’il est bas => il l’active S’il est haut => il l’inhibe.  En somme le rôle de la PTH:  Tout concourt à ↗ Ca et ↘Ph  ↗ Ph par résorption osseuse et intestinale mais ↘↘ par fuite urinaire Pathologies liées à la PTH  calcitonine  Hormone peptidique de 32 acides aminés sécrétée par les cellules para- folliculaires de la thyroïde (cellules C), découverte par l’étude de cancers de la thyroïde (carcinome médullaire de la thyroïde qui touche les cellules C).  Elle est hypocalcémiante et hypophosphorémiante  Elle a 2 organes cibles : Os : action anti-ostéoclastique, elle diminue leur nombre et leur activité, donc freine la résorption osseuse (utilisation thérapeutique) + stimule un peu les ostéoblastes → elle diminue donc la libération de calcium et de phosphore par les os. Rein : diminue la réabsorption distale de calcium et de phosphore, ce qui entraîne une fuite rénale.  Vitamine D3  vitamine et une hormone à la fois. Aussi appelée Cholécalciférol, elle a un rôle fondamental dans le MPC.  Elle n’est pas active spontanément. Elle doit être activée après hydroxylation dans le foie et dans le rein. C’est donc une pré-hormone, on pourra la considérer comme une hormone que lorsqu’elle sera activée. On la trouve dans tous les poissons gras (huile de foie de morue). forme active !!!  Métabolisme vitD  Au niveau de la peau +++ : le 7-déhydrocholestérol va être transformé, sous l’effet des UVB en prévitamine D3 puis en vitamine D3. Ceci dépend de la quantité d’exposition solaire, de la surface exposée, de la coloration de la peau (plus elle est sombre moins on en fabrique) et de l’inclinaison des rayons (synthèse moins importante en hiver).  Apport très faible par l’alimentation (120 à 200 UI/j) alors que les besoins chez l’adulte sont de 400 à 1000 UI/j !  La vitamine D3 se fixe dans le tissu adipeux où elle y est stockée Cette vit D3 est transportée par une protéine jusqu’au foie où elle est hydroxylée en 25. Le Calcidiol (25- hydroxy-cholécalciférol) est la forme de stockage intermédiaire (20j), c’est la forme dosée en pratique. ❤  Puis elle est transportée au rein où elle est hydroxylée par la 1 α hydroxylase (enzyme de la mitochondrie, au niveau du tube contourné proximal) et donne le 1,25- dihydroxycholécalciférol =calcitriol Pathologies liées à la vitamine D a. Excès de formation  Il n’existe pas spontanément.  En général il est iatrogène (intoxication) ou dû à l’automédication. On va avoir une augmentation de la calcémie et de la phosphorémie, ce qui augmente le produit phosphocalcique qui va être supérieur au seuil de précipitation, il va donc y avoir des calcifications ectopiques (artérielles, rénales).  En Suisse, la vitamine D (à dose thérapeutique) ne peut donc pas être vendue de ce fait sans prescription médicale.  b. Carence  ✓ Insuffisance rénale : déficit en 1α hydroxylase  ✓ Insuffisance d‘exposition solaire : plus courant (géographiquement, personne âgée qui reste fermée dans une maison de retraite, nourrisson, femme voilée intégralement, personne ayant la peau sombre)  Conséquences : troubles graves de la croissance et de la minéralisation du tissu osseux (tissus mous) :  ✓ Rachitisme chez l’enfant (prévenu car ajd on donne systématiquement de la vitD aux enfants),  ✓ Ostéomalacie chez l’adulte (pas de fixation du calcium sur les os, contrairement à l’ostéoporose)  ✓ Hypocalcémie si aggravation  ✓ Hypophosphorémie  ✓ Stimulation de la PTH qui va elle aussi déminéraliser l’os, on est donc face à un cercle vicieux.  La carence en vitamine D ne se voit plus vraiment de nos jours (prévention avec des suppléments chez l’enfant  et l’adolescent), mais le rachitisme est possible en cas de vitamino- résistance. Rachitisme/Ostéomalacie Autres hormones intervenant intervenant de manière indirect  Les glucocorticoïdes : Cortisone  ✓ Diminution de la calcémie par inhibition de l’action de la vitamine D sur l’intestin donc en diminuant l’absorption de calcium  ✓ Augmentation de la résorption osseuse (action sur la trame osseuse, fragilisation)  La GH : Hormone de croissance  ✓ Favorise la minéralisation osseuse, augmente la calcémie par augmentation de l’absorption  intestinale, augmentant légèrement la calciurie : en général le bilan est positif ;  Les oestrogènes : Hormone  ✓ Diminuent la réponse de l’os à la PTH ce qui explique l’accélération de l’ostéoporose à la ménopause.  Facteurs de risque  L’âge : plus on vieillit, plus le risque d’ostéoporose augmente.  Le sexe : les femmes sont plus exposées au risque de perte osseuse du fait de la carence hormonale à la ménopause. Cependant l’ostéoporose existe aussi chez les hommes.  Les antécédents familiaux : si l’un des parents s’est fracturé la hanche.  Le tabac et la consommation excessive d’alcool.  Diverses pathologies : digestives, rhumatismales, rénales ou endocriniennes.   Certains médicaments, par exemple la cortisone ainsi que certains traitements utilisés pour les cancers du sein ou de la prostate.  L’immobilisation.  Un poids insuffisant.  Les chutes sont associées à un risque  Diagnostic  Le diagnostic de la maladie repose sur les résultats de la minéralométrie, aussi appelée densité minérale osseuse (DMO) ou DeXA (Dual-energy X-ray Absorptiometry). Cet examen mesure la densité des os. Cette technique d’imagerie utilise de très faibles quantités de rayons X, largement inférieures à celles utilisées pour réaliser des radiographies de colonne et de hanches. Important de savoir ce que c'est !!!   La DMO (exprimée en g/cm2) mesure le contenu en calcium de votre squelette ; la DMO mesurée est ensuite comparée à la DMO d’une population en bonne santé sans ostéoporose, l’écart entre votre densité osseuse et celle de cette population de référence étant exprimée en T-score. L’organisation mondiale de la santé (OMS) définit l’ostéoporose par un T- score ≤ -2.5.  Plus le T-score est bas, plus le risque de fracture est élevé. Autrement dit, moins un os est dense, plus il est fragile, c’est-à-dire plus il risque de se fracturer.  https://www.youtube.com/watch?v=XAXBvMJOxVA&t=89s  Le système articulaire Définition : jonction entre 2 extrémités osseuses plus ou moins mobiles suivant sa constitution, sa forme et la nature des éléments environnants 3 types d’articulations : – synarthrose : articulation immobile (ex : crâne) – amphiarthrose : articulation semi mobile (ex : symphyse pubienne) – diarthrose : articulation mobile  Constitution d’une diarthrose 2 os recouverts de cartilage (cas particulier : le genou qui possède 2 ménisques augmentant la surface de contact) des moyens de glissement : – le cartilage – la synoviale : membrane tapissant la capsule et l’os sécrétant un lubrifiant articulaire (synovie) des moyens d’union : – ligaments : liant les pièces osseuses et limitant les mouvements dans certains plans – la capsule : sac étanche enfermant l’articulation avec le cartilage et le liquide synovial Les mouvements Sagittal : flexion (ramener) et extension (étirer) Frontal : abduction (écarter) et adduction (rapprocher) Rotation interne et rotation externe Les mouvements Mouvements de la main – supination (mettre la paume vers le haut) – pronation (prendre  paume vers le bas) Mouvements du pied – inversion (pied vers l’intérieur) – éversion (pied vers le dehors) Les mouvements Circumduction : 2 articulations permettent des mouvements dans les 3 plans de l’espace : l’épaule et la hanche