Département de Pharmacie Module: Biologie Cellulaire Promotion : 2016/2017
Le tissu osseux le tissu nerveux
Présenté par H. Messaoui
PLAN I. Généralités. II. Structure du tissu osseux: 1-Les cellules. 2-Les fibres. 3-La substance fondamentale. III. Les enveloppes osseuses. IV. Classification des tissus osseux: 1-Tissu osseux réticulaire (non lamellaire). 2-Tissu osseux lamellaire.
Généralités.
Comme tout tissu conjonctif, les tissus osseux sont constitués de cellules dispersées dans une matrice extracellulaire abondante. La substance fondamentale est dure, rigide et imprégnée de sels calciques, ce qui différencie les tissus osseux des autres classes de tissus conjonctifs Il constitue une réserve phosphocalcique pour l'organisme humain, puisqu'il détient 99 % du calcium de l'organisme et 90 % du phosphore.
• Forme spécialisée de tissu conjonctif dont la Matrice Extra Cellulaire est calcifiée • Le tissu osseux est un constituant essentiel de l’appareil squelettique. • Il est d’origine mésenchymateuse
Le tissu osseux constitue la charpente du corps, forme les pièces osseuses. Le tissu osseux est très vivant et en perpétuel remaniement tout au long de la vie.
- Fonction mécanique Soutien Protection - Fonctions métaboliques (métabolisme phosphocalcique) - Fonction hématopoïétique
Le tissu osseux de soutien est un tissu en constant renouvellement. Il subit des phénomènes de construction et de destruction de façon constante durant la vie de l’individu. Ce tissu intervient dans le squelette. Celui-ci a trois fonctions : •rôle mécanique dans la locomotion, • rôle métabolique car le tissu osseux est la réserve de calcium et de phosphore de l’organisme, •rôle dans l’hématopoïèse.
Une pièce osseuse est caractérisée par trois types de tissus:
- le tissu conjonctif. (le périoste et l’endoste)
- le tissu cartilagineux. (le cartilage articulaire et le cartilage de conjugaison)
- le tissu osseux. (lamellaire haversien et non lamellaire)
CLASSIFICATION DE L’OS SELON LA FORME
• Types d’os – Os longs : fonction de levier (ex: tibia) – Os plats : fonction de protection (ex: omoplate) – Os courts : relier une partie du squelette à une autre (ex: phalanges) – Os sésamoïdes : petits os ronds enfouis dans des tendons ou des capsules articulaires (ex: patella) – Os irréguliers (ex: vertèbres)
Structure du tissu osseux
Constitution du tissu osseux 1-CELLULES: -Lignée ostéoblastique *Cellules bordantes. *Ostéoblastes. *Ostéocytes.
-Lignée ostéoclastique : ostéoclastes. 2- FIBRES: -Collagène de type1. 3-SUBSTANCE FONDAMENTALE: -Matrice organique. -Matrice minéralisée.
LES CELLULES du tissu osseux Actions antagonistes
Formation du tissu osseux Ostéoblastes et ostéocytes Cellules bordantes
Destruction du tissu osseux Ostéoclastes
Tissu conjonctif Ostéoclaste Cellule bordante Ostéoblaste
Ostéocyte Canalicule Matrice osseuse
Ostéocyte C’est un ostéoblaste adulte, entièrement entouré par une matrice extra-cellulaire qui délimite des logettes dites Ostéoplastes. Ostéoclaste Cellule géante multi nucléée, responsable de l’érosion (action destructrice) du tissu osseux C’est à dire l’ostéoclasie (processus de résorption osseuse dans lequel l'os est attaqué par des ostéoclastes).
Ultrastructure de l’ostéoblaste
Ultrastructure de la cellule bordante
Ultrastructure de l’ostéocyte
Ultrastructure de l’ostéoclaste
•Dans un premier temps : l’ostéoblaste élabore la fraction organique qui est rejetée par exocytose ; Dans un deuxième temps : l’ostéoblaste stocke le Calcium et le phosphate pour la synthèse du phosphate tricalcique [Ca++3(Po4)2]. Ce dernier est rejeté par exocytose, sous forme de cristaux d’hydroxyapatite, pour s’insinuer sur les liaisons peptidiques des différentes molécules de tropocallagène. R!!! La fraction minérale est responsable de la rigidité du tissu osseux!!!!!
Cellules ostéoformatrices Des cellules souches à potentialité ostéoformatrice existent chez l’adulte et sont à l’origine d’un lignage de cellules impliquées dans la formation du tissu osseux Cellules bordantes (au repos)
Os
Activation
Ostéoblastes (MEC osseuse)
Ostéocytes (entièrement inclus dans le tissu osseux)
TC
Matrice extracellulaire calcifiée L’os est le tissu le moins hydraté de l’organisme mais la MEC osseuse renferme quand même 50% d’eau Les ostéoblastes synthétisent la MEC qui ne se minéralise qu’à distance de la cellule (bordure ou tissu ostéoïde)
Phase organique (30%)
Phase minérale (70%)
Les enveloppes osseuses.
• Le Périoste: Est une lame de tissu conjonctif périphérique qui recouvre toutes les pièces osseuses sauf au niveau des surfaces articulaires. Le périoste est le tissu conjonctif proprement dit qui entoure l'os. Structure du périoste 1 - couche externe tendiniforme vascularisée 2 - couche interne ostéogène d’Ollier 3 – périoste 4 - tissu osseux périostique
• L’ Endoste: est une très fine membrane de tissu conjonctif qui borde la cavité médullaire des os longs. Il est moins épais que le périoste et possède une activité ostéogène réduite.
Endoste Corticale Périoste Cavité médullaire
Périoste
Corticale
Cartilage articulaire
Endoste
Classification des tissus osseux
• Deux types de T.O. en fonction de l’organisation du collagène au sein de la matrice osseuse : – le tissu osseux réticulaire ou non lamellaire – le tissu osseux lamellaire Tissu osseux lamellaire (L) et réticulaire (R) éosine, G (x120)
Tissu osseux réticulaire = non lamellaire • Tissu osseux primaire, faiblement minéralisé • Trame collagénique orientée dans toutes les directions. Localisation: •
Fœtus : ébauches osseuses
•
Adulte :
– osselets de l’oreille moyenne – cals de fractures
Tissu osseux lamellaire • Tissu osseux secondaire, formé à partir du T.O. primaire (réticulaire) • Fibres de collagène parallèles, formant des lamelles → mécaniquement solide
3 types : – tissu osseux lamellaire haversien dense (compact) – Tissu osseux périostique – tissu osseux lamellaire haversien aréolaire ou spongieux
1-Tissu osseux haversien dense C'est un tissu qui n'est jamais primaire mais qui apparait au cours du développement en remplacement d'un tissu osseux préexistant. Il est principalement constitué des ostéones ou système de Havers qui sont faits de 8 - 15 lamelles osseuses cylindriques disposées concentriquement autour du canal de Havers.
1-Tissu osseux haversien dense • L’os compact constitue la diaphyse (partie médiane) des os longs, Il constitue une enveloppe résistante – Composé de la juxtaposition de structures appelées ostéones. – structures cylindrique ,ø = 200 à 300 μm –
8-15
concentriques
lamelles
osseuses
Entre les ostéones : systèmes interstitiels – lamelles d’ostéones anciens détruits pendant la croissance et le remodelage
Coupe transversale d’un système de havers
Tissu osseux lamellaire • Tissu osseux secondaire, formé à partir du T.O. primaire (réticulaire) • Fibres de collagène parallèles, formant des lamelles → mécaniquement solide
3 types : – tissu osseux lamellaire haversien dense – Tissu osseux périostique – tissu osseux lamellaire haversien aréolaire ou spongieux
2-Tissu osseux périostique
• A la périphérie des pièces osseuses des os long. • Il constitue la table interne et externe des os plat.
Structure d’un os plat de la voute du crâne.
Périoste table externe cartilage hyalin articulaire Tissu osseux haversien aréolaire (diploé) table interne.
Lamelles osseuse concentriques – en périphérie : système fondamental externe – côté interne : système fondamental interne
Diaphyse : partie mÊdiane d’un os long
Tissu osseux lamellaire • Tissu osseux secondaire, formé à partir du T.O. primaire (réticulaire) • Fibres de collagène parallèles, formant des lamelles → mécaniquement solide
3 types : – tissu osseux lamellaire haversien dense – Tissu osseux périostique – tissu osseux lamellaire haversien aréolaire ou spongieux
3-Tissu osseux haversien aréolaire ou spongieux ou trabéculaire. • Trabécules de tissu osseux lamellaire ramifiés et anastomosés • Ostéocytes dans les ostéoplastes • Cellules bordantes en surface Espaces inter communicants occupés par moelle osseuse et vaisseaux • Production d’ éléments
Épiphyses (extrémités des os longs), os courts os plats
Structure d’un os court.
Cartilage hyalin articulaire périoste tissu osseux périostique tissu osseux haversien aréolaire
tissu osseux haversien aréolaire. a - systèmes de havers. B- aréole (moelle osseuse). c - lame osseuse.
Coupe longitudinale au niveau de l’épiphyse.
Structure d’un os long en cours de croissance.
Epiphyse métaphyse
Cartilage hyalin articulaire tissu osseux haversien aréolaire cartilage hyalin de conjugaison SFE périoste endoste
diaphyse
SFI tissu osseux haversien dense cavité médullaire.
Sur une pièce osseuse longue, on trouve ces trois types de tissu : au niveau de la diaphyse, on trouve le tissu osseux haversien compact ; au niveau de l’épiphyse on trouve du tissu osseux haversien trabéculaire ; en périphérie on trouve le tissu osseux périosté.
Système nerveux
L'organisation du système nerveux
Le système nerveux est composé de 2 systèmes : le système nerveux cérébro-spinal, qui, sous l'influence de notre volonté, commande toutes nos actions et gère la vie de relation, et le système nerveux végétatif, qui, indépendant de notre volonté, régule les fonctions vitales et gère l'entretien de la vie.
Le système nerveux cérébro-spinal
• Il comprend le système nerveux central et le système nerveux périphérique. • Le système nerveux central est composé de l'encéphale, logé dans la boîte crânienne, et de la moelle épinière, logée dans la colonne vertébrale. Ils forment les deux grands centres nerveux. Le système nerveux périphérique est composé des nerfs crâniens et des nerfs rachidiens.
Le système nerveux végétatif ou autonome • Il contrôle l'équilibre physiologique (appelé l'homéostasie). Il fonctionne par 2 voies distinctes qui agissent de façon opposée. La voie sympathique, qui agit en période d'action, et la voie parasympathique, qui agit en période de calme.
LE TISSU NERVEUX • Le tissu nerveux est composé de 2 types de cellules : les cellules nerveuses, ou neurones capables de transmettre les messages à d'autres cellules du corps, et les cellules de la névroglie, beaucoup plus nombreuses, qui protègent et nourrissent les neurones. • Tissu nerveux
Neurones (cellules nerveuses) Névroglie (cellules névrogliques)
Il est hautement spécialisé dans la réception des excitations (ou stimuli) venant du milieu extérieur. Ces informations sont transmises sous la forme d'influx nerveux aux centres fonctionnels chargés d'élaborer une réponse, qui est adressée aux organes effecteurs
LA CELLULE NERVEUSE
La cellule nerveuse s'appelle neurone. Le neurone dérive d'une cellule souche embryonnaire appelée neuroblaste. Notre capital de neurones étant fixé dès la naissance,aucune autre division de la cellule souche ne pourra donner de nouveaux neurones..
• Structure et ultra structure du neurone
• Neurone
Péricaryon ou soma (corps cellulaire)
Prolongements Dendrites Axone
Toute destruction de neurones après la naissance est définitive. Le neurone est une unité fonctionnelle traversée par l'influx nerveux dans un seul sens : il est donc polarisé.
Morphologie des neurones le corps cellulaire ou périkaryon -IL entoure un gros noyau. -ll a souvent une forme étoilée. -Sa membrane est formée de 2 couches de molécules de phospho-lipides présentant des orifices ou canaux (ou pores membranaires), permettant les échanges ioniques (Na+), (K+) et (Cl-) avec l'extérieur de la cellule.
-Le cytoplasme contient : des mitochondries, qui fournissent l'énergie nécessaire au métabolisme cellulaire et des inclusions sécrétoires appelées corps de Nissl (agrégats de réticulum endoplasmique granuleux (REG) Ces inclusions disparaissent avec la fatigue nerveuse et au cours de la dégénérescence
- Le cytoplasme contient de la mélanine sous forme de pigments jaunâtres et noirs. - Présence des neurofibrilles, elles sont libres ou anastomosées entre elles.
Les expansions 2 sortes et elles partent du corps cellulaire. Ce sont : - les dendrites, prolongements protoplasmiques ramifiés. - l'axone, prolongement unique qui possède des branches collatérales et se termine par une arborisation de fibres dont chacune des branches aboutit à la plaque motrice d'une fibre musculaire.
L'ensemble du corps cellulaire, de l'axone et des fibres musculaires qui en dépendent, constitue l'UNITE MOTRICE. Recouvert de ses gaines, l'axone prend le nom de fibre nerveuse. - en multipliant artificiellement les neurones on aurait les dimensions suivantes : * - Le corps cellulaire aurait le volume d'un pamplemousse. * - Les dendrites auraient 2 à 5 mètres de long * - Le cylindraxe des neurones les plus longs, serait un câble d'un kilomètre de long et de deux centimètres de diamètre. C'est le cylindraxe ou axone qui a pour fonction de conduire l'influx nerveux
Classification des neurones
Variétés de neurones - Les neurones multipolaires: ce sont les plus nombreux. Ils sont de forme étoilée. Ils ont un seul axone mais plusieurs dendrites. Les influx nerveux parviennent au corps cellulaire par les multiples pôles dendritiques pour se diriger vers l'axone. - Les neurones bipolaires: Ils possèdent un seul dendrite et un seul axone. Le sens de la propagation de l'influx nerveux se fait toujours du dendrite vers l'axone. De tels neurones existent dans la rétine.
- Les neurones en T:semblent être unipolaires : leur forme spéciale résulte d'un accolement partiel entre le dendrite et l'axone
• la cellule nerveuse est capable d’adaptations synaptiques pendant les périodes embryonnaire et fœtale. Les circuits synaptiques, propres à un individu et supports de ses fonctions cérébrales, se construisent pendant cette période
LA FIBRE NERVEUSE La fibre nerveuse ou cylindraxe n'est autre que le prolongement d'un neurone (axone) entouré de gaine : la gaine de myéline et la gaine de Schwann. Il existe 4 types de fibres nerveuses :
• les fibres sans myéline ni gaine de Schwann : ce sont les fibres nues qui existent pendant le développement de l'embryon. • les fibres sans myéline mais à gaine de Schwann: ce sont les fibres de Remak. Elles constituent les nerfs végétatifs (nerfs viscéraux). Elles sont de couleur grise.
• les fibres myélinisées sans gaine de Schwann: ce sont les fibres du nerf optique. • les fibres myélinisées avec gaine de Schwann: elles sont abondantes dans tous les nerfs périphériques. Ce sont les plus typiques et les plus perfectionnées
• La myéline est un mélange de lipides phosphorés. Elle donne à la fibre nerveuse une couleur blanc- mat caractéristique. Elle est considérée comme une réserve nutritive pour le cylindraxe et elle joue le rôle d'un isolant électrique. Elle protège la fibre nerveuse des courants d'influx venant des fibres voisines. La gaine de myéline présente des étranglements appelés nœuds de RANVIER.
• La gaine de SCHWANN recouvre la gaine de myéline. Elle est formée de cellules plates soudées entre elles. Il existe un noyau ovalaire entre chaque étranglement de RANVIER.
système nerveux central 2 substances : la substance grise et la substance blanche. La substance grise : périphérique et superficielle, au niveau du cerveau et du cervelet, elle est centrale dans la moelle épinière. Elle est composée des corps cellulaires des neurones, des dendrites et de la partie initiale des axones. Toutes les fibres qui pénètrent dans la substance grise perdent leur gaine de myéline.
La substance blanche: est profonde dans le cerveau et le cervelet. Elle est superficielle au niveau de la moelle épinière. Elle est formée de fibres nerveuses myélinisées. Elle est plus ferme et plus résistante que la substance grise.
La névroglie • A côté des neurones, cellules hautement spécialisées, on trouve dans les organes nerveux du tissu de soutien, tissu de remplissage appelé névroglie. Elle contient plusieurs types de cellules (Astrocytes, oligodendrocytes et microgliocytes).
• La névroglie joue un rôle sécrétoire, elle intervient dans la sécrétion du liquide cérébro - spinal (ou liquide céphalo-rachidien).
• La névroglie est un tissu nerveux de soutien, de liaison et de revêtement. elle est le milieu intermédiaire entre les vaisseaux et les neurones
synapse La synapse (du grec. syn = ensemble; haptein = toucher, saisir) désigne une zone de contact fonctionnelle qui s'établit entre 2 neurones, ou entre un neurone et une autre cellule (cellules musculaires, récepteurs sensoriels...). Elle assure la conversion d'un potentiel d'action déclenché dans le neurone présynaptique en un signal dans la cellule postsynaptique.
Physiologie de la synapse •Dépolarisation de la membrane présynaptique, ceci provoque la libération des neurotransmetteurs dans la fente synaptique ; •Fixation de ces mêmes neurotransmetteurs sur la membrane post synaptique provocant ainsi sa dépolarisation et par conséquent le transfert de l’influx nerveux.
• On distingue 2types de synapses : • la synapse chimique: très majoritaire, qui utilise des neurotransmetteurs pour transmettre l'information ; Cette synapse comprend 3 parties : l'élément présynaptique la fente synaptique l'élément post-synaptique.
• Les signaux électriques sont convertis en signaux chimiques (neurotransmetteur) dans le neurone pré synaptique qui sont reconverti en signaux électriques dans les neurones post synaptique.
• la synapse électrique: où le signal est transmis électriquement par l'intermédiaire d'une jonction communicante (en anglais gapjunction). Transmission directe du potentiel d’action, de cellules à cellules sans intermédiaires chimiques
• les synapses mixtes, formÊes par la juxtaposition d'une synapse chimique et d'une jonction communicante