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PHYSIOLOGIE ET PHYSIOPATHOLOGIE DE L'OREILLE MOYENNE

PHYSIOLOGIE ET PHYSIOPATHOLOGIE DE L'OREILLE MOYENNE. P. Herman Hopital Lariboisière Laboratoire d'otologie expérimentale. ANATOMIE DE L'OREILLE. EAC. IE. ME. Oreille moyenne : adaptateur d'impédance. impédance acoustique: r.c=Peff/Veff interface air/liquide: rendement de 0,1%

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PHYSIOLOGIE ET PHYSIOPATHOLOGIE DE L'OREILLE MOYENNE

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  1. PHYSIOLOGIE ET PHYSIOPATHOLOGIEDE L'OREILLE MOYENNE P. Herman Hopital Lariboisière Laboratoire d'otologie expérimentale

  2. ANATOMIE DE L'OREILLE EAC IE ME

  3. Oreille moyenne : adaptateur d'impédance • impédance acoustique: r.c=Peff/Veff • interface air/liquide: rendement de 0,1% • fonction de transfert: membrane tympanique, chaine des osselets, rapport des surfaces tympan/FO

  4. Oreille moyenne : adaptateur d'impédance • impédance acoustique d'un système vibratoire possédant une certaine masse, une rigidité et des frottements: • augmentation de la masse: perte sur les aigus • augmentation de la rigidité: perte sur les graves • nécessite le maintien de l'aération des cavités+++

  5. Types cellulaires

  6. Types cellulaires

  7. Répartition topographique

  8. Répartition topographique

  9. La notion de film muqueux continu est obsolète. Dans les voies aériennes distales, la cellule ciliée est recouverte de la seule couche fluide. Toute stimulation déclenche l'exocytose de glycoprotéines sous forme de fins granules. Ceux-ci se gorgent d'eau, sont propulsés par les cils et fusionnent pour former en proximal un film muqueux continu.

  10. La protection de l'épithélium est assurée parle MUCUS. • LIPIDES • tensio-actif • EAU • 95% MUCINES Propriétés rhéologiques Viscosité Filance Antioxydant Antioxydant Récepteurs aux adhésines bactériennes HOLOPROTEINES Ig As + + + Lysozyme Transferrine Antiprotéases Albumine

  11. MUCINES ET DEFENSE SPECIFIQUE • Glycoprotéines : 80% de chaînes glycanniques • similitudes avec les sites cellulaires reconnus par les bactéries • permettent le piégeage et l'élimination des bactéries.

  12. Notion de clairance muco-ciliaire Gel Sol

  13. La couche péri-ciliaire • 1. Pression colloidale • 2. Pression oncotique • 3. Pression hydrostatique • 4. Pression osmotique

  14. Eustachian tube • Closed: • protection against nasopharyngeal bacteria • progressive depression (because of gas exchange) • Opened: • pressure equalization • ventilation • Mucociliary clearance

  15. 3. Pression hydrostatique • Flux gazeux: • Trompe fermée: pressions partielles et coefficients de diffusion de O2 et CO2 • Echanges/pharynx: ouverture active/mouvement péristaltique/reniflement • AU TOTAL : D P O2 + D P CO2 Absorption de gaz  -700mmH2O

  16. 3. Pression hydrostatique

  17. 3. Pression hydrostatique Dépression en fait limitée par: (1) un renouvellement gazeux probablement très partiel

  18. 3. Pression hydrostatique Dépression en fait limitée par: (2) un débit sanguin limitant les échanges

  19. 3. Pression hydrostatique Dans un certain nombre de cas et paradoxalement, c'est une béance tubaire qui pourrait déclencher un comportement (reniflement) qui collabe la trompe d'Eustache

  20. 4. Pression osmotique

  21. guérison Séquelles et tympanosclérose OSM O.M.O. Otite fibro-adhésive atélectasie Poche de rétraction cholestéatome

  22. PHYSIOPATHOLOGIE DE L'OTITE MOYENNE CHRONIQUE: approche macroscopiqque • Dépression rétro-tympanique • Ralentissement/abolition de la clairance muco-ciliaire • Raréfaction de la lamina propria • tissu de comblement: otite fibro-adhésive, segmentation atrio-tubaire/attico-mastoïdien

  23. Otite séreuse • infiltrat inflammatoire : • polynucléaires neutrophiles (PNN) • macrophages • probablement d'origine bactérienne • culture positive (30 à 70% des cas) • endotoxine/PCR : 90%

  24. Modulation à court terme1. dialogue cellulaire Cytokines produites par les cellules épithéliales respiratoires

  25. Modulation à court terme1. dialogue cellulaire: l'inflammation neurogénique LESION EPITHELIALE ozone / infection virale / produits bactériens protéases et radicaux libres (cellules de l'inflammation) AA AA NEP NEP Bradykinine VAISSEAU SANGUIN SOUS-MUQUEUX exsudation de protéines plasmatiques recrutement et activation de cellules de l'inflammation FIBRES C Substance P Neurokinine A C-GRP GRP Histamine Bradykinine

  26. Modulation à court terme1. dialogue cellulaire: le recrutement cellulaire

  27. Modulation à court terme1. dialogue cellulaire: c. épith. < cytokines

  28. Modulation à court terme1. dialogue cellulaire: mod. de la production de cytokines

  29. Modulation à court terme1. dialogue cellulaire: exemples d'interactions • l'infection virale fait le lit de l’infection bactérienne • l’infection virale entraîne la production par les cellules épithéliales d’IL-1b et d’IL-8: • afflux massif de cellules de l’inflammation • majoration des lésions épithéliales par des métabolites de l’oxygène. • afflux favorisé par la présence d’intégrines néo-synthétisées (ICAM-1) à la surface des cellules.

  30. Modulation à court terme2. facteurs affectant la sécrétion de mucus • Neurohormones and peptides • Cholinergic agonists / a-adrenergic agonists / b-adrenergic agonists • Nonadrenergic noncholinergic mediators (substance P, neurokinin A, VIP, GRP) • Other peptides (endothelin) • Lipid mediators produced by various cells • Cyclooxygenase pathway products (PG F2a, PG D2) • Lipoxygenase pathway products [MonoHETEs, (5-HETE, 12-HETE) ; LT C4 and LT D4 ; Platelet-activating factor] • Specific inflammatory cell products • Neutrophils (elastase, cathepsin G) • Mast Cells (histamine, chymase) • Eosinophils (eosinophil cationic protein) • Macrophages (macrophage mucus secretagogue, TNF) • Serum products (bradykinin, complement component 3a) • Exogenous products • Bacterial products (endotoxin, Pseudomonas organisms, elastase, alkaline protease, rhamnolipids) • Irritant gases (antidromic or spinal reflex pathways)

  31. Modulation à court terme2. facteurs affectant la sécrétion de mucus • Facteurs qui induisent l'expression des gènes des mucines • Tumor necrosis factor a • Endotoxine • Facteurs qui favorisent l'hyperplasie des cellules sécrétoires • Neutrophil elastase, cathepsin G • Endotoxine

  32. Modulation à court terme3. facteurs affectant la dynamique ciliaire Ralentissement de FBC - virus - produits bactériens - Major Basic Protein - froid - gaz inhalés - faible hygrométrie Nombre de cellules ciliées - virus respiratoires +++ Désorganisation des cellules ciliées lors de la régénération épithéliale

  33. Modulation à court terme4. facteurs affectant la couche péri-ciliaire • Pression hydrostatique • dysperméabilité tubaire • Pression colloïdale • quantité de mucus sécrété • modification qualitative des mucines • Pression oncotique • transport de macromolécules? • augmentation de la perméabilité vasculaire • Transport électrolytique • médiateurs de l'inflammation • radicaux libres

  34. Modulation à court terme4. facteurs affectant la couche péri-ciliaire - rôle des radicaux libres • produits par les cellules de l'inflammation • effets cellulaires toxiques: • diminution de l'ATP cellulaire • lésions du DNA • péroxydation lipidique • effets biologiques dans divers systèmes: • mort cellulaire • modulation du transport ionique • stimulation de la sécrétion de mucus • modulation de la perméabilité épithéliale

  35. Modulation à court terme4. facteurs affectant la couche péri-ciliaire - rôle des radicaux libres O2 1O2 O2.- 1O2 OH. Fe3+ OH- SOD +H2O2 MPO CATALASE OCl- H2O H2O2

  36. Modulation à court terme4. facteurs affectant la couche péri-ciliaire - role des radicaux libres Isc (µA/cm²) TIME (min)

  37. Modulation à court terme4. facteurs affectant la couche péri-ciliaire - role des radicaux libres PGE2 ng/mg prot log [H2O2] (M)

  38. Modulation à court terme4. facteurs affectant la couche péri-ciliaire - role des radicaux libres Isc (µA/cm²) • Les métabolites de l'oxygène augmentent l'absorption de sodium des cellules épithéliales d'oreille moyenne. • Cette stimulation pourrait être impliquée dans l'altération de la clairance muco-ciliaire qui caractérise l'otite séreuse.

  39. Modulation à long terme1. Métaplasie de la hauteur des cellules 80% cellules sécrétoires glandes sous-muqueuses +++ cell. différenciées : protympanum 80% cellules ciliées glande sous-muqueuse = 0

  40. Modulation à long terme1. Métaplasie sécrétoire: role probable des cytokines • action auto / paracrine • identifiées dans l'effusion de l'otite séreuse • EGF / PDGF / FGF • IL 1 / TNF a / IL 6 • pourraient induire: • la multiplication des cellules sécrétoires • la différenciation des cellules ni ciliées ni sécrétoires • la métaplasie épidermoïde

  41. Modulation à long terme2. Role des échanges gazeux • Mécanismes: • obstruction fonctionnelle de la TE • modification de la vascularisation • modification du volume aérien • modification de l'épaisseur de l'épithélium • Conséquences: • dépression et rétraction • modulation du fonctionnement épithélial? • Hypoxie. Hypercapnie.

  42. Modulation à long terme3. Modifications du tissu conjonctif • Lyse des structures collagène résistantes (annulus, lamina propria) • Rôle des collagénases • Origine: cellules inflammatoires / cellules épithéliales? • Formation de tissu obstruant les défilés aériens+++ • Voie de recherche...

  43. Relevance of oxidants in otitis • Chronic otitis: • increase in sodium transport and water flow • decrease of PC fluid layer and altered mucociliary clearance? • adaptive response? • Acute otitis: • destruction of epithelial layer

  44. Modulation à long terme1. Métaplasie sécrétoire modification du phénotype cellulaire de la hauteur des cellules80% cellules sécrétoires glandes sous-muqueuses +++ cell. différenciées : protympanum 80% cellules ciliées glande sous-muqueuse = 0

  45. Modulation à long terme1. Métaplasie sécrétoire: role probable des cytokines • action auto / paracrine • identifiées dans l'effusion de l'otite séreuse • EGF / PDGF / FGF • IL 1 / TNF a / IL 6 • pourraient induire: • la multiplication des cellules sécrétoires • la différenciation des cellules ni ciliées ni sécrétoires • la métaplasie épidermoïde

  46. Modulation à long terme2. Role des échanges gazeux • Mécanismes: • obstruction fonctionnelle de la TE • modification de la vascularisation • modification du volume aérien • modification de l'épaisseur de l'épithélium • Conséquences: • dépression et rétraction • modulation du fonctionnement épithélial? • hypoxie • hypercapnie

  47. Modulation à long terme3. Modifications du tissu conjonctif • Lyse des structures collagène résistantes (annulus, lamina propria) • role des collagénases • origine: cellules inflammatoires / cellules épithéliales? • Formation de tissu obstruant les défilés aériens+++ • Voie de recherche...

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