Histologie humaine : Introduction

Cellules et tissus

La cellule est la plus petite unité fonctionnelle d'un organisme. Toutes les cellules du corps humain sont eucaryotes, c'est-à-dire qu'elles sont organisées en deux parties : le noyau et le cytoplasme.

Le cytoplasme contient des sous-unités spécialisées appelées organites qui fonctionnent comme de « petits organes ». Les organites peuvent être membranaires (mitochondries, appareil de Golgi, réticulum endoplasmique) ou non membranaires (ribosomes, nucléoles, centrioles).

Le noyau est considéré comme le cerveau de la cellule. Il renferme des informations sur chaque structure et processus de la cellule et de l'organisme, sous la forme d'ADN (acide désoxyribonucléique). L'ADN est condensé et enroulé en chromosomes. Toutes les cellules sont enveloppées par une membrane semi-perméable à deux couches, qui sert de médium dynamique pour l'interaction de la cellule avec son environnement externe. Un peu comme la police des frontières, elle contrôle tout ce qui entre et sort de la cellule. Les cellules sont catégorisées en divers types, chacun ayant des fonctions différentes. Celàa inclut les cellules épithéliales, les fibroblastes, les neutrophiles, les érythrocytes, les kératinocytes, les chondrocytes, pour n'en citer que quelques-uns.

Types de tissus

Les cellules se fixent les unes aux autres avec la matrice extracellulaire (un fluide de consistance gélatineuse) pour former les quatre types de tissus présents dans le corps humain : les tissus épithéliaux, conjonctifs, musculaires et nerveux. Les tissus s’associent en différentes configurations pour former nos organes. Les organes collaborent au sein de systèmes.

Système cardiovasculaire

Le système cardiovasculaire est constitué du cœur et des vaisseaux sanguins (artères, artérioles, capillaires, veinules, veines). Ce système transporte le sang oxygéné du cœur vers les tissus, puis ramène le sang désoxygéné des tissus vers le cœur et les poumons. Au niveau histologique, le cœur et les vaisseaux sanguins sont tous deux constitués de trois couches :

• Couche endothéliale - tissu épithélial formé de cellules simples squameuses (endothéliales). Dans le cœur, cette couche est appelée endocarde.
• Couche musculaire - muscle lisse dans les vaisseaux sanguins, muscle cardiaque (myocarde) dans le cœur.
• Couche externe - tissu conjonctif lâche (adventice) dans les vaisseaux sanguins, couche épithéliale squameuse (mésothéliale) dans le cœur (épicarde). L'épicarde est revêtu d'une couche supplémentaire de cellules mésothéliales appelée péricarde.

Le myocarde est formé de cellules musculaires cardiaques striées (cardiomyocytes). En coupe longitudinale, les cardiomyocytes semblent ramifiés, reliés par des jonctions spécialisées appelées disques intercalaires, qui leur permettent d'échanger rapidement des impulsions électriques et de fonctionner en tant que syncytium. Comme toutes les autres cellules musculaires, les cardiomyocytes contiennent des filaments d'actine et de myosine, mais les leurs ont certaines propriétés structurelles et fonctionnelles spéciales.

aviez-vous qu'il existe des cardiomyocytes spéciaux dans votre cœur qui génèrent spontanément des impulsions pour initier les battements cardiaques ? Et saviez-vous que certains cardiomyocytes ont la capacité de sécréter des hormones qui régulent la pression artérielle ?

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Système nerveux

Le système nerveux est divisé en système nerveux central (SNC) et système nerveux périphérique (SNP). Le SNC comprend le cerveau et la moelle spinale. Il est composé de substance grise et de substance blanche. La substance grise est principalement constituée de corps neuronaux, de dendrites et de cellules gliales, tandis que la substance blanche est principalement constituée d'axones myélinisés. Les corps neuronaux dans la substance grise sont organisés en couches (laminae). Le tout est entouré de trois membranes de tissu conjonctif (méninges) : la dure-mère, l'arachnoïde et la pie-mère.

Les cellules épithéliales forment deux structures histologiques importantes dans le cerveau : la barrière hématoencéphalique et le plexus choroïde. Le SNP est constitué par l'ensemble des tissus nerveux en dehors du SNC, c'est-à-dire les nerfs périphériques et les ganglions périphériques. Les nerfs périphériques sont des faisceaux de fibres nerveuses (axones) myélinisées et enveloppées de tissu conjonctif (endo- , péri- et épinèvre). Les nerfs périphériques sont analogues aux voies nerveuses du SNC. Les ganglions périphériques sont des amas de corps cellulaires entourés d'une capsule de tissu conjonctif dense. Ils peuvent être classés comme sensoriels ou autonomes.

Système tégumentaire

Le système tégumentaire se compose de la peau et de ses annexes cutanées. L'épiderme (épithélium) et le derme (tissu conjonctif) forment la peau.

L'épiderme est un épithélium stratifié squameux kératinisé principalement constitué de kératinocytes. Le derme est une couche de tissu conjonctif contenant des fibres de collagène, des vaisseaux sanguins, des vaisseaux lymphatiques et des terminaisons nerveuses. Sous le derme se trouve une couche de tissu sous-cutané (hypoderme) qui contient du tissu conjonctif, principalement composé d'adipocytes.

Des cellules spécialisées (mélanocytes, cellules de Merkel, cellules de Langerhans) et des terminaisons nerveuses libres se trouvent dans l'épiderme, assurant la pigmentation, la protection et la sensation.

Les annexes cutanées sont des dérivés de l'épiderme, notamment les follicules pileux, les glandes cutanées et les ongles. Les follicules pileux sont des invaginations de l'épiderme contenant des cellules en prolifération rapide et kératinisantes responsables de la production et de la croissance des cheveux. Les glandes cutanées comprennent les glandes sudoripares (apocrines et eccrines) et les glandes sébacées holocrines, toutes jouant un rôle important dans la régulation de la température corporelle. Les ongles sont des plaques de cellules kératinisées en prolifération, contenant une kératine dure, similaire à celle des cheveux. La peau est à la fois un moyen d'interaction avec l'environnement et une barrière qui nous protège contre les microbes et les produits chimiques extérieurs, les variations de température et la déshydratation.

Saviez-vous que la seule chose qui empêche toute l'eau de votre corps de s'échapper par votre peau sont les jonctions serrées entre les kératinocytes ? C'est pourquoi les personnes ayant de graves brûlures sont en danger de mort.

Système musculosquelettique

Le système musculosquelettique se compose de tissus durs (os, articulations, cartilage) et de tissus mous (muscles, tendons, ligaments). Le tissu osseux est un type spécialisé de tissu conjonctif qui contient des cellules (ostéoblastes, ostéocytes, ostéoclastes), des fibres (collagène de type I) et une matrice extracellulaire minéralisée.

Les os s'articulent avec d'autres os par l'intermédiaire d’articulations, qui peuvent être synoviales, fibreuses ou cartilagineuses. Elles sont stabilisées par des ligaments, des bandes fibreuses flexibles composées de tissu conjonctif dense et régulier. Les seules articulations librement mobiles sont les articulations synoviales, dans lesquelles les surfaces articulaires adjacentes sont recouvertes de cartilage hyalin, un type de cartilage mou riche en glycoprotéines, protéoglycanes et collagène de type II.

Le muscle squelettique est composé de cellules musculaires cylindriques et allongées avec de multiples noyaux situés en périphérie et un cytoplasme rempli de myofibrilles. Les cellules musculaires sont reliées en fascicules par du tissu conjonctif, et plusieurs fascicules s’unissent pour former un ventre musculaire. Le muscle se fixe à l'os par l'intermédiaire des tendons, qui sont des faisceaux de tissu conjonctif dense régulier composés de nombreuses fibres de collagène de type I. Tous ces éléments travaillent ensemble pour permettre le mouvement du corps. Lorsqu'un muscle se contracte, son tendon transmet la force à l'os en tirant dessus, provoquant un mouvement dans l'articulation synoviale associée.

Appareil respiratoire

Le système respiratoire se compose des poumons et d'une série de voies respiratoires (cavités nasales, sinus paranasaux, larynx, trachée et bronches) qui connectent les alvéoles à l'environnement externe.

La majeure partie du tractus respiratoire est tapissée par une muqueuse respiratoire ; un épithélium pseudostratifié cylindrique cilié avec des cellules caliciformes productrices de mucus. Cela a pour but de piéger et d'éliminer toute poussière, bactérie ou substance étrangère inhalée. La cavité nasale contient un épithélium olfactif spécialisé, assurant le sens de l'odorat. Les cordes vocales sont logées dans le larynx, formées par deux plis de muqueuse, chacun contenant un ligament de soutien (ligament vocal) et un muscle squelettique (muscle vocal). Elles vibrent pour produire du son lorsque l'air passe à travers.

Les alvéoles sont le site principal d'échange gazeux. Les capillaires pulmonaires entrent en contact étroit avec les alvéoles, formant l’interface air-sang. Les couches de la barrière air-sang se composent de pneumocytes de type I, de membrane basale et des cellules endothéliales des capillaires. Elle est perméable à l'oxygène, au dioxyde de carbone et à d'autres gaz, ce qui permet l'échange gazeux. Les pneumocytes de type II sont également importants car ils sécrètent un surfactant qui empêche les poumons de s'affaisser. L'ensemble des poumons est revêtu extérieurement de la plèvre, une fine couche épithéliale composée de cellules squameuses avec une fine couche sous-jacente de tissu conjonctif.

Système digestif

Le système digestif se compose du tube digestif et de ses organes associés (langue, dents, glandes salivaires, pancréas, foie et vésicule biliaire). Le tube digestif est un conduit s'étendant de la bouche à l'anus qui sert de canal pour la digestion des aliments et de l'eau, l'absorption de leurs nutriments et l'excrétion des résidus non digestibles. Il se compose de la bouche, du pharynx, de l'œsophage, de l'estomac, de l'intestin grêle, du gros intestin et de l'anus.

Chaque organe du système digestif possède des propriétés qui le spécialisent pour son rôle dans la digestion, l'absorption et l'excrétion des aliments. Par exemple, l'épithélium simple cylindrique du fundus de l'estomac contient des cellules pariétales spéciales qui sécrètent de l'acide chlorhydrique (HCl) pour dégrader les protéines de la viande. Les acini séreux pancréatiques sécrètent des enzymes digestives qui décomposent les graisses, les glucides et les protéines.

Tout ce qui est absorbé à travers le tractus alimentaire passe par les capillaires discontinus spéciaux du foie avant d'atteindre quelque autre endroit. C'est parce que le foie, entre autres choses, est la principale machine de détoxification du corps.

Saviez-vous que les alcooliques chroniques ont des concentrations de réticulum endoplasmique lisse beaucoup plus élevées dans leurs hépatocytes ? C'est la raison pour laquelle les médecins doivent faire preuve d'une prudence particulière lorsqu'ils prescrivent des médicaments à ces personnes.

Appareil urinaire

L’appareil urinaire comprend les reins, les uretères, la vessie et l'urètre. Les reins éliminent les déchets et contrôlent le pH plasmatique, les électrolytes et le volume de liquide extracellulaire. Ils sont donc essentiels pour maintenir l'homéostasie du corps. L'unité fonctionnelle de base du rein est le néphron. À un niveau microscopique, un néphron se compose d'un corpuscule rénal et d'une série de tubules.

Le corpuscule rénal contient le glomérule, un regroupement de capillaires fenêtrés qui crée un ultrafiltrat du sang. Le glomérule contient quelques cellules intéressantes, telles que les cellules mésangiales qui ont des propriétés de soutien et phagocytaires ; les cellules juxtaglomérulaires qui sécrètent la rénine, qui agit, au sens large, pour aider à réguler notre pression sanguine ; les podocytes qui contrôlent la perméabilité de la membrane de filtration ; et bien d'autres.

Une fois que l'urine est formée à partir de l'ultrafiltrat, elle passe à travers le trajet excréteur des tubes, tous tapissés d'un épithélium de transition, à l'exception de certaines parties de l'urètre.

Système endocrinien

Le système endocrinien est un ensemble de tissus qui sécrètent des hormones directement dans la circulation sanguine. Ces hormones régulent divers processus, tels que le métabolisme, la croissance et la pression sanguine. Il a un rôle similaire à celui du système nerveux, travaillant en tandem avec lui pour maintenir l'homéostasie du corps.

Le système endocrinien est divisé en grandes glandes endocrines (par exemple, la thyroïde, les ovaires, les glandes surrénales) et en cellules individuelles sécrétant des hormones présentes dans de nombreux organes du corps (par exemple, le tissu adipeux, le tractus gastrointestinal, le système cardiovasculaire). Ces dernières constituent le système neuroendocrinien diffus (DNES). On pourrait dire que les maîtres des glandes endocrines sont l'hypophyse (glande pituitaire) et l'hypothalamus, car ils régulent tous les autres organes endocriniens par le biais d'un mécanisme de rétroaction homéostatique. Sur le plan histologique, bien qu'il y ait quelques exceptions, les cellules endocrines ont généralement une origine épithéliale.

Système lymphatique

Le système lymphatique se compose d'un réseau de vaisseaux et d'organes lymphoïdes. Il est lié à la fois au système circulatoire et au système immunitaire. Les vaisseaux lymphatiques drainent la lymphe (liquide interstitiel) de tous les espaces extracellulaires du corps. Ils renvoient ce liquide vers le cœur, le faisant passer à travers les organes lymphoïdes. Les organes lymphoïdes primaires (moelle osseuse et thymus) produisent des lymphocytes (B et T), tandis que les organes lymphoïdes secondaires (tissus lymphoïdes diffus, nodules lymphoïdes, ganglions lymphatiques et rate) aident le corps à se débarrasser des toxines, déchets et autres substances indésirables.

L'histologie de la rate et des ganglions lymphatiques montre un réseau encapsulé de fibres dans lequel résident les cellules du système immunitaire. Les ganglions lymphatiques sont répartis le long des vaisseaux lymphatiques, filtrant ainsi la lymphe lorsqu'elle les traverse. La rate, en revanche, filtre le sang. Tous deux opèrent une réponse immunitaire aux corps étrangers dans le fluide qu’ils drainent.

Les tissus lymphoïdes diffus et les nodules lymphoïdes sont des accumulations non encapsulées de tissu lymphoïde que l'on trouve dans des endroits tels que les voies alimentaires, respiratoires et génito-urinaires. Certains nodules lymphoïdes bien connus comprennent les amygdales, les plaques de Peyer et l'appendice vermiforme. Comme la rate et les ganglions lymphatiques, les cellules immunitaires de ces tissus sont capables de monter une réponse immunitaire contre les corps étrangers envahissants.

Appareil génital masculin

Le système reproducteur masculin est constitué des organes génitaux internes (testicules, canaux génitaux et glandes génitales accessoires) et des organes génitaux externes (pénis et scrotum). Les glandes génitales accessoires comprennent la prostate, les vésicules séminales et les glandes bulbouréthrales. Ensemble, ces organes permettent la reproduction et les rapports sexuels.

Les testicules produisent les gamètes mâles (spermatozoïdes) via le processus de spermatogenèse. Ils sont organisés en lobules, chacun contenant un parenchyme de tubules séminifères et un stroma de tissu conjonctif.

L'épithélium germinatif (spermatogénique), composé de cellules spermatogoniales et de cellules nourricières (cellules de Sertoli), forme les tubules contournés, tandis que de petites cellules interstitielles circulaires (cellules de Leydig) se trouvent dans le tissu conjonctif entre les tubules.

Les cellules interstitielles produisent la testostérone, une hormone qui régule la spermatogenèse. Les cellules de Sertoli empêchent le système immunitaire d'attaquer et de détruire les spermatozoïdes. Les spermatozoïdes passent des testicules à l'épididyme, tapissé d'épithélium, puis dans le canal déférent par le biais des canalicules efférents, puis dans le conduit éjaculateur, qui fusionne avec l'urètre. Les cellules des glandes et canaux génitaux sécrètent des substances dédiées au soutien du processus.

Appareil génital féminin

A l’instar du système reproducteur masculin, le système reproducteur féminin est lui aussi conçu pour la reproduction et le plaisir sexuel. Il se compose des organes génitaux internes (vagin, utérus, trompes utérines, ovaires) et des organes génitaux externes, aussi connus sous le nom de vulve (mont de Vénus, grandes et petites lèvres, clitoris, vestibule, bulbe et glandes vestibulaires).

L'ovaire est en fait un organe homologue au testicule masculin, il donne naissance aux gamètes (ovules) et aux hormones stéroïdes (œstrogène, progestérone). Lorsque l'on observe l'anatomie microscopique de l'ovaire, on peut voir qu'il se compose d'un épithélium germinatif de surface (capsule), de follicules ovariens (cortex) et de tissu conjonctif (capsule, cortex médullaire). Le revêtement épithélial de la trompe utérine (de Fallope) et de l'utérus joue un rôle important dans le transport et l'implantation d'un ovule fécondé (zygote). Il reste beaucoup à apprendre sur le système reproducteur féminin.

Tissus fœtaux

Les tissus fœtaux sont classés en deux types : le mésenchyme et le tissu conjonctif mucoïde (muqueux). Le mésenchyme donne naissance à tous les types de tissu conjonctif. Il se compose de petites cellules mésenchymateuses fusiformes et de substance fondamentale avec peu de fibres collagènes et réticulaires. Les cellules mésenchymateuses sont des cellules indifférenciées, ce qui signifie qu'elles sont capables de se différencier en n'importe quel type de cellules du tissu conjonctif (fibroblastes, ostéoblastes, adipocytes, etc.).

Le tissu conjonctif mucoïde est un tissu fœtal présent dans le cordon ombilical. Il se compose de cellules mésenchymateuses largement espacées et d’une substance fondamentale riche en acide hyaluronique. Cette substance fondamentale, également appelée gelée de Wharton, assure l'isolation et la protection des vaisseaux sanguins du cordon ombilical.

Outils

​​Les outils pour l'étude de l'histologie se diversifient de plus en plus chaque jour. L'outil le plus communément utilisé aujourd'hui pour l'examen des cellules, des tissus et des organes est la microscopie optique (photonique). Pour une vue encore plus détaillée, la microscopie électronique peut être utilisée. D'autres méthodes existent telles que l'histochimie, l'immunocytochimie, les techniques d'hybridation, la culture de tissus et bien d'autres.