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Les tissus vivants

Les organismes vivants, tels que les animaux ou les plantes, sont constitués d'une multitude de cellules. Certaines cellules peuvent fonctionnent seules, comme les globules rouges, par exemple, qui transportent l'oxygène, mais beaucoup sont organisées en tissus. On donne le nom de tissu à un ensemble de cellules ayant souvent même morphologie et, en tout cas, remplissant la même fonction dans l'organisme. Les tissus constituent les organes, qui à leur tour forment des systèmes corporels spécifiques, où des cellules aux fonctions diverses joignent leurs forces pour accomplir une ou plusieurs tâches. Les organes tels que le coeur et les poumons sont composés de plusieurs types de tissus.

On traitera dans cette page des tissus que l'on rencontre dans le corps humain. On rencontrerait les mêmes chez les autres Vertébrés, et en partie chez les Invertébrés. Les tissus qui constituent les plantes seront évoqués à la suite de ce développement.

Les tissus des animaux.
Le corps humain contient plus de 200 types de cellules qui peuvent toutes être rangées dans quatre classes selon le tissu auquels elles appartiennent : tissus épithéliaux, conjonctifs, musculaires et nerveux. Chaque classe de tissu pouvant, par ailleurs, de diviser en plusieurs types.

+ Les tissus épithéliaux agissent comme des revêtements contrôlant le mouvement des matériaux à travers la surface de l'organisme.
+ Le tissu conjonctif intègre les différentes parties du corps et fournit soutien et protection aux organes.
+ Le tissu musculaire permet au corps de bouger.
+ Les tissus nerveux propagent des informations.

L'étude de la forme et de la disposition des cellules dans les tissus s'appelle l'histologie.

Toutes les cellules et tous les tissus du corps proviennent de trois couches germinales de l'embryon : l'ectoderme, le mésoderme et l'endoderme.

+ Les cellules de l'ectoderme formeront la peau et les ongles, la muqueuse épithéliale du nez, de la bouche et de l'anus, des yeux, du cerveau et de la moelle épinière.
+ Les cellules de l'endoderme deviendront les revêtements intérieurs du tube digestif, les revêtements respiratoires et les organes glandulaires.
+ Les cellules du mésoderme se développeront en muscles et en systèmes circulatoire et excréteur.

Les différents types de tissus forment des membranes qui renferment les organes, assurent une interaction sans friction entre les organes et maintiennent les organes ensemble. Les membranes synoviales sont des membranes de tissu conjonctif qui protègent et tapissent les articulations. Les membranes épithéliales sont formées à partir de tissu épithélial attaché à une couche de tissu conjonctif. Il existe trois types de membranes épithéliales : muqueuses, qui contiennent des glandes; séreuse, qui sécrète du liquide; et cutanée qui compose la peau.

Les tissus épithéliaux

Un tissu épithélial forme un revêtement ou une doublure pour les surfaces corporelles internes et externes. Certains tissus épithéliaux peuvent sécréter des substances telles que les enzymes digestives; d'autres peuvent absorber des substances comme la nourriture ou l'eau. Les cellules de la peau et les cellules tapissant les poumons et les voies reproductrices font partie des cellules barrières, appelées cellules épithéliales, qui tapissent les cavités et les surfaces du corps.

Dans le tissu épithélial, les cellules sont étroitement enveloppées avec peu ou pas de matrice extracellulaire, à l'exception de la lame basale qui sépare l'épithélium du tissu sous-jacent. Les principales fonctions des épithéliums sont la protection vis-à-vis de l'environnement, la couverture, la sécrétion et l'excrétion, l'absorption et la filtration.

Les cellules sont liées entre elles par des jonctions serrées qui forment une barrière imperméable. Elles peuvent également être reliés par des jonctions lacunaires, qui permettent un libre échange de molécules solubles entre les cellules, et des jonctions d'ancrage, qui attachent cellule à cellule ou cellule à matrice.

Les différents types de tissus épithéliaux sont caractérisés par leurs formes et arrangements cellulaires : épithéliums squameux, cuboïdes ou cylindriques. Les couches monocellulaires forment des épithéliums simples, tandis que les cellules empilées forment des épithéliums stratifiés. Très peu de capillaires pénètrent dans ces tissus.

Les glandes.
Les glandes sont des tissus et des organes sécrétoires dérivés des tissus épithéliaux. Elles sont classées à la fois en fonction du type de sécrétion et de leur structure.

Les glandes exocrines libèrent leurs produits par des conduits.
Les glandes endocrines sécrètent des hormones directement dans le liquide interstitiel et la circulation sanguine.
Les glandes mérocrines sécrètent des produits lors de leur synthèse.
Les glandes apocrines libèrent des sécrétions en pinçant la partie apicale de la cellule
Les cellules des glandes holocrines stockent leurs sécrétions jusqu'à ce qu'elles se rompent et libèrent leur contenu. Dans ce cas, la cellule fait partie de la sécrétion.

Les tissus conjonctifs

Le tissu conjonctif est un tissu hétérogène avec de nombreuses formes cellulaires et une architecture tissulaire. Structurellement, tous les tissus conjonctifs
contiennent des cellules qui sont intégrées dans une matrice extracellulaire stabilisée par des protéines.

La matrice extracellulaire du tissu conjonctif est composée de fibres protéiques et de substances fondamentales. Les principales composantes de la matrice extracellulaire comprennent : les fibres de collagène, qui confèrent force et résistance au tissu; les fibres élastiques, qui confèrent élasticité et flexibilité au tissu; les protéoglycanes et les glycoprotéines, qui remplissent l'espace entre les cellules et fournissent un soutien structuré et régulent les interactions cellulaires.

La nature chimique et la disposition physique de la matrice extracellulaire et des protéines varient énormément d'un tissu à l'autre, reflétant la variété des fonctions remplies par le tissu conjonctif dans le corps.

Les tissus conjonctifs séparent et amortissent les organes, les protégeant ainsi des déplacements ou des blessures traumatiques. Ces tissus fournissent un soutien et facilitent le mouvement, stockent et transportent les molécules d'énergie, protègent contre les infections et contribuent à l'homéostasie de la température.

De nombreuses cellules différentes contribuent à la formation des tissus conjonctifs. Ils proviennent de la couche germinale mésodermique et se différencient du mésenchyme et du tissu hématopoïétique de la moelle osseuse.

Les fibroblastes sont les plus abondants et sécrètent de nombreuses fibres protéiques, les adipocytes se spécialisent dans le stockage des graisses, les cellules hématopoïétiques de la moelle osseuse donnent naissance à toutes les cellules sanguines, les chondrocytes forment le cartilage et les ostéocytes forment l'os.

La matrice extracellulaire contient du fluide, des protéines, des dérivés de polysaccharides et, dans le cas des os, des cristaux minéraux. Les fibres protéiques se répartissent en trois grands groupes : les fibres de collagène qui sont épaisses, solides, flexibles et résistent à l'étirement; les fibres réticulaires minces qui forment un maillage de soutien; et les fibres d'élastine fines et élastiques.

Les principaux types de tissu conjonctif sont :

Le tissu conjonctif proprement dit.
On distingue ici le tissu conjonctif lâche et le tissu conjonctif dense.

Tissu conjonctif lâche.
Ce type de tissu contient également des cellules appelées fibroblastes, qui sécrètent des fibres peu organisées qui rendent le tissu souple. Le tissu conjonctif lâche maintient les organes en place et fournit un soutien.

Le tissu conjonctif lâche proprement dit comprend : le tissu adipeux, le tissu aréolaire et le tissu réticulaire. Ceux-ci servent à maintenir les organes et autres tissus en place et, dans le cas du tissu adipeux, à isoler et à stocker les réserves d'énergie. La matrice est la caractéristique la plus abondante pour les tissus lâches, bien que le tissu adipeux n'ait pas beaucoup de matrice extracellulaire.

Le tissu adipeux est composé de cellules adipeuses appelées adipocytes, ainsi que de certaines cellules immunitaires, cellules fibroblastiques et vaisseaux sanguins. Sa tâche principale est de stocker l'énergie, de protéger et d'isoler le corps. Les cellules sont très adaptées pour stocker la graisse. La majeure partie de leur intérieur est occupée par une grosse gouttelette de graisse semi-liquide. Lorsque nous prenons du poids, ce sont ces cellules qui se remplissent de plus de graisse.

Tissu conjonctif dense.
Celui-ci contient des cellules de fibroblastes, qui sécrètent la protéine fibreuse appelée collagène de type 1. Ce type de tissu se rencontre dans la couche de base de la peau. Les fibres sont organisées en un motif parallèle régulier comme dans les ligaments et les tendons, ce qui rend le tissu très solide. Elles peuvent aussi être irrégulières, avec des fibres orientées dans plusieurs directions. Les capsules d'organes (type collagène) et les parois des artères (type élastique) contiennent un tissu conjonctif irrégulier dense.

Le tissu de soutien.
Le cartilage et l'os sont des tissus de soutien.

Les cartilages.
Relativement flexibles, du fait de leur haute teneur en eau, les cartilages contiennent des chondrocytes, fixées dans une matrice de matériaux de type gel sécrétés par les cellules. Ils sont composés de cellules, appelées chondrocytes.

Le cartilage hyalin, lisse et clair, couvre les articulations et se trouve dans les portions en croissance des os.

Le fibrocartilage est rigide à cause des fibres de collagène supplémentaires. Ilt forme, notamment les disques intervertébraux.

Le cartilage élastique peut s'étirer et revenir à sa forme d'origine en raison de sa teneur élevée en fibres élastiques. La matrice contient très peu de vaisseaux sanguins.

Les os.
Les os sont constitués d'une matrice rigide et minéralisée contenant des sels de calcium, des cristaux et des ostéocytes logés dans des lacunes. Le tissu osseux est très vascularisé.

L'os spongieux se trouve au centre des os et est plus mou et plus fragile que l'os compact. Les espaces que l'on trouve dans l'os spongieux sont remplis de moelle osseuse ou de tissu conjonctif.

Le tissu fluide.
On donne le nom de tissus fluides qui se caractérisent par une matrice liquide et aucune fibre de support. Les cellules y baignent librement comme le sang, la lymphe, ou le sperme.

Les tissus musculaires

Les tissus musculaires peuvent être constitués de trois types de cellules : cellules squelettiques, cardiaques et lisses. Leurs morphologies correspondent à leurs fonctions spécifiques dans le corps.

Muscle squelettique
Le muscle squelettique est volontaire et répond aux stimuli conscients. Les cellules, disposées en faisceaux de fibres qui se connectent aux os via des tendons, sont striées et multinucléées et apparaissent comme de longs cylindres non ramifiés.
Ce tissu, formé de filaments qui glissent les uns sur les autres pour produire des contractions., permet notamment les mouvements volontaires des membres.

Muscle cardiaque.
Le muscle cardiaque est involontaire et ne se trouve que dans le coeur. Chaque cellule est striée d'un seul noyau et elles s'attachent les unes aux autres pour former de longues fibres. Les cellules sont attachées les unes aux autres sur des disques intercalés. Les cellules sont interconnectées physiquement et électrochimiquement pour agir comme un syncytium. Les cellules du muscle cardiaque se contractent de manière autonome et involontaire.

Muscle lisse.
Le muscle lisse est involontaire. Chaque cellule est une fibre en forme de fuseau et contient un seul noyau. Aucune strie n'est évidente car les filaments d'actine et de myosine ne s'alignent pas dans le cytoplasme. Les tissus musculaires lisses forment
des feuillets sur les parois d'organes spécifiques. Ils sont essentiels pour maintenir la pression artérielle et faire passer les aliments dans le système digestif.

Les tissus nerveux

Le cerveau, la moelle épinière et les nerfs qui contrôlent le mouvement, transmettent la sensation et régulent de nombreuses fonctions corporelles sont formés de tissus nerveux. Ce type de tissu est principalement constitué de réseaux de cellules électriquement excitables transmettent des signaux électriques. Présentes dans tout le corps, elles nous permettent de ressentir des sensations.

Le tissu nerveux est formé de plusieurs types de cellules. Parmi elles, ce sont les neurones qui sont les plus imporrtantes. Un neurone se caractérise principalement par sa capacité à recevoir des stimuli et à y répondre en générant un signal électrique, appelé potentiel d'action, qui peut se déplacer rapidement sur de grandes distances dans le corps.

Un neurone typique présente une morphologie particulière : un grand corps cellulaire se ramifie en courtes extensions appelées dendrites, qui reçoivent des signaux chimiques d'autres neurones, et un long prolongement appelé axone, qui relaie les signaux de la cellule vers d'autres neurones, muscles ou glandes. De nombreux axones sont enveloppés d'une gaine de myéline, une substance lipidique qui agit comme isolant et accélère la transmission du potentiel d'action.

Parmi les autres cellules du tissu nerveux, on peut mentionner : les névroglies, qui comprennent les astrocytes, les microglies, les oligodendrocytes et les cellules de Schwann. Ces cellules gliales sont principalement des cellules de soutien.
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Lésions tissulaires et vieillissement

L'inflammation est la réponse classique du corps aux blessures et suit une séquence commune d'événements. La zone est rouge, chaude au toucher, enflée et douloureuse. Les cellules, les mastocytes et les macrophages blessés libèrent des signaux chimiques qui provoquent une vasodilatation et une fuite de liquide dans les tissus environnants. La phase de réparation comprend la coagulation du sang, suivie de la régénération des tissus lorsque les fibroblastes déposent du collagène.

Certains tissus se régénèrent plus facilement que d'autres. Les tissus épithéliaux et conjonctifs remplacent les cellules endommagées ou mortes d'un approvisionnement en cellules souches adultes. Les tissus musculaires et nerveux subissent une régénération lente ou ne se réparent pas du tout.

L'âge affecte tous les tissus et organes du corps. Les cellules endommagées ne se régénèrent pas aussi rapidement que chez les personnes plus jeunes. La perception de la sensation et l'efficacité de la réponse sont perdues dans le système nerveux. Les muscles s'atrophient et les os perdent de la masse et deviennent cassants. Le collagène diminue dans certains tissus conjonctifs et les articulations se raidissent.

Les tissus végétaux

Les plantes vasculaires, comme les animaux, sont des Eucaryotes multicellulaires avec des systèmes tissulaires constitués de différents types de cellules qui remplissent des fonctions spécifiques.

Les systèmes de tissus végétaux se répartissent en deux types généraux : les tissus méristématiques et les tissus permanents (ou non méristématiques). Les cellules du tissu méristématique se trouvent dans les méristèmes, qui sont des régions végétales de division et de croissance cellulaires continues. Les cellules produites peuvent se spécialiser et devenir des tissus permanents, dont les cellules jouent des rôles spécifiques et perdent leur capacité à se diviser davantage. On distingue alors trois types principaux : les tissus cutanés, vasculaires et tissus de soutien.

Le tissu cutané recouvre et protège la plante, et le tissu vasculaire transporte l'eau, les minéraux et les sucres vers différentes parties de la plante. Le tissu de soutien sert de site pour la photosynthèse, fournit une matrice de soutien pour le tissu vasculaire et aide à stocker l'eau et les sucres. Ces tissus secondaires sont soit simples (composés de types cellulaires similaires), comme le tissu cutané, soit complexes (composés de différents types cellulaires), comme le tissu vasculaire.

Les tissus méristématiques.
On distingue trois types de tissus méristématiques qui sont fonction de leur emplacement dans la plante.

+ Les méristèmes apicaux contiennent du tissu méristématique situé à l'extrémité des tiges et des racines, ce qui permet à une plante de s'étendre en longueur.
+ Les méristèmes latéraux facilitent la croissance en épaisseur ou en circonférence dans une plante qui mûrit.
+ Les méristèmes intercalaires ne se rencontrent que chez les monocotylédones, à la base des limbes des feuilles et aux noeuds (les zones où les feuilles s'attachent à une tige). Ce tissu permet au limbe foliaire des monocotylédones d'augmenter de longueur à partir de la base des feuilles; par exemple, il permet aux feuilles de gazon de s'allonger même après ds tontes répétées.

Le tissu cutané
Le tissu cutané de la tige se compose principalement d'un épiderme, une seule couche de cellules recouvrant et protégeant le tissu sous-jacent. Les plantes ligneuses ont une couche extérieure résistante et imperméable de cellules de liège, communément appelée écorce, qui protège davantage la plante des dommages. Les cellules épidermiques sont les cellules les plus nombreuses et les moins différenciées de l'épiderme. L'épiderme d'une feuille contient également des ouvertures appelées stomates, à travers lesquelles ont lieu les échanges gazeux.

Tissu vasculaire
Le tissu vasculaire est un tissu complexe. Il est composé de deux tissus conducteurs spécialisés : le xylème et le phloème.

Le xylème.
Le tissu xylémique est lui-même composé. Il comprend trois types de cellules : les cellules du parenchyme xylémique, les trachéides et les éléments vasculaires. Les deux derniers types conduisent l'eau et sont morts à maturité. Les trachéides sont des cellules avec des parois cellulaires secondaires épaisses qui sont lignifiées. L'eau se déplace d'un trachéide à un autre à travers des régions sur les parois latérales appelées fosses, où les parois secondaires sont absentes. Les éléments du vaisseau sont des cellules de xylème aux parois plus minces; ils sont plus courts que les trachéides. Chaque élément de vaisseau est relié au suivant au moyen d'une structures appelée aires criblée au niveau des parois d'extrémité de l'élément. L'eau se déplace à travers les plaques de perforation pour remonter la plante.

Le phloème.
Le phloème, ou liber, est composé d'éléments conducteurs, de cellules parenchymateuses et de fibres (cellules à paroi épaisse, lignifiées ou cellulosiques). Ce sont les éléments conducteurs, qui sont des cellules vivantes, qui font la spécificité du phloème. Ces éléments sont des cellules alignées en files et des cellules compagnes.

Les premières sont disposées bout à bout pour former un long tube, appelé trube criblé, qui transporte des substances organiques telles que les sucres et les acides aminés. Les sucres s'écoulent d'une de ces cellules à l'autre à travers des aires criblées, qui se trouvent aux jonctions d'extrémité entre deux cellules. Bien qu'ils soient encore vivants à maturité, le noyau et les autres composants cellulaires des cellules du tube criblé se sont désintégrés.

Les cellules compagnes se trouvent à côté des cellules des tubes criblés, leur fournissant un soutien métabolique. Les cellules compagnes contiennent plus de ribosomes et de mitochondries que les cellules des tubes criblés, qui manquent de quelques organites cellulaires.

Tissu de soutien.
Le tissu de soutien est principalement composé de cellules de parenchyme, mais peut également contenir des cellules de collenchyme et de sclérenchyme qui aident à soutenir la tige. Le tissu de soutien situé vers l'intérieur du tissu vasculaire dans une tige ou une racine est connu sous le nom de moelle, tandis que la couche de tissu entre le tissu vasculaire et l'épiderme est connue sous le nom de cortex.

La tige et les autres organes végétaux proviennent du tissu de soutien et sont principalement constitués de tissus simples formés de trois types de cellules, définissant trois types tissulaires élémentaires : le parenchyme, le collenchyme et le sclérenchyme.

Le parenchyme.
Les cellules du parenchyme sont les cellules végétales les plus courantes. Elles se trouvent dans la tige, la racine, l'intérieur de la feuille et la pulpe du fruit. Les cellules du parenchyme sont responsables des fonctions métaboliques, telles que la photosynthèse, et elles aident à réparer et à guérir les plaies. Certaines cellules du parenchyme stockent également l'amidon.

Le collenchyme.
Les cellules du collenchyme sont des cellules allongées avec des parois d'épaisseurs inégales. Elles fournissent un support structurel, principalement à la tige et aux feuilles. Ces cellules sont vivantes à maturité et se trouvent généralement sous l'épiderme. Les « cordes » d'une tige de céleri sont un exemple de cellules de collenchyme.

Le sclérenchyme.
Les cellules du sclérenchyme fournissent également un support à la plante, mais contrairement aux cellules du collenchyme, beaucoup d'entre elles sont mortes à maturité. Il existe deux types de cellules sclérenchymateuses : les fibres et les scléréides. Les deux types ont des parois cellulaires secondaires qui sont épaissies par des dépôts de lignine, un composé organique qui est un composant clé du bois. Les fibres sont des cellules longues et minces; les scléréides sont de plus petite taille. Les scléréides donnent aux poires leur texture granuleuse. Les humains utilisent des fibres de sclérenchyme pour fabriquer du lin et de la corde.

Dictionnaire Les mots du vivant