Vieillissement de l

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Vieillissement de l appareil locomoteur

• Pr Ag Zohra Ben Salah Frih
• Service de Médecine Physique de Rééducation et de
  Réadaptation Fonctionnelle
• CEC Gériatrie
• 27/02/2013

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Définitions

• Vieillissement ensemble des processus
  physiologiques et psychologiques qui modifient la
  structure et les fonctions de lorganisme à
  partir de lâge mûr.
• Il est la résultante des effets intriqués de
  facteurs génétiques (vieillissement intrinsèque)
  et de facteurs environnementaux auxquels est
  soumis lorganisme tout au long de sa vie.
• Il s'agit d'un processus lent et progressif qui
  doit être distingué des manifestations des
  maladies.

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Définitions

• Appareil locomoteur
•  tissus de soutien et organes de la mobilité 
• Tissu osseux
• Articulations,
• Muscles,
• .et organes de commande ..

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Origine du vieillissement

• Phénomène complexe et multifactoriel
• Facteurs génétiques
• (Altérations acquises du matériel génétique)
  Fréquence des altérations des DNA (délétions,
  altérations), Anomalies de sa réparation augmente
  avec lâge ? modification expression de certains
  gènes et la synthèse des protéines et
  perturbation du cycle cellulaire
• Accumulation de produits de dégradation
• Radicaux libres à action oxydative? altérer DNA
  et AG de la membrane cellulaire
• Baisse de production des protéines HSP (Heat
  Shock Protéines ) (? réparation et catabolismes
  des macromolécules endommagées

5
Origine du vieillissement

•  

6
Vieillissement de lappareil locomoteur

• Tissu osseux
• Articulations,
• Muscles,

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Composition du tissu osseux 4 types de cellules

• Les ostéoblastes
• Les ostéocytes
• Les cellules
• bordantes 
• Les ostéoclastes

• élaborent les constituants organiques de la
  matrice extracellulaire
• participent au maintien de la matrice osseuse et
  contribuent à l'homéostasie de la calcémie.
• empêchent l'accès des ostéoclastes à la matrice
• vont dissoudre la matrice

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Composition du tissu osseux La matrice
extracellulaire

• Partie organique
• fibres de collagène
• protéines et facteurs de croissance intervenant
  dans le remodelage du tissu osseux et la
  minéralisation de la matrice
• Partie minérale
• cristaux de phosphate et de carbonate de calcium
  (l'os contient 98 du calcium de l'organisme)
• hydroxy-apatite

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La densité osseuse
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Remodelage osseux (1)

• Le tissu osseux de l'os compact est en constant
  renouvellement
• Le renouvellement s'effectue grâce à des unités
  fonctionnelles de remodelage où les ostéoclastes
  (résorption) et ostéoblastes (formation) sont
  étroitement associés
• Un cycle de remodelage dure environ 4 mois chez
  l'adulte, la phase de formation étant plus longue
  que celle de résorption.

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Remodelage osseux (2) Phases d'activation et de
résorption

• La surface osseuse est normalement recouverte de
  cellules bordantes qui empêchent l'accès des
  ostéoclastes à la matrice.
• Les cellules bordantes se rétractent et libèrent
  l'accès aux ostéoclastes qui peuvent adhérer à la
  matrice osseuse.
• Chaque ostéoclaste se fixe à la matrice sur le
  lieu de résorption
• dissolution de la phase minérale par
  acidification du compartiment de résorption,
• dégradation de la matrice organique sous l'action
  d'enzymes

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Remodelage osseux (3) Phases d inversion et de
formation

• Quand les ostéoclastes ont fini de creuser une
  lacune, ils meurent par apoptose et sont
  remplacés par des macrophages qui lissent le fond
  de la lacune.
• Les ostéoblastes synthétisent une nouvelle
  matrice non encore minéralisée (substance
  pré-osseuse ou tissu ostéoïde) qui comble la
  lacune
• La minéralisation de la matrice

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Vieillissement osseux
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Vieillissement osseuxMécanismes tissulaires et
cellulaires

• Altérations quantitatives négativation de la
  balance osseuse
• ?formation osseuse et ?résorption osseuse
• Anomalies qualitatives et architecturales
• Conséquences
• ?masse osseuse et ?compétence
• biomécanique ?fragilisation osseuse (risque de
  fracture)

15
(No Transcript)
16
(No Transcript)
17
(No Transcript)
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Vieillissement 1/conséquences osseuses

• Globalement
• amincissement des travées
• aggravation des conséquences de lhyperremodelage

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Vieillissement 2/ anomalies tissulaires

• Dans los trabéculaire
• ?épaisseur du mur ostéonique
• ?épaisseur des travées ?amincissement des travées
• favorise les perforations et transforme les
  plaques en piliers ? participation à la
  détérioration de la micro architecture
  trabéculaire
• Dans los cortical
• ?résorption et remodelage endocorticaux et
  endostéaux en relation avec lhyperparathyroïdie
  secondaire chez les sujets âgés ? amincissement
  et fragilisation des corticales.

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Vieillissement 3/ anomalies cellulaires

• ?natalité et prolifération des ostéoblastes
• ?adipogenèse et ?myélopoièse
• ?ostéoclastogenèse
• ?apoptose des ostéocytes

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Ostéoporose

• Femme 40ans ? 80ans
• perte de 42 os spongieux vertébral
• 29 os spongieux iliaque
• 31 os cortical humoral
• Définition de lostéoporose Une masse osseuse
  basse et des altération de la microarchitecture
  trabéculaire, conduisant à une fragilité osseuse
  exagérée et donc un risque élevé de fractures

22
Ostéoporose

• Définition de lostéoporose
• 1994 définition densitométrique (OMS)
  ?distinction entre "ostéopénie", "ostéoporose" et
  "ostéoporose confirmée"

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Fractures par chute () dans la vie courante
selon l âge en 2001
24
Bilan des fractures
Après 50 ans
25
Quelques facteurs de risque de chute
26
Vieillissement de lappareil locomoteur

• Tissu osseux
• Articulations
• Muscles

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Articulations périphériques
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Arthrose  primitive  (a partir de 40 - 50
ans)

• dégénérescence progressive (vieillissement)
• cumul de microtraumatismes avec l âge, mais
  aussi le type de travail,auquel cas larthrose
  peut apparaître précocement (20-30 ans)
• Facteurs Génétique
• Age (cumul, déclin physiologique)
• Obésité
• Hypersollicitation mécanique
• Vices architecturaux congénitaux ou acquis

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Vieillissement du cartilage

• Diminution de son contenu en eau
• Réduction du nombre de chondrocytes
• Modification de sa composition en
  glycosaminoglycannes
• Conséquences
• Amincissement du cartilage
• Altération de ses propriétés mécaniques ?
  fragilité

30
Prévalence de larthrose de la main avec
lâgedaprès Patri, B. Gatto, A. (1985)
31
Arthrose de différentes articulation en fonction
de l âge d après Robert
32
Articulation entre vertèbres
33
Arthrose vertébrale

• Décollement de la plaque épiphysaire de jonction
  entre disque intervertébral et vertèbre ?
• Doù problème nutritif par cette jonction
• Perte de contenu hydrique et changements
  physico-chimiques du disque,

34
Ecrasement du disque
35
Fissure du disque intervertébral
36
Extrusion d une partie du noyau du disque
intervertébral lors du mouvement et de l effort
Daprès INRS
37
Conséquences

• Douleur
• Raideur articulaire
• Gêne fonctionnelle

38
Prévalence des lombalgies par classe d âge,
selon les exigences du travail.
d après De Zwart, B. et coll.
39
Troubles ostéo-articulaires () du rachis selon
l âge (opérateurs de la construction
aéronautique)
40
Baisse de mobilité (en ) de différentes
articulations selon l âge, par rapport à la
classe 25-34 ans(coté droit)
d après Stubbs, N.B. et al.
41
Vieillissement de lappareil locomoteur

• Tissu osseux
• Articulations
• Muscles

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Vieillissement du muscle squelettique

• Histologique diminution de la densité en fibres
  musculaires (type II)
• Anatomique réduction de la masse musculaire
  (sarcopénie)
• Fonctionnel diminution de la force musculaire

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Sarcopénie définition
Perte progressive et inéluctable de la masse
musculaire squelettique avec lavancée en âge
Evans W.J. 1995 Rosenberg I.H. 1997
mesures en absorptiométrie biphotonique
Définition quantitative Baumgartner R.N. et
al. 1998 Indice de M. Musculaire Masse
Musculaire Kg / Taille m²
Similitudes avec la définition de lOstéopénie /
Ostéoporose Quel est le seuil pour parler de
 Sarcoporose  ?
Seuil - 2SD par rapport à une population jeune
de référence
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DEFINITION
Evolution de la définition de la sarcopénie
Prise en compte de la performance musculaire
(force musculaire) et de la dégradation de la
qualité musculaire (force musculaire / unité de
masse musculaire)
Prévalence 10 à 24 entre 65 and 70
ans 30 à 60 gt 80 ans
45
DEFINITION

• de la MM témoin des modifications de la
  composition corporelle mais pas le seul !

Nécessité de prendre en compte la masse grasse
dans lestimation de la prévalence et du
retentissement de la sarcopénie. Newman A.B.
et al. 2003, Delmonico M.J. et al. 2007
46
MODIFICATIONS DU TISSU MUSCULAIRE
Réduction du nombre de fibres musculaires perte
du ¼ des fibres entre 30 et 70 ans Lexell 1983
type II gt I Atrophie des fibres de type IIa
et IIx Aniansson 1986
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MODIFICATIONS DU TISSU MUSCULAIRE

• / Nombre et structure des unités motrices
• ? motoneurones a (25 à 50 )
• Réduction du nombre dUnités Motrices (- 1 /
  an, à partir de 30 ans)
• Compensation pour retarder le retentissement
  fonctionnel ? Remodelage des UM

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Fiber II
phénomène de sprouting (Bourgeonnement axonal)
Fiber I
a Motoneurons
49
 transformer  en fibres de type I
Uniformisation du type de fibre, mais respect du
nombre.
50
DECLIN DE LA FORCE ET DE LA PUISSANCE
MUSCULAIRES AVEC LAGE
51
Variation de la force musculaire avec l âge
d après Astrand et Rodahl
M. Millanvoye - Créapt/Cnam - Gestion des âges -
11/09/03
52
DECLIN DE LA FORCE ET DE LA PUISSANCE
MUSCULAIRES AVEC LAGE

• Déclin de la puissance musculaire (force x
  vitesse)
• 2 à 3 x plus importante / perte de force
  Skelton DA 2002
• / ? vitesse de contraction De vito G. 1998,
  Macaluso A. 2004
• Impact fonctionnel Rantanen T. 1997,
  Foldvari M. 2000
• - Risque de chute
• - Montée descalier
• - Transferts

• Altération de la qualité musculaire (Force /
  Unité de masse musculaire)
• Pour certains  non  (Hakkinen K 1996,
  Kent-Braun JA 1999)
• Pour dautres  oui  (Jubrias S.A. 1997,
  Lynch NA 1999, Morse CI 2004)
• La perte de masse musculaire ne suffit pas à
  expliquer la perte de force ? autres facteurs

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DECLIN DE LA FORCE ET DE LA PUISSANCE
MUSCULAIRES AVEC LAGE

• Autres facteurs du déclin de la fonction
  musculaire
• altération de la commande centrale (excitabilité
  / conduction)
• ? des co-contractions des muscles antagonistes
• ? du temps de contraction et du temps de
  demi-relaxation
• ? raideur tendineuse ? augmentation de sa
  compliance ? amortissement de la transmission de
  la force aux segments articulés.

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MECANISMES IMPLIQUES DANS LE VIEILLISSEMENT
MUSCULAIRE
Sarcopénie
55
(No Transcript)
56
MECANISMES IMPLIQUES DANS LE VIEILLISSEMENT
MUSCULAIRE
Sarcopénie
57
Vitamine D et vieillissement musculaire
1008 sujets Suivi 3 ans Visser J Clin
Endocrinol Metab 2003, 88  5766-72
58
RETENTISSEMENT FONCTIONNEL DU VIEILLISSEMENT
MUSCULAIRE
Sarcopénie
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RETENTISSEMENT FONCTIONNEL DU VIEILLISSEMENT
MUSCULAIRE
Sarcopénie
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RETENTISSEMENT FONCTIONNEL DU VIEILLISSEMENT
MUSCULAIRE
Sarcopénie
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APPROCHES THERAPEUTIQUES Renforcement Musculaire
/ Résistance (RCT)

• Le plus efficace
• Tous les moyens sont bons
• Mais en pratique, pas si facile !

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RCTProtocoles variables
Intensité - 2 à 5 séries dexercice (4 à 20
répétitions / série 50 à 80 de la 1RM)
Quels muscles Membres inférieurs
essentiellement - Extenseurs du genou -
Extenseurs et Abducteurs de hanche
Durée et rythme 2 à 4 sessions / semaine
pendant (12) semaines
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RCT Mécanismes dadaptation
PA
64
RCT Méta-Analyse (Latham N.K. et al. J
Gerontol A Biol Sci Med Sci 20045948-61)
Augmentation de la force musculaire 996
sujets vs 959 contrôles p lt .0001 Augmentat
ion de la puissance musculaire (Harridge
S.D. et al 1999 Le Page C et al 2002 Hunter
G.R. et al. 2004)
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RCTMéta-Analyse (Latham et al. 2004 )

• Bénéfices fonctionnels
• ? vitesse de marche (n 798)
• ? Temps de transfert assis-debout (n 185)
• ? Risque de chute (Judge J.O. 94, Buchner D.M.
  1997, Campbell 97)
• Effets sur les limitations dactivité et la
  qualité de vie ?
• Combinaison supplémentation nutritionnelle
  exercices
  (apports protéiques gt 1g/Kg/j)
• Fiatarone M.A. et al 1994 Borst SE 2004
  Bonnefoy M 2004

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Autres traitements potentiels

• Vitamine D
• Réduction du risque de chute (Bischoff-Ferrari
  H.A et al. 2004-2006, Broe K.E. et al. 2007)
• Mais effet sur la performance musculaire ?
  (Latham et al 2003)

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Stratégie pour ralentir le vieillissement

• Le vieillissement est un phénomène obligatoire et
  inéluctable.
• Plusieurs travaux de recherche ont montré quil
  était possible dinfluencer le vieillissement ou
  la longévité par des facteurs expérimentaux

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Stratégie pour ralentir le vieillissement

• La restriction diététique
• Plusieurs travaux ont montré que la restriction
  calorique allongeait la durée de vie danimaux
  dexpérience (ration caloriquelt 70 de la ration
  ingérée spontanément et doit être débutée tôt
  dans la vie, juste après la maturation)
• La restriction calorique pourrait agir en
  ralentissant la glycation des protéines ou en
  améliorant la protection de lorganisme contre
  les radicaux libres, le stress ou linfection.
• Chez lhomme adulte, le respect dun poids
  idéal est un facteur de longévité sachant que,
  chez le sujet âgé, la restriction calorique est
  au contraire néfaste

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Stratégie pour ralentir le vieillissement

• Lactivité physique
• ralentit la diminution de la masse musculaire
  liée à lavancée en âge.
• limite laugmentation de la masse grasse et les
  problèmes métaboliques associés comme
  lintolérance au glucose par insulinorésistance.
• effet préventif sur le risque de maladie
  cardiovasculaire même débutée à un âge avancé,
• prévention de risque de chute

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Stratégie pour ralentir le vieillissement

• La lutte contre le stress oxydatif
• Prise de substances anti-oxydantes (vitamine E,
  vitamine C, vitamine A et dérivés)
• Les effets anti-vieillissement varient ? pas de
  consensus
• La correction des déficits hormonaux
• Le traitement substitutif de la ménopause (THS)
• Linhibition de la glycation
• Linhibition de la glycation des protéines est
  une voie de recherche intéressante pour sopposer
  aux complications du diabète et aussi du
  vieillissement.

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Conclusion

• Processus de vieillissement complexe et
  multifactoriel
• Facteurs génétiques
• Rôle environnement
• Bonne connaissance du vieillissement normal est
  indispensable ? distinguer les effets du
  vieillissement de ceux des maladies
• Stratégie de prévention pour réussir à vieillir
  avec le meilleur état de santé possible