Définition
Le cartilage élastique est l’un des trois types de cartilage présents dans le corps humain. Forme de tissu conjonctif, le cartilage élastique se reconnaît également à sa capacité à reprendre sa forme initiale – ou forme de repos – grâce à l’ajout de fibres d’élastine à la matrice extracellulaire. Ce type de fibres distingue le cartilage élastique de toutes les autres formes.
Vue d’ensemble
Le cartilage élastique est parfois appelé, à tort, cartilage fibroélastique (cela prête à confusion car il existe un autre type de cartilage appelé fibrocartilage). Il est généralement reconnaissable à sa couleur jaune terne. Les deux autres types de cartilage – hyalin et fibreux – sont d’apparence blanche.
Le cartilage élastique ressemble beaucoup au cartilage hyalin au microscope, et des colorants spéciaux doivent être utilisés pour montrer les fibres élastiques autrement invisibles qui donnent son nom à ce type de cartilage particulier. Comme le cartilage hyalin, le cartilage élastique comporte également des chondrocytes uniques ou multiples logés dans des espaces appelés lacunes. La matrice extracellulaire du cartilage élastique contient des niveaux plus élevés de collagène de type II. Les chondrocytes et la matrice extracellulaire sont contenus dans une couche externe appelée périchondre. Le périchondre est constitué de deux couches fonctionnant différemment : la couche interne contient des chondroblastes (chondrocytes qui ne sont pas encore fixés dans la matrice extracellulaire, et qui continuent à produire les composants de cette substance épaisse ressemblant à un gel). La couche externe abrite les fibroblastes, qui se différencient en chondrocytes à mesure qu’ils progressent vers la couche interne. Au cours de ce déplacement et de la différenciation qui l’accompagne, les fibroblastes cessent de sécréter du collagène de type I et de l’acide hyaluronique et commencent à sécréter du collagène de type II et du sulfate de chondroïtine en se transformant en chondroblastes.
L’image ci-dessus, multipliée en taille par 100, montre clairement un, deux, et très rarement trois chondrocytes dans une seule lacune à l’intérieur du cartilage élastique. Ces chondrocytes sont entourés par la matrice extracellulaire sillonnée par un réseau fibreux plus sombre de fibres de collagène et d’élastine. De chaque côté du cartilage se trouvent les couches périchondriales plus pâles.
Fonction du cartilage élastique
La fonction du cartilage élastique est double : modifier la forme du cartilage en réponse à la tension, à la compression et à la flexion avant de revenir à un état de repos, et fournir une structure solide mais flexible.
Dans l’oreille externe
L’oreille externe est relativement peu protégée et dépasse du crâne. Les propriétés anévrismales et avasculaires du cartilage font qu’il est peu probable que l’on soit réveillé si l’oreille est pliée lorsqu’on dort. Un changement de position fait que l’oreille reprend sa forme initiale.
En tant qu’organe externe, l’oreille doit pouvoir résister aux traumatismes. Si l’oreille externe était faite d’os, les fractures de l’oreille seraient régulières. Si l’oreille externe était charnue, les plis du pavillon qui modifient les ondes sonores avant de les acheminer vers l’oreille moyenne ne garderaient pas leur forme et fonctionneraient moins efficacement.
En épiglotte et larynx
Au repos, l’épiglotte est droite. Dans cette position, l’air peut passer à travers le larynx pendant l’inspiration et l’expiration. Si une personne avale, l’épiglotte est tirée en arrière et recouvre l’ouverture du larynx qui se trouve devant l’ouverture de l’œsophage. Cette action empêche la salive et les aliments de pénétrer dans les voies respiratoires, ce qui peut entraîner un étouffement et une pneumonie par aspiration. Le cartilage élastique de l’épiglotte est important car il maintient la forme de cet appendice en forme de valve et revient toujours en position de repos, ce qui permet le processus le plus important de l’organisme : la respiration. Dans ce cas, le cartilage élastique a une fonction protectrice et structurelle.
L’image ci-dessous montre une épiglotte au repos. Les cordes vocales blanches du larynx sont visibles sur les bords du trou sombre de la trachée. Le rabat supérieur de l’épiglotte recouvre l’entrée de l’œsophage, qui se trouve en arrière de la trachée. Lors de la déglutition, le rabat de l’épiglotte s’avance, fermant l’entrée des voies aériennes et révélant celle de l’œsophage.
On trouve également des cartilages élastiques dans les cartilages corniculés et cunéiformes du larynx, où les articulations qu’ils créent permettent le mouvement des cordes vocales et jouent un rôle dans la qualité et la hauteur de la voix.
Dans la trompe d’Eustache
La trompe d’Eustache (tube pharyngotympanique/ tube auditif) est un tube étroit d’environ 3 mm de large. Sa fonction principale est l’égalisation de la pression de l’oreille moyenne à la pression atmosphérique ambiante. L’effet d’un déséquilibre entre la pression de l’oreille moyenne et la pression atmosphérique est le plus facilement ressenti lors du décollage et de l’atterrissage d’un avion. Le fait de déglutir au cours du décollage ou de l’atterrissage provoque souvent des « pops » dans les oreilles. Cet effet peut également être obtenu en se mouchant ou en bâillant, car lors de ces actions, la trompe d’Eustache s’ouvre et permet à l’air de pénétrer dans l’oreille moyenne, réduisant ainsi la différence entre les pressions de l’oreille moyenne et de l’atmosphère.
Le cartilage élastique a un rôle structurel et fonctionnel dans ce cas, car le tube étroit doit revenir à sa forme originale, au repos (fermée), lorsqu’il est libéré des forces de traction du muscle tenseur veli palatini. La fonction du cartilage élastique, dans ce cas, est donc de revenir à sa forme fermée lors du relâchement de ce muscle, car un élément aussi étroit mais important doit être suffisamment stable pour conserver sa forme, et suffisamment élastique pour la modifier. L’image ci-dessous montre la position de la trompe d’Eustache colorée en rouge.
Où se trouve le cartilage élastique
Les emplacements du cartilage élastique sont variés. En tant que tissu conjonctif élastique et très flexible, le cartilage élastique se trouve à des endroits spécifiques, principalement dans les pavillons (ou oreillettes) de l’oreille externe, façonnant les plis qui canalisent efficacement les ondes sonores vers l’oreille interne. Une distinction claire peut être ressentie dans les lobes de l’oreille, qui n’ont pas de cartilage, par rapport aux pavillons cartilagineux.
Les autres sites anatomiques importants composés de cartilage élastique sont l’épiglotte, la trompe d’Eustache et les cartilages corniculés et cunéiformes du larynx.
La matrice extracellulaire du cartilage élastique
La MEC du cartilage élastique contient de l’élastine, de la fibrilline, des glycoprotéines, des collagènes de types II, IX, X et XI, et (principalement) le protéoglycane Aggrecan. Ces composants sont produits par les chondroblastes sur les bords internes du périchondre, et sont situés dans un environnement semblable à un gel. Les chondrocytes au sein du cartilage ne représentent que 2% du volume total du tissu.
La matrice extracellulaire de tous les types de cartilage se lie à l’eau (effet osmotique) grâce à l’action de l’Aggrecan, le protéoglycane prédominant du cartilage. Cet effet osmotique produit un gel souple mais ferme. Les chaînes de glycosaminoglycanes (GAG) qui font partie de la structure de l’Aggrécane attirent l’eau et produisent les qualités de lubrification et d’absorption des chocs du cartilage. D’autres protéines non collagéniques contiennent des GAG qui se lient aux cytokines ou aident à organiser la matrice extracellulaire.
Les fibres élastiques au sein de la MEC du cartilage élastique sont la caractéristique déterminante de ce tissu. Les fibres élastiques ou jaunes sont composées de protéines d’élastine qui se copolymérisent avec un autre type de protéine – la fibrilline – formant des chaînes élastiques semblables à des fibres. Lorsqu’elles sont relâchées, ces chaînes sont désorganisées. Leur étirement crée une uniformité qui est à nouveau perdue lorsque la pression de traction est relâchée. Cela permet au cartilage de revenir par effet de ressort dans sa position initiale (dans un état détendu).
Les fibres de collagène forment de la même manière un réseau qui fournit une force et un cadre structurel pour les autres molécules de la MEC. Les fibres de collagène sont présentes dans tous les types de cartilage, contrairement aux fibres élastiques, et se trouvent en grande quantité. Les fibres de collagène sont également présentes au sein du périchondre ; la couche externe est plus riche en collagène.