Un modele de treillis mecanique s'appliquant au squelette du globule rouge humain

par JAAFAR MOUMNI

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de JEAN-CLAUDE LELIEVRE.

Soutenue en 1997

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Le globule rouge, pour assurer sa fonction essentielle de transport des gaz respiratoires, circule dans des capillaires dont les diametres sont inferieurs a sa taille. Dans l'organisme, au cours de son parcours, durant 120 jours en moyenne, un globule rouge subit un grand nombre de deformations. Pour effectuer un tel parcours, le globule rouge doit posseder une resistance, une deformabilite et une elasticite exceptionnelles, caracteres dus a son cytosquelette, fin reseau de proteines qui renforce la face interne de la membrane. Le reseau est principalement constitue de tetrameres de spectrine, proteine majoritaire du cytosquelette. Dans ce travail, nous presentons un modele de comportement mecanique de ce reseau, tenant compte de sa topologie telle qu'elle est observee en microscopie electronique et postulant l'elasticite des elements qui le constituent. En exploitant des cliches de microscopie electronique a balayage, nous adoptons un modele geometrique moyen, compose de mailles triangulaires equilaterales, analogue a un treillis plan regulier. Pour interpreter le comportement elastique, des ressorts lineaires de raideur k simulent les tetrameres de spectrine. Les proprietes elastiques du treillis ont ete decrites par des modules de rigidite, a la deformation isosurfacique et a la dilatation surfacique k. Nous avons trouve que le comportement elastique du treillis etait fortement non lineaire. Dans le cas des petites deformations, les valeurs de ces deux modules rapportes a la raideur k des ressorts sont /k = 0. 43 et k/k = 0. 86. En appliquant notre modele a l'experience de micropipette pratiquee au laboratoire, nous avons donne une estimation de la raideur k egale a 6. 7 n/m. Cette valeur ne peut etre comparee a une valeur experimentale, faute d'experience directe sur l'elasticite d'un tetramere de spectrine. A titre d'application, nous avons simule deux cas de pathologie du cytosquelette du globule rouge - la spherocytose hereditaire et l'elliptocytose hereditaire - en creant volontairement des defauts dans la structure du treillis. Nous avons retrouve les tendances globales observees a l'occasion d'experience de micropipette faites sur de tels globules rouges pathologiques.


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Informations

  • Détails : 156 P.
  • Annexes : 45 REF.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1997
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