Simulation numÃ©rique du mouvement et de la dÃ©formation des ...

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5. Entrée dans une contraction et mouvement dans un réseau périodiquedes deux autres cellules. Par ailleurs, à valeur de G fixée c’est la cellule la plus petite(qui est également la moins visqueuse) qui entre le plus rapidement dans la contraction.Cette étude comparative montre que le modèle visco-élastique permet de prédire correctementle temps d’entrée. Une membrane semble néanmoins nécessaire pour une prédictionplus réaliste de la déformation et du volume réduit.3D cell=15 μ m0.25D cell=15 μ m2.52D cell=14.7 μ mD cell=15.3 μ m0.2D =14.7 μ mcellD =15.3 μ mcellx c/ D cell1.51l0.150.50.100.05−0.5−1−20 0 20 40 60 80 100(a)t*0.790.780−20 0 20 40 60 80 100D cell=15 μ mD =14.7 μ mcellD =15.3 μ mcellt*(b)0.77V r0.760.750.740.730.72−20 0 20 40 60 80 100(c)t*Fig. 5.18 - Evolution (a) de la position du centre de la cellule, (b) de la déformation et(c) du volume réduit de cellules THP-1 placées en amont d’une contraction(Dupire & Viallat).100
5. Entrée dans une contraction et mouvement dans un réseau périodique5.4 Cellule traversant un réseau de plotsLa complexité du système vasculaire pulmonaire vient des nombreux capillaires quile composent. Ces capillaires étant beaucoup plus fins que les neutrophiles, ces derniersdoivent se déformer pour y entrer et ont tendance à bloquer certains segments le temps deleur déformation. La retenue de ces cellules génère une augmentation de la concentrationen neutrophiles dans les poumons. Cette hausse de la concentration permet d’assurer unepremière ligne de défenses immunitaires, mais le blocage des capillaires peut engendrerla lésion des parois. Afin de mieux comprendre les mécanismes qui entrent en jeu lorsdu passage des neutrophiles dans les capillaires pulmonaires, Fung & Sobin (1969) ontmodélisé cet écoulement par celui d’une nappe. Même si l’écoulement considéré dans cemodèle est continu et que les capillaires ne sont pas pris en compte de manière individuelle,la dynamique générale de l’écoulement est bien décrite. Un modèle plus réalistede la micro-circulation pulmonaire a été établi par Huang et al. (2001). Ce modèle permetd’obtenir de façon plus réaliste la dynamique de l’écoulement et d’étudier le passaged’une cellule dans chaque capillaire. De plus, il permet de connaître la distribution et lesinteractions des cellules dans le système. Plus récemment, Burrowes et al. (2004) et Shiraiet al. (2005) ont mis au point des réseaux capillaires plus réguliers afin d’étudier lesvariations locales de l’écoulement pulmonaire. Bien que ces modèles soient plus simples,les cellules restent retenues dans les capillaires le temps de leur déformation. La concentrationen neutrophiles augmente mais reste cependant sous-évaluée par rapport auxdonnées expérimentales.Dupire & Viallat ont mis au point un dispositif expérimental composé de plots arrondisorganisés en quinconce (fig. 5.19). Un réseau de plusieurs micro-canaux est ainsi créé.Des cellules THP-1 dont le diamètre moyen est de 14.6μm sont contraintes de passer àtravers ce réseau, dont l’entrefer minimal entre deux plots est de 7.5μm. Les cellules, initialementsphériques sont lâchées en amont du réseau. C’est généralement l’entrée dansla première contraction qui demande le plus de temps à la cellule. Au fur et à mesure quela cellule traverse le réseau et rencontre des contractions, elle met de moins en moins detemps pour se déformer (fig. 5.20) : un effet de mémoire semble exister. Dupire & Viallatont fait une deuxième observation intéressante : après un régime transitoire et aléatoire,la trajectoire des cellules devient périodique, avec une alternance droite/gauche autourdes plots.Fig. 5.19 - Cellule THP-1 traversant un réseau de plots (Dupire & Viallat).101
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THÈSEEn vue de l'obtention duDOCTO
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RésuméRésuméLa faible déformab
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Contexte généralLes neutrophiles
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Chapitre 1Les neutrophiles et leurs
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1. Les neutrophiles et leurs modèl
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3. Noyaux, effets visco-élastiques
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