Vascularisation et innervation

L’apport sanguin à la diaphyse de l’os dérive d’une artère nourricière ou plus. Les épiphyses ont leur propre apport sanguin, bien que, dans l’os mature, les réseaux capillaires issus des deux épiphyses soient étroitement interconnectés. L’innervation sensitive pénètre habituellement dans l’os au même niveau que l’artère nutritive, et les divisions sont très nombreuses dans l’ensemble de l’os. Par conséquent, une lésion osseuse est généralement très douloureuse.

Ostéoblastes

Ces cellules formatrices d’os sécrètent à la fois les composants organiques et inorganiques de l’os. Ils sont présents :

Ostéocytes

Pendant que l’os se développe, des ostéoblastes sont piégés et restent isolés dans des lacunes. À ce stade, ils arrêtent de former de l’os nouveau et ils sont appelés ostéocytes. Ce sont des cellules osseuses matures qui contrôlent et entretiennent le tissu osseux ; elles sont nourries par le liquide interstitiel des canalicules qui irradient depuis le canal central de l’ostéon.

Ostéoclastes

Leur fonction est la résorption de l’os afin de maintenir sa forme optimale. Cela se produit au niveau des surfaces osseuses situées :

Développement des os longs

Dans les os longs, les points où l’ossification débute sont de petites régions faites de cellules ostéogéniques, ou centres d’ossification, situées dans l’ébauche cartilagineuse. Cela s’accompagne du développement d’un collier osseux vers 8 semaines de gestation. Plus tard, l’apport sanguin se développe, et du tissu osseux remplace le cartilage tandis que des ostéoblastes sécrètent des composants ostéoïdes dans la diaphyse. L’os s’allonge tandis que l’ossification se poursuit et s’étend aux épiphyses. Vers la naissance, des centres d’ossification se développent dans les épiphyses, et le canal médullaire se forme quand des ostéoclastes détruisent le tissu osseux central, au milieu de la diaphyse. Durant l’enfance, les os longs continuent de s’allonger car la lame épiphysaire à chaque extrémité de l’os, constituée de cartilage, continue de produire du nouveau cartilage sur sa surface diaphysaire (la surface en face de la diaphyse de l’os, Fig. 16.6). Puis le cartilage se tourne contre l’os. Tant que la production de cartilage correspond au rythme de l’ossification, l’os continue de s’allonger. Au moment de la puberté, sous l’influence des hormones sexuelles, la croissance de la lame épiphysaire se ralentit, et elle est dépassée par le dépôt osseux. Une fois que l’ensemble de la lame épiphysaire est tournée contre l’os, la poursuite de l’allongement de l’os n’est plus possible.

Régulation hormonale de la croissance osseuse

Les hormones (voir Ch. 9) contrôlant la croissance osseuse ainsi que la persistance de la taille et de la forme des os sont les suivantes.

Figure 16.7 Microscopie classique de l’extrémité d’un os en croissance, montrant la lame épiphysaire.

Bien que la longueur et la forme des os normalement ne changent plus après la fin de l’ossification, du tissu osseux est continuellement remodelé, et remplacé quand il est endommagé. Les ostéoblastes continuent à déposer du tissu ostéoïde, et les ostéoclastes à le résorber. La rapidité de ces processus varie avec l’os ; par exemple, la partie distale du fémur est progressivement remplacée en 5 à 6 mois.

Exercice et os

Bien que la croissance en longueur des os cesse définitivement une fois que les lamelles des épiphyses se sont ossifiées, l’épaississement de l’os est possible toute la vie. Cela implique le dépôt de nouveaux ostéons à la périphérie de l’os à travers l’action des ostéoblastes dans la couche interne du périoste. Porter des poids est un exercice qui stimule l’épaississement de l’os, le solidifiant et le rendant moins susceptible de se fracturer. Le manque d’exercice produit l’inverse, et rend les os plus légers, plus fragiles.

Régime alimentaire et os

Un tissu osseux sain nécessite un apport adéquat en calcium ainsi qu’en vitamines A, C et D. Le calcium – et de petites quantités d’autres minéraux comme le phosphate, le fer et le manganèse – est essentiel pour une minéralisation adéquate de l’os. La vitamine A est nécessaire à l’activité ostéoblastique. La vitamine C est utilisée dans la synthèse du collagène. La vitamine D est nécessaire à l’absorption du calcium et du phosphate dans le tractus gastro-intestinal.

Os frontal

C’est l’os du front. Il forme une partie des cavités orbitaires et la saillie au-dessus des yeux, le bord supraorbitaire. Juste au-dessus de chacune de ces saillies supraorbitaires, à l’intérieur de l’os, se situe une cavité remplie d’air ou sinus, bordée par une muqueuse ciliée et s’ouvrant dans la cavité nasale.

La suture coronale unit de chaque côté l’os frontal à un os pariétal ; d’autres sutures fibreuses sont formées avec les os sphénoïde, zygomatique, lacrymal, nasal et ethmoïde. L’os est formé initialement de deux parties, réunies sur la ligne médiane par la suture frontale (voir Fig. 16.18).

Figure 16.18 Le crâne avec ses fontanelles et ses sutures.

A. Fontanelles vues par au-dessus. B. Fontanelles vues par le côté. C. Principales sutures vues par au-dessus, quand l’ossification est terminée.

Os pariétaux

Ces deux os forment les côtés et le toit du crâne. Ils s’articulent l’un avec l’autre par la suture sagittale, et chacun d’eux avec l’os occipital par la suture lambdoïde, avec l’os temporal homolatéral par la suture squameuse. La face interne de chacun est concave, et creusée pour s’adapter au cerveau et aux vaisseaux sanguins.

Os temporaux (Fig. 16.12)

Ces os siègent de chaque côté de la tête, et ils forment des articulations non mobilisables avec l’os occipital, et de chaque côté avec les os pariétal, sphénoïde et zygomatique. Chaque os temporal a plusieurs caractéristiques importantes.

Figure 16.12 Os temporal droit.

Vue latérale.

La partie squameuse de l’os temporal est une partie mince en forme d’éventail, s’articulant avec l’os pariétal homolatéral. Le processus zygomatique s’articule avec l’os zygomatique pour former l’arcade zygomatique (os de la joue).

La partie mastoïdienne comporte le processus mastoïde, saillie osseuse aisément palpable derrière l’oreille ; ce dernier contient un grand nombre de très petites cavités (sinus) communiquant avec l’oreille moyenne (NdT : caisse du tympan), bordées par un épithélium pavimenteux.

La partie pétreuse forme une partie de la base du crâne ; elle contient les organes de l’audition (organe spiral) et de l’équilibre.

L’os temporal s’articule de chaque côté avec la mandibule au niveau de l’articulation temporo-mandibulaire, la seule articulation mobilisable du crâne. Immédiatement derrière cette articulation se trouve le méat (canal, conduit) acoustique externe, qui se dirige en dedans vers la partie pétreuse de l’os.

Le processus styloïde se projette à partir du processus inférieur de l’os temporal, et soutient l’os hyoïde ainsi que les muscles associés à la langue et au pharynx.

Os occipital (Fig. 16.13)

Cet os forme l’arrière de la tête et une partie de la base du crâne. Il présente des articulations non mobilisables avec les os pariétaux, temporaux et sphénoïde. Sa surface interne est fortement concave, et la concavité est occupée par les lobes occipitaux du cerveau ainsi que par le cervelet. L’occiput a deux condyles articulaires, formant des articulations condylaires (p. 429) avec le premier os de la colonne vertébrale, l’atlas. Cette articulation permet les mouvements d’inclination de la tête. Le foramen magnum (signifiant gros trou ; anciennement : trou occipital) est situé entre les condyles, et à son niveau la moelle spinale passe dans la cavité crânienne.

Figure 16.13 Os occipital.

Vu par en dessous.

Os sphénoïde (Fig. 16.14)

Cet os occupe la partie moyenne de la base du crâne ; il s’articule avec les os occipital, temporaux, pariétaux et frontal (Fig. 16.11). Il relie les os crâniens et faciaux, et s’entrecroise dans la tête. La fosse hypophysaire (selle turcique), qui contient la glande pituitaire (hypophyse), est une petite dépression en forme de selle située à la face supérieure de la partie médiane de l’os. Le corps de l’os contient un sinus aérien relativement important, bordé par une muqueuse ciliée, et s’ouvrant dans la cavité nasale.

Figure 16.14 Os sphénoïde.

Vu par au-dessus.

Os ethmoïde (Fig. 16.15)

L’os ethmoïde occupe la partie antérieure (NdT : et médiane) de la base du crâne ; il contribue à former la cavité orbitaire, le septum nasal, les parois latérales de la cavité nasale. Il présente de chaque côté deux projections dans la cavité nasale, les cornets supérieur et moyen. C’est un os très fragile, contenant de nombreux sinus aériens bordés par un épithélium cilié et s’ouvrant dans la cavité nasale. Sa partie horizontale plate, la lame criblée, forme le toit de la cavité nasale ; elle présente de nombreux petits orifices par où passent des fibres du nerf olfactif (pour l’odorat) venues de la cavité nasale. La très fine lame perpendiculaire de l’os forme la partie supérieure du septum nasal.

Figure 16.15 L’os ethmoïde droit et les structures voisines.

Os zygomatiques (os des joues)

Il s’agit initialement de deux os dont la fusion se produit avant la naissance. Les os zygomatiques forment la saillie des joues, une partie du plancher et de la paroi latérale de chaque cavité orbitaire.

Os maxillaire (mandibule supérieure)

Il s’agit initialement de deux os dont la fusion se produit avant la naissance. Le maxillaire, ou mandibule supérieure, constitue la partie antérieure du toit de la bouche, les parois latérales de la cavité nasale et une partie du plancher des cavités orbitaires. Le processus alvéolaire (anciennement : bord alvéolaire) se projette vers le bas, et il porte les dents supérieures. Il contient de chaque côté un gros sinus aérien, le sinus maxillaire, bordé par une muqueuse ciliée et s’ouvrant dans la cavité nasale.

Os nasaux

Il s’agit de deux petits os plats, aussi appelés os propres du nez, qui forment la plus grande partie des faces latérales et supérieure de la crête nasale.

Os lacrymaux

Ces deux petits os sont postérieurs et latéraux aux os nasaux, et ils forment la paroi médiale des cavités orbitaires. Chacun présente un foramen pour le passage du conduit lacrymonasal, par où passent les larmes allant du canthus médial de l’œil à la cavité nasale.

Vomer

Il s’agit d’un mince os plat s’élevant du milieu du palais dur pour former la majeure partie du septum nasal. Il s’articule en haut avec la lame perpendiculaire de l’os ethmoïde.

Os palatins

Ce sont deux os en forme de L. Leurs parties horizontales s’unissent pour former la partie postérieure du palais dur, et la partie verticale de chacun d’eux s’élève pour former une partie de la paroi latérale de la cavité nasale. À leur extrémité supérieure, ils forment une partie de la cavité orbitaire de chaque côté.

Cornets inférieurs

Chaque cornet nasal inférieur est un os en forme d’enroulement, qui constitue de chaque côté une partie de la paroi latérale de la cavité nasale, et qui se projette en elle au-dessous du cornet nasal moyen. Les cornets supérieurs et moyens appartiennent à l’os ethmoïde. Collectivement, les cornets accroissent la surface dans la cavité nasale, ce qui permet un réchauffement et une humidification plus efficaces de l’air.

Mandibule (os de la mâchoire inférieure) (Fig. 16.17)

C’est le seul os mobilisable de la tête. Il est fait initialement de deux parties qui s’unissent sur la ligne médiane. Chaque moitié a deux parties principales : un corps incurvé, avec le processus alvéolaire logeant les dents inférieures, et une branche, qui se détache presque à angle droit de l’extrémité postérieure du corps, et qui s’élève (NdT : branche de la mandibule).

Figure 16.17 Mandibule gauche.

Vue latérale.

À son extrémité, la branche se divise en deux processus : le processus condylaire, qui s’articule avec l’os temporal pour former l’articulation temporo-mandibulaire (voir Fig. 16.12) ; et le processus coronoïde, sur lequel s’attachent des muscles et des ligaments. L’endroit où la branche rejoint le corps est appelé angle de la mandibule.

Os hyoïde

C’est un os isolé en forme de sabot de cheval, situé dans les tissus mous du cou juste au-dessus du larynx et au-dessous de la mandibule (voir Fig. 10.4, p. 252). Il ne s’articule avec aucun autre os, mais il est relié au processus styloïde de l’os temporal par des ligaments. Il donne attache à la base de la langue.

Vertèbres cervicales (Fig. 16.21)

Ce sont les plus petites vertèbres. Les processus transverses délimitent un foramen par lequel passe l’artère vertébrale montant vers le cerveau. Les deux premières vertèbres cervicales, l’atlas et l’axis, sont atypiques.

Figure 16.21 Une vertèbre cervicale présentant des caractères typiques.

Vue par au-dessus.

La première vertèbre cervicale, l’atlas, est l’os sur lequel la tête repose. Sous l’atlas se trouve l’axis, la deuxième vertèbre cervicale (C2).

L’atlas (Fig. 16.22A) est essentiellement un anneau osseux, sans corps distinct ni processus épineux, bien qu’il ait deux courts processus transverses. Il possède deux facettes aplaties qui s’articulent avec l’os occipital ; ce sont les articulations condyloïdes (p. 427), lesquelles permettent l’inclination de la tête.

Figure 16.22 Les vertèbres cervicales supérieures vues par au-dessus.

A. L’atlas. B. L’axis. C. L’atlas et l’axis en position, avec le ligament transverse.

L’axis (Fig. 16.22B) est situé sous l’atlas. Il a un petit corps, avec une petite projection vers le haut appelée apophyse odontoïde ou dent de l’axis. Il occupe une partie du foramen postérieur de l’atlas, situé au-dessus, et il y est fermement attaché par le ligament transverse (Fig. 16.22C). Le mouvement de rotation de la tête d’un côté à l’autre se situe dans cette articulation.

La septième vertèbre cervicale, C7, est aussi connue sous le nom de vertèbre proéminente. Elle possède une longue proéminence épineuse qui se termine en tubercule renflé, lequel peut facilement être senti à la base du cou.

Vertèbres thoraciques (Fig. 16.23)

Les 12 vertèbres thoraciques sont plus grandes que les vertèbres cervicales, car cette partie de la colonne vertébrale doit supporter davantage de poids corporel. Le corps et les processus transverses ont des facettes articulaires pour l’articulation avec les côtes.

Figure 16.23 Une vertèbre thoracique.

A. Vue par au-dessus. B. Vue de côté.

Vertèbres lombales (Fig. 16.20)

Ce sont les plus grosses vertèbres car elles doivent supporter le poids de la partie supérieure du corps. Elles ont d’importants processus épineux pour les attaches musculaires.

Sacrum (Fig. 16.24)

Le sacrum est fait de cinq vertèbres rudimentaires, fusionnées pour former un os triangulaire ou en forme de coin, avec une face antérieure concave. Sa partie supérieure, ou base, s’articule avec la 5^e vertèbre lombale. Elle s’articule de chaque côté avec l’os iliaque pour former l’articulation sacro-iliaque, et son extrémité inférieure s’articule avec le coccyx. Le bord antérieur de la base, le promontoire, fait saillie dans la cavité pelvienne. Les foramens vertébraux sont présents, et il y a de chaque côté de l’os une série de foramens pour le passage de nerfs spinaux.

Figure 16.24 Sacrum et coccyx.

A. Vue antérieure. B. Vue latérale.

Coccyx (Fig. 16.24)

Le coccyx est fait de quatre vertèbres terminales, fusionnées pour former un très petit os triangulaire dont la base large s’articule avec la pointe du sacrum.

Disques intervertébraux

Deux vertèbres adjacentes ont leur corps séparé l’un de l’autre par un disque intervertébral, fait d’une bordure externe de fibrocartilage (anneau fibreux) et d’une partie centrale de matériel gélatineux (nucleus pulposus) (Fig. 16.25). Les disques sont les plus minces dans la région cervicale, et ils deviennent progressivement plus épais en allant vers la région lombale. Le ligament longitudinal postérieur, dans le canal vertébral, contribue à les maintenir en place. Ils ont une fonction d’absorption des chocs, et l’articulation cartilagineuse qu’ils forment contribue à la flexibilité de la colonne vertébrale dans son ensemble.

Figure 16.25 Coupe de la colonne vertébrale montrant les ligaments, les disques intervertébraux et les foramens intervertébraux.

Foramens intervertébraux

Quand deux vertèbres adjacentes sont regardées latéralement, un foramen formé par un trou entre les pédicules vertébraux est visible. La moitié de la paroi est formée par la vertèbre du haut, et l’autre moitié par la vertèbre du bas (Fig. 16.26).

Figure 16.26 Vertèbres cervicales inférieures, séparées pour montrer la moelle spinale et les nerfs spinaux émergeant par les foramens intervertébraux.

Vue antérieure.

Il y a tout au long de la colonne, de chaque côté, un foramen entre deux vertèbres successives, par lequel passent les nerfs spinaux, des vaisseaux sanguins et des vaisseaux lymphatiques.

Ligaments de la colonne vertébrale (Fig. 16.25)

Ces ligaments maintiennent les vertèbres ensemble, et ils contribuent à maintenir les disques intervertébraux en position.

Le ligament transverse maintient le processus odontoïde de l’axis dans la position correcte par rapport à l’atlas (Fig. 16.22C).

Le ligament longitudinal antérieur s’étend sur toute la longueur de la colonne, devant les corps vertébraux.

Le ligament longitudinal postérieur siège à l’intérieur du canal vertébral, et il s’étend sur toute la longueur de la colonne vertébrale, en contact étroit avec la face postérieure du corps des vertèbres.

Le ligament jaune réunit les lames de vertèbres adjacentes.

Le ligament nuchal et le ligament supraspinal réunissent les processus épineux ; ils s’étendent de l’occiput au sacrum.

Courbures de la colonne vertébrale (Fig. 16.27)

Quand elle est vue de côté, la colonne vertébrale présente quatre courbures, deux primaires et deux secondaires.

Figure 16.27 Développement des incurvations du rachis.

Le fœtus dans l’utérus est incurvé, si bien que sa tête et ses genoux se touchent plus ou moins. Cette position présente la courbure primaire. La courbure cervicale secondaire se développe quand l’enfant peut tenir sa tête (après l’âge de 3 mois environ), et la courbure lombale secondaire se développe quand il se tient debout (après l’âge de 12 à 15 mois). Les courbures thoracique et sacrale primaires sont conservées.

Mouvements de la colonne vertébrale

Les mouvements entre les vertèbres sont très limités. Cependant, les mouvements de la colonne dans son ensemble sont très étendus, comprenant la flexion (incurvation en avant), l’extension (incurvation en arrière), la flexion latérale (incurvation vers le côté) et la rotation. Il y a plus de mouvements dans les régions cervicale et lombale qu’ailleurs.