Chapitre 4. Les os, les muscles, les articulations
Le tissu osseux
Rôles du système osseux
• Il a un rôle de soutien ;
• il a un rôle de protection (le cerveau, le cœur, les poumons et la moelle épinière) ;
• il joue un rôle dans les mouvements : grâce aux muscles et aux articulations, les os reliés entre eux sont capables de bouger ;
• il joue un rôle dans le stockage des sels minéraux : les os servent de réserve essentiellement au calcium, au magnésium et au phosphore. Ils les redistribuent en fonction des besoins de l’organisme ;
• il joue un rôle dans la formation des cellules sanguines à partir de la moelle rouge enfermée dans la cavité médullaire de certains os (c’est l’hématopoïèse).
Composition du tissu osseux
La composition chimique du tissu osseux
Le tissu osseux est un tissu conjonctif qui s’est minéralisé grâce au dépôt des sels minéraux. Il est composé d’une partie organique et d’une partie minérale :
• la partie organique est faite de fibres de collagène (95 %) qui baignent dans une substance, la substance fondamentale. À eux deux, ils forment la substance ostéoïde. Cette partie organique représente la charpente véritable du tissu osseux, elle donne à l’os sa résistance, sa flexibilité et sa forme ;
• la partie minérale est composée de sels minéraux complexes : phosphate de calcium (80 %), carbonate de calcium (14 %), phosphate de magnésium et fluorure de calcium (6 %).
Les sels minéraux donnent à l’os sa rigidité et sa dureté, s’ils sont détruits on parle de décalcification, l’os devient alors souple et flexible (c’est le cas après la ménopause).
Les cellules osseuses
On distingue plusieurs sortes de cellules osseuses au sein de la substance fondamentale :
• les ostéoblastes : ce sont les cellules formatrices du tissus osseux. Elles produisent le collagène et les constituants de la substance fondamentale ;
• les ostéocytes (figure 4.1) : ce sont les cellules nutritives du tissu osseux, de forme étoilée avec des prolongements qui unissent les cellules osseuses entre elles ;
Figure 4.1 |
• les ostéoclastes (figure 4.2) : ce sont des cellules destructrices du tissu osseux. Ce sont d’énormes cellules très mobiles.
Figure 4.2 |
La forme des os
La forme des os est variable (figure 4.3), elle dépend de leur fonction et de leur situation dans le corps. On distingue :
Figure 4.3 |
• les os longs (A) : ils sont constitués d’un corps ou diaphyse, de deux extrémités ou épiphyses, d’un canal médullaire creusé au centre de la diaphyse (fémur, humérus (figure 4.4)) ;
Figure 4.4 |
• les os plats (B) : l’épaisseur de ces os est minime par rapport à leur longueur ou à leur largeur (omoplate, os du crâne : frontal, pariétal). Ils sont formés par de l’os spongieux placé entre deux couches d’os compact ;
• les os courts (C, D) : ils sont à peu près cubiques, longueur, largeur et épaisseur sont à peu près identiques (vertèbres, os du carpe, os du tarse). Ils sont petits, mais très solides.
En plus de ces principales formes, il existe également :
– les os pneumatiques : ils sont de forme variable. Ils sont tapissés d’une muqueuse et ils limitent une cavité remplie d’air (l’ethmoïde, le sphénoïde) ;
– les os sésamoïdes : ce sont de petits os, de forme généralement arrondie. On les trouve dans le squelette de la main et du pied, ils sont fréquemment inclus dans l’épaisseur d’un tendon. Le plus volumineux est la rotule.
L’ossification et la croissance osseuse
La croissance osseuse
La croissance osseuse d’un os long se caractérise par une croissance en longueur et en épaisseur (figure 4.5). La croissance en longueur se fait grâce au cartilage de conjugaison. C’est une ossification progressive menée par les ostéoblastes jusqu’à ce que l’os soit mature (entre 18 et 25 ans).
Figure 4.5 |
La croissance en épaisseur se fait grâce au périoste. Elle s’effectue au niveau de la diaphyse par addition successive de nouvelles couches osseuses. La cavité ou canal médullaire se forme en même temps sous l’action des ostéo-clastes.
Tout au long de la vie, l’os est en constant renouvellement, mais, pour que ces modifications s’effectuent correctement, il est nécessaire d’avoir un apport en calcium et phosphore suffisant. Ce sont ces deux éléments qui assurent à l’os sa solidité. Il faut également un apport en vitamines et notamment en vitamine D (vitamine de croissance) et l’influence de certaines hormones (hormone de croissance, hormones sexuelles, hormones thyroïdiennes).
En cas de fracture osseuse, le médecin met en contact les deux extrémités de l’os cassé. Le périoste produit alors des ostéoblastes qui vont former autour de l’os fracturé, une espèce de manchon osseux, appelé cal. Le cal osseux réunit les deux extrémités jusqu’à ce que l’os mature soit reconstruit. Il disparaît en partie en quelques mois ou quelques années (figure 4.6).
L’ostéoporose est une atteinte du tissu osseux provoquée par une déminéralisation généralisée du squelette (manque en calcium, magnésium). C’est une affection douloureuse qui touche souvent les femmes après la ménopause, Cette maladie associe des déformations osseuses, voire des fractures qui se produisent à l’occasion de chutes minimes. Elle est souvent, en dehors d’un traitement précoce, à l’origine d’une impotence fonctionnelle très lourde, chez la femme âgée. Une hormonothérapie de substitution sera alors proposée.
Figure 4.6 |
Vocabulaire médical
Cartilage de conjugaison : bande transversale de tissu cartilagineux réunissant la diaphyse, l’épiphyse d’un os long, et au niveau de laquelle s’effectue la croissance en longueur de l’os. Synonyme : cartilage diaphyso-épiphysaire.
Collagène : élément protéique groupé en faisceaux et formant les fibres collagènes des tissus de soutien (tissu conjonctif, os, tendons, etc.).
Décalcification : diminution de la teneur en calcium de l’organisme, particulièrement au niveau des os et des dents.
Fracture : cassure totale ou partielle d’un os provoquée le plus souvent par une action brusque et violente.
Hématopoïèse : formation des éléments figurés du sang. Synonymes : hématocytopoïèse, hémo- poïèse.
Ostéogenèse : formation et développement du tissu osseux.
Périoste : membrane fibreuse, blanchâtre, qui recouvre l’os, sauf au niveau des surfaces articulaires, et au niveau duquel s’effectue la croissance de l’os en épaisseur. Adjectifs : périoste, périostique.
Questions pour aller à l’essentiel
1. Définissez les termes suivants :
• Fracture
• Ostéogenèse
• Ostéoporose
2. Citez les différents rôles des os.
3. Citez les trois sortes de cellules osseuses.
4. Citez l’élément par lequel s’effectue la croissance en longueur d’un os long.
5. Citez l’élément par lequel s’effectue la croissance en épaisseur d’un os long.
6. Expliquez le but du cal osseux.
7. Annotez le schéma muet page suivante.
Le squelette
L’ostéologie est l’étude des os et des cartilages. Le squelette humain comprend 206 os. Ils ont un rôle de protection et de levier quand nous accomplissons les mouvements. On peut diviser le squelette en deux parties distinctes (figure 4.7) :
Figure 4.7 |
• le squelette axial : crâne, os hyoïde, rachis, sternum et côtes ;
• le squelette appendiculaire : ceinture scapulaire, membres supérieurs, ceinture pelvienne et membres inférieurs.
Le squelette axial
Il comprend les os se trouvant près de l’axe médian du corps : la tête, la colonne vertébrale et la cage thoracique.
Le squelette de la tête
Le squelette de la tête comprend 22 os. Il se compose de deux parties : les os du crâne et les os de la face.
• les os du crâne : le crâne est formé de huit os (figure 4.8) :
Figure 4.8 |
– le frontal : le front et une partie des orbites ;
– l’ethmoïde : entre le sphénoïde et les os propres du nez ;
– le sphénoïde : fosse moyenne de la base du crâne ;
– l’occipital : partie postérieure du crâne et une partie de la base ;
– les deux pariétaux : partie latéral et voûte du crâne ;
– les deux temporaux : partie inférieure et latérale du crâne.
À l’intérieur du crâne est logé l’encéphale, la partie supérieure de la boîte crânienne s’appelle la voûte du crâne. La base du crâne comporte de nombreux orifices qui sont les lieux de passages des vaisseaux et des nerfs de l’encéphale. La région de la fosse temporale est très fragile, c’est là où la boîte crânienne est la plus mince.
Le crâne des nouveau-nés n’est pas encore complètement mature. La suture terminale des différents os se fait tardivement (entre le 5e et le 24e mois). Les espaces non encore ossifiés, et donc particulièrement fragiles, sont appelés fontanelles (figure 4.9). Ces cartilages sont utiles au moment de la naissance, car ils permettent de diminuer le diamètre du crâne du nouveau-né afin de faciliter son passage dans la filière génitale (les os du crâne se chevauchant légèrement).
Figure 4.9 |
Figure 4.10 |
– les deux os malaires (zygomatiques) : ils s’articulent avec les os temporaux (joues et orbites) ;
– les deux os propres du nez (arrête du nez) ;
– les deux os lacrymaux (paroi interne de l’orbite) ;
– les deux os palatins (partie postérieure du palais) ;
– les deux cornets inférieurs (fosse nasale) ;
– le vomer (partie inférieur de la cloison nasale) ;
– l’os maxillaire (mâchoire supérieure) ;
– la mandibule ou maxillaire inférieur (seul os mobile) ;
– l’os hyoïde : c’est un os unique qui n’appartient pas au squelette de la tête et qui ne s’articule avec aucun autre os. Il sert de soutien à la langue et est situé entre la mandibule et le larynx (figure 4.11).
Figure 4.11 |
À la naissance, lorsque les apophyses palatines ne se rejoignent pas, il se produit une fente palatine, plus ou moins associée à une fissure labiale de la lèvre supérieure : c’est le bec de lièvre, Lorsqu’on ouvre grand la bouche, on peut déloger les mandibules des cavités temporales : ce qui provoque une luxation de mâchoire.