Os
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| Squelette humain |
| Bassin osseux - Membre supérieur humain - Cage thoracique - Clavicule - Colonne vertébrale - Crâne - Omoplates - Os |
| Os - Fracture osseuse- Chirurgie osseuse - Articulation |
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Os désigne aussi bien un tissu conjonctif solidifié que l'une de ces structures individuelles, ou les organes, dans lesquels ils sont formés, et que l'on trouve chez de nombreux animaux. Les os supportent les structures corporelles, protègent les organes internes, et (en conjonction avec les muscles) facilitent le mouvement ; sont également impliqués dans la formation cellulaire, le métabolisme du calcium, et la stockage des minéraux. Les os des animaux sont, collectivement, appelés squelette.
Des évolutions alternatives par rapport aux os sont la coquille et la chitine.
| Sommaire |
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2.2 Squelette du membre supérieur |
Formes et structure des os
Rôle du système osseux
- Il sert de charpente pour l’organisme et protège les viscères par les grandes cavités qu’il forme (crâne, thorax, bassin).
- Il contient la moelle osseuse, qui élabore les éléments figurés du sang.
- Il représente une réserve importante de minéraux, en particulier de calcium et de phosphore.
Types et structure des os
- Les os longs présentent une de leurs dimensions nettement plus grande que les deux autres. Ils présentent un corps ou diaphyse et deux extrémités ou épiphyses. Diaphyse et épiphyse sont reliées par une zone qui est le siège de la croissance: la métaphyse ou cartilage de croissance. Celui-ci ne s’ossifie complètement qu’à la fin de la croissance. La diaphyse se compose d’une enveloppe d’os compact, la corticale, enfermant de l’os spongieux.
- Les os courts ont leurs trois dimensions sensiblement égales. Ils sont composés d’un noyau d’os spongieux entouré d’une corticale d’os compact.
- Les os plats ont une dimension nettement plus courte que les deux autres. Ils sont composés de deux couches d’os compact, les tables externe et interne, enfermant une couche d’os spongieux.
Les os sont entourés d’une fine enveloppe conjonctive : le périoste.
Description du squelette
Le squelette comprend trois parties : le tronc, la tête et les membres.
Le tronc
Colonne vertébrale
Généralités
C’est une longue tige ostéo-fibreuse, pleine en avant, creusée d’un canal en arrière, située sur la ligne médiane à la partie postérieure du tronc. Elle est composée des vertèbres, séparées par des disques fibrocartilagineux. On distingue:
- 7 vertèbres cervicales qui forment une courbure convexe en avant;
- 12 vertèbres dorsales qui forment une courbure concave en avant (cyphose);
- 5 vertèbres lombaires qui forment une courbure convexe en avant (lordose);
- 5 vertèbres sacrées soudées en une pièce, le sacrum, concave en avant;
- 4 ou 5 vertèbres coccygiennes soudées pour former le coccyx.
Caractères généraux des vertèbres
Chaque vertèbre présente:
- un corps cylindroïde antérieur;
- un trou vertébral entre le corps en avant et l’apophyse épineuse en arrière. L’ensemble des trous forme le canal rachidien, qui loge la moëlle épinière.
- deux apophyses transverses dirigées en dehors. Elles sont situées une de chaque côté, à l’union de la lame et du pédicule.
- une apophyse épineuse, dirigée en arrière, qui naît de la fusion, sur la ligne médiane, des lames vertébrales ;
- quatre apophyses articulaires: une supérieure et une inférieure, de chaque côté du trou vertébral. Elles permettent l’articulation des vertèbres entre elles.
- deux lames situées entre les apophyses transverses et l’apophyse épineuse;
- deux pédicules qui unissent les apophyses transverses et articulaires au corps. Les bords supérieur et inférieur des pédicules sont échancrés, de sorte que la superposition des pédicules de deux vertèbres voisines forme les trous de conjugaison.
Deux vertèbres particulières : l’atlas et l’axis
- Atlas ou première cervicale
L’atlas est composé de :
- 2 masses latérales, cylindroïdes, réunies par un arc antérieur et un arc postérieur. Les masses latérales s’articulent en haut avec l’occipital et en bas avec l’axis.
- un trou vertébral comprenant deux portions :
- la portion antérieure, quadrangulaire qui loge la dent de l’axis,
- la portion postérieure, elliptique, à grand axe transversal
- Axis ou deuxième cervicale
L’axis présente sur la face supérieure du corps une saillie verticale, la dent ou apophyse odontoïde, reliée au corps par le col. Sa face antérieure présente une facette articulaire qui répond à l’arc antérieur de l’atlas.
Remarque : Pour chaque région, les vertèbres présentent des caractéristiques de cette région. Nous ne les exposerons pas dans le cadre de ce cours.
Sacrum
Il est situé sous la colonne lombaire, au-dessus du coccyx et entre les deux os iliaques. Il a la forme d’une pyramide quadrangulaire, dont la face antérieure est concave en avant. Cette face présente quatre saillies transversales (anciennes soudures vertébrales) terminées de chaque côté par les trous sacrés antérieurs. La face postérieure est très complexe. Elle présente, sur la ligne médiane, la crête sacrée, irrégulière, terminée en bas par l’orifice inférieur du canal sacré. De chaque côté se trouvent des gouttières, tubercules et trous sacrés postérieurs qui sont des reliquats des anciennes structures des vertèbres sacrées. Les faces latérales présentent, en haut, une surface auriculaire pour l’articulation avec l’os iliaque. La base est dirigée en haut et en avant et est semblable à la face supérieure d’une vertèbre.
Coccyx
Pyramide à base supérieure.
Le thorax
Généralités
C’est une grande cavité ostéo-cartilagineuse abritant le cœur et les poumons. Elle est composée de 12 vertèbres dorsales, de 12 paires de côtes, des cartilages costaux et du sternum.
Sternum
Os plat, à la partie antérieure du thorax, dirigé en bas et en avant. Il comprend trois segments de haut en bas :
- le manubrium, ou poignée ;
- le corps, dont les bords sont échancrés pour recevoir les cartilages costaux;
- l’appendice xiphoïde.
Le manubrium et le corps forment un angle saillant en avant, l’angle de Louis, qui repère la deuxième articulation sterno-costale.
Côtes et cartilages costaux
Les côtes se répartissent en 12 paires numérotées de haut en bas:
- 7 vraies, articulées chacune au sternum par l’intermédaire d’un cartilage différent ;
- 3 fausses, les 8è, 9è et 10è côtes, qui s’articulent au sternum par un cartilage commun
- 2 côtes flottantes, dont le cartilage présente une extrémité antérieure libre.
A partir des corps vertébraux, les côtes se dirigent en bas et en dehors. Elles se coudent ensuite (angle postérieur) pour se diriger en bas et en avant. Enfin, l’angle antérieur porte leur direction en bas et en dedans.
Chaque côte présente un corps et deux extrémités. Le corps présente des faces externe et interne. Il est parcouru à son bord inférieur par la gouttière costale. L’extrémité postérieure s’articule avec les deux vertèbres correspondantes au niveau de leur disque intervertébral. L’extrémité antérieure se continue par le cartilage costal.
Première côte
Son corps présente des faces supérieure et inférieure. La face supérieure est parcourue à sa partie moyenne par 2 gouttières transversales, séparées par le tubercule de Lisfranc.
Squelette du membre supérieur
Le membre supérieur comprend quatre segments qui sont, de haut en bas: l’épaule, le bras, l’avant-bras, la main.
a. Épaule
Encore appelée ceinture scapulaire. Elle est formée par la clavicule en avant et l’omoplate en arrière.
aa. Clavicule
C’est un os long, pair, situé entre le sternum et l’omoplate, dirigé obliquement en arrière et en dehors. Il forme un S allongé dont la courbure interne est concave en arrière et la courbure externe, concave en avant. La clavicule présente un corps et deux extrémités.
bb. Omoplate
C’est un os plat, triangulaire, appliqué à la face postérieure du thorax, de la 2ème à la 7ème ou 8ème côte. La face postérieure montre à l’union de son 1/4 supérieur et de ses 3/4 inférieurs, une forte lame, l’épine de l’omoplate. Se détachant presque à angle droit, l’épine se porte haut, en arrière et en dehors pour se prolonger en dehors par une forte apophyse, l’acromion. L’angle supero-externe porte la cavité glénoîde, destinée à s’articuler avec la tête humérale.
b. Bras : humérus
Os long situé entre l’omoplate en haut, le radius et le cubitus en bas, il présente un corps et deux extrémités.
L’extrémité supérieure est formée de trois saillies:
- la tête humérale, qui a la forme d’un tiers de sphère et s’articule avec la cavité glénoïde de l’omoplate. Elle est dirigée en haut, en dedans et en arrière et supportée par une portion plus ou moins rétrécie, le col anatomique; - en dehors du col anatomique se trouvent deux saillies. L’une, petite et antérieure, est le trochin; l’autre, plus grosse et externe, est le trochiter. - entre le trochiter et le trochin se trouve la coulisse bicipitale.
L’extrémité inférieure est large tranversalement. Elle présente une surface articulaire et deux masses latérales. La surface articulaire est divisée en deux portions. L’externe, hémisphérique, est le condyle, qui s’articule avec le radius. L’interne, la trochlée, est en forme de poulie: elle présente un versant externe, séparé du versant interne plus profond, par une gorge. La trochlée s’articule avec le cubitus. Au-dessus et en dehors du condyle se trouve l’épicondyle. Au-dessus et en dedans de la trochlée, se trouve l’épitrochlée. À la face antérieure, au-dessus de la surface articulaire, se trouve la fossette coronoïdienne. À la face postérieure, au-dessus de la trochlée, se trouve la profonde fossette olécrânienne.
c. Avant-bras
Le squelette de l’avant bras est constitué du radius en dehors et du cubitus en dedans, articulés à leurs extrémités et séparés à la partie moyenne par l’espace inter osseux.
aa. Cubitus
Le cubitus est un os long, situé entre l’humérus et le carpe, en dedans du radius. Il présente un corps et deux extrémités. Le corps s’amincit vers le bas. L’extrémité supérieure, en vue latérale, montre une large échancrure ouverte en avant, la grande cavité sigmoïde. Celle-ci s’articule avec la trochlée humérale. Elle est délimitée par deux apophyses: l’une verticale, l’olécrâne et l’autre horizontale, l’apophyse coronoïde. L’extrémité inférieure montre en bas en-dedans un prolongement vertical, l’apophyse styloïde.
bb. Radius
Le radius est un os long situé entre l’humérus et le carpe, en dehors du cubitus. Il présente un corps et deux extrémités. Le corps est plus volumineux en bas qu’en haut. L’extrémité supérieure comprend la tête, le col et la tubérosité bicipitale. La tête, grossièrement cylindrique, forme en haut une cupule, qui s’articule avec le condyle huméral. Le col forme avec le corps un angle obtus ouvert en dehors. La tubérosité bicipitale se trouve au sommet de l’angle. L’extrémité inférieure est une pyramide quadrangulaire,montrant un prolongement, l’apophyse styloïde du radius.
d. Main
La main est constituée de 22 pièces divisées en trois groupes: le carpe, le métacarpe, les phalanges.
aa. Carpe
Le carpe est composé de 8 osselets irrégulièrement cubiques, disposés en deux rangées transversales. La rangée supérieure présente de dehors en dedans, le scaphoïde qui possède à sa face antérieure un tubercule, le semi-lunaire, le pyramidal et le pisiforme, disposé au devant du pyramidal. La rangée inférieure est composée, de dehors en dedans, par le trapèze, doté lui aussi d’un tubercule à sa face antérieure, le trapézoïde, le grand os et l’os crochu, doté d’un crochet antérieur, l’apophyse unciforme.
Le carpe, dans son ensemble, forme une profonde gouttière ouverte en avant et limitée en dehors par le scaphoïde et le trapèze, en dedans par le pisiforme et l’apophyse unciforme de l’os crochu.
bb. Métacarpe
Le métacarpe forme le squelette de la paume de la main. Il comprend cinq petits os longs numérotés de dehors en dedans, les métacarpiens.
cc. Phalanges
Les phalanges forment le squelette des doigts. Chaque doigt possède trois phalanges, sauf le pouce qui n’en a que deux. Ce sont, de haut en bas, les phalanges, phalangines, phalangettes.
Squelette du membre inférieur
Le membre inférieur comprend quatre segments: hanche, cuisse, jambe et pied.
Hanche: os coxal
Os plat, compris entre le sacrum et le fémur. On décrit à l’os coxal deux faces, une externe et un interne et quatre bords: un supérieur, un inférieur, un antérieur, un postérieur. La face externe présente de haut en bas: la fosse iliaque externe, la cavité cotyloïde, qui reçoit la tête du fémur et le trou obturateur. Ce dernier est circonscrit par un cadre osseux qui présente deux renflements, l’un antérieur, le pubis et l’autre postérieur, plus volumineux, l’ischion. La face interne de l’os coxal est parcourue par une crête mousse, oblique en bas et en avant, la ligne innominée, qui entre dans la constitution du détroit supérieur du petit bassin. Le bord supérieur, ou crête iliaque, décrit un S très allongé. Le bord antérieur et le bord postérieur sont très accidentés.
Cuisse: le fémur
C’est un os long, situé entre l’os coxal et le tibia. Il présente un corps et deux extrémités. Le corps est légèrement arqué en avant. L’extrémité supérieure présente la tête articulaire, formant environ les deux tiers d’une sphère, dirigée en haut, en dedans et un peu en arrière. Le col unit la tête aux trochanters et forme avec la diaphyse un angle dit d’inclinaison (110 à 140°). Le grand trochanter se situe à la partie postérieure du col. L’extrémité inférieure, volumineuse, présente deux portions articulaires, les condyles. Ceux-ci sont unis en avant par un autre surface articulaire, la trochlée et séparés en arrière par une échancrure dite intercondylienne.
Jambe
Elle comprend le tibia et le péroné.
Tibia
Le tibia est un os long, situé en dedans du péroné, entre le fémur et l’astragale. Son corps montre un bord antérieur contourné en S, qui commence en haut à la tubérosité antérieure du tibia. Sa partie moyenne, très marquée, est la crête du tibia. L’extrémité supérieure, volumineuse, présente la forme d’une pyramide quadrangulaire. La base ou plateau tibial présente deux surfaces articulaires légérement excavées, les cavités glénoïdes, séparées par l’espace interglénoïdien. De cet espace, s’éléve l’épine du tibia, bifurquée. L’extrémité inférieure du tibia est aussi en forme de pyramide quadrangulaire dont la face interne se prolonge en bas pour former la malléole interne.
Péroné
Le péroné est un os long grêle, situé en arrière et en dehors du tibia. Moins élevé que le tibia du côté du genou, il le déborde en bas.
Rotule
La rotule est un os sésamoïde situé dans le tendon quadriceps. Elle a la forme d’un triangle.
Pied
Il comprend le tarse, le métatarse et les phalanges des orteils. Le tarse réunit 7 os courts, disposés en deux rangées. La rangée postérieure est formée de deux os superposés, l’astragale et le calcaneum. L’antérieure est constituée en dehors par le cuboïde, en dedans par le scaphoïde et les trois cunéiformes. L’astragale est irrégulièrement cubique. Elle présente, à sa face supérieure, la poulie astragalienne convexe dans le sens antéro-postérieur et concave transversalement. Plus large en arrière qu’en avant, elle s’articule avec la face inférieure de l’extrémité inférieure du tibia. Le calcaneum est l’os le plus volumineux du tarse.
Le métatarse est formé de cinq petits os longs numérotés de dedans en dehors, semblables aux métacarpiens. Les orteils possèdent trois phalanges chacun, sauf le gros qui n’en a que deux.
La tête osseuse
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Située au-dessus de la colonne vertébrale, elle comprend deux parties:
- le crâne, en forme de boîte, qui contient l’encéphale;
- la face qui loge les organes des sens et supporte les muscles et organes de la mastication, ainsi que les muscles de la mimique.
Crâne
Le crâne est une cavité de forme ovoïde à grosse extrémité postérieure. Il comprend huit os plats. Le frontal présente une portion verticale et une horizontale. Il est creusé de deux sinus. L’ethmoïde est situé à la base du crâne, entre le frontal et le sphénoïde. Il prend part à la constitution des fosses nasales. Le sphénoïde est situé à la partie moyenne à la base du crâne, entre l’ethmoïde et le frontal en avant, l’occipital et les temporaux en arrière. L’occipital forme la majeure partie du pôle postérieur du crâne. Il est percé du trou occipital. Les pariétaux sont situés de chaque côté au-dessus de l’écaille du temporal, en arrière du frontal, en avant de l’occipital. Les temporaux sont situés de chaque côté sous le pariétal, en avant de l’occipital, en arrière de la grande aile du sphénoïde. Ils présentent trois parties l’écaille, partie supérieure qui entre dans la constitution de la paroi latérale du crâne, la mastoïde, postéro-inférieure et le rocher, interne. Près de l’union entre l’écaille et la mastoïde, se détache l’apophyse zygomatique, dirigée d’abord en dehors et en avant, puis en avant.
Face
Le squelette de la face comprend de nombreux os. Nous nous contenterons de décrire le maxillaire supérieur et la mandibule.
Le maxillaire supérieur est situé au-dessus de la cavité buccale, en dehors des fosses nasales, au-dessous de l’orbite. Il participe à la constitution de ces trois cavités et forme avec celui du côté opposé la plus grande partie de la mâchoire supérieure. Il est creusé d’un sinus qui communique avec les fosses nasales. Il porte l’arcade dentaire supérieure.
La mandibule, en forme d’arcade à convexité antérieure, est formée de deux moitiés soudées en avant, au niveau de la symphyse mentonnière. Chaque hémi-mandibule présente une branche horizontale et une lame quadrilatère dressée verticalement, la branche montante. Sur son bord supérieur, cette dernière présente en avant l’apophyse coronoïde et en arrière le condyle, qui s’articule avec l’os temporal. Ces deux reliefs sont séparés par l’échancrure coronoïdienne. La branche horizontale supporte l’arcade dentaire inférieure et est percée du canal dentaire, occupé par un nerf. Sur sa face interne se trouve une crête très marquée, dirigée en bas et en avant, la crête mylo-hyoïdienne.
Annexe: l’os hyoïde est un os sésamoïde en forme de fer à cheval à convexité antérieure. Il se situe en dessous et en arrière de la mandibule.
Cellules osseuses
On distingue 2 catégories de cellules osseuses : les ostéoblastes (et leurs cellules dérivées :ostéocytes et cellules bordantes) et les ostéoclastes.
Les ostéoblastes ont une origine mésenchymateuse. Elles sont à la surface de l'os en croissance, alignées sur les surfaces osseuses. Ce sont des cellules cuboïdes, 20 micromètres de diamètre, avec un gros noyau à l'opposé de la surface aposée sur l'os. Leurs contours sont irréguliers et ils possèdent des prolongements leur permettant le contact avec d'autres ostéoblastes ou ostéocytes. Leur rôle est d'élaborer le tissu osseux immature (tissu ostéoïde) et de permettre sa calcification en élaborant des protéines initiant la cristallisation (Bone Sialoproteine / phosphoproteines) et des enzymes permettant l'entretien de la calcification (phosphatase alcaline). Ils agissent aussi indirectement dans la résorption du tissu osseux en élaborant des substances agissant sur l'ostéoclaste.
Après un certain nombre de division, l'[ostéoblaste] élabore la matrice osseuse autour de lui ; dans un premier temps au niveau de la surface osseuse puis il s'entoure et se transforme en ostéocyte.
Matrice osseuse
L'os est un ensemble de tissus. Le tissu osseux est un tissu conjonctif spécialisé. Il est donc constitué d'une matrice extracellulaire et de cellules. La matrice extracellulaire a 3 composantes : la substance fondamentale, les fibres et les glycoprotéines structurales.
La substance fondamentale est constituée de glycosaminoglycanes sulfatés comme les chondroïtines sulfates et héparanes sulfates (au rôle anti-coagulant), d'acide hyaluronique, d'eau, d'ions,de dépôts de sel de calcium. La matrice minérale représente environ 70% du poids de l'os sec. Parmi les sels minéraux on trouve des cristaux d'hydroxyapatite, des carbonates de calcium. La matrice organique est faite essentiellement de collagène sous forme de larges fibres agencées en lamelles, de protéogycanes et de protéines non collagéniques spécifiques du tissu osseux comme l'ostéopontine (stopperait le développement extensif des cristaux d'hydroxyapatite), l'ostéonectine et l'ostéocalcine. On retrouve aussi des protéines enfouies dans la matrice, d'origine non osseuse (fétuine, immunoglobulines...)
Les fibres sont principalement des fibres de collagène I (80 %). On trouve jamais de collagène de type II qui est recontré uniquement dans le cartilage. Les fibres sont parallèles les unes aux autres et sont organisées en fonction des forces de pressions exercées.
Si les ostéoblastes forment le tissu osseux, les ostéoclastes le détruisent. Ils creuses des surfaces d'érosion (ou lacunes de Howship).
Développement osseux
La formation de l'os se fait de deux façons : l'ossification endomembraneuse et l'ossification endochondrale. L'ossification endomembraneuse est celle des os de la voûte crânienne, du maxillaire ; elle a une origine mésenchymateuse. L'ossification endochondrale est celle des os longs, des vertèbres, des os du pelvis et de la base du crâne.
Lors de l'ossification endomembraneuse, le tissu mésenchymateux, riche en fibroblastes donnent des ostéoblastes après recrutement et différentiation. Il y a production de matrice ostéoïde. Cela se fait en des zones particulières dites « centre d'ossification primaire ». Elles sont peu minéralisées. Après la naissance, ces zones fusionnent et se minéralisent complétement.
L'ossification endochondrale débute par des centres d'ossification primaires dans la partie moyenne de la matrice cartilagineuse. Contrairement à l'ossification endomembraneuse elle ne consiste pas en une transformation du tissu cartilagineux en tissu osseux. Elle se fait en deux étapes : une destruction de la matrice cartilagineuse puis son remplacement par du tissu osseux. L'ossification primaire du périchondre (futur périoste) entraîne une transformation des chondrocytes : ils s'hypertrophient et dégénèrent. Dans cette zone hypertrophique, les sels de calcium précipitent et donnent un cartilage calcifié. Les chondrocytes prisonniers de cette matrice cacifiée, dégénèrent et ne secrètent plus d'angio-inhibiteur. Il se passe une néovascularisation ; les chondroclastes creusent des cavités dans le cartilage calcifié. Les fragments de cartilages échappant aux chondroclastes servent de supports aux pré-ostéoblastes arrivés avec les bourgeons vasculaires. Les pré-ostéoblastes donnent des ostéoblastes qui sécrètent la matrice ostéoïde, celle-ci se minéralise pour donner de l'os. Les ostéoclastes sont à l'origine du canal médullaire. En périphérie, on retrouve la plaque épiphysaire qui contient du cartilage hyalin, du cartilage serié (dû à la prolifération active des chondroblastes), du cartilage hypertrophique, du cartilage hypercalcifié, une ligne d'érosion (qui résulte de l'action des chondroclastes), une zone ostéoïde et une zone ossifiée. Cette plaque persiste jusqu'à ce que l'enfant est atteint sa taille adulte. Quand le cartilage disparait, les épiphyse et diaphyse fusionnent : la croissance est terminée. L'ossification endochondrale est à l'origine de la croissance en longueur des os.
Terminologie
| General Features | ||
| Articulation | la région où des os adjacents entrent en contact | |
| Tubérosité | ||
| Trochanter | ||
| Suture | il s'agit d'une structure articulaire ne permettant que des mouvements très limité, articulation caracérisée par l'absence de cartilage | Malléole |
| Condyle | ||
| Épicondyle | ||
| Foramen | ||
| Fosse | ||
| Méat | ||
| Sinus | ||
| Diaphysie | la partie longue, relativement droite de l'os; région d'ossification primaire | |
| Épiphyse | ||
| Col | ||
Voir aussi
- Fracture osseuse
- Chirurgie osseuse
- Liste des os du squelette humain
- Termes anatomiques
- Ossification endochondrale
- Articulation
Liens externes
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