Introduction à l'ostéologie

L’ostéologie est la partie de l'anatomie humaine qui étudie toutes les pièces osseuses de notre corps. C’est la base essentielle pour l'étude de l'appareil locomoteur. Cet appareil est composé de 206 os distincts ; mais ce nombre peut parfois varier en raison de l’existence de certains os surnuméraires, mais qui ne sont pas présents chez tout le monde.  

Ostéologie : les os

I-  Définitions

1.  L’os 

L'os est un élément anatomique dur et rigide car il est fortement minéralisé et calcifié. Il entre dans la composition du squelette du corps de l'Homme et des vertébrés, où il constitue l’élément principal.

L’os le plus long et le plus lourd dans notre corps est celui de la cuisse : c’est le Fémur (il est d’environ 50 cm pour un homme de 1,80 m).

Par contre l’os le plus petit est l'Étrier. C’est un élément qu’on trouve au niveau de l'oreille moyenne (il pèse environ 2 à 4mg pour une longueur de 3mm).

Le regroupement des différentes pièces osseuses forme et constitue : le squelette.

2.  Le squelette         

Le squelette joue le rôle d’une armature osseuse ou d’une charpente qui permet de tenir le corps humain. Il sert à protéger plusieurs organes et aussi à supporter les muscles.

Le squelette est constitué d'os et de cartilages. Il possède des articulations qui permettent au corps de faire des mouvements à l’aide des muscles squelettiques. Il permet aussi au corps humain de se tenir en position debout.

II- Les principales fonctions du système osseux 

Le système osseux a 6 fonctions fondamentales.

1.  Le soutien 

Les os constituent une structure dure et rigide qui joue le rôle de soutien et de support à plusieurs tissus mous.

Les os servent aussi de points d’attache aux muscles squelettiques et aux tendons.

2.  la protection

Le système osseux permet la protection des organes internes contre les traumatismes et les blessures.

Les os comme : le crâne, la colonne vertébrale, la cage thoracique et la ceinture pelvienne, renferment et protègent plusieurs organes vitaux. 

3.  Le mouvement 

C’est une fonction fondamentale, car lorsque les muscles squelettiques se contractent, ils agissent comme des leviers sur les os ; ce qui permet de produire le mouvement.

4.  L’homéostasie des minéraux 

La matrice osseuse est constituée principalement de calcium et de phosphore. En cas de besoin, ces éléments minéraux peuvent être utilisés en petites quantités et mobilisés dans d’autres parties du corps.

Le tissu osseux stocke aussi le magnésium et le sodium mais en quantité plus faibles.  

5.  L’hématopoïèse 

A l’âge l'adulte, le principal lieu de fabrication et de formation des différentes cellules sanguines est la moelle osseuse rouge.

6.  Le stockage des triglycérides

Avec l’âge, la production des cellules sanguines diminue, car la moelle osseuse rouge va se transformer progressivement en moelle osseuse jaune. Cette dernière est composée surtout d’adipocytes. Les liquides stockés dans ces cellules graisseuses représentent d'importantes réserves d’énergie.

III-  Configuration externe de l'os

La forme des os dépend de leur fonction et de leur situation dans le corps, donc ils ont des formes très variables. 

En fonction de leurs formes, on distingue 4 grandes classes d’os :

• Les os longs,
• les os courts,
• les os plats,
• et enfin des os irréguliers.                 

1.  Les os longs 

Chaque os a 3 dimensions : une longueur, une épaisseur et une largeur.

Les os longs se caractérisent par une longueur qui est largement supérieure à la largeur et à l’épaisseur. Ces os sont localisés au niveau les membres.  Par exemple le fémur, le tibia, l’humérus, le radius… 

Si on fait une observation sur leur aspect externe, on remarque qu'ils sont constitués de 4 parties.

Ostéologie : anatomie des os longs

1-1.  La diaphyse 

Appelée aussi le corps de l'os : c’est un cylindre fait d’un tissu osseux dur et compact. Elle a une cavité centrale appelée la médullaire qui contient la moelle osseuse qui est le siège de l’hématopoïèse (formation des cellules sanguines).

1-2.  Les épiphyses 

Elles sont situées aux deux extrémités de la diaphyse. Ce sont deux excroissances osseuses renflées. Les épiphyses sont recouvertes de cartilage.

1-3.  Les métaphyses 

Elles sont situées entre l’épiphyse et la diaphyse. Au niveau des métaphyses on trouve un cartilage spécial : le cartilage de conjugaison, qui permet la croissance des os longs avant l’âge adulte.

1-4.  Le périoste 

Il s'agit d'une membrane fibro-élastique qui tapisse et recouvre les os, sauf les surfaces articulaires.

2.  Les os courts

On trouve ces os uniquement au niveau du poignet et de la cheville. Par exemple le calcanéum, les phalanges de la main et du pied, les os du carpe et les os du tarse.

3.  Les os plats 

Ils ont une épaisseur largement plus petite que la longueur et la largeur. Donc ils ont une forme plate. Exemples des os plats : le crâne, les cotes et le sternum.

A noter que la couleur des os est blanc-rosé chez l’enfant puis elle devient jaunâtre chez l’adulte et le sujet âgé.

4.  Les os irréguliers

Ce sont des os qui ont une forme complexe et irrégulière. Il s’agit surtout des os des vertèbres et de certains os du crâne.

Ostéologie : types des os

IV-  Composition chimique de l'os

Le tissu osseux est constitué principalement d'une substance organique et d'une substance chimique.

1.  La substance organique osseuse 

L’os possède une matrice faite principalement d’une matière de nature protéique : l’osséine.

Sous l’action de l’ébullition (in vitro), cette osséine se transforme progressivement en gélatine.

Chez l’enfant les substances organiques sont plus abondantes que les substances chimiques, ce qui explique le caractère malléable des os des enfants.

2.  Les substances minérales osseuses 

Ce sont elles qui sont responsables de la rigidité et la solidité des os. L’os est le principal réservoir de l’organisme en éléments minéraux. Il contient :

• 99 % du calcium, 
• 85 % du phosphore
• et 57 % de magnésium.

Donc l’équation est simple : plus l’os est riche en substances organiques plus il est malléable : c’est le cas des enfants ; et plus il est riche en substances chimiques plus il est dur et rigide : c’est le cas des adultes.

V-  Structure microscopique du tissu osseux

Le tissu osseux est formé principalement de 3 types de cellules osseuses et d’une substance fondamentale.  

1.  Les cellules osseuses 

On distingue trois types de cellules osseuses. 

1-1.  Les ostéoblastes

Les ostéoblastes sont des cellules osseuses à la forme jeune. Elles se trouvent à la périphérie de l’os et elles sont responsables de la formation du tissu osseux.

1-2.  Les ostéocytes

Les ostéocytes sont des cellules situées au milieu du tissu osseux. Ce sont les cellules principales du tissu osseux déjà constitué, donc elles sont plus vieilles que les ostéoblastes. Les ostéocytes sont des ostéoblastes entourés par la matrice osseuse déjà minéralisée.

1-3.  Les ostéoclastes 

Les ostéoclastes sont des cellules volumineuses qui sont responsable de la résorption (destruction) de l’os en secrétant des enzymes.

Donc les ostéoclastes font l’inverse du rôle des ostéoblastes. Car les ostéoblastes forment le tissu osseux alors que les ostéoclastes détruisent ce tissu, et c’est l’équilibre entre ces deux cellules qui permet une croissance contrôlée de os. A noter que cet équilibre varie avec l’âge. 

Ostéologie : les cellules et le tissu osseux

2.  La substance fondamentale osseuse

Elle est constituée d’osséine et de sels minéraux (calcium, phosphore et magnésium). cette substance fondamentale est fabriquée par les ostéoblastes.

VI-  Les variétés du tissu osseux 

Les tissus osseux sont classés en fonction de la densité de la substance fondamentale et de la disposition des cellules osseuses. Ainsi, on distingue deux types de tissus osseux : le tissu compact et le tissu spongieux.

1.  Le tissu osseux compact 

Le tissu osseux compact appelé aussi cortical est caractérisé par une substance fondamentale dense qui est disposée selon un ordre précis avec les cellules osseuses.

2.  Le tissu osseux spongieux 

Ce tissu spongieux a une structure plus légère car il est moins dense que l’os compact. Dans sa structure interne on remarque qu’il est composé de lamelles osseuses. Ces structures sont disposées en travées, ce qui ressemble à l’aspect et à la structure de l’éponge.

VII-  La croissance osseuse 

1.  La croissance en épaisseur 

Le résultat de la croissance osseuse en épaisseur est l'augmentation du diamètre et de l’épaisseur de l’os grâce au périoste. Au niveau de la couche profonde de ce dernier, les cellules osseuses fabriquent des couches successives d’os ce qui fait augmenter le diamètre de l’os.

2.  La croissance en longueur

Cette croissance est faite grâce aux cartilages de conjugaison qui se transforme en tissus osseux. Cette transformation se fait sur les 2 faces du cartilage au contact des points d’ossification. Ce cartilage persiste jusqu’à ce que l’os complète son développement.

3.  Le développement et le vieillissement osseux 

Les cartilages de conjugaison sont responsables de la croissance des os longs pendant l’enfance. La masse osseuse augmente pendant la puberté et l’adolescence. Dans cette période, le taux de la formation des os est supérieur au taux de sa résorption. Donc, l’action des ostéoblastes est largement supérieure à celle des ostéoclastes.

Environ à l’âge de 25 ans, tous les os sont durs et ossifiés et la croissance du squelette s’arrête. La masse osseuse reste stable et constante chez les jeunes adultes. Donc, il y a un équilibre entre l’action des ostéoclastes et celle des ostéoblastes.

Mais vers l’âge de 40 ans, la résorption est plus rapide que la formation osseuse, car l’action des ostéoclastes est supérieure à celle des ostéoblastes. 

Conclusion

L’os est l’élément anatomique qui caractérise les vertébrés. Il est fait essentiellement d’un tissu conjonctif calcifié et solidifié. A cause de sa structure, l’os est à la fois solide, souple et léger.

L’ensemble des os constitue le squelette. A la naissance on compte environ 270 os, alors que chez un adulte on en compte 206.