evolution phylogenique de l`atm

Dispositifs de l’articulation de la manducation
observés au niveau des classes primitives.
II. Transformation de l’articulation des
mâchoires reptiliennes en articulation
temporo-mandibulaire
mammalienne(=naissance des ATM).
III. Transformation des ATM et de la mandibule
observées des quadrupèdes à
l’homme(=hominisation des ATM).
IV. Origine du ménisque.
I.
 La connaissance du passé facilite la
compréhension du présent.
 Phylogénèse et ontogénèse renseignent
utilement sur l’anatomie,la physiologie et
certaines pathologies de l’ATM.
I.
Dispositifs de l’ articulation
manducatrice au niveau des
classes primitives
1.1 Mode d’alimentation des vertébrés primitifs
1.2 Morphologies des vertébrés primitifs
1.3 La segmentation des arcs branchiaux
1.4 Différenciation de l’arc mandibulaire
1.5 Les différents types articulaires de la
mandibule
1.1 Mode d’alimentation des vertébrés
primitifs
La morphologie de l’ appareil manducateur est en
relation directe avec le mode d’alimentation de
l’animal.
- Régime microphage(amphioxus):
 Pas d’effort de capture
 Mode de vie sédentaire
 L’augmentation du débit alimentaire ne pourra se faire
que par l’adjonction d’une action musculaire
 La taille des masses alimentaires est limitée
 Activité alimentation+++
- Evolution vers régime macrophage
 Accroissement de taille et d’activité

Capture et retenue de la proie par un système
de pinces: rôle des mâchoires primitives.
 Le passage d’un tel mode d’alimentation
nécessite un remaniement de la morphologie de
la partie antérieure des appareils digestif et
respiratoire.
1.2 Morphologie des vertébrés primitifs
Les procordés:
Amphioxus:
•Cavité en entonnoir de la face ventrale de
l’extrémité crânienne.
• Cirrhes et frange labiale.
• Cils permettant la circulation des
particules alimentaires.
• L’eau circule ventralement dans l’atrium.
• Les deux filières digestive et respiratoire
se trouvent matérialisées par des dispositifs
anatomiques particuliers.
Les agnathes:
. Orifice oral maintenu ouvert par
des plaques fibro-cartilagineuses
au niveau des berges et par un
cartilage annulaire.
. 1ère paire d’arcs branchiaux au
niveau du plafond de cette cavité
orale.
. Arc « pré-mandibulaire ».
. Arc « mandibulaire ».
. Multiples arcs branchiaux « postmandibulaires »
fonctionnels concourant à
l’oxygénation.
1.3 Segmentation des arcs branchiaux
Arc
baguette de cartilage convexe vers l’extérieur.
Musculature
unique muscle constricteur.
Relâchement dû à l’élasticité de l’arc.
Perfectionnement par apparition de 3 dispositions:
- Fragmentation de l’arc squelettique.
- Diversification du muscle constricteur.
- Entrée en jeu d’une musculature antagoniste de la
précédente.
- Les elasmobranches:
.Arc squelettique scindé en segments articulés.P42
.Différenciation de la musculature.
.Perte d’élasticité:inspiration doit devenir active.
.2 systèmes antagonistes :métabolisme plus élevé
.Aspiration plus forte:-absorption de particules nutritives
plus grosses
-ébauche de prédation
1.4 différenciation de l’arc mandibulaire
Les poissons cartilagineux:
• Les premiers gnathostomes.
• Différenciation de l’arc mandibulaire
permet l’apparition de l’orifice buccal.
•Le maxillaire denté est solidarisé avec
le ptérygo-carré formant l’épiptérygoïde en avant et le carré en
arrière.
•Dispositif amarré au neurocrâne selon
3 dispositifs de suspension:
 Type autodiastylique: par le processus orbitaire
crânialement et le processus otique caudalement.pas de
rapport avec l’arc hyoïdien.
 Type amphistylique:complétés en arrière par un dérivé
de l’arc hyoïdien,un grêle hyo-mandibulaire.
 Type hyostylique:processus orbitaire persiste, le
processus otique disparaît et l’hyo-mandibulaire massif
devient l’élément de suspension essentiel du complexe
maxillaire du neurocrâne.
Articulation se fait
par une articulation
interchondrale de
surface réduite
renforcée par
d’importants
dispositifs
ligamentaire fibreux.
1.5 différents types articulaires de la
mandibule
 Les poissons osseux et les sarcoptérygiens:
 Les amphibiens
 Les reptiles
 Les poissons osseux et les sarcoptérygiens:
 Les poissons cartilagineux:
Massif de la mâchoire supérieure constitué par
maxillaire,inter-maxillaire unis au palatocarré,reste mobile par rapport au neuro-crâne.
Le palato-carré s’ossifie partiellement et s’unit au
neuro-crâne par un dispositif de suspension
autostylique.
Peut aller jusqu’à la fusion du palato-crâne avec le
squamosal.
L’articulaire ossifié s’entoure d’os dermiques.
Au niveau de l’articulaire, il existe une cavité
arrondie ou ovalaire concave,s’articulant avec le
condyle convexe du carré.
 Chez les sarcoptérygiens:
Le ptérygo-carré s’ossifie en masse et se renforce
par l’ento-ptérygoïde dermique.la mâchoire
supérieure est immobilisée avec le neurocrâne.
Par contre,mobilité du complexe palatin.
A partir du meckel,apparition d’un menton
meckelien antérieur et un articulaire postérieur
renforcé par des os dermiques.
Au niveau de l’articulaire,persistance d’une cavité
glénoïde arrondie s’articulant avec un condyle
convexe situé au niveau du carré.
Dés ce stade des poissons osseux se
trouve donc constituée l’articulation carréarticulaire qui va perdurer jusqu’à la classe des
reptiles.
 Les amphibiens:





Les nécessités de la nutrition,en milieu aérien,vont entraîner la
modification des dispositifs observés.
Au niveau du ptérygo-carré,le processus antérieur se
transforme en épi-ptérygoïde.
Le carré est uni par un os du dermocrâne,le quadrato-jugal,à la
mâchoire secondaire formant le plafond bucco palatin.
Ce complexe se fixe secondairement par ankylose au
neurocrâne.
Au niveau de l’articulaire,il persiste une cavité glénoïde et
apparaît en arrière un processus rétro-articulaire.
L’hyo-mandibulaire perd son rôle dans la suspension de la
mandibule,il s’interpose entre le tympan et la fenêtre du
vestibule au niveau de la capsule otique.
L’articulation est toujours constituée entre le carré muni d’un
condyle et la cavité glénoïde de l’articulaire.
 Les reptiles:
Le ptérygo-carré se divise en deux comme chez les
amphibiens.
La partie antérieure s’intègre dans le complexe du
palais et participe à la paroi latérale du crâne.
Cinémétisme permettant la mobilité de la moitié post
sur la moitié ant du crâne dermique
dispositif
momino-stylique.
Du ptérygo-carré dérive le carré,solidement attaché
au reste du neurocrâne car imbriqué dans le
quadrato-jugal et le temporal.
La mandibule est formée par l’articulaire drivé du
cartilage de meckel et par des os dermiques.
Au niveau de l’articulation,condyle situé au niveau du
carré et cavité glénoïde au niveau de l’articulaire.
Chez les reptiles
mammaliens:

Un autre dispositif se met
en place, latéralement par
rapport au système
articulaire précèdent. Le
squamosal,portion du
temporal,et le dentaire vont
être les éléments porteurs
des surfaces articulaires
avec inversion des
courbes: La cavité glénoïde
se situe au niveau du
temporal, tandis que le
dentaire présente le
condyle convexe.
II.
Naissance de l’articulation
temporo-mandibulaire
2.1 Rappels des différences entre les mâchoires
inférieures des reptiles et des mammifères.
2.2 Evolution crânienne:
 Effets de la station et de la locomotion
 Effets de la manducation
2.3 En faveur de la conception transformiste épigénétique
2.1 Rappels des différences entre les
mâchoires inférieures des reptiles
et des mammifères
 Articulation des mâchoires des reptiles et des
mammifères est le principal critère de
différenciation de ces 2 classes de vertébrés.
 Mâchoire inférieure des reptiles: plusieurs os
alignés mésio-distalement.
 Mâchoire inférieure des mammifères: un seul
os.
 Siège de l’articulation:
entre carré et
articulaire.
entre
dentaire et squamosal.
Homologies:




Enclume (incus)-carré CARRUS 1818
Marteau (malleus)-articulaire MECKEL 1820
Tympanique-angulaire VAN KAMPEN 1905
Processus (zone) d’attache des muscles sur le
marteau avec le pré-articulaire GAUPP 1908
 Etrier (stapes) et columelle – hyo-mandibulaire
L’articulation des mâchoires reptiliennes est
maintenant l’articulation entre le marteau(malleus) et
l’enclume(incus).
2.2 Causes de l’évolution
crânienne:
 Genre d’alimentation de l’animal.
 Locomotion quadrupède redressée.
 Position plus ou moins redressée du cou et du
tronc,qui entraîne celle de la région postérieure
du crâne.
Le problème est de mieux comprendre le
déterminisme des transformations du squelette
cranio-facial et de la denture!
Effets de la station et de la locomotion
sur l’évolution du squelette facial:
Rotation de la partie postérieure de la tête,
postérieure du crâne responsable de:
 Des déplacements en bas et en avant des régions
temporales, donc des mâchoires.
 L’augmentation de l’étage supérieur,ventilatoire de la
face et l’abaissement de la mâchoire inférieure.
 L’élargissement de la partie postérieure de la face
simultanée.
Séparation de l’os dentaire des autres
constituants de la mâchoire reptilienne
plus solidaires à la base du crâne.
Effets de la manducation sur
l’évolution du squelette facial:
 L’augmentation des forces masticatrices a contribué
aussi à cette « disjonction » de l’os
dentaire,l’angulaire et l’articulaire.
 L’extension des zones d’insertion des muscles
masticateurs sur les parties postérieures de l’os
dentaire.
 Développement extensif de l’os dentaire.
Forme générale se rapproche de celle des
mammifères.
2.3 Conception transformiste
épigénétique
 Définitions:
Le transformisme
c’est la ou les doctrines
expliquant l’évolution, les espèces(animales
ou végétales) dérivent les unes des autres.
Epigénétique
ensemble des phénomènes
biologiques qui ne sont pas déterminé
directement par le matériel génétique.
Se dit de toutes les modifications (ou
facteurs) qui ne sont pas codés par la
séquence d’ADN.
 Transformations progressives des
articulations reptiliennes en articulations
mammaliennes.
 Parallèlement à l’acquisition de la locomotion
quadrupède et à l’augmentation des forces
masticatrices.
 Exemple chez les tétrapsides: chez les plus
évolués d’entre eux, il existait une mâchoire
double; reptilienne en dedans et
mammalienne en dehors.
Le reste du squelette
de ces reptiles très
anciens s’était déjà
très avancée vers la
condition
mammalienne puisque
leur aspect général
n’était pas très éloigné
de certains
mammifères actuels.
III. Hominisation des ATM
des mammifères quadrupèdes à
l’Homme
3.1 Variations morphologiques des ATM chez les
différentes spécialisation.
3.2 Naissance des ATM
début de la bipédie.
3.1 Variations morphologiques des ATM
chez les différentes spécialisations.
La spécialisation carnivore:
-développement important du coroné,des canines et
orientation transversale des condyles.
La spécialisation herbivore:
-hypertrophie des branches montantes,des angles
mandibulaires et molaires très aplaties.
La spécialisation rongeur:
-partie postérieure des angles mandibulaires très
développée et condyles mandibulaires très allongés
d’avant en arrière.
Cependant,chez tous les quadrupèdes,les
branches montantes ont des hauteurs
comparables et sont relativement courtes par
rapport au corps mandibulaire.
L’analyse de Leroi-gourhan montre que
tous les quadrupèdes présentent à peu prés
le même équilibre architectural.
3.2 Naissance des ATM
de la bipédie.
début
Dés que la bipédie devient habituelle,le
squelette cranio-facial se modifie et se
rapproche de plus en plus de celui de
l’espèce humaine.
On notera,en particulier,l’ascension des
ATM par rapport au plan palatin et au
plan d’occlusion et aux bords basilaires
mandibulaires:les primates deviennent
des anthropoïdes.
L’architecture cranio-faciale typique de l’espèce
humaine est cependant acquise que lorsque
la station et la locomotion sont totalement
érigées.
L’accentuation des 2 mouvements de rotation:
occipitale et faciale antérieure accompagnant
la verticalisation du rachis provoquent à la
fois: le raccourcissement sagittal,
l’allongement vertical et l’élargissement
transversal du squelette cranio-facial.
IV. Origine du ménisque
Le ménisque n’est pas le produit d’un
pincement de tendon musculaire coincé
entre les surfaces articulaires,il tire cpdt son
origine d’une adaptation des tissus existants
dans la région où s’est formée l’articulation
squamoso-dentaire.Or, cette région était
occupée par le capitis mandibularis.
explication des relations du ménisque
avec les muscles masticateurs,sa
constitution histologique et son rôle
physiologique.
Conclusion
 Espèces primitives
 Naissance des ATM :
Mode alimentaire.
 Séparation de l’os dentaire
 Bipédie
 Forces masticatrices
 Os tympanal,marteau,enclume,étrier
 Suture membraneuse « dentaire-angulaire » des reptiles
disloquée.
 Ménisque et cartilage condylien : Origine mésenchymateuse
 Hominisation des ATM :  Hominisation céphalique
 Des forces musculaires (trois chaînes
cervicales et muscles masticateurs)
 ATM: -adaptation fonctionnelle.
-cause/conséquence?
 Alimentation: sélection naturelle.
 Perfectionnement du système manducateur=
complexité physiologique de l’animal.
Merci de votre attention!
Sources:
-CARTEAU Louis-Gilles
Rôle et signification de l’articulation temporo-mandibulaire à la lumière de la phylogénèse.
Thèse juin 1977; Nantes
-Collège national d’ occlusodontologie
Occlusion et manducation
CDRom Tours 5 et 6 mars 1999
-CES bio buc
Evolution de l’ articulation des machoires,évolution et transformisme
Polycopié
-évolution de l’extrémité céphalique chez les vertébrés
Jean Granat; Paris janvier 2000