A. artères des os longs

LE SYSTEME SQUELETTIQUE
Le squelette constitue l’ensemble des structures rigides du corps contribuant à son
maintien. Les os représentent les éléments passifs de l’appareil locomoteur. Les os
sont mis en mouvement par les éléments actifs de l’appareil locomoteur, les muscles.
Le squelette comprend deux parties : une partie osseuse et une partie cartilagineuse.
I. LE TISSU CARTILAGINEUX
Le tissu cartilagineux est un tissu résistant, élastique, présent chez l’adulte dans
quelques structures et en quantité plus abondante chez l’enfant (le fœtus est constitué
en majeure partie de tissu cartilagineux).
A. STRUCTURE DU CARTILAGE
Le cartilage est un tissu conjonctif (qui joint deux organes, deux tissus différents).
Ce cartilage est constitué de :
- cellules cartilagineuses ou chondrocytes.
- fibres collagène ou élastine.
- substance fondamentale composée en majeure partie d’eau (80%) et de
mucopolysaccharides.
- le cartilage est recouvert d’une membrane dense, le périchondre, qui est
constitué de deux parties : une couche externe fibreuse et une couche interne
chondrogénique.
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B. CLASSIFICATION
Le tissu cartilagineux se classe en 3 formes classées selon la qualité et la richesse des
fibres :
 le cartilage hyalin : cartilage translucide et élastique, riche en fibres
collagènes, avec un peu de fibres élastiques, et entouré de substance
fondamentale (eau). Ce tissu est très peu vascularisé et donc très fragile.
On le trouve au niveau des surfaces articulaires, au niveau du cartilage
costal et au niveau de la trachée.
 le cartilage fibreux : cartilage résistant, de couleur blanchâtre, avec
beaucoup de fibres collagènes et peu de cellules cartilagineuses. On le
trouve essentiellement au niveau des disques vertébraux et du pubis.
 le cartilage élastique : cartilage souple, avec beaucoup de fibres
élastiques, qu’on trouve essentiellement au niveau du crâne (ex : nez).
C. VASCULARISATION ET INNERVATION DU CARTILAGE
Le cartilage ne possède ni nerfs, ni vaisseaux sanguins, et a donc un pouvoir de
régénération faible. Le cartilage se nourrit par impition dans un liquide, le liquide
synovial.
D. LE ROLE DU CARTILAGE
Le cartilage a essentiellement un rôle mécanique.
- Il constitue l’attache de nombreux muscles.
- Il protège les surfaces articulaires.
- Il protège certains organes (ex : les cordes vocales au niveau du larynx).
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II. LE TISSU OSSEUX
A. LES DIFFERENTS TISSUS OSSEUX
 le périoste : membrane fibreuse conjonctivo-élastique. Il possède 2
couches : une couche externe fibreuse et une couche interne
ostéogénique. On le trouve sur toute la surface des os adultes, à
l’exception des surfaces articulaires. A l’inverse du cartilage, le périoste
est une zone très vascularisée et innervée. Son rôle est d’assurer la
nutrition de l’os et la réparation lors de traumatismes.
 l’os compacte : tissu dur et dense, constitué d’ostéons (cylindre en
lamelles osseuses avec un canal vasculaire en son centre) et de lamelles
arciformes positionnées entre les ostéons. Il y a 3 sortes de lamelles
arciformes : circonférencielles internes, circonférencielles externes et
interstitielles.
 l’os spongieux : cet os est formé de lamelles osseuses de formes et de
directions variées avec de petites cavités, les cavités intra-osseuses
(cavité qui contient un organe).
B. CLASSIFICATION DES OS
Les os du corps sont classés selon leur forme :
 les os longs (ex : humérus) : ils comprennent 2 extrémités, les épiphyses
proximale et distale, et un corps, la diaphyse. L’os long contient les 3
formes de tissus osseux : os compact, os spongieux et périoste, plus une
cavité intra-osseuse.
 les os courts (ex : os du poignet) : ce sont des os qui ont les 3
dimensions plus ou moins égales.
 les os plats (ex : os du crâne) : os minces, aplatis et légèrement courbés.
Ils sont constitués de 2 couches d’os compactes avec à l’intérieur une
couche d’os spongieux.
 les os irréguliers : ce sont tous les os qui n’appartiennent à aucune des 3
catégories précédentes. Ils sont constitués de 2 couches d’os compacts et
d’une couche d’os spongieux.
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III. CLASSIFICATION DES REGIONS DU SQUELETTE
Le squelette se répartie selon 2 régions :
- le squelette axial : la tête, la colonne vertébrale et le thorax.
- le squelette appendiculaire : membres inférieurs et membres supérieurs.
A. SQUELETTE AXIAL
 Les os de la tête sont divisés en 2 parties :
- les os du crâne : 8 os et 3 paires d’osselets.
- les os de la face : 7 os.
 Les os hyoïdes : ils sont situés à la base du crâne.
 Les os de la colonne vertébrale qui se divise en 2 parties :
- la partie mobile avec les 7 vertèbres cervicales, les 12 vertèbres thoraciques et
les 5 vertèbres lombaires.
- la partie fixe composée du sacrum et du coccyx.
 Le thorax est composé d’une partie centrale, le sternum, et de 12 paires
de côtes.
B. SQUELETTE APPENDICULAIRE
Le squelette appendiculaire est formé de 2 parties :
 le membre supérieur composé de 2 parties :
- la ceinture constituée de la clavicule et de la scapula.
- la partie libre constituée de 5 os : humérus, radius, cubitus, métacarpe,
phalanges.
 le membre inférieur composé de …
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IV. VASCULARISATION ET INNERVATION DES OS
Rq : les artères amènent du sang oxygéné et des éléments nutritifs aux cellules. Elles
sont classiquement représentées en rouge.
A. ARTERES DES OS LONGS
On dénombre 3 formes d’artères :
 les artères diaphysaires : il y en a 1 à 2 par os. Ces artères pénètrent
l’os par l’intermédiaire d’un trou nourricier situé au centre de l’os. Ces
artères se ramifient dans le canal médullaire. Ces artères vascularisent la
moelle jusqu’à la métaphyse. Elles vascularisent également les 2/3
interne de l’os compact.
 les artères métaphysaires et épiphysaires : ces artères alimentent l’os
spongieux. Elles sont situées aux 2 extrémités de l’os.
 les artères périostées : ce sont des ramifications des artères
musculaires, diaphysaires, épiphysaires et métaphysaires. Elles
vascularisent le tiers externe de l’os compact.
B. ARTERES DES OS PLATS
Pour les os plats, les artères nourricières entrent par le trou nourricier et se ramifient
dans l’os spongieux. Le périoste est également vascularisé par les artères périostées.
C. ARTERES DES OS COURTS
Les os courts sont uniquement vascularisés par des artères périostées.
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Rq : les veines amènent le sang non oxygéné vers les poumons. Elles sont
classiquement représentées en bleu.
D. VEINES DES OS LONGS
Pour les os longs, le drainage veineux se réalise directement par les veines
diaphysaires, épiphysaires et métaphysaires. Le retour veineux se réalise également
par une veine centro-médulaire.
E. VEINES DES OS PLATS ET COURTS
Les os plats et courts sont drainés par de grosses veines parcourant l’os spongieux.
F. INNERVATION DES OS
Pour les os, les nerfs peuvent suivre en parallèle le réseau artériel ou peuvent être
isolés.
Les nerfs régulent la production de cellules sanguines fabriquées par la moelle. Ils
sont vasomoteurs (ils peuvent donc réduire ou agrandir le diamètre des vaisseaux
sanguins) et sensitifs.
V. TRAUMATISMES OSSEUX ET REPARATION OSSEUSE
Suite à une fracture, l’os se répare en formant un cal osseux. La formation de ce cal
se déroule en 3 phases :
 phase initiale qui dure de 15 à 20 jours : il se crée un hématome
(épanchement de sang) qui va peu à peu coaguler. Cet hématome va
coaguler en un paquet de fibres collagène, de vaisseaux et de cellules
conjonctives.
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 phase intermédiaire : il y a formation d’un cal fibro-cartilagineux avec
épaississement du périoste.
 phase terminale : le cal fibro-cartilagineux se recouvre d’os compact.
Le canal médullaire et les ostéons se reconstituent 8 à 10 mois plus tard
par disparition du tissu spongieux.
VI. DEVELOPPEMENT DU TISSU OSSEUX
Le développement du tissu osseux se fait selon 2 formes.
A. OSSIFICATION DE MEMBRANES
Ce type d’ossification concerne les os du crâne et de la face.
Le tissu osseux se forme à partir du tissu conjonctif du fœtus. Sous l’action des
ostéoblastes (cellules qui créent l’os), le tissu conjonctif se transforme en os
spongieux. A la périphérie, le tissu conjonctif se transforme en périoste qui formera
l’os compact.
B. OSSIFICATION ENDOCHONDRALE
Cette deuxième forme d’ossification concerne la majorité des os.
La matrice du cartilage hyalin est envahie par les ostéoblastes. La formation de l’os
va suivre alors 2 étapes :
 1ere étape : point d’ossification primaire. Ce point est situé au centre de
la diaphyse. L’ossification se poursuit ensuite vers les épiphyses et à la
périphérie de l’os.
 2e étape : points d’ossification secondaires. Ces points d’ossification
secondaires apparaissent dans les épiphyses et à la périphérie de l’os.
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C. CROISSANCE DE L’OS
La croissance de l’os dépend de plusieurs facteurs :
- facteurs génétiques
- facteurs hormonaux
- facteurs diététiques
- facteurs mécaniques
L’arrêt de la croissance osseuse se situe vers 25-28 ans. Chez l’adolescent, nous
avons 2 types de croissance :
 croissance en longueur : l’os croît en longueur par l’intermédiaire du
cartilage de conjugaison situé au niveau des métaphyses. Les cartilages
de conjugaison vont être remplacés par de l’os spongieux, ce qui permet
donc une croissance en longueur.
 croissance en largeur : l’augmentation en largeur se fait par
l’intermédiaire du périoste. Ce périoste dépose une nouvelle couche d’os
compact, ce qui permet un accroissement en largeur. Cet accroissement
en largeur est stimulé par les contraintes de pression.
 modelage de l’os : le modelage de l’os est toute modification de la
forme et de la masse osseuse. Ce modelage est une adaptation locale de
l’os et du périoste par l’intermédiaire de l’exercice musculaire.
 remodelage de l’os : le remodelage osseux correspond au couple
formation et résorption osseux. Chez l’adulte, il y a un ‘turnover’
(équilibre entre destruction et formation d’os). La création de l’os est
assurée par les ostéoblastes ; la destruction est assurée par les
ostéoplastes. Le ‘turnover’ permet la maintenance de l’homéostasie
calcique (conservation de la même quantité de calcium dans l’os). Le
‘turnover’ permet de maintenir l’intégrité squelettique.
VII.LES DIFFERENTS ROLES DU TISSU OSSEUX
A. ROLE METABOLIQUE
L’os est une réserve d’éléments minéraux (99% du calcium de l’organisme). L’os
comporte :
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- une partie inorganique (ne contenant pas d’atome de carbone) constituée
uniquement de sels calciques : 85% d’hydroxyapatite, 9% de fluorure de
calcium et 2% de phosphate de magnésium.
- une partie organique constituée par la moelle osseuse que l’on trouve dans le
canal médullaire et dans les espaces de l’os spongieux.
B. ROLE MECANIQUE
L’os présente une structure alliant légèreté et résistance, rigidité et élasticité. L’os
représente les bras de levier pour transmettre la force musculaire.
1. LES DIFFERENTES CONTRAINTES MECANIQUES
Les contraintes mécaniques sont les forces externes appliquées au squelette humain :
la force poids P et la force de réaction R. Il existe 5 forces de contrainte osseuse :
- la compression : 2 forces appliquées aux extrémités de l’os.
- la tension : 2 forces qui tirent sur les extrémités de l’os.
- le cisaillement : 2 forces exercées latéralement sur l’os en sens inverse.
- la torsion : force de rotation appliquée sur l’os.
- la flexion : 2 forces appliquées latéralement sur l’os dans le même sens.
La force de pression permettant de briser un os est d’environ une tonne au cm², ce qui
équivaut à peu près à la résistance du fer. En compression, il faut 2 tonnes au cm²
pour briser un os isolé. La structure osseuse permet donc une efficacité mécanique
maximale avec un minimum de matériaux. Malgré cette résistance osseuse, l’os
parvient tout de même à se briser :
- sous des contraintes importantes  fractures de surcharge.
- sous des contraintes répétées  fractures de fatigue.
2. ADAPTATION DU TISSU OSSEUX AUX CONTRAINTES
L’os est un matériau composite, c’est-à-dire composé de 2 sortes de matières : des
fibres de collagène et des cristaux d’hydroxyapatite. Ces 2 matériaux vont donner à
l’os ses propriétés :
 les fibres collagènes vont donner à l’os ses propriétés élastiques qui
vont permettre de résister aux efforts de tension et aux efforts de flexion.
 les cristaux d’hydroxyapatite vont donner à l’os sa rigidité qui va
permettre la résistance à la compression.
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3. ADAPTATION DE L’OS COMPACT AUX CONTRAINTES
 Rôle mécanique des lamelles osseuses :
Ces lamelles permettent l’épuisement des contraintes de compression ou de flexion.
 Rôle mécanique des ostéons :
Les ostéons sont accolés et orientés dans la longueur de l’os. Ces ostéons sont
comparables à des fibres qui augmentent la résistance de l’os à la flexion. Les fibres
de collagène des ostéons sont obliques et d’orientation opposée d’une lamelle à
l’autre, ce qui leur confère une résistance au cisaillement.
4. ADAPTATION DE L’OS SPONGIEUX AUX CONTRAINTES
L’os spongieux est formé de lamelles osseuses ou trabécules osseuses. Ces lamelles
sont accolées et délimitent des cavités. Ces trabécules osseuses s’appuient sur l’os
compact et lui transmettent les forces. Elles permettent de résister aux contraintes de
compression, de flexion et de tension. Au niveau des épiphyses, ces trabécules sont
orientées en lignes de force et répartissent les contraintes. Pour les os plats, la couche
d’os spongieux réduit les contraintes et les diffuse sur la surface de l’os.
5. ROLE MECANIQUE DU CANAL MEDULLAIRE
La cavité médullaire reporte les contraintes à la périphérie de l’os, ce qui augmente la
résistance de l’os à la flexion.
6. ROLE MECANIQUE DES INSERTIONS MUSCULAIRES
Les muscles forment avec l’os un système dont la résistance est supérieure à la
résistance d’un os isolé. L’action des tendons favorise le renforcement du tissu
osseux.
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