Os

Infos
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. Illustration d'un fémur humain extraite de Henry Gray's Anatomy of the Human Body. La forme des os traduit l'adaptation évolutive aux fonctions qu'ils remplissent pour l'organisme Os de pieds déformés par la lèpre Moulin à broyer les os (ici en suisse), pour produire un engrais
Os

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. Illustration d'un fémur humain extraite de Henry Gray's Anatomy of the Human Body. La forme des os traduit l'adaptation évolutive aux fonctions qu'ils remplissent pour l'organisme Os de pieds déformés par la lèpre Moulin à broyer les os (ici en suisse), pour produire un engrais riche en calcium, phosphore, magnésium Coffret réalisé par assemblage de morceaux d'os découpés et sculptés, rappelant l'ivoire Le mot « Os » se prononce "/ɔs/" ("/o/" au pluriel). L'ensemble des os d'un animal forme le système osseux ou squelette. Grâce à leur structure, les os sont à la fois légers, souples et solides. Ceux des oiseaux sont encore allégés et contiennent de l'air. Dans le règne animal, des évolutions alternatives dans la constitution du squelette par rapport à l'os sont la coquille et l'exosquelette de chitine. À noter que chez certains animaux (tortues) les os qui étaient internes sont devenus externes en se transformant en carapace.

Fonctions

Les os supportent les structures corporelles, protègent les organes internes, et (en conjonction avec les muscles) facilitent le mouvement ; ils sont également impliqués dans la formation des cellules sanguines, le métabolisme du calcium, et le stockage de minéraux. Ils jouent enfin un rôle dans la détoxicifation de l'organisme en fixant et stockant par exemple le plomb (jusqu'à 95 % de la charge corporelle totale chez l'Homme), qui peut cependant être brutalement relargué au moment de la ménopause chez la femme, ou suite à une fracture en causant une intoxication au plomb de l'organisme (saturnisme).

Interactions et organisation

L'ensemble des os d'un animal constitue son squelette. Les zones de contact entre 2 os sont appelées les articulations. Ces articulations peuvent être fixes ou plus ou moins mobiles. Les os sont également reliés les uns aux autres par le biais de ligaments interosseux. Ce sont des bandes de tissu conjonctif, à la fois souples et résistantes. Les ligaments sont à différencier des tendons, qui relient chacun un os à un muscle squelettique. L'ensemble des os, des articulations, des ligaments interosseux, des tendons et des muscles squelettiques forme l'appareil locomoteur.

Types d'os

On distingue trois types d'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. Exemples : fémur, tibia.
- La diaphyse : elle est constituée de tissu compact épais appelé corticale ou cortex. Elle est creusée du canal médullaire rempli de moelle osseuse jaune. Elle est entourée d’une membrane (le périoste) qui est riche en vaisseaux nourriciers qui participent à l’ossification en épaisseur.
- Les épiphyses : elles se situent aux extrémités: une épiphyse distale (caudale) et une proximale (crâniale). Elles sont formées de tissu spongieux. Elles sont très riches en moelle rouge hématopoïétique. Elles sont recouvertes de cartilage articulaire.
- La métaphyse : c'est la région située entre la diaphyse et l'épiphyse.
- 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. Exemples : vertèbres.
- 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. Exemples : sternum, côtes, scapula, os pariétaux.
- Les os intermédiaires : n'appartiennent à aucun autre type d'os. (Cours Anatomie PCEM1 Besançon)
- Les os allongés : la longueur prédomine sur les autres dimensions, mais la taille de l'os est plus petite. Exemple: métacarpiens (main), métatarsiens (pied).
- Les os rayonnés : possèdent un corps duquel partent des expansions. Exemple: vertèbres
- Les os arqués : deux formes: simple courbure (exemple: côtes) ou forme de fer à cheval (exemple: Mandibule)
- Les os papyracés : fines lamelle osseuse. Exemple: Palatin.
- Les os pneumatiques : percés de cavités, appelées sinus. Exemple: Os de la face (crâne). Certains os présentent des petites excroissances que l'on nomme apophyses ou processus.

Morphologie des os - Configuration Externe

On distingue à la surface des os des reliefs :
- Des Saillies (bosses) :
- Articulaires : les têtes osseuses, présentant à leur surface du cartilage articulaire.
- Non articulaire : expansions de plusieurs types : processus, tubérosités (volumineux: sert à la traction mécanique), tubercules (moins volumineux que les tubérosités), crêtes, épines (exemple d'épines sur les vertèbres).
- Des Dépressions (creux) :
- Articulaires : les cotyles font face aux saillies articulaires.
- Non articulaires: plusieurs types : sillon, gouttière, fosse.

Structure des os - Configuration Interne

On distingue pour tout os deux parties dans le tissu osseux proprement dit :
- Une partie centrale (os spongieux) : Ce tissu spongieux est riche en cellules conjonctives adipeuses et en éléments sanguins mais sa résistance est faible (en cas de fracture, il s’écrase facilement). Situé notamment dans l'os trabéculaire des os longs (à l'intérieur des épiphyses).
- Une partie périphérique (os compact) : C’est une partie osseuse dense, dure et très résistante formant un manchon plus ou moins épais (donnant naissance à la cavité médullaire dans les os longs). Les os sont de plus entourés d’une fine enveloppe conjonctive (Ne se situe qu'aux surfaces non recouvertes de cartilage) : le périoste, contribuant à l'innervation, la croissance et à la cicatrisation de l'os. La partie minérale des os est composée essentiellement de phosphate de calcium apatitique dont la structure dépend du type de l'os et de son âge.

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 apposée 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 anticoagulant), 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 protéoglycanes 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 de type I (80 %). On ne trouve jamais de collagène de type II qui est rencontré 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 creusent 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 donne des ostéoblastes après recrutement et différentiation. Il y a production de matrice ostéoïde. Cela se fait dans des zones particulières dites « centre d'ossification primaire ». Elles sont peu minéralisées. Après la naissance, ces zones fusionnent et se minéralisent complètement. 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 calcifiée, dégénèrent et ne sécrètent plus d'angio-inhibiteur. Il se produit 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 sérié (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'os ait atteint sa taille adulte. Quand le cartilage disparaît, les épiphyse et diaphyse fusionnent : la croissance est terminée. L'ossification endochondrale est à l'origine de la croissance en longueur des os.

Liste des os du squelette humain

Maladies osseuses

Outre des pathologies induites par des fractures osseuses ou une déformation de la colonne vertébrale, une ostéogénèse imparfaite (maladie des os de verre ou fragilité osseuse constitutionnelle), par des anomalies de croissance (maladie d'Ollier, d'origine génétique) ou de type cal osseux ou épines osseuses, ou par les problèmes posés par les rhumatismes, ou parfois par une hyperminéralisation osseuse (qui implique une hypovascularisation) ; le cancer et l'ostéoporose postménopausique sont les principales maladies graves qui concernent directement l'os chez l'Homme. Une activité physique suffisante et un apport suffisant en calcium permettent de diminuer le risque ou l'importance de l'ostéoporose considérée par l'OMS comme le second problème de santé public derrière les maladies cardiovasculaires ; vers 45 ans, la perte de matière osseuse (qui est la plus élevée à 18 ans) s'accélère pour atteindre en moyenne 40 % chez la femme entre 45 et 80 ans et 25 % chez l'homme. Le cancer de l'os primitif est rare. Il s'agit surtout de :
- L'ostéosarcome concerne essentiellement les os longs. Il est rarissime avant 6 ans ou après 40 ans et est plus fréquent chez les garçons que les filles. (200 cas par an en France, dont 150 chez l'enfant = 5 % des cancers des 12-25 ans, selon le site Infocancer)
- Le « sarcome (ou tumeur) d'Ewing » ou « tumeur osseuse maligne de l'enfant et du jeune adulte » qui touche préférentiellement les os plats. Ce cancer est encore plus rare que l'ostéosarcome (2 à 3 nouveaux cas par an en France par millions d'enfants de moins de 15 ans, avec un pic chez les 10-20 ans), mais il constitue pour les moins de 20 ans, la seconde tumeur maligne la plus fréquente, derrière l'ostéosarcome. Ce sont les cancers secondaires (issus de métastases) qui sont les plus courants. Dans tous les cas, on associe généralement la chimiothérapie et la chirurgie (dont la chirurgie reconstructrice) qui ont récemment bénéficié de nombreux progrès mais qui restent lourdes, longues, coûteuses et parfois pénibles pour le patient.

Os set saturnisme

Le saturnisme n'est pas une maladie osseuse, mais un « saturnisme induit » ou « secondaire » peut être la conséquence d'une fracture, et il peut être transmis de la mère à l'enfant ; En effet, toute fracture entraine en réponse physiologique une libération (rapide, normale et importante) de calcium dans le sang. Ce calcium est essentiellement prélevé dans les os. Or c'est dans ces mêmes os que 80 % à 95%Julian Josephson, Measuring Lead Effects Blood and Bone Together Are Better, Environmental Health Perspectives Vol.112, N°11, Aout 2004 environ du plomb absorbé par le patient (humain), ou l'animal soigné a été stocké dans les années et décennies précédentes (le cycle du plomb ou temps moyen de séjour du plomb dans l'os est estimé être de 20 ans chez l'homme). Ceci explique, que chez un individu ne présentant pas de plombémie anormale avant la fracture ou au moment de la fracture, mais ayant antérieurement stocké du plomb dans les os, un saturnisme puisse être induit par la libération d'une quantité significative de plomb « osseux » dans le sang. Ce type de saturnisme a très peu de chance d'être détecté si le médecin n'a pas été alerté sur ce risque par le patient (qui souvent n'en est pas conscient). Les symptômes sont mis sur le compte de l'état de choc ou du traumatisme lié à l'accident.- Si la patiente est une femme enceinte ou allaitante, ce plomb peut intoxiquer respectivement le foetus ou l'embryon et le bébé allaité.- Si le ou la patiente est une personne se préparant à avoir des enfants, il est possible que ce plomb puisse être source d'infertilité provisoire (le plomb est en effet connu comme étant reprotoxique chez l'homme, au moins en tant que facteur de délétion de la spermatogenèse, et ses effets sur la fertilité féminine semblent ne pas avoir été très étudiés).

Usages

Les os animaux ou humains morts ont eu des usages variés. Ils ont servi à produire des bijoux et objets utilitaires. Des flûtes ont été sculptées dans des tibias humains. Les os de mammouths et de baleines ont servi à construire des habitations durant la préhistoire. La conservation et parfois l'exposition d'éléments symboliques (crâne en particulier) de squelettes d'animaux ou humains a été utilisée par nombre de religions (ossuaires, catacombes..) ou usages guerriers ou autres. Le squelette humain a aussi été conservé pour l'apprentissage de l'anatomie aux artistes et médecins ou professions paramédicales. Les os ont été calcinés ou broyés pour produire des engrais riches en calcium, et parfois pour être directement consommés. C'est encore le cas, avec le risque d'obtenir un engrais pollué par le plomb ou d'autres toxiques (radionucléides) qui sont accumulés par les mammifères dans les os. 80 % du plomb ingéré et assimilé par l'organisme des mammifères est fixé dans les os. Leur incorporation dans les farines animales données à des herbivores est à l'origine de la maladie de la vache folle, et peut-être de la CWD, deux maladies animales à prions. La consommation de restes humains par des humains a été dans un passé récent à l'origine de cas groupés d'un variant de la maladie de Kerustfeld Jacob. L'étude des os des morts permet par analyse génétique, physique (dont isotopique) et biochimique d'obtenir des informations rétrospectives sur l'individu et son environnement, ainsi a t on pu prouver que les riches romains de l'antiquité s'empoisonnaient avec le plomb de leur vaisselle. Pour les périodes récentes, c'est un des domaines de la médecine légale, mais l'archéologue peut étudier les os de momies ou d'hommes préhistoriques avec des objectifs proches et des moyens techniques partagés.

Voir aussi

- ostéologie
- Squelette humain
- Fracture osseuse
- Chirurgie osseuse
- Articulation
- Ossification endochondrale
- Ossification endoconjonctive ===
Sujets connexes
Acide hyaluronique   Adipocyte   Animal   Apophyse   Appareil locomoteur   Archéologie   Articulation   Articulation (anatomie)   Baleine   Bijou   Calcium   Cancer   Cartilage   Cellule sanguine   Chimiothérapie   Chirurgie   Chitine   Chondrocyte   Collagène   Coquille (biologie)   Cortex   Cristallisation   Croissance biologique   Crâne   Crâne humain   Côte (anatomie)   Diaphyse   Eau   Engrais   Enzyme   Fibroblaste   Flûte   Fémur   Glycosaminoglycane   Hydroxyapatite   Hématopoïèse   Incinération   Ligament   Lèpre   Maladie d'Ollier   Mammifère   Mammouth   Mandibule   Minéral   Moelle osseuse   Momie   Mouvement (anatomie)   Muscle   Médecine légale   Ménopause   Mésenchyme   Métabolisme du calcium   Métacarpe   Métaphyse   Métastase   Métatarse   Noyau (biologie)   Os cortical   Os maxillaire   Os palatin   Os pariétal   Os spongieux   Ossification endochondrale   Ossification endoconjonctive   Ossuaire   Ostéoblaste   Ostéoclaste   Ostéocyte   Ostéogénèse   Ostéologie   Ostéoporose   Ostéosarcome   Pelvis   Plomb   Prion (protéine)   Protéine   Protéoglycane   Périchondre   Périoste   Sarcome d'Ewing   Saturnisme   Scapula   Sinus (anatomie)   Spermatogenèse   Squelette   Squelette humain   Sternum   Tendon   Tibia (os)   Tissu conjonctif   Tortue   Traumatisme   Tumeur   Vaisseau sanguin   Vertèbre  
#
Accident de Beaune   Amélie Mauresmo   Anisocytose   C3H6O   CA Paris   Carole Richert   Catherinettes   Chaleur massique   Championnat de Tunisie de football D2   Classement mondial des entreprises leader par secteur   Col du Bonhomme (Vosges)   De viris illustribus (Lhomond)   Dolcett   EGP  
^