L appareil locomoteur:

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1 L appareil locomoteur: 1 SYSTÈME SQUELETTIQUE SYSTÈME MUSCULAIRE

2 Fonctions: Fonction mécanique:? Fonction métabolique:? Fonction hématopoïétique:? 2

3 Régions du corps et structures associées: Tête: crane, face Cou Tronc: thorax, dos, abdomen, pelvis Membres supérieurs: épaule, bras, coude, avantbras, poignets, mains, doigts Membres inférieurs: bassin, hanches, fesses, cuisses, genoux, jambes, chevilles, pieds, orteils 3

4 Le squelette Correspond aux os ( structures dures), cartilages, articulations Ses éléments sont reliés entre eux pour stabiliser les structures molles qui les entourent (fonction mécanique: charpente et soutien), et pour autoriser le mouvement et le déplacement de l ensemble du corps humain ( fonction mécanique: locomotion) Permettent de protéger les organes contenus à l intérieur de cavités internes: thorax (fonction mécanique: protection) 4

5 Le squelette Organisé en 2 grandes parties: Le squelette axial: il constitue l axe longitudinal du corps humain(schéma: 1 à 7 inclus): Tête: crane, face, cou: os hyoïde, vertèbres cervicales ( C1-C7) Tronc: reste du rachis ( 12 Thoraciques, 5 Lombaires, 5 Sacrées, 4 coccygiennes soudées ), 12 paires de côtes, 1 sternum 5

6 6 Le squelette appendiculaire: il est rattaché au squelette axial pour former les membres supérieurs et inférieurs: Membres supérieurs (schéma: 8 à 15 inclus): Ceinture scapulaire: clavicule, scapula (omoplate) Humérus, radius, ulna (cubitus), carpes, métacarpes, phalanges de la main Membres inférieurs (schéma: 16 à 25 inclus): Ceinture pelvienne: os iliaque (hanche),ischion Fémur, patella (rotule), tibia, fibula (péroné), tarses, métatarses, phalanges du pied

7 4 formes d os: 7 Os longs Os courts Os plats Os irréguliers

8 4 formes: Les os Os longs: longueur > largeur, forme incurvée (force): humérus, ulna, radius, fémur,tibia, fibula, phalanges mains et orteils Os courts: longueur=largeur=épaisseur (cube): carpes, tarses Os plats:faible épaisseur: os du crâne, côtes, sternum Os irréguliers: forme complexe: vertèbres, os de la face 8

9 Les os longs Ce sont eux qui «charpentent» et soutiennent l organisme, participent au déplacement. Ils doivent être: Durs Flexibles Résistants aux forces d étirement et de déchirement 9

10 Coupe d un os long: 10

11 Structure macroscopique d un os long 11

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13 Les métaphyses: entre la diaphyse et l épiphyse 13 C est là que se retrouve le cartilage de conjugaison ( ou cartilage épiphysaire, ou plaque épiphysaire): cartilage hyalin qui permet à l os de croitre en longueur. À la fin de la croissance, remplacement du cartilage par de l os compact, et réduction de la métaphyse à une simple ligne

14 Le cartilage articulaire: il recouvre les épiphyses au niveau de contact avec un autre segment osseux. 14 Il sert à réduire les frictions lors de la mobilisation de l os / autre et à absorber les chocs (cf un «joint» amortisseur)

15 Le périoste: 15 Membrane extérieure de la diaphyse, qui contient des cellules productrices de matière osseuse pour une croissance en épaisseur. Très épais, il protège l os, participe à la consolidation osseuse après une fracture Il sert de point d attache aux ligaments* et aux tendons*

16 L endoste: c est une fine membrane interne de la diaphyse, qui entoure la cavité médullaire 16

17 L os compact: appelé la corticale, c est un tissu osseux mature, il se trouve entre le périoste et l endoste Constitués de lamelles osseuses organisées en cylindres, nommés ostéons (ou ostéones ou systèmes de Havers) Le centre de chaque ostéon est le canal de Havers Il représente environ 80 % du tissu osseux total 17

18 Os compact 1¹ 18

19 Os compact 19

20 20 La cavité médullaire (canal médullaire): c est le fût d un os long, espace cylindrique creux, contenu à l intérieur de la diaphyse, protégé par de l os compact, et contenant la moëlle osseuse jaune, lipidique (fonction métabolique: stockage des triacylglycérols).

21 La vascularisation et innervation de l os: 21 Les vaisseaux sanguins (artères et veines) et lymphatiques, les nerfs du périoste pénètrent l os compact par des canaux perforants (canaux de Volkman); Puis ils rejoignent ceux des canaux centraux (canaux de Havers) des ostéons, unités structurales de l os compact, Pour enfin parvenir à la cavité médullaire

22 Les épiphyses: ce sont les extrémités d un os. L une est proximale, càd proche de l axe du corps, l autre est distale, càd éloignée de l axe du corps 22 Elles contiennent du tissu osseux spongieux*, dans lequel se trouve la moëlle osseuse rouge*(fonction hématopoïétique: contient des cellules souches pour la production d érythrocytes, leucocytes et thrombocytes)

23 L os spongieux: ou os trabéculaire: il est constitué d un réseau de plaques et de cylindres réunis entre eux, formant ainsi des travées, Les espaces libres ainsi constitués contiennent la moëlle osseuse rouge Il représente environ 20% du tissus osseux total 23

24 Coupe: os spongieux 24

25 Les cellules du tissu osseux Il en existe 4 types: 3 types de cellules participent à l ostéoformation Les cellules bordantes, ou ostéogéniques Les ostéoblastes Les ostéocytes Un dernier type de cellules participent à l ostéorésorption Les ostéoclastes 25

26 Les cellules osseuses 26

27 Les ostéoblastes: Ce sont les cellules productrices du tissu osseux; 27 de forme cubique, elles sont situées à la surface du tissu osseux; Synthétisent et sécrètent des fibres collagènes et autres composantes organiques nécessaires à la formation de la matrice extracellulaire du tissu osseux; Quand entourées de matrice osseuse, arrivent à maturité, et deviennent des ostéocytes

28 Les ostéocytes: 28 Ostéoblastes à maturité, elles ne se divisent plus; Constituent le plus grand nombre de cellules osseuses; Maintiennent et régulent l activité cellulaire quotidienne du tissu osseux (échanges de nutriments et déchets avec le sang)

29 Les cellules ostéogéniques, ou bordantes: Ce sont des cellules souches, non spécialisées: capables de se diviser, ce sont des ostéoblastes au repos, en veille, capables de se réactiver Elles sont présentes dans le périoste et l endoste 29

30 Les ostéoclastes: Ce sont les macrophages du tissu osseux Cellules géantes, concentrées dans l endoste, 30 Libèrent des enzymes lysocomiales et des acides qui détruisent la matrice extracellulaire osseuse: c est la résorption osseuse, phénomène normal de développement, croissance, maintien et réparation osseuse

31 La croissance osseuse L ossification endochondrale: remplacement du cartilage par du tissu osseux 31

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33 Remaniement osseux Processus permanent et continu de destruction/ reconstruction de tissu osseux 33 Résorption: les ostéoclastes détruisent les fibres collagènes de l os, libérant calcium et phosphore dans les liquides interstitiels Puis dépôt de nouvelle matière osseuse: les ostéoblastes sécrètent la substance ostéoïde Puis, sous l influence de la vitamine D, la substance ostéoïde se calcifie et devient du nouveau tissu osseux Intérêts: prévention de la dégénération osseuse, adaptation fonctionnelle à des charges lourdes, réparation de microtraumatismes, mobilisation de C4; calcium ue 2-2; promo 2014/2017 MC Larmet

34 Les facteurs de la croissance osseuse Facteurs hormonaux: Hormones de croissance (hgh) Hormones thyroïdiennes Insuline Hormones sexuelles à la puberté (oestrogènes et androgènes) Facteurs métaboliques: 34 apport suffisant en calcium, phosphore,magnésium, vit A, vit C, vit D

35 Facteurs mécaniques: apport suffisant d exercices physiques pour provoquer une tension sur l os, puis remaniement osseux pour consolider Facteurs vasculaires: Risque d ostéonécrose en cas d interruption de la vascularisation de l os 35 Cf tableau 6-1 p. 121 «manuel d anatomie et de physiologie humaines», Tortora, Derrickson, De Boeck, 2009

36 La consolidation osseuse Processus physiologique consécutif à une fracture, Hématome et réaction inflammatoire locale (J0-J2): transformation de l hématome en tissu de granulation Cal mou (conjonctif) J2-J30: Formation d un anneau de cartilage autour du foyer de fracture Puis ostéogénèse en bande (les chondrocytes deviennent ostéocytes) Puis élaboration substance ostéoïde riche en collagène (ostéoblastes) 36 Cal dur (ossification):j30-j60 Création d un pont osseux immature entre les fragments Remodelage ( 1 an!): Résorption cal externe Restauration canal médullaire

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38 Les facteurs influençant la consolidation osseuse 38 favorisants Localisation épiphysaire Rapprochement des fragments et limitation du nombre Fermeture du foyer de fracture Stabilité hémodynamique Calcium, vitamine D, calcitonine (hormone thyroïdienne) Immobilisation stricte des fragments défavorisants Localisation diaphysaire Multifragmentation Déplacement et éloignement fragmentaire Ouverture du foyer de fracture Anémie et hypovolémie Corticothérapie Défaut d immobilisation des fragments

39 Les défauts de consolidation Retard de consolidation: la pseudarthrose Absence de consolidation après 6 mois Cal vicieux: formation osseuse sur mauvaise position des fragments osseux Défaut de réduction initiale Déplacement secondaire Raccourcissement de membre: Perte de substance osseuse Ostéonécrose 39

40 Le rachis Forme d une tige, constituée par 33 os empilés l un sur l autre (les vertèbres) et séparés l un de l autre par un disque cartilagineux (le disque intervertébral) Vue de face ou de dos, aspect rectiligne Mais 3 courbures anatomiques vue de profil: Lordose cervicale: vers l avant du corps Cyphose dorsale: vers l arrière du corps Lordose lombaire: vers l avant du corps 40

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42 Chaque vertèbre est formée 42 par: Un corps vertébral en avant, constituant la partie «portante» de la vertèbre Un arc vertébral, composé en arrière et de chaque côté par des pédicules, lames et processus articulaires, pour se terminer à la face postérieure par le processus épineux; Un trou vertébral, délimité par le corps vertébral et l arc vertébral, dans lequel se loge la moelle épinière Elle s articule avec la vertèbre inférieure et la vertèbre supérieure grâce aux processus articulaires sup et inf Les processus transverses et épineux sont des points d attache musculaire

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46 Les articulations Déf: point de contact, de jonction entre: Un os et un autre os Un os et du cartilage Un os et une dent Rôle: détermine le mouvement entre les 2 structures au contact l une de l autre Classement selon 2 typologies: 46 Structurale: cf caractéristiques anatomiques Fonctionnelles: cf mouvements qu elles permettent

47 Classement structural des articulations 47 Articulation fibreuse: os du crâne, tibia/fibula Union osseuse par Tissu conjonctif fibreux, riche en collagène Articulation cartilagineuse: Symphyse pubienne Union osseuse par du cartilage Articulation synoviale: Genou, coude Union osseuse dans une capsule articulaire, tissu conjonctif Pas de cavité articulaire Pas de cavité articulaire Cavité articulaire et ligaments

48 Classement fonctionnel des articulations 48 Articulations immobiles Articulations semi-mobiles Articulations mobiles synarthrose amphiarthrose diarthrose Ex: sutures crâniennes Ex:articulations intervertébrales, art tibia/fibula Ex: épaule, poignet, genou

49 Les types d articulations 49

50 Les mouvements 50

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52 Articulation synoviale: 52

53 Articulation synoviale: se distingue par son espace entre les 2 structures osseuses: la cavité articulaire Les extrémités osseuses sont recouvertes de cartilage articulaire: réduction de friction, amorti des chocs 53

54 La capsule articulaire: Capsule fibreuse: enveloppe externe, fixée sur le périoste des 2 os articulés, souple mais très résistante Membrane synoviale: enveloppe interne, fixée après le cartilage articulaire, et qui sécrète le liquide synovial, lubrifiant de l articulation (visqueux, aspect blanc d œuf cru) 54

55 Les ligaments: Faisceaux parallèles de fibres de collagène qui relient 2 structures osseuses, et sont très résistants 55 Ils autorisent les mouvements des 2 structures osseuses, tout en maintenant leur contact (évitant la luxation) Certains sont internes à la capsules articulaires: ligaments croisés antérieur et postérieur du genou D autres sont externes à la capsule articulaire: ligaments latéraux du genou Ils peuvent être partiellement déchirés, voire complètement, lors d une entorse ou d une luxation

56 Les bourses séreuses: Fixée au-dessus et au-dessous de certaines cavités articulaires (genou, épaule ), en forme de sac 56 Réduisent les frictions entre l os et les structures molles ( muscles, tendons, ligaments, peau) Les ménisques: Coussinets de cartilage fibreux, fixés à la capsule fibreuse, entre les 2 surfaces articulaires Amortisseurs de chocs Compensent les formes des extrémités osseuses pour favoriser leur mouvement

57 Les ménisques 57

58 Les tendons: 58 Cordons de tissu conjonctif, dense, qui fixent le muscle à l os

59 Les muscles Le Tissu musculaire squelettique: Fixé aux os Permettent la mise en mouvement du squelette Strié: comme le muscle cardiaque Mais à contraction volontaire: commande par les neurones du système nerveux 59

60 Les principaux muscles: 60

61 Aspect macroscopique du muscle 61 Chaque muscle se compose de: 1. Une partie charnue: le corps du muscle ou le ventre 2. Deux parties terminales, venant se fixer sur chaque structure osseuse qu elle doit mobiliser: les tendons

62 Les 2 extrémités du muscle Origine: Point d attache (tendon) du muscle sur l os stationnaire En général à l extrémité proximale du muscle 62 Insertion: Point d attache (tendon) du muscle à l os mobile En général à l extrémité distale du muscle

63 Le tissu conjonctif musculaire 63 Le fascia superficiel: sépare le muscle de la peau, passage des vaisseaux sanguins et lymphatiques, des nerfs Le fascia profond: protège et renforce le muscle, 3 couches: Épimysium: externe Périmésium:entoure un faisceau de myocytes Endomésium: entoure chaque myocyte

64 64 chaque myocyte est entouré d un sarcolemme, près duquel se trouvent des noyaux Le cytoplasme est appelé sarcoplasme, composé de myofibrilles, ellesmême composées de myofilaments fins, et de myofilaments épais

65 Ces 2 types de filaments se chevauchent entre eux, formant ainsi des sarcomères, qui sont les unités contractiles des myocytes. 65 Filaments épais: protéine motrice est la myosine ( tige avec une tête et une longue queue) Filaments fins: protéine motrice est l actine, organisation en 2 brins cf hélice Actine: chaque molécule peut fixer une tête de myosine 2 protéines régulatrices: la tropomyosine et la troponine

66 La contraction musculaire La contraction de la fibre musculaire se produit par le glissement des filaments d actine et des filaments de myosine les uns contre les autres: 3 phénomènes complémentaires et interactifs: Phénomènes électriques Phénomènes mécaniques Phénomènes chimiques et énergétiques 66

67 Le phénomène électrique 67 Stimulation électrique par neurone moteur grâce à l axone: potentiel d action musculaire Stimulation de tous les myocytes de ce neurone moteur, au niveau de la terminaison axonale: les boutons terminaux Les boutons terminaux contiennent des vésicules synaptiques, chargées en neurotransmetteurs chimiques, (acétylcholine; ACh) (schémas p 170)

68 La jonction neuromusculaire 1. Libération d acétylcholine (neurotransmetteur): ACh 2. Activation des récepteurs d ACh: ouverture du canal ionique: Les ions sodium (Na+) traversent la membrane 3. Production du potentiel d action musculaire: 68 Le réticulum plasmatique, en réaction à l arrivée de Na+, libère dans le sarcoplasme les ions Ca²+ Ce qui provoque la contraction du myocyte 4. Dégradation de l Ach, par une enzyme :l acétylcholinestérase (AChE)

69 Phénomènes mécaniques Chaque tête de myosine vient se fixer sur un site d un brin d actine, formant ainsi des ponts transversaux Les mouvements de la tête des molécules de myosine sur les molécules d actine entrainent les filaments d actine à l intérieur des filaments de myosine, 69 d où un rapprochement des deux extrémités du sarcomère Et le raccourcissement des fibres musculaires

70 Phénomènes chimiques et énergétiques Contraction musculaire possible ssi: Présence d ATP (adénosine Triphospate), transférant l énergie produite par une cellule à un mécanisme: 70 L énergie portée par l ATP permet les mouvements des têtes de myosine La liaison de l ATP à la myosine permet la libération de sa tête de l actine Régulation de la fixation des têtes de myosine sur les brins d actine, par inhibition ou déclenchement: déblocage de la fixation, au repos, de la tropomyosine sur les brins d actine par action conjuguée de la troponine et du calcium Fixation possible des têtes de myosine sur ces espaces libérées, pour former les ponts transversaux

71 Le tonus musculaire Par maintien permanent activation d un petit nombre d unités motrices, en alternance entre elles: Posture Mais pas de mouvement 71 Maintien par neurones de l encéphale et de la moelle épinière, qui excitent les neurones moteurs du muscle Muscles flasques si lésions de ces neurones

72 Les propriétés du tissu musculaire squelettique Excitabilité électrique: Stimulus signal électrique: potentiel d action musculaire Contractilité: Capacité de se contracter pour exercer une force de traction sur ses points d attache Extensibilité: 72 Capacité à s étirer sans se déchirer Élasticité: Capacité à retrouver sa forme et sa longueur d origine

73 Physiologique: La fonte musculaire Diminution de la masse musculaire avec le vieillissement: Diminution du renouvellement cellulaire Déséquilibre protéique Diminution de la disponibilité des acides aminés ingérés Diminution de l activité physique 73 Diminution de la masse musculaire lors d une immobilisation prolongée: Diminution des contraintes mécaniques, qui activent la vascularisation et le maintien de l activité musculaire Pathologique: Dystrophie ( maladies génétiques) Atrophie ( diabète, )

74 Pour mieux comprendre Quelques vidéo sur youtube: «de quoi sont composés les os?» C est pas sorcier: «squelettes: les sorciers tombent sur un os» «muscles et souplesse, c est pas d la gonflette» «le modelage et le remodelage osseux» 74

75 A retenir: Les principaux os et muscles par régions du corps La structure macroscopique d un os long Le tissu osseux: Les cellules du tissu osseux Les tissus osseux compact et spongieux La consolidation osseuse: Les étapes Les facteurs Les différents types d articulation et exemple Articulation synoviale 75

76 Les mouvements autorisés pour les grosses articulations ( genou, hanche, épaule) Structure macroscopique du muscle squelettique Propriétés du tissu musculaire squelettique 76