2. Le squelette. Le mot squelette vient du grec et signifie «corps desséché» ou «momie». La forme actuelle de notre squelette fut dessinée il y a plus de 3 millions d années quand nos ancêtres ont commencé à se dresser sur leurs membres postérieurs. Le squelette est composé d os (200), de cartilages, d articulation et de ligaments. Il représente environ 20 % de la masse corporelle. Ce squelette joue plusieurs rôles : [ il soutient les parties molles (comme les viscères abdominaux) ; [ il assure la rigidité des membres et constitue la charpente du corps humain ; [ il protège les organes vitaux (comme le cœur, la moelle épinière ou l encéphale). On va distinguer trois parties : le tronc, les membres et la tête. Schéma 1 A. Le squelette de la tête (A) : Schéma 1. La tête comprend le crâne (1) et la face (19). Le squelette du crâne protège l encéphale. La voûte crânienne est constituée de 6 os plats : le frontal, les 2 pariétaux, l occipital et les deux temporaux. Le squelette de la face présente des os plats dont certains sont creusés d une cavité (ex : orbites, fosses nasales ). Remarque : chez le nouveau-né, on peut observer deux fontanelles (en forme de losange) qui correspondent aux points de jonction des os qui vont s ossifier progressivement. Ainsi, le crâne du nouveau-né est très fragile et certaines précautions doivent être prises pour le protéger. La fontanelle antérieure se ferme à l âge de 1 an et demi. La fontanelle postérieure se ferme à l âge de 3 mois. B. Le squelette du tronc. 1) La colonne vertébrale (ou rachis) (16). La colonne vertébrale n est pas seulement une tige de soutien rigide mais c est un ensemble de 26 os courts, formant une structure souple et ondulée. Elle offre un support axial au tronc et s étend de la tête, qu elle soutient, au bassin (15) où elle transmet le poids du tronc aux membres inférieurs. La colonne vertébrale renferme et protège la moelle épinière. Cette colonne vertébrale est constituée de 33 vertèbres, réunies par des disques souples et élastiques. Différents vertèbres Niveau de la colonne vertébrale correspondant 7 cervicales Cou 12 dorsales (ou thoraciques) Dos 5 lombaires Reins 5 sacrées (ou sacrum) Bassin 4 coccygiennes (ou coccyx) Bassin La 1 ère vertèbre cervicale est appelée ATLAS. La 2 nde vertèbre cervicale est appelée AXIS. 1
Structure générale des vertèbres : Schéma 2 Toutes les vertèbres ont une même structure de base : elles se composent d un corps vertébral en avant et de surfaces articulaires vertébrales en arrière. Le corps et les surfaces articulaires délimitent une ouverture appelée trou vertébral. La succession des trous vertébraux des vertèbres articulées forme le canal rachidien qui renferme et protège la moelle épinière. On note également la présence d une apophyse épineuse et de 2 apophyses transverses. Ces apophyses servent de points d insertion aux ligaments qui maintiennent la colonne vertébrale ainsi qu aux muscles squelettiques qui en assurent le mouvement. 2) Les côtes (17) Schéma 3 Les côtes sont des os plats allongés, s articulant avec les vertèbres dorsales. On distingue 12 paires de côtes fixées en arrière aux vertèbres dorsales et s incurvant vers le bas et vers l avant en direction du sternum (18) (os plat allongé présent au niveau du thorax). [ Les 7 paires de côtes supérieures appelées vraies côtes sont reliées directement au sternum par des cartilages (tissu conjonctif). [ Les 8 ème, 9 ème et 10 ème paires de côtes appelées fausses côtes sont reliées à la 7 ème côte par un cartilage commun [ Les 11 ème et 12 ème paires de côtes sont dites côtes flottantes car elles n ont pas de point d ancrage sur le sternum. L ensemble des 12 vertèbres dorsales, des 12 paires de côtes et du sternum forme la cage thoracique. C. Le squelette des membres 1) Membres supérieurs (C) L humérus (4), l unique os du bras, est un os long typique, le plus long et le plus volumineux du membre supérieur. Sa partie proximale s articule au niveau de l épaule alors que sa partie distale s articule avec le radius et le cubitus au niveau du coude. Le radius (6) et le cubitus (5) constituent le squelette de l avant-bras. Ils correspondent à deux os longs parallèles. Le squelette de la main comprend des os courts : les os du carpe (7) (poignet), les os du métacarpe (8) (paume) et les phalanges (9) (doigts). Les membres supérieurs se rattachent au tronc par les os plats de l épaule : omoplate (3) et clavicule (2) qui forment la ceinture scapulaire (D). 2) Membres inférieurs (E) Le fémur (10), l unique os de la cuisse, est le plus gros, le plus long et le plus fort de tous les os du corps. Le squelette de la jambe, c est-à-dire la partie du membre inférieur située entre le genou et la cheville, comprend deux os parallèles : le tibia (12) et le péroné (11). Le squelette du pied comprend les os du tarse (13), du métatarse (14) et les phalanges ou os des orteils. Le squelette du pied est constitué de 26 os. 2
Remarques : - La rotule est un os qui fixe les muscles antérieurs de la cuisse au tibia - Le péroné est un os en forme de baguette. L extrémité distale du péroné est appelée malléole externe. Cette dernière forme la volumineuse bosse externe de la cheville. -Le calcanéum est un os du pied. Les membres inférieurs se rattachent au tronc par les os du bassin (articulés au sacrum) qui forment la ceinture pelvienne (F). 3) Comparaison du squelette des membres supérieurs et inférieurs Schéma 4 ils sont formés de 3 parties ; ils se rattachent au tronc par des ceintures ; les os des membres supérieurs sont adaptés à la préhension ; les os des membres inférieurs sont adaptés à la marche. D. Structure de l os long Schéma 5 L os long comporte deux parties : - Un corps ou diaphyse ; - Deux extrémités, ou épiphyses. 1) La diaphyse La diaphyse a une forme cylindrique, le tissu osseux compact forme les parois de ce cylindre. Cet os compact est creusé d une cavité (canal médullaire) remplie de moelle jaune (chez l adulte) principalement composée de lipides. La surface externe de la diaphyse est recouverte et protégée par une membrane double appelée périoste (péri=autour ; ostéon=os). Le tissu osseux (schéma 6) est constitué de multiples cellules osseuses étoilées appelées ostéoblastes (cellules productrices des matières osseuses). Ces cellules sont disposées en cercles autour de canaux nourriciers appelés canaux de Havers (trous par lesquels circulent vaisseaux et nerfs). Ces cellules sont noyées dans une substance fondamentale constituée d osséine et de sels mineraux. 2) Les épiphyses (épi=sur ; phusus=nature, formation) Les épiphyses sont les extrémités de l os. Elles sont souvent plus épaisses que la diaphyse. L extérieur des épiphyses est formé d une fine couche d os compact ; l intérieur est constitué d os spongieux. Les épiphyses sont recouvertes de cartilage articulaire (cartilage hyalin) et non de périoste au niveau de leur partie osseuse par laquelle les os longs s articulent. Ces épiphyses sont constituées de tissu osseux spongieux formé de travées osseux sans cesse renouvelées. Ses cavités sont remplies de moelle rouge qui donne naissance aux hématies (globules rouges). 3
La structure de l os long nous a montré que l os est un tissu vivant, ainsi il peut se modifier au cours de la vie. Remarque : Os long Os court Os plat Type d os Exemples fémur, tibia, péroné, humérus, radius et cubitus. carpes, vertèbres. os du crâne, os du bassin, omoplate. E. La croissance osseuse La formation osseuse commence avec la vie embryonnaire, ce phénomène d ossification succède à celui de la croissance. Au cours de la vie, le tissu osseux est sans cesse remanié. 1) L ossification schéma 7 Nous allons nous intéresser à l ossification dans un os long. 1 ère étape : Le périoste forme une gaine osseuse autour du modèle de cartilage hyalin. (a) 2 ème étape : au cours du 3 ème mois de développement embryonnaire, apparition du point d ossification diaphysaire du tissu cartilagineux 3éme étape : pendant que le point d ossification diaphysaire s agrandit, il y a formation d un canal médullaire. Pendant toute la durée de la vie fœtale, les épiphyses ne comportent que du cartilage. 4éme étage : À la naissance, la plupart de nos os longs possèdent deux épiphyses cartilagineuses, un canal médullaire croissant et une diaphyse osseuse. Peu avant la naissance et juste après, un point d ossification épiphysaire apparaît. A la fin de cette ossification, on ne trouve du cartilage articulaire que sur les surfaces de l épiphyse, et à la jonction de la diaphyse et de l épiphyse, où il forme le cartilage de conjugaison. (d) 2) La croissance des os Schéma 8 Deux expériences vont nous permettre d expliquer la croissance de l os en longueur et en épaisseur. 1ére expérience : Différentes aiguilles 1, 2, 3 et 4 sont disposées sur l os. On constate que la distance des aiguilles 2 et 3 reste invariable. En revanche, la distance entre 1 et 2 ainsi que celle entre 3 et 4 sont variables. A ce niveau, le cartilage de conjugaison a donc formé l os compact qui a allongé la diaphyse. 4
Cette expérience montre que la croissance en longueur des os est due à l activité du cartilage de conjugaison. 2éme expérience : Une aiguille est placée sous le périoste. On constate que l aiguille n est pas déplacée par rapport au centre. Elle est recouverte par une nouvelle couche d os compact due à l activité du périoste. En revanche, la cavité médullaire s est agrandie. Cette expérience montre que la croissance de l os en épaisseur est due à l activité du périoste. Remarque 1 : Vers la fin de la puberté, le cartilage est entièrement ossifié. La croissance de l os est terminée. Remarque 2 : L os est en perpétuel remaniement. Les cellules qui fabriquent l os sont les ostéoblastes, celles qui le détruisent sont les ostéoclastes. Le squelette assure la rigidité du corps mais, soumis à de mauvaises postures et à des traumatismes violents, il peut être l objet de déformations et d accidents réparables ou irréversibles. F. Les accidents osseux Schéma 9 1) Le squelette et les déformations du rachis. Les courbures de la colonne vertébrale peuvent s accentuer et devenir pathologiques. Ceci peut être dû à des troubles de croissance, de mauvaises postures, une malnutrition, l âge ou la maladie. Les documents 1et 2 représentent la colonne vertébrale sans déformations, avec ses courbures naturelles vue de dos et vues de profil. Le document 3 montre la cyphose. Il s agit d une accentuation de la courbure dorsale souvent présente chez les personnes âgées.elle est due à un tassement des vertèbres et à une perte de masse musculaire. Les personnes se voûtent et son dos s arrondit. Le document 4 montre la lordose. Il s agit d une accentuation de la courbure lombaire. Elle est temporaire chez la femme enceinte et souvent présente chez les personnes obèses. Elle peut être la conséquence d une activité sportive intense ou du port de charges lourdes. Le document 5 montre la scoliose. Elle correspond à une courbure de la colonne vertébrale déviée en S latéralement. Cette déviation latérale est fréquente chez les préadolescents. Elle provient de mauvaises attitudes posturales et peut avoir pour origine une malnutrition en période de croissance. 2) Les fractures Malgré leur résistance, les os peuvent être fracturés ou cassés à n importe quel moment de la vie. Une fracture est une rupture totale ou partielle de la continuité osseuse. Une fracture est le plus souvent provoquée par un traumatisme (choc, chute, coup, torsion). Il y a plusieurs types de fractures : 5
-fracture en bois vert : l os est fracturé sur une petite partie. Le trait de la fracture n est pas complet. -fracture simple fermée sans déplacement : l os présente un trait de fracture net à la radio avec un gonflement local et une douleur vive. -fracture simple fermée avec déplacement : l os présente un trait de fracture complet avec déplacement des 2 fragments d os. Il y a une déformation locale du membre et une douleur intense. -fracture ouverte : l os brisé se déplace. Un fragment traverse la peau et déchire au passage les tissus avec une douleur vive et un saignement important. Ce type de fracture et grave car elle peut entraîner une grave infection de l os (ostéomyélite) qui nécessite des doses massives d antibiotiques. 3) L ostéoporose, une source de fractures. L ostéoporose désigne un groupe de maladies résultant de la diminution du capital osseux (déséquilibre entre la formation et la destruction de l os) avec l avancée en âge. L ostéoporose touche tous les os du squelette, mais les os du poignet, les vertèbres et le col du fémur sont plus souvent atteints. La conséquence majeure est le risque de fracture dû à la fragilité osseuse. Quelles sont les causes de l ostéoporose? L ostéoporose est due au vieillissement du tissu osseux. L os compact s amincit, le canal médullaire s élargit. Il y a également une baisse du nombre de vaisseaux sanguins. L ostéoporose est plus fréquente chez la femme après la ménopause due à une baisse du taux d oestrogénes, hormone qui joue un rôle dans le remaniement osseux. L ostéoporose est favorisée par plusieurs facteurs : le manque d activité physique, un déficit alimentaire en calcium, la sédentarité et le tabagisme. Comment peut-on prévenir l ostéoporose? La prévention débute à la naissance par une alimentation variée et équilibrée. Tout au long de la vie, il faut pratiquer une activité physique régulière et avoir une alimentation riche en vitamine D et en calcium. Comment dépiste-t-on une ostéoporose? Le dépistage se fait par l ostéodensitométrie c'est-à-dire que l on mesure la densité osseuse. Si on observe une baisse de 25% de tissu osseux, on diagnostic une ostéoporose. G- Hygiéne du squelette 6
Certaines carences alimentaires peuvent conduire aux maladies osseuse. L alimentation et les hormones ont un rôle important. Des règles simples d hygiène de vie s imposent pour permettre au squelette de conserver sa solidité et ses formes harmonieuses. 1) Le rachitisme Le rachitisme est une maladie de la croissance qui se manifeste (15) dès la petite enfance. Il est dû à une mauvaise fixation du calcium due essentiellement à une carence en vitamine D et à un manque d exposition raisonnable au soleil. Une carence en vitamine D entraîne une déformation des os, surtout du bassin et des membres inférieurs. Les symptômes sont : déformations des os, de la colonne vertébrale, du crâne et la cage thoracique. On constate parfois un retard de l apparition de la dentition. Les symptômes apparaissent entre 3 mois et 2 ans 2) Une alimentation riche en calcium, phosphore et vitamine A et D Il faut assurer une bonne minéralisation des os afin de prévenir le rachitisme. Certains aliments ont une plus grande importance que d autres et en particulier les aliments riches en calcium et en phosphore. La quantité totale ingérée n est pas importante mais c est le rapport de chacun de ces minéraux qui doit être équilibrée. Le rapport quantité de calcium / quantité de phosphore = 1,5 (bébé) et 1 (adolescent) Le calcium (Ca) est apporté surtout par le lait et les laitages (mais aussi par les viandes, les poissons, les œufs ) Les vitamines jouent également un rôle pour assurer un développement harmonieux du squelette. Il s agit de la vitamine A (de croissance) apportée par les épinards, les carottes, le lait, le beurre, les fromages et jaune d œuf. La vitamine D (antirachitique) est apportée surtout par l alimentation mais aussi par le soleil. D où le besoin absolu de lumière pour les jeunes enfants. Pour éviter que les enfants soient rachitiques, ils reçoivent systématiquement quelques gouttes quotidiennes de vitamines D. D autres règles d hygiène de vie sont nécessaires pour maintenir le squelette en bon état. 3) Les autres règles d hygiène de vie. ðles exercices musculaires doivent être adaptés à l âge. Si ceux-ci sont bien dosés et équilibrés, ils ont un effet bénéfique sur la croissance. ðpour éviter le mal de dos, certains conseils sont à suivre : -ne pas monter l escalier trop chargé, -répartir les charges lors des transports de paquets, 7
-faire des exercices d assouplissement et de la natation ; -s accroupir pour ramasser une charge 4) L ostéomalacie Elle est due à un défaut de minéralisation du tissu osseux chez l adulte. Elle peut être due à une insuffisance d absorption phosphocalcique ou être secondaire à des perditions phosphocalciques importantes lors de la grossesse ou au cours de l allaitement. Les symptômes se manifestent par des déformations, des douleurs et une fragilité osseuse. L ostéomalacie peut être traitée par un apport en vitamine D par voie orale et l exposition à des rayons U.V. 8