Anatomie de l'appareil locomoteur (ostéologie)

= appareil musculo-squelettique = ensemble des organes participant à la posture et aux mouvements du corps
Il se compose du système osseux (le squelette), du système articulaire et du système musculaire

Fonctions de l'appareil locomoteur :
- Charpente du corps, soutien les tissus mous
- Protection des viscères
- Équilibre, maintien de la posture et mouvements
- Fabrication des cellules sanguines = hématopoïèse
- Stockage des sels minéraux
- Rôle majeur également dans les grandes fonctions corporelles comme la respiration, la continence, la communication...

Le système osseux 

1/ Anatomie descriptive du squelette

Le squelette humain comporte 206 os et se compose de deux parties :
- Le squelette axial
- Le squelette appendiculaire

Squelette axial (commons.wikimedia.org)

Squelette appendiculaire (commons.wikimedia.org)

A/ Le squelette axial

Il est formé de 80 os et comprend la tête osseuse (os du crâne + os de la face), la colonne vertébrale et la cage thoracique


La tête osseuse
Le crâne est une cavité de forme ovoïde qui comprend 8 os plats = frontal, occipital, 2 temporaux, 2 pariétaux, sphénoïde et ethmoïde
La face compte 14 os = 2 os nasaux, 2 maxillaires, 2 os zygomatiques, la mandibule, 2 os lacrymaux, 2 os palatins, 2 cornets inférieurs et le vomer

(commons.wikimedia.org)

La colonne vertébrale (ou le rachis) est composée de 24 vertèbres, séparées par des disques fibro-cartilagineux = 7 cervicales, 12 thoraciques et 5 lombaires
(Moyen mnémotechnique = heures des repas de la journée 7h, 12h, 5h, ok manque le diner !)
Dessous, se trouve le sacrum (formation de 5 vertèbres sacrées) et le coccyx (formation de 4 vertèbres coccygiennes)
 
La cage thoracique
Elle abrite le cœur et les poumons
Elle comprend 12 vertèbres dorsales, 12 paires de côtes (7 paires de vraies côtes et 3 paires de fausses côtes et 2 paires flottantes), des cartilages costaux et le sternum
Le sternum est un os plat et étroit qui comprend trois parties principales : le manubrium (la partie supérieure), le corps et l'appendice xiphoïde

Le corps du sternum s'articule directement ou indirectement avec les côtes, de la deuxième à la dixième paire

(bio-top.net)

B/ Le squelette appendiculaire

C'est le squelette des membres inférieurs et supérieurs. Il comporte 126 os.

Les membres supérieurs
Ils comptent en tout 60 os et sont reliés à la cage thoracique par la ceinture scapulaire (l'épaule) composée de la clavicule en avant et de l'omoplate en arrière

La clavicule est un os mince et long situé entre l'omoplate et le sternum, contourné en S et à double courbure, l'une étant convexe et l'autre concave
L'omoplate ou la scapula est un os plat, triangulaire, appliqué à la face postérieure du thorax qui s'articule avec la clavicule par l'acromion et avec la tête humérale par la cavité glénoïde

(wikipedia.org)

Chaque membre comprend l'humérus (bras), le cubitus et le radius (avant-bras), le carpe (poignet), le métacarpe (main) et les phalanges (doigts)

L'humérus = os le plus long et le plus gros du membre supérieur, il s'articule à son extrémité proximale avec l'omoplate et à son extrémité distale avec le radius et le cubitus.

L'ulna ou le cubitus est un os long, située entre l’humérus et le carpe, en dedans du radius.

Il est plus long que le radius. Son extrémité proximale comprend l'olécrâne, qui forme la proéminence du coude.

Le radius est l'os latéral de l'avant-bras toujours situé vis-à-vis du pouce

Il se termine au niveau du poignet et sert de base à la majeure partie de l'articulation avec la main.
La main est constituée de 27 os, répartis en trois groupes : le carpe, le métacarpe, les phalanges.
Le carpe (poignet) est constitué de 8 petits os, les os carpiens disposés en deux rangées transversales de 4 os chacune

Vue dorsale et vue palmaire (wikipédia.org)

Le métacarpe = squelette de la paume de la main qui comprend cinq petits os longs : les métacarpiens
Ils sont numérotés de I à V à partir du pouce

Leurs bases s'articulent avec la rangée distale des carpiens, et leurs têtes s'articulent avec les phalanges proximales

Les phalanges forment le squelette des doigts. Chaque main possède 14 phalanges car chaque doigt possède 3 phalanges, sauf le pouce qui n’en a que 2

Les membres inférieurs
Comme les bras, ils comptent 60 os. Ils sont reliés au sacrum par la ceinture pubienne (hanche) qui est constituée de deux os iliaques ou os coxaux qui sont unis en avant par une articulation appelée la symphyse pubienne

Chaque membre comprend le fémur (cuisse), la rotule (genou), le tibia et le péroné (jambe), le tarse (cheville), le métatarse (pieds) et les phalanges (orteils)

(er.uqam.ca)

Le fémur est l'os le plus long du corps humain, le plus fort et le plus lourd

Son extrémité proximale s'articule avec l'os iliaque, et son extrémité distale avec le tibia
La patella ou la rotule est un petit os triangulaire situé devant l'articulation du genou.

C'est un os sésamoïde situé dans le tendon du quadriceps crural. Son rôle est d'augmenter l'effet de levier du tendon du quadriceps crural et de maintenir le tendon en place lorsque le genou est fléchi.
Le tibia est l'os le plus gros de la jambe et supporte la plus grande partie du poids corporel.

Le fibula ou péroné est parallèle mais situé en arrière et en dehors du tibia
.

(bio-top.net)

Le tarse est composé de 7 os courts et disposés en deux rangées.
La rangée postérieure est formée de deux os superposés, le talus = astragale et le calcanéum = calcaneus
La rangée antérieure est constituée du cuboïde, de l'os naviculaire et des trois cunéiformes
Le métatarse est formé de cinq petits os longs = les métatarsiens qui sont numérotés de I à V à partir de l'hallux (pouce)
Les orteils possèdent trois phalanges, sauf l'hallux qui n’en a que deux

2/ Types d'os et structures

Suivant leurs formes, on distingue :
- Les os longs
Os plus longs que larges ou épais = fémur, clavicule...
Ils sont composés d'un corps appelé la diaphyse et de deux extrémités appelées les épiphyses proximale et distale.
(proximal = proche du squelette axial, distal = vers les doigts)
Entre la diaphyse et les épiphyses, se trouve une zone de croissance appelée la métaphyse, formée de cartilage de conjugaison
La diaphyse est un cylindre d'os compact, la corticale entourée d'une membrane très résistante = le périoste
L'os long est creusé d'un canal médullaire qui est rempli de moelle osseuse jaune
Les épiphyses sont formée d'os spongieux riche en moelle osseuse rouge et sont recouvertes de cartilage articulaire

(cancer.ca)

- Les os plats
Os plus longs et larges que épais = côtes, sternum, omoplate, la plupart des os du crâne...
Sont formés de deux lames d’os compact entourant une lame d’os spongieux
- Les os courts
Os aussi longs que larges et que épais = os du carpe, os du tarse...
La forme des os courts peut être arrondie, pyramidale, ovoïde, cubique ou irrégulière
Sont composés d'os spongieux entouré d'une corticale (carpes, tarses...)
NB : Les os irréguliers
Os avec une forme très particulière = os iliaques, les vertèbres, le sphénoïde... 
NB : Les os sésamoïdes
Os annexés à des articulations, dans les ligaments = rotule...

(isto.ucl.ac.be)

3/ Composition interne

Un os est composé de différents types de tissu
- Le périoste = membrane fibro-élastique qui recouvre l'os sauf au niveau des surfaces articulaires. Très riche en vaisseaux sanguins, il a un rôle essentiel dans la vascularisation et la croissance de l'os, notamment en épaisseur. Son innervation permet de protéger les os en transmettant les phénomènes douloureux
- L'os compact = tissu osseux compact composé de lamelles osseuses disposées en ensembles circulaires appelés ostéons ou systèmes de Havers. Au centre de chaque ostéon, il y a un canal de Havers où passent des vaisseaux sanguins et des nerfs. Les ostéons sont reliés les uns aux autres par des canaux transversaux = les canaux de Walkman qui répartissent les forces de pression

(bio-top.net)

- La moelle osseuse jaune dans le canal médullaire = elle sert à stocker la graisse
- L'os spongieux (trabéculaire) = tissu osseux friable composé de lamelles osseuses disposées en travées irrégulières (aspect d'éponge)
- La moelle osseuse rouge dans l'os spongieux = lieu de fabrication des cellules sanguines (hématopoïèse)
- Le cartilage articulaire ou hyalin = tissu conjonctif fibreux, résistant mais souple composé de collagène. Il recouvre les surfaces articulaires, facilite les mouvements et absorbe les chocs

4/ Le tissu osseux

Contient :

• - La matrice organique (collagène et protéines)
• - La matrice minérale (calcium et phosphore +++)
• - Les cellules osseuses 

Les cellules osseuses
Les os sont en perpétuel remodelage et sont composés de 3 types de cellules :

• - Les ostéoblastes = ils fabriquent le nouveau tissu osseux
• - Les ostéoclastes = macrophages spécialisés, ils désagrègent le vieux tissu osseux
• - Les ostéocytes = structure en étoile, ils régulent l'activité des ostéoblastes et participent au maintien de la matrice osseuse

5/ L’ostéogenèse

 = ossification = processus de formation des os
Le processus d'ossification commence chez l'embryon et se poursuit tout au long de la vie d'un individu = fabrication et renouvellement des os

2 principaux modes d'ossification :

> ossification membranaire

Concerne le développement des os de la voute du crâne et la plupart des os de la face
La calotte crânienne est constituée dans un premier temps par une membrane contenant des cellules de tissu conjonctif, puis peu à peu ces cellules vont se transformer en cellules osseuses
Tissu conjonctif fibreux >> Tissu osseux

> ossification cartilagineuse = ossification endochondrale 

(endo = en dedans, chondr = cartilage)
Concerne la plupart des autres os (os longs, vertèbres...)
A partir d'une ébauche cartilagineuse temporaire
Le cartilage va ensuite peu à peu se transformer en tissu osseux à partir des points d’ossification. Ce processus débute d'abord en profondeur
Tissu conjonctif >> Cartilage temporaire >> Tissu osseux
En général, le premier point d'ossification = au centre de la diaphyse, ceux des épiphyses = nombre variables suivant les os, et apparaissent plus tardivement

Développement d'un os long (d'après  L. Testut, Anatomie humaine). I = Ébauche cartilagineuse. II = Première couche osseuse (1) formée sous le périoste. III = Point d'ossification (2) au milieu de la diaphyse. IV = L'os périostique (1) et l'os enchondral (2) occupent toute la diaphyse. V = Apparition des centres d'ossification épiphysaires (3 et 4) ; premier rudiment du canal médullaire (5). VI = extension de la cavité médullaire; 8 et 9, cartilage de conjugaison. VII = ossification achevée; 6 et 7, cartilages articulaires persistants. (cosmovisions.com/ossification.htm)

Croissance limitée de l'os en longueur

Le cartilage de conjugaison permet à l'os de prendre sa longueur définitive
Il disparait à l'âge adulte

Croissance continue de l'os en épaisseur

Au sein du périoste, action permanente des ostéoclastes et ostéoblastes pour une épaisseur constante des os
Permet la consolidation des fractures
En vieillissant, la périoste perd sa capacité à engendrer de nouveaux ostéoblastes = mauvaise consolidation = fragilité

Facteurs influençant la croissance des os

- Facteurs génétiques
- Facteurs mécaniques (immobilisation...)
- Facteurs vasculaires
- Facteurs métaboliques (carence en Ca, en vitamine D...)
- Facteurs hormonaux (hypothyroïdie...)