Anatomie, structure, cellules et formation de l’os humain

Le système squelettique est composé d’environ 206 os chez l’adulte, ce qui fournit une forme aux tissus mous du corps, une protection et une structure de levier dur pour les muscles. Les os sont bien plus que des masses calcifiées qui se présentent sous différentes formes et sont des tissus vivants comme toute autre partie du corps. Ce sont des composants dynamiques du corps qui subissent constamment une résorption, un renouvellement et un remodelage pour conserver sa forme, sa structure et sa résistance.

Les os se développent au cours de la vie fœtale, d’abord sous forme de charpente cartilagineuse (anlage). Ce cartilage est ensuite enlevé tandis que le tissu osseux est déposé simultanément (ossification endochondrale) dans la plupart des os. Un processus similaire connu sous le nom d’ossification intramembraneuse se produit dans les os plats. L’os lui-même est composé d’un composant minéral inorganique et d’un composant de matrice organique. Les vaisseaux sanguins, les nerfs, le cartilage et la moelle osseuse qui interagissent tous avec le tissu osseux peuvent ne pas être considérés comme de l’os mais sont essentiels à la formation et au maintien du tissu osseux.

 

Types d’os humains

 

Les os sont classés de plusieurs manières, la plus populaire étant sa forme et son emplacement. Malgré les diverses différences de forme, les os sont principalement considérés comme longs ou courts. En termes de localisation, il existe deux types d’os – axiaux et appendiculaires.

  • Le squelette axial est plus central et se compose de 80 os dont celui du crâne, de la colonne vertébrale et de la cage thoracique.
  • Le squelette appendiculaire est positionné à la périphérie et comprend 126 os des membres supérieurs et inférieurs ainsi que les os qui relient le squelette axial aux os de l’appendice – ceinture pectorale (membre supérieur) et ceinture pelvienne (membre inférieur).

Structure de l’os

L’os est composé de trois composants: les cellules minérales, matricielles et osseuses.

 

Minéral

Le minéral osseux est la partie inorganique de l’os. Il constitue la majorité de l’os et est formé de cristaux de phosphate de calcium déposés sous forme d’ hydroxyapatite .

Matrice

La matrice osseuse est constituée de tissu compact, spongieux et sous-chondral.

La partie externe de l’os est le tissu compact dur ( os dense ) qui entoure le tissu spongieux interne spongieux ( os trabéculaire ). Les extrémités des os recouvertes de cartilage sont lisses et composées de tissu sous – chondral .

Cellules osseuses

Il existe trois types de cellules osseuses: les ostéoblastes, les ostéocytes et les ostéoclastes.

  • Les ostéoblastes sont situés à la surface des os. Il forme un nouvel os et lorsqu’il est piégé dans la matrice, il devient un ostéocyte.
  • Les ostéocytes sont situés dans la matrice osseuse et maintiennent le tissu. Ces cellules communiquent entre elles, transportent les minéraux et surveillent les changements dans l’os afin qu’il puisse s’adapter en conséquence.
  • Les ostéoclastes se forment dans la moelle osseuse et servent à résorber l’os. Par ses actions sur la matrice osseuse et le minéral osseux, il peut également influencer les niveaux de ces minéraux dans la circulation sanguine.

Formation osseuse

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On pense souvent à tort que toute activité osseuse en matière de résorption et de renouvellement cesse à l’âge adulte. Cette idée fausse survient souvent parce que l’os continue d’exister longtemps après la mort malgré la décomposition de la plupart des autres tissus. L’os est un tissu vivant qui subit constamment un remodelage quel que soit l’âge. Ce n’est que ce remodelage qui cesse avec la mort. Sans cet état constant de flux, l’os serait incapable de remplir ses diverses fonctions tout au long de la vie.

Activité ostéoblastique vs ostéoclastique

Normalement, les taux de dépôt osseux (activité ostéoblastique) et de résorption (activité ostéoclastique) sont égaux de sorte que le poids de l’os reste constant. Les ostéoclastes libèrent des enzymes qui consomment la matrice et des acides qui dissolvent une partie des minéraux. Il consomme ensuite cet os et libère ces composés dans le sang. De petits groupes d’ostéoclastes consomment constamment de l’os, créant de minuscules tunnels dans l’os. Les ostéoblastes envahissent alors ces tunnels et commencent à déposer un nouvel os jusqu’à ce que le tunnel soit rempli. Les ostéoblastes piégés dans l’os sont appelés ostéocytes.

Force et forme des os

Le vieil os devient faible et cassant avec le temps et s’il n’y avait pas ce remodelage constant, il ne pourrait pas maintenir son intégrité structurelle. Ce remodelage constant permet à l’os de modifier sa résistance et même sa forme à certains endroits pour s’adapter aux changements associés à la vie. Alors que l’os se renforce avec une force de compression accrue, il peut également s’affaiblir avec une force réduite. Cela peut être vu lorsqu’une personne ou même un seul membre est immobilisé.

Réparation des fractures

L’activité ostéoblastique sert également à réparer les fractures. Lorsqu’une fracture survient, de nouveaux ostéoblastes se forment en très grand nombre sur une courte période de temps à partir de cellules souches osseuses présentes à la surface de l’os. Ces ostéoblastes se précipitent vers les différents sites de la fracture pour commencer à déposer un nouvel os.

Entretien

Malgré les mécanismes hautement harmonisés de l’os pour absorber le vieil os et déposer un nouvel os, cela ne se produit pas à tout l’os à un moment donné. Seulement environ 1% de l’os subit ce changement en même temps et les 99% restants doivent être maintenus. Ceci est réalisé par les ostéocytes qui sont essentiellement des ostéoblastes qui sont piégés dans la matrice osseuse nouvellement posée.

Les ostéocytes forment des tunnels dans la matrice appelés canalicules qui permettent aux protubérances cytoplasmiques de la cellule de communiquer avec les ostéocytes voisins. Il est capable de maintenir constamment l’os qui l’entoure en échangeant des sels minéraux et peut même modifier les niveaux de minéraux du sang et du liquide tissulaire. Une fois que ces ostéocytes meurent, la matrice osseuse qui l’entoure est rapidement retirée jusqu’à ce que les ostéoblastes puissent remplacer l’os et prendre la place de l’ostéocyte.

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