Fiche de révision : Système locomoteur : cartilage et os

📋 Plan du Cours

1. Repères anatomiques et mouvements
2. Structure et types de cartilage
3. Fonctions et organisation osseuses
4. Cellules et matrice du tissu osseux
5. Remodelage osseux et régulation
6. Classifications du tissu osseux
7. Organisation du tissu osseux lamellaire
8. Classification des tissus osseux
9. Organisation du squelette humain
10. Types et structures articulaires

📖 1. Repères anatomiques et mouvements

🔑 Notions clés & Définitions

• Position anatomique : Position de référence debout, bras le long du corps, avant-bras et mains en supination et membres inférieurs tendus.

★ À maîtriser

• Le plan horizontal ou transverse divise le corps en parties supérieure et inférieure.

• Le plan sagittal divise le corps en parties droite et gauche.

• La flexion et l’extension s’effectuent dans le plan sagittal, l’adduction et l’abduction dans le plan frontal, et les rotations interne et externe dans le plan horizontal.

Compléments

• Le plan frontal ou coronal divise le corps en parties antérieure et postérieure.

📌 La pronation et la supination sont des rotations du membre supérieur qui orientent la paume respectivement vers l’arrière ou vers l’avant.

📖 2. Structure et types de cartilage

🔑 Notions clés & Définitions

• Cartilage : Tissu conjonctif élastique, solide et compact constitué de chondrocytes et de matrice extracellulaire.

★ À maîtriser

• Le cartilage soutient les structures et facilite les mouvements, et son épaisseur est proportionnelle à la pression supportée par l’articulation.

• Le cartilage joue un rôle primordial dans l’ossification et n’est pas vascularisé.

📌 Le cartilage hyalin contient surtout du collagène de type II, le fibrocartilage est riche en collagène de type I et le cartilage élastique est riche en fibres élastiques.

Compléments

• Les chondrocytes sont des cellules volumineuses et arrondies logées dans des chondroplastes, où elles synthétisent et dégradent les composants de la matrice extracellulaire.

• La matrice extracellulaire du cartilage est une substance de soutien riche en eau, protéines et collagène.

• La tête fémorale supporte quatre fois le poids du corps, six fois à la marche et dix fois à la course.

• Le cartilage se nourrit à partir du liquide synovial, du périchondre et, pour le cartilage hyalin, de l’os sous-chondral.

• Le cartilage hyalin est le type le plus répandu et comprend environ 10 % de cellules, 40 % de matrice extracellulaire et du collagène de type II en abondance.

• Le cartilage hyalin se trouve dans les lieux suivants et sert de précurseur à l’os en développement :

  • surfaces articulaires
  • voies respiratoires
  • extrémités sternales des côtes

• Le fibrocartilage se trouve dans :

  • les structures suivantes : disques intervertébraux

  • ménisques

  • symphyse pubienne

  • sites d’insertion des ligaments

  • des tendons

  • des capsules articulaires

• Le cartilage élastique se trouve dans les structures suivantes :

  • oreille externe
  • ailes du nez
  • épiglotte
  • trompes d’Eustache
  • larynx

📖 3. Fonctions et organisation osseuses

★ À maîtriser

• Le tissu osseux est minéralisé, calcifié, vascularisé, innervé et en remodelage constant.

• Le tissu osseux remplit quatre fonctions :

  • métabolique phosphocalcique
  • protection des organes vitaux
  • résistance biomécanique aux contraintes externes
  • production des cellules sanguines

📌 Un os associe du tissu osseux (25 %), de la moelle (60 %), des espaces conjonctivo-vasculaires (5 %) et du périoste, de l’endoste et du cartilage articulaire (10 %), tandis que le tissu osseux désigne seulement l’un de ces composants.

Compléments

• Le tissu osseux contient 99 % du calcium et 90 % du phosphore de l’organisme.

• Le périoste possède une couche externe de tissu conjonctif fibreux vascularisé et innervé, ainsi qu’une couche interne contenant des cellules ostéoprogénitrices.

• L’endoste est un tissu conjonctif lâche contenant des cellules ostéoprogénitrices.

📖 4. Cellules et matrice du tissu osseux

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellules bordantes : Une monocouche de cellules aplaties et peu actives à la surface du tissu osseux minéralisé, dans les zones sans formation ni résorption osseuse.
• Ostéoblastes : Cellules disposées en monocouche aux sites d’apposition osseuse, jamais incluses dans le tissu osseux, qui synthétisent les composants organiques de la matrice extracellulaire et permettent sa minéralisation.
• Ostéocytes : Cellules qui maintiennent la matrice osseuse, perçoivent les variations de contraintes mécaniques et les transmettent aux autres ostéocytes et aux ostéoblastes par des jonctions communicantes.

• Ostéoclastes : Les ostéoclastes assurent la résorption osseuse.

★ À maîtriser

• La lignée ostéoblastique comprend :
  • les cellules bordantes
  • les ostéoblastes
  • les ostéocytes

Compléments

• Les principaux composants du tissu osseux sont les cellules et la matrice extracellulaire, laquelle comprend une matrice organique et une phase minérale.

• Les cellules bordantes peuvent être activées par les contraintes mécaniques, les hormones, les cytokines et les facteurs de croissance et de différenciation, puis proliférer et se différencier en ostéoblastes.

• Les ostéoblastes produisent d’abord le tissu ostéoïde, puis sa minéralisation forme la matrice osseuse et construit l’os.

• Un ostéoblaste peut avoir trois devenirs :

  • devenir un ostéocyte
  • devenir une cellule bordante au repos
  • mourir par apoptose

• Les ostéocytes régularisent les échanges ioniques et contribuent au maintien de l’équilibre phosphocalcique.

• La matrice organique représente 90 à 95 % de la fraction organique du tissu ostéoïde et contient des fibres de collagène de type I à 80 %, sans collagène de type II ni fibres élastiques.

• Les cristaux d’hydroxyapatite constituent 70 % du poids sec de la matrice minéralisée.

• Les fibres de collagène participent à l’orientation des cristaux d’hydroxyapatite, tandis que les ions calcium et phosphore présents en surface permettent des échanges rapides.

📖 5. Remodelage osseux et régulation

🔑 Notions clés & Définitions

• Remodelage osseux : Synthèse et résorption permanentes du tissu osseux sous l’action d’hormones, de facteurs locaux et de contraintes mécaniques.

★ À maîtriser

• Le remodelage osseux contrôle l’homéostasie phosphocalcique en permettant la recirculation du calcium et du phosphore par la résorption.

• Le remodelage osseux modifie l’architecture du tissu osseux en fonction des contraintes mécaniques et renouvelle le tissu en compensant le vieillissement des ostéocytes dans les ostéoplastes.

• La parathormone stimule la résorption osseuse et est hypercalcémiante et hypophosphorémiante.

Compléments

• Les contraintes mécaniques perçues par les ostéocytes et transmises aux ostéoblastes et aux cellules bordantes peuvent stimuler l’apposition et/ou la résorption osseuse.

• Les principaux facteurs moléculaires de régulation comprennent :

  • les ions
  • les vitamines
  • les hormones
  • les facteurs de croissance

• La vitamine D régule l’homéostasie phosphocalcique et la croissance du squelette, et est hypercalcémiante et hyperphosphorémiante.

💡 Astuce mémo

Les contraintes mécaniques perçues par les ostéocytes modifient l’apposition et/ou la résorption osseuse.

📖 6. Classifications du tissu osseux

🔑 Notions clés & Définitions

• Tissu osseux lamellaire : Tissu secondaire formé à partir du tissu osseux primaire, dont les fibres de collagène parallèles forment des lamelles mécaniquement solides.
• Tissu osseux spongieux : Lacis tridimensionnel de spicules ou de travées lamellaires ramifiées et anastomosées, dont les lamelles suivent le grand axe et dont les espaces intercommunicants contiennent de la moelle osseuse et des vaisseaux.

★ À maîtriser

📌 Le tissu osseux réticulaire ou non lamellaire est primaire, faiblement minéralisé et fragile parce que ses fibres de collagène sont orientées dans toutes les directions.

📌 Le tissu osseux lamellaire comprend le tissu haversien, compact ou cortical, et le tissu lamellaire non haversien ou spongieux; ces types coexistent dans les os longs, courts et plats.

• Dans l’os compact, les ostéons ou systèmes de Havers sont des cylindres de 100 μm à 1 mm de diamètre, bordés par une ligne cémentante et constitués de 4 à 20 lamelles concentriques autour d’un canal de Havers.

Compléments

• Le tissu réticulaire se trouve dans les contextes suivants : les ébauches osseuses du fœtus, les osselets de l’oreille moyenne chez l’adulte, les alvéoles dentaires chez l’adulte, les cals de fractures chez l’adulte

• Dans l’os compact, l’orientation des fibres de collagène change de 90° dans chaque lamelle successive, ce qui optimise la solidité tout en conservant une certaine flexibilité.

💡 Astuce mémo

Réticulaire, fragile et provisoire ; lamellaire, solide et organisé en lamelles.

📖 7. Organisation du tissu osseux lamellaire

★ À maîtriser

• Dans les os longs, le tissu osseux compact forme la diaphyse et délimite la pièce osseuse, tandis que le tissu spongieux occupe plus centralement les épiphyses et les métaphyses.

• Dans les os plats, le tissu osseux spongieux forme le diploé et le tissu osseux compact forme les tables interne et externe.

Compléments

• Dans les os courts et plats, le tissu osseux spongieux prédomine, selon une organisation comparable à celle des autres os.

📖 8. Classification des tissus osseux

📝 Points essentiels

📌 Le tissu osseux réticulaire, ou non lamellaire, est primaire, faiblement minéralisé, dépourvu d’orientation privilégiée du collagène, mécaniquement fragile et provisoire, tandis que le tissu osseux lamellaire est secondaire, composé de fibres de collagène parallèles en lamelles et mécaniquement solide.

📌 Le tissu osseux lamellaire haversien, ou compact, forme la corticale des pièces osseuses, tandis que le tissu lamellaire non haversien, ou spongieux, se trouve notamment dans les épiphyses, les métaphyses et le diploé.

💡 Astuce mémo

Le réticulaire, fragile et provisoire, s’oppose au lamellaire, solide et secondaire.

📖 9. Organisation du squelette humain

🔑 Notions clés & Définitions

• Tissu osseux : Tissu conjonctif spécialisé assurant des fonctions mécaniques et métaboliques antagonistes, les fonctions métaboliques étant prioritaires.

★ À maîtriser

• Le crâne est constitué de 8 pièces osseuses qui protègent l’encéphale, et la face comprend 14 pièces osseuses regroupées en deux massifs osseux.

• La colonne vertébrale comprend :

  • 7 vertèbres cervicales en lordose
  • 12 vertèbres dorsales ou thoraciques en cyphose
  • 5 vertèbres lombaires en lordose
  • 5 vertèbres sacrées
  • le coccyx

• La ceinture pelvienne constitue le socle du rachis, relie les membres inférieurs au squelette axial par les articulations coxo-fémorales et est constituée du sacrum et de deux ailes iliaques.

• La ceinture scapulaire, formée de l’omoplate et de la clavicule, relie le membre supérieur au tronc.

• Le bras comprend le squelette huméral; l’avant-bras comprend le radius et le cubitus, reliés par la membrane interosseuse; le poignet associe leurs extrémités distales et leur complexe capsuloligamentaire à la première rangée du carpe.

• La cuisse contient le fémur; le genou associe l’extrémité distale du fémur, l’extrémité proximale du tibia et la rotule en avant; la jambe comprend le tibia et le péroné, ou fibula.

Compléments

• Dans des conditions normales, le remodelage osseux équilibre les fonctions mécaniques et métaboliques du tissu osseux.

• Le canal rachidien est formé par les vertèbres superposées et les disques interposés au niveau des corps vertébraux; il est capitonné en avant par le ligament longitudinal postérieur et en arrière par le ligament interlamaire, contient la moelle, et les racines le quittent par les trous latéraux de conjugaison.

• Chaque aile iliaque est constituée de trois segments.

• La clavicule agit comme un arcboutant qui maintient les épaules dans le plan frontal.

📖 10. Types et structures articulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Articulation : Union de deux ou plusieurs pièces osseuses avec une capsule articulaire et des ligaments autour; elle permet la mobilité et peut s’enraidir en cas d’arthrose, d’infection ou de fracture.
• Amphiarthrose : Articulation semi-mobile; une symphyse unit deux os par du tissu cartilagineux ou conjonctif, tandis qu’une synchondrose les unit uniquement par du cartilage.
• Synarthrose : Articulation fixe; une syndesmose unit deux os par du tissu conjonctif, tandis qu’une suture est constituée de tissu conjonctif progressivement solidifié.

★ À maîtriser

📌 La diarthrose permet une grande mobilité, l’amphiarthrose une mobilité restreinte et la synarthrose aucune mobilité.

• Les diarthroses possèdent des surfaces articulaires indépendantes, une capsule et des ligaments comme moyens d’union, ainsi qu’une cavité articulaire tapissée de membrane synoviale.

Compléments

• Le cartilage articulaire recouvre les extrémités osseuses, et les articulations comprennent aussi des fibrocartilages et une capsule articulaire.

• Les formes de diarthroses décrites sont :

  • les énarthroses à trois degrés de liberté
  • les condylarthroses ellipsoïdes
  • les articulations en selle
  • les articulations bicondylaires
  • les trochléennes en charnière
  • les trochoïdes à pivot
  • les arthrodèses planes à glissement

• La scapulo-humérale et la coxo-fémorale sont des énarthroses; la radio-carpienne est une condylarthrose; la trapézo-métacarpienne est une articulation en selle; la fémoro-tibiale est bicondylaire; la cubito-humérale est trochléenne; la radio-cubitale proximale est trochoïde; la médio-carpienne et l’acromio-claviculaire sont des arthrodèses planes.

• La symphyse pubienne est une symphyse, tandis que les articulations costo-sternales et intervertébrales sont des synchondroses.

📊 Tableaux de synthèse

Types de cartilage

Tissus osseux réticulaire et lamellaire