Les os – une structure en constante évolution

Les os forment la partie rigide et résistante du squelette humain. Certains sont reliés entre eux par des ligaments et des capsules articulaires qui permettent le mouvement, d’autres sont unis par de courtes fibres peu mobiles, d’autres enfin sont soudés entre eux comme les os du crâne ou du sacrum.

Le squelette
Le squelette humain comporte 206 os, dont :

• 80 pour l’axe tête-cou-tronc
14 pour la face, 8 pour le crâne, 24 vertèbres mobiles, 9 vertèbres soudées pour le sacrum et le coccyx, 24 côtes et un sternum.

• 126 pour les membres
Il pèse environ 20 % du poids du corps, soit 13 à 16 kilos pour un individu moyen.
Il existe dans le corps des os longs, courts, plats ou irréguliers. Le plus petit est le pisiforme du poignet, de la taille d’un petit pois, et le plus long est le fémur qui peut atteindre 60 cm.

Les types d’os

Les os longs
Le fémur comprend comme tous les os longs un fût central, ou diaphyse, et deux extrémités, ou épiphyses, recouvertes de cartilage articulaire.
Autres os longs : clavicule, humérus, radius, cubitus, métacarpiens, phalanges, tibia, péroné (ou fibula), métatarsiens, os des orteils.

Les os plats

L’os pariétal, qui occupe la partie haute de la moitié arrière du crâne, possède deux faces parallèles. Il est relié aux os voisins par des sutures élastiques chez l’enfant et des soudures fixes chez l’adulte.
Autres os plats : le frontal, le temporal et l’occipital de la voûte crânienne,
les côtes (malgré leur forme allongée), le sternum, le maxillaire inférieur, l’omoplate.

Les os courts
La rotule et le calcanéum, comme tous les os courts, sont ramassés sur eux- mêmes. La forme des os courts peut être arrondie, pyramidale, ovoïde, cubique ou irrégulière.

Autres os courts : os du poignet, os du cou de pied.

Les os irréguliers
Le sphénoïde, situé à la base du crâne, est l’un des os les plus irréguliers du corps avec ses ailes, ses aiguilles ou apophyses et ses fentes autour d’un corps central plus massif. Certains possèdent des cavités ou sinus.


Autres os irréguliers : vertèbres, bassin.

La structure des os
L’os est une matière vivante qui grandit et qui tout au long de la vie se renouvelle et au besoin se répare.

Structure externe
Dans les os longs :
• la diaphyse est un fût d’os compact dont la cavité centrale contient de la moelle rouge chez l’enfant et de la moelle jaune chez l’adulte.
• les épiphyses sont de grosses lames
d’os compact entourant de l’os spongieux empli de moelle rouge ; elles sont recouvertes de cartilage.
•les métaphyses constituent les parties intermédiaires entre épiphyse et diaphyse.
– Les os courts sont une masse d’os compact autour d’os spongieux.
– Les os plats sont formés de deux lames d’os compact entourant une lame d’os spongieux.
– Les os irréguliers associent ces différentes structures.

Structure interne
Un os comporte 6 types différents de tissus :
[1] Le périoste est une membrane fibreuse qui recouvre les os, à l’exception des  articulations.
[2] L’os compact, très dense et uniforme, est composé d’unité élémentaires cylindriques ou ostéons, constitués de lamelles juxtaposées comme dans un rouleau de papier.
[3] L’os spongieux ressemble à une éponge avec ses lamelles osseuses délimitant d’innombrables cavités.
[4] Le cartilage articulaire ou hyalin, qui recouvre les extrémités, apparaît au microscope comme une gelée rigide mais encore élastique.
[5] La moelle osseuse ou moelle rouge occupe toutes les cavités de l’os spongieux, produisant chaque jour 100 à 150 milliards de globules rouges et 1 à 30 milliards de globules blancs.
[6] La moelle jaune, masse graisseuse qui occupe le centre de la diaphyse des os longs chez l’adulte.

Composition chimique
La partie vivante de l’os comprend 1% de protéines qui forment une matrice, des
cellules osseuses ou ostéocytes, des fibres collagènes et les cellules de la moelle. Elle représente un tiers du poids de l’os.
La partie minérale de l’os comprend une grande proportion de phosphate de calcium et un peu de fer, de fluor et d’oligo-éléments minéraux. Elle représente deux tiers du poids des os.

Les fonctions de l’os
L’os assure quatre grandes fonctions :
Le soutien : le squelette sert de point d’ancrage à tous les muscles et organes mous. Il supporte le poids du corps dans toutes les positions.
La protection : le crâne protège le cerveau ; la cage thoracique protège le cœur et les poumons ;  les vertèbres englobent la moelle épinière.
Le stockage : l’os renferme 99 % des réserves de calcium et de phosphore de l’organisme.
La formation des globules rouges et blancs dans la moelle rouge.

Les nerfs – des transmetteurs d’information

Les nerfs sont des organes du système nerveux périphérique composés de fibres capables de transmettre des informations sensorielles du corps vers le cerveau et d’acheminer les informations motrices du cerveau vers les muscles, organes et glandes. Ils assurent donc une fonction de transmission de l’influx nerveux entre le système nerveux central (encéphale et moelle épinière) et l’organisme.

Les nerfs appartiennent au système nerveux périphérique, par opposition à l’encéphale et à la moelle épinière qui forment le système nerveux central. Les neurones, quant à eux, font partie des deux systèmes. On les trouve à la fois dans le cerveau et la moelle épinière (corps cellulaires) et dans les nerfs (axones) et les ganglions (corps cellulaires).

Les nerfs sensitifs (ou afférents)
transmettent les informations venant de la peau, des organes des sens, des muscles, des articulations, des glandes et des organes vers le système nerveux central.

Les nerfs moteurs (ou efférents)
réagissent aux informations données par les nerfs sensitifs et déclenchent des réactions, qui partent du système nerveux central pour rejoindre les muscles. La plupart des nerfs sont mixtes, à la fois sensitifs et moteurs.

Les nerfs végétatifs
transmettent les informations du système nerveux central aux organes et aux glandes pour assurer les diverses fonctions physiologiques (digestion, respiration…).

Nerfs crâniens et nerfs spinaux
Les nerfs partent du système nerveux central, de l’encéphale et de la moelle épinière.
• Les 12 paires de nerfs crâniens sont numérotées de 1 à 12, suivant leur ordre de sortie de la cavité crânienne. Ils ont un rôle sensoriel (nerfs olfactif, optique et auditif), moteur (nerfs oculaires, pathétique, spinal et grand hypoglosse) ou mixte (nerfs trijumeaux, facial glosso-pharyngien et pneumogastrique).
• Les 31 paires de nerfs rachidiens sont reliées à la moelle épinière. Chaque nerf se divise en deux racines : la racine postérieure est sensitive, tandis que la racine antérieure est motrice. Tous les nerfs rachidiens sont donc mixtes (moteurs et sensitifs). Les branches antérieures s’unissent en formant des plexus (cervical, dorsal, lombaire, sacré).

L’influx nerveux
L’influx nerveux est un phénomène de nature électrique qui se déroule d’un neurone à l’autre grâce à une articulation appelée « synapse ». La majorité de ces points de liaison entre neurones sont situés :
• Entre l’extrémité d’un axone (corpuscule nerveux terminal) et les dendrites d’un autre neurone ;
• Entre l’extrémité d’un axone et le corps cellulaire d’un autre neurone.
Le neurone qui reçoit l’information l’envoie au suivant et l’influx chemine ainsi très rapidement le long des fibres nerveuses (jusqu’à 100 m/s). Les synapses qui relient l’extrémité d’un axone à un muscle sont appelées terminaisons neuromusculaires.

Celles qui rejoignent une glande sont des terminaisons neuroglandulaires.

Les muscles squelettiques – 600 muscles squelettiques

Le corps humain compte plus de 600 muscles squelettiques, dont 125 paires de muscles principaux qui assurent les grandes postures et les grands mouvements. Leurs noms sont généralement liés à leur localisation (dorsal, pectoral, brachial par exemple), leur taille (long, court), leur fonction (extenseur, fléchisseur, adducteur) ou leur nombre d’attaches (biceps, triceps).

Les types de muscles
Muscles superficiels

Les muscles superficiels sont situés juste sous la peau qu’ils déforment lors de leur contraction.

Muscles profonds
Les muscles profonds sont situés sous cette couche superficielle, au niveau de l’abdomen ou du dos par exemple, et ne sont visibles que lors d’une plaie profonde ou une intervention chirurgicale.

Structure des muscles
Chaque muscle comprend :
[1] Une partie centrale charnue, fuselée, faite de fibres musculaires alignées dans le même sens et regroupées en faisceaux.
[2] Un ou plusieurs tendons fibreux qui relient la partie charnue à un os à chacune de ses extrémités (à l’exception des muscles orbiculaires des lèvres et des muscles peauciers). Ces tendons peuvent être très courts ou très longs (muscles extenseurs ou fléchisseurs des doigts et des orteils par exemple)
Seule la partie charnue est contractile et peut se développer sous l’effet de l’entraînement chez le travailleur ou le sportif.

Vue au microscope
[1] L’unité contractile élémentaire du muscle est la myofibrille, alternance de :
[2] fins filaments d’actine [3] et de filaments plus épais de myosine. Le raccourcissement du muscle contracté est assuré par le glissement des filaments d’actine le long des filaments de myosine.
[4] Les myofibrilles sont regroupées en fibres musculaires, formées par la fusion de milliers de cellules musculaires, et entourées d’une fine membrane renfermant les noyaux cellulaires et les structures énergétiques telles les mitochondries. C’est à ce niveau que les fibres nerveuses viennent stimuler la contraction du muscle.
[5] Les fibres musculaires sont regroupées en faisceaux entourés chacun d’une membrane fibreuse ; ces faisceaux sont déjà bien visibles à l’œil sur la section d’une tranche de viande.
[6] L’ensemble des faisceaux regroupés forme le muscle.

Propriétés des muscles
Les muscles squelettiques possèdent quatre propriétés fondamentales :
• la contractilité ou capacité à se contracter sous l’effet d’une commande nerveuse, volontaire ou réflexe,
• l’excitabilité ou capacité à réagir et à propager une stimulation électrique,
• l’extensibilité ou capacité à s’étirer au delà de sa longueur de repos,
• l’élasticité ou capacité à retrouver sa longueur de repos après un étirement ou une contraction.
La contraction des muscles squelettiques, variable selon leur richesse en fibres rapides ou lentes, est toujours plus puissante et rapide que celle des muscles lisses situés dans les viscères.

Les muscles profonds du dos – Des acteurs essentiels de la posture

Particulièrement nombreux et d’une grande diversité de forme et de longueur, les muscles profonds, ou intrinsèques, du dos se présentent en couches superposées pour assurer le maintien de la colonne vertébrale, mais aussi sa flexion, son extension et sa rotation.

Description
Les muscles profonds du dos sont essentiels au maintien de la posture et contrôlent les mouvements de la colonne vertébrale. Pour assurer ces fonctions, ils s’étendent de la base du crâne au bassin, dans un fascia (membrane fibreuse) qui se fixe sur le ligament nucal, les processus épineux des vertèbres, le ligament supraépineux et la crête iliaque (os de la hanche ou os coxal). Ils sont répartis en trois couches : superficielle, intermédiaire et profonde.

Le muscle splénius
La couche superficielle des muscles profonds du dos est consituée, de chaque côté de la colonne vertébrale, par les muscles splénius qui couvrent la face latérale et postérieure du cou. En forme de bandage, ils sont attachés aux côtés et à l’arrière de ce dernier.
• Le muscle splénius de la tête s’étend du ligament nucal, du processus épineux de la 7e vertèbre cervicale et des trois premières vertèbres thoraciques à l’os occipital et au processus mastoïde de l’os temporal.
• Le muscle splénius du cou part des processus épineux de la 3e à la 6e vertèbre thoracique et s’attache aux processus transverses des quatre premières vertèbres cervicales.
Ces muscles splénius, innervés par les branches dorsales des nerfs spinaux, permettent l’extension, la flexion latérale et la rotation de la tête.

Le muscle érecteur du rachis
Ce muscle, qui constitue la couche intermédiaire des muscles du dos, est également la plus grande masse musculaire dorsale. Il est constitué de trois muscles, eux-mêmes divisés en faisceaux qui se chevauchent et portent le nom de la région à laquelle ils sont rattachés.

• Le muscle iliocostal est divisé en trois faisceaux. Le premier, l’iliocostal du cou, s’insère sur les six premières côtes et s’attache aux processus transverse de la 4e à la 6e vertèbre cervicale. La deuxième partie, l’iliocostal du thorax, s’étend des six dernières côtes aux six premières côtes. Enfin, la dernière portion, l’iliocostal des lombes, part de la crête iliaque (hanche) et va jusqu’aux six dernières côtes.
• Le muscle longissimus, qui ressemble à des chevrons, comprend également trois faisceaux. Le premier, le longissimus de la tête, part des quatre premières vertèbres thoraciques d’une part et des quatre dernières vertèbres cervicales d’autre part pour arriver sur le processus mastoïde de l’os temporal. Le second, le longissimus du cou, est plus superficiel et s’étend des 4e et 5e vertèbres lombaires aux processus transverses de la 2e à la 6e vertèbre cervicale. Le dernier, le longissimus du thorax, part des vertèbres lombaires pour s’arrimer à toutes les vertèbres thoraciques, aux premières vertèbres lombaires et aux 9e et 10e côtes.
• Le muscle épineux a la même configuration avec l’épineux du tête qui part des processus transverses des sept premières vertèbres thoraciques et de la 7e cervicale et des processus articulaires des 4e, 5e et 6e vertèbres cervicales pour s’insérer sur l’os occipital. L’épineux du cou prend naissance sur les six premières vertèbres thoraciques et arrive sur les processus épineux de la 1re à la 5e vertèbre cervicale. L’épineux du thorax, enfin, s’insère que les processus transverses de la 6e à la 10e vertèbre thoracique.
Ces muscles spinaux longs gèrent le redressement volontaire de la colonne vertébrale et son inclinaison latérale. Ils sont innervés par les branches dorsales des nerfs spinaux.

Les muscles abdominaux – Une sangle très solide

Il existe cinq muscles abdominaux principaux : le transverse, l’oblique interne ou petit oblique, l’oblique externe ou grand oblique, le pyramidal et le droit de l’abdomen ou grand droit. Ils sont innervés par les six derniers nerfs intercostaux ainsi que par les nerfs ilio-hypogastrique et ilio-inguinal.

Description
Le transverse
C’est le muscle le plus profond des abdominaux. Il constitue une large ceinture musculaire et tendineuse, qui comprime et soutient les viscères. Il va de la hanche (os coxal) et de la colonne vertébrale (lombaire et thoracique), à la ligne blanche (bande fibreuse résistance qui s’étend du sternum à la symphyse pubienne) et au pubis.
• Origine : il s’insère sur le versant interne de la crête iliaque (os coxal) sur le ligament inguinal, le fascia (membrane fibreuse située sous la peau et qui sépare les muscles et les ligaments) lombaire et les cartilages des six dernières côtes.
• Trajet et terminaison : ses fibres charnues s’étalent en éventail.
Les fibres postérieures, quasi verticales, se terminent sur la face externe des trois dernières côtes ; les fibres intermédiaires, horizontales, se prolongent par l’aponévrose (tendon large et plat qui joint un muscle à un autre, ou un os) de l’oblique interne pour s’unir à celle du côté opposé, sur la ligne blanche ; les fibres inférieures, issues du ligament inguinal, sont obliques et forment le tendon conjoint, qui se fixe sur le pubis.
• Action : il permet la compression et le soutien des viscères. Ses fibres verticales assurent l’inclinaison latérale du thorax ; ses fibres horizontales participent, avec les fibres inférieures, au sanglage abdominal ; les fibres obliques assurent la flexion et la rotation latérale, en synergie avec le grand oblique.

Oblique externe
Il s’étend du thorax à l’os coxal et à la ligne blanche par une nappe musculaire, charnue et tendineuse.
• Origine : il s’insère sur la face externe des huit dernières côtes.
• Trajet : ses fibres charnues rayonnent à partir de l’origine. Les plus basses sont verticales et se terminent sur les 2/3 antérieurs de la crête iliaque. Les fibres intermédiaires sont obliques. Les plus latérales se terminent sur le ligament inguinal et les autres forment cinq piliers (latéral, médial et postérieur). Tous se fixent sur le pubis, mais le latéral le fait du côté opposé à celui du médial et du postérieur. Les fibres supérieures et antérieures sont horizontales, mais deviennent obliques en bas, en se prolongeant par l’aponévrose du droit de l’abdomen qui rejoint celle du côté opposé sur la ligne blanche.
• Action : les fibres verticales inclinent le tronc latéralement. Les autres ont une action de flexion et de rotation latérales. Ensemble, les deux obliques externes assurent la compression et le soutien des viscères ainsi que la flexion de la colonne vertébrale.

Oblique interne
C’est le muscle intermédiaire, qui s’étend de l’os coxal, du ligament inguinal et du fascia thoracolombaire à la ligne blanche et aux cartilages des trois dernières côtes.
• Origine : il s’insère sur le ligament inquinal et sur la crête iliaque, par des fibres charnues et une lame tendineuse.
• Trajet et terminaison : les fibres charnues s’étalent en éventail. Les postérieures, verticales, se terminent sur les trois dernières côtes. Les intermédiaires sont horizontales et se prolongent par l’aponévrose du droit de l’abdomen. Les inférieures, issues du ligament inguinal, sont obliques.
• Action : les fibres verticales assurent l’inclinaison latérale du torse et les fibres obliques sa flexion et sa rotation latérales. Les fibres horizontales, avec les fibres inférieures, participent au sanglage abdominal.Comme pour le muscle oblique externe, l’action commune des deux muscles assure la flexion de la colonne.

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