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Os Pour les articles homonymes, voir OS. Os 
    Un os[a] est un organe des Vertébrés, essentiellement constitué d'un tissu conjonctif solidifié qu'on appelle aussi os. Grâce à leur structure, les os sont à la fois légers, souples et solides ; ceux des oiseaux contiennent de l'air et sont particulièrement légers. L'ensemble des os d'un animal constitue son squelette. Chez un nourrisson humain, on dénombre jusqu'à 270 os ; chez un adulte, on en compte 206. Dans le règne animal, des évolutions alternatives dans la constitution du squelette par rapport à l'os sont la coquille et l'exosquelette de chitine. Chez certains vertébrés (notamment les tortues), les os qui étaient internes sont devenus externes en se transformant en carapace. FonctionsLes os supportent les structures corporelles, protègent les organes internes, et (en conjonction avec les muscles) facilitent le mouvement ; ils sont également impliqués dans la formation des cellules sanguines, le métabolisme du calcium, et le stockage de minéraux. Ils peuvent jouer un rôle de détoxification de l'organisme, par exemple en fixant le plomb (mais en le relarguant ensuite peu à peu, au risque de produire un « Saturnisme différé » dans le temps[1]). TypologieIl existe cinq types d'os, selon leur forme :
Quelle que soit leur forme, si leur os spongieux possède des travées remplies d'air on parle d'os pneumatiques. La typologie osseuse peut également se baser sur l'origine et le type d'ossification :
Certains os présentent des petites excroissances que l'on nomme apophyses ou processus. Une nouvelle classification des os est proposée : la classification de Carthage[3]. Cette classification ne se base pas sur la forme des os, mais sur les tissus qui les composent à savoir tissu osseux et tissu cartilagineux. Avec cette typologie on distingue ainsi deux types d'os[3] :
Configuration externeOn distingue à la surface des os des reliefs[2] :
InteractionsLes zones de contact entre deux os sont appelées les articulations. Ces articulations peuvent être fixes ou plus ou moins mobiles. Les os sont également reliés les uns aux autres par le biais de ligaments interosseux. Ce sont des bandes de tissu conjonctif, à la fois souples et résistantes. Les ligaments sont à différencier des tendons, qui relient chacun un os à un muscle squelettique. L'ensemble des os, des articulations, des ligaments interosseux, des tendons et des muscles squelettiques forme l'appareil locomoteur. HistologieStructure et constitution On distingue pour tout os deux parties dans le tissu osseux proprement dit :
Les os sont de plus entourés d'une fine enveloppe conjonctive (Ne se situe qu'aux surfaces non recouvertes de cartilage) : le périoste, contribuant à l'innervation, la croissance et à la cicatrisation de l'os. La partie minérale des os est composée essentiellement de phosphate de calcium apatitique dont la structure dépend du type de l'os et de son âge. Cellules osseuses On distingue 2 catégories de cellules osseuses : les ostéoblastes (et leurs cellules dérivées : ostéocytes et cellules bordantes) et les ostéoclastes. Les ostéoblastes ont une origine mésenchymateuse. Elles sont reliées entre elles par des gap junctions. Elles sont à la surface de l'os en croissance, alignées sur les surfaces osseuses. Ce sont des cellules cuboïdes, 20 micromètres de diamètre, avec un gros noyau à l'opposé de la surface apposée sur l'os. Leurs contours sont irréguliers et ils possèdent des prolongements leur permettant le contact avec d'autres ostéoblastes ou ostéocytes. Leur rôle est d'élaborer le tissu osseux immature (tissu ostéoïde) et de permettre sa calcification en élaborant des protéines initiant la cristallisation (sialoprotéine osseuse (en) (BSP) / phosphoprotéines) et des enzymes permettant l'entretien de la calcification (phosphatase alcaline). Ils agissent aussi indirectement dans la résorption du tissu osseux en élaborant des substances agissant sur l'ostéoclaste. Après un certain nombre de division, l'ostéoblaste élabore la matrice osseuse autour de lui ; dans un premier temps au niveau de la surface osseuse puis il s'entoure et se transforme en ostéocyte ou en cellules bordantes (=cellule de réserve, aplatie et ayant la capacité de se re-différencier en ostéoblaste), elles conservent leurs gap junctions qui leur permettent la diffusion des éléments nutritifs. Matrice osseuseL'os est un ensemble de tissus. Le tissu osseux est un tissu conjonctif spécialisé. Il est donc constitué d'une matrice extracellulaire et de cellules. La matrice extracellulaire a 3 composantes : la substance fondamentale, les fibres et les glycoprotéines structurales. La substance fondamentale est constituée de glycosaminoglycanes sulfatés comme les chondroïtines sulfates et héparanes sulfates (au rôle anticoagulant), d'acide hyaluronique, d'eau, d'ions, de dépôts de sel de calcium. La matrice minérale représente environ 70 % du poids de l'os sec. Parmi les sels minéraux on trouve des cristaux d'hydroxyapatite (ou phosphate tricalcique) : ces cristaux suivent les fibres de collagène, des carbonates de calcium, des phosphates de magnésium. La matrice organique est faite essentiellement de collagène sous forme de larges fibres agencées en lamelles, de protéoglycanes et de protéines non collagéniques spécifiques du tissu osseux comme l'ostéopontine (lie les cellules (ostéocytes) aux cristaux d'hydroxyapatites), l'ostéonectine et l'ostéocalcine. On retrouve aussi des protéines enfouies dans la matrice, d'origine non osseuse (fétuine, immunoglobulines, …). Les fibres sont principalement des fibres de collagène de type I (80 %) et XII, son collagène associé. On ne trouve jamais de collagène de type II qui est rencontré uniquement dans le cartilage. Les fibres sont parallèles les unes aux autres et sont organisées en fonction des forces de pressions exercées. Si les ostéoblastes forment le tissu osseux, les ostéoclastes le détruisent. Ils creusent des surfaces d'érosion, les lacunes de Howship. Développement Les os de l'enfant sont plus mous que ceux de l'adulte et contiennent plus d'eau. L'ossification, c'est-à-dire le durcissement des tissus fibreux ou cartilagineux qui se transforment en os, se fait graduellement de l'enfance à la puberté. L'ossature de tout le corps se consolide selon la règle des développements proximo-distal (du plus proche au plus loin) et céphalo-caudal (du cerveau à la queue). Par exemple, les os des épaules durcissent avant ceux du pied[6]. La formation de l'os débute vers la 9e semaine chez le fœtus. Elle se fait à partir d'une « maquette » de cartilage par ossification enchondrale. ou de tissu fibreux par ossification endomembraneuse. L'ossification endomembraneuse est celle des os de la voûte crânienne et du maxillaire ; elle a une origine mésenchymateuse. L'ossification endochondrale est celle des os longs, des vertèbres, des os du pelvis et de la base du crâne. L'ossification d'un os débute par un ou plusieurs centres d'ossification primaires, suivis parfois d'un ou plusieurs centres d'ossification secondaires. Ossification endomembraneuseLors de l'ossification endomembraneuse, le tissu mésenchymateux, riche en fibroblaste donne des ostéoblastes après recrutement et différenciation. Il y a production de matrice ostéoïde. Cela se fait dans des zones particulières : les centres d'ossification primaires. Elles sont peu minéralisées. Après la naissance, ces zones fusionnent et se minéralisent complètement. Les os générés par ce type d'ossification sont les os dits membraneux. Ossification endochondrale Cette section ne cite pas suffisamment ses sources (décembre 2013).
Pour l'améliorer, ajoutez des références de qualité et vérifiables (comment faire ?) ou le modèle {{Référence nécessaire}} sur les passages nécessitant une source.  L'ossification endochondrale débute donc au stade fœtal. À la naissance, seules les extrémités des os longs sont faites de cartilage. Ce n'est que vers l'âge de 18-21 ans, que le cartilage disparaît complètement des extrémités des os longs. À ce moment, la croissance est complètement arrêtée. L'ossification endochondrale débute par des centres d'ossification primaires dans la partie moyenne de la matrice cartilagineuse. Contrairement à l'ossification endomembraneuse elle ne consiste pas en une transformation du tissu cartilagineux en tissu osseux. Elle se fait en deux étapes : une destruction de la matrice cartilagineuse puis son remplacement par du tissu osseux. L'ossification primaire du périchondre (futur périoste) entraîne une transformation des chondrocytes : ils s'hypertrophient et dégénèrent. Dans cette zone hypertrophique, les sels de calcium précipitent et donnent un cartilage calcifié. Les chondrocytes prisonniers de cette matrice calcifiée, dégénèrent et ne sécrètent plus d'angio-inhibiteur. Il se produit une néovascularisation ; les chondroclastes creusent des cavités dans le cartilage calcifié. Les fragments de cartilages échappant aux chondroclastes servent de supports aux pré-ostéoblastes arrivés avec les bourgeons vasculaires. Les pré-ostéoblastes donnent des ostéoblastes qui sécrètent la matrice ostéoïde, celle-ci se minéralise pour donner de l'os. Les ostéoclastes sont à l'origine du canal médullaire. En périphérie, on retrouve la plaque épiphysaire qui contient du cartilage hyalin, du cartilage sérié (dû à la prolifération active des chondroblastes), du cartilage hypertrophique, du cartilage hypercalcifié, une ligne d'érosion (qui résulte de l'action des chondroclastes), une zone ostéoïde et une zone ossifiée. Cette plaque persiste jusqu'à ce que l'os ait atteint sa taille adulte. Quand le cartilage disparaît, les épiphyses et diaphyses fusionnent : la croissance est terminée. L'ossification endochondrale est à l'origine de la croissance en longueur des os. Les os générés par ce type d'ossification sont les os dits enchondraux ou cartilagineux. Liste des os du squelette humainLe squelette humain adulte est composé de 206 os[7]. Maladies osseusesOrigine traumatiqueLa majorité des atteintes osseuses sont d'origine traumatique ; un choc physique, tel une chute ou un accident de la route, vient mettre en tension l'os jusqu'à son point de rupture : on parle alors de fracture. Une fracture est suivie le plus souvent d'une douleur localisée de plus ou moins forte intensité qui peut nécessiter la mise sous antalgique. Il s'ensuit dans les semaines et les mois suivants une reconstruction physiologique de l'os par stimulation de l'activité ostéoblastique : on parle alors de cal osseux. Ce cal osseux nécessite le plus souvent la mise en contention des articulations sus et sous-jacentes pendant toute la période de cicatrisation de l'os. Lorsque la fracture est dite compliquée ou touchant certaines articulations précises, une simple contention ne suffit pas : une opération de chirurgie orthopédique est nécessaire pour éviter la formation d'un cal dit « vicieux » c'est-à-dire formant une saillie douloureuse ou déformant le membre, accentuant de ce fait l'impotence fonctionnelle du patient. La plupart du temps les fractures se forment à partir des points de faiblesse de l'os déterminés par la matrice osseuse et les tensions mécaniques (par exemple zone d'insertion ligamentaire ou tendineuse). Certains facteurs accentuent le risque de fractures, tels l'ostéoporose, les fragilités osseuses constitutionnelles, les tumeurs bénignes, malignes et métastases, kystes et foyers infectieux. Il existe différents types de fractures nécessitant pour chacune d'elles une prise en charge différente. Les fractures simplesD'origine post-traumatique, elles font suite à un choc ou une torsion violente, elles nécessitent une prise en charge de la douleur, la réduction de la fracture, l'immobilisation du membre et la surveillance radiologique de la guérison. Certaines fractures simples nécessitent une chirurgie orthopédique lors de la réduction avec parfois la pose de matériel : clous, plaques, tiges, prothèse, etc. Les fractures spontanéesSans notion traumatique évidente, elles sont généralement le signe d'une maladie dégénérative, tumorale et parfois génétique de l'os. La réduction de la fracture s'accompagne alors de la prise en charge de la pathologie principale. Les fractures engageant le pronostic vitalElles concernent les fractures des gros os qui s'accompagnent souvent d'une hémorragie massive (de l'ordre de plusieurs litres) ou de fracture du crâne (hématome sous-dural, hématome extra-dural). L'arrêt de l'hémorragie est alors la priorité absolue avec le drainage de celle-ci. Le risque d'un choc hypovolémique justifie la mise sous perfusion. Les fractures ouvertesLes fractures ouvertes peuvent être très impressionnantes visuellement, l'os fracturé fait éruption à travers la peau. La plaie doit être nettoyée et isolée rapidement : l'os réagit très mal aux infections qui nécessitent souvent un traitement antibiotique prolongé et peuvent même obliger à un ou plusieurs curetages à long terme. Les prises en charge médicale et chirurgicale varient ensuite considérablement en fonction de la topologie de la fracture. Dans tous les cas une surveillance radiologique de la guérison est obligatoire. Origine dégénérativeOrigine infectieuseOrigine génétiqueOrigine tumoraleAutres originesOutre des pathologies induites par des fractures osseuses ou une déformation de la colonne vertébrale, une ostéogenèse imparfaite (maladie des os de verre ou fragilité osseuse constitutionnelle), par des anomalies de croissance (maladie d'Ollier, d'origine génétique) ou de type cal osseux ou épines osseuses, ou par les problèmes posés par les rhumatismes, ou parfois par une hyperminéralisation osseuse (qui implique une hypovascularisation) ; le cancer et l'ostéoporose postménopausique sont les principales maladies graves qui concernent directement l'os chez l'Homme. Une activité physique suffisante et un apport suffisant en calcium permettent de diminuer le risque ou l'importance de l'ostéoporose considérée par l'OMS comme le second problème de santé publique derrière les maladies cardiovasculaires ; vers 45 ans, la perte de matière osseuse (qui est la plus élevée à 18 ans) s'accélère pour atteindre en moyenne 40 % chez la femme entre 45 et 80 ans et 25 % chez l'homme. Le cancer de l'os primitif est rare. Il s'agit surtout :
Ce sont les cancers secondaires (issus de métastases) qui sont les plus courants. Dans tous les cas, on associe généralement la chimiothérapie et la chirurgie (dont la chirurgie reconstructrice) qui ont récemment bénéficié de nombreux progrès mais qui restent lourdes, longues, coûteuses et parfois pénibles pour le patient. Le saturnisme n'est pas une maladie osseuse, mais un saturnisme « induit » ou « secondaire » peut être la conséquence d'une fracture, et il peut être transmis de la mère à l'enfant. UsagesHistoire   Depuis la préhistoire, des os animaux ou humains ont eu des usages variés. Ils ont par exemple servi à produire :
Sous-produits animaux Lorsqu'ils sont de bonne qualité (hormis les os de porcs pour certains usages) les os récupérés à l'abattoir à partir d'animaux de rente, d'élevage pour la viande ou de gibier peuvent aussi être utilisés pour en extraire de la gélatine industrielle[12] et fabriquer des engrais ; avec parfois un risque d'obtenir un engrais pollué par le plomb ou d'autres toxiques. En effet, par exemple certains radionucléides[13],[14] (potassium et phosphore radioactif) sont susceptibles d'avoir été accidentellement accumulés par des mammifères dans leurs os, de même pour le plomb qui se fixe préférentiellement et par ordre décroissant dans l'os puis dans le foie[15] (chez les mammifères après ingestion « 90 % du plomb sont liés aux érythrocytes et stockés pour 80 à 90 % dans les os »[16], non sans une certaine toxicité pour les ostéoblastes[17]. Or en 1985 une étude de suivi vétérinaire a clairement montré que les foies de jeunes porcs envoyés à l'abattoir étaient dans un cas sur deux environ déjà trop contaminés par le plomb. La source de contamination était probablement leur nourriture car les vétérinaires n'observaient pas de variations géographique nette de la contamination[18] ; Lors de l'étude de 1985, sur 300 échantillons composés des 2 reins par porcs (« jeunes porcins »[18]), 218 analyses ont été faites pour le plomb : 123 résultats étaient inférieurs au seuil de tolérantes qui était de 0,2 ppm (soit 56,4 %) et 95 le dépassaient (soit 43,6 %)[18]. Les mêmes analyse reconduites en 1986 ont confirmé celles de 1985[18]. La farine d'os est souvent produite avec des os (d'animaux terrestres) de seconde qualité ; les gros os longs peuvent être vendus en boucherie comme os à moelle. Les autres peuvent préalablement être utilisés pour la fabrication de gélatine et/ou traités pour fabriquer du phosphate dicalcique ou de la poudre d'osséine[12] ; la farine est produite par chauffage, dégraissage, séchage, broyage et tamisage des os[12] ; Risques sanitaires : Leur incorporation, dans de mauvaises conditions, dans les farines animales données à des herbivores a été à l'origine de l'encéphalopathie spongiforme bovine (aussi appelée « maladie de la vache folle »), et peut-être de la CWD, deux maladies animales à prions. La consommation de restes humains par des humains a été dans un passé récent à l'origine de cas groupés d'un variant de la maladie de Creutzfeldt-Jakob. Notes et référencesNotes
Références
Voir aussiBibliographie
Articles connexesLiens externes
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