Science et technologie s1296

Le squelette et les os

Les os

Un os est une structure rigide ayant une forte concentration en minéraux et constituant le squelette des êtres humains et des autres vertébrés.Dans le squelette, il y a plusieurs catégories d'os.

  • Les os longs, comme le fémur ou l'humérus;
  • Les os courts, comme les os carpiens ou les os tarsiens;
  • Les os plats, tels que le sternum ou l'omoplate;
  • Les os irréguliers, tels que les vertèbres ou l'os maxillaire.

Cette fiche traitera principalement de l'os long.


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L'os long est constitué de deux types de tissu osseux : l'os spongieux et l'os compact. Situé principalement aux deux extrémités de l'os long appelées épiphyses, l'os spongieux est rempli de trous, à l'image d'une éponge. Ce type de tissu osseux contient la moelle osseuse rouge qui produit les différentes cellules sanguines : les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes sanguines. La quantité de moelle osseuse rouge diminue avec l'âge et elle n'est présente que dans l'épiphyse de certains os chez les adultes.

Quant à l'os compact, il se situe au niveau de la diaphyse qui est la partie centrale de l'os long. À l'intérieur de celui-ci, on retrouve la moelle osseuse jaune, constituée en majeure partie de lipides, c'est-à-dire de graisses, pouvant être utilisées par l'organisme comme source d'énergie si le besoin se fait sentir.

La tableau suivant présente différentes parties de l'os long ainsi que leur fonction respective.

                

Parties Fonctions
DiaphysePérioste- Croissance en épaisseur de l'os
- Réparation osseuse après une fracture
Os compact- Responsable de la dureté de l'os
- Réserve de minéraux (calcium et phosphore)
Moelle osseuse jaune- Réserve d'énergie (grâce aux lipides)
ÉpiphysesMoelle osseuse rouge
(dans l'os spongieux)

- Production des constituants du sang

Cartilage articulaire- Protection de l'os contre la friction et les chocs au niveau des articulations
Cartilage de croissance- Croissance en longueur de l'os

 

Pour en savoir +

La composition chimique des os

Le tissu osseux contient à la fois des constituants organiques et des constituants inorganiques. La juste combinaison de ces deux éléments permet à l’os sain d’acquérir la moitié de la résistance de l’acier à la pression et la même résistance que celui-ci à la tension. L’élasticité et la résistance à la torsion et à la flexion lui sont conférées par les fibres de collagène, alors que la résistance à la compression lui est conférée par la partie minérale de l’os.

Les constituants organiques

Les constituants organiques principaux des os sont les cellules, soit les ostéoblastes, les ostéocytes et les ostéoclastes. La partie organique de la matrice (le support) se nomme le matériau ostéoïde. Ce dernier, qui constitue approximativement le tiers de la masse de la matrice, est principalement composé de différentes protéines qui sont sécrétées par les ostéoblastes. Il y a d’abord des protéines fibreuses, dont 80% est du collagène, qui offre à l’os une structure solide et flexible. Ensuite, il y a des protéines globulaires qui participent à la minéralisation de l’os. La composition et les proportions des constituants de l’os sont absolument fondamentales afin de déterminer son niveau deflexibilité et de résistance à la torsion et la flexion.

Les constituants inorganiques

Ces constituants atteignent environ 65% de la masse de l’os. La principale composante est un sel minéral de phosphate de calcium que l’on nomme hydroxyapatite (Ca10(PO4)6OH2). Son organisation autour des fibres de collagène se fait sous forme de cristaux serrés les uns sur les autres. Ces matériaux offrent à l’os une énorme résistance à la compression. Enfin, l’os peut contenir du potassium, du magnésium et du sodium, en plus de certains métaux lourds et/ou éléments radioactifs qui peuvent s’y retrouver si l’individu a été en contact avec ces éléments au cours de sa vie.

Le squelette


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Les os de la tête

Au niveau de la tête, on retrouve 8 os du crâne et 14 os de la face, excluant les osselets de l'oreille.

 
Les principaux os de la tête  Source

Les os du crâne, plutôt aplatis, forment une voûte qui contient différents liquides et membranes visant la protection de l'encéphale. Ces os sont soudés les uns aux autres, mais ils sont tout de même délimités par les sutures qui sont des lignes d'articulation devenues immobiles dès l'âge de 2 ans.

Les os de la face ont des formes irrégulières très diversifiées. Ils donnent la forme au visage en plus de soutenir les organes des sens et de permettre le passage des nerfs. Ils sont tous fixes, sauf un, la mandibule, qui permet la mastication ainsi que l'articulation de mots.

Les os du tronc

Au niveau du tronc, on retrouve la cage thoracique (sternum et 12 paires de côtes) ainsi que la colonne vertébrale (33 vertèbres).

 
La cage thoracique  Source                         La colonne vertébrale  Source

Les 10 premières paires de côtes sont reliées par du cartilage au sternum. Les deux dernières paires, appelées côtes flottantes, ne sont pas liées au sternum. La cage thoracique protège plusieurs organes, tels que le coeur et les poumons, contre les chocs et les blessures. Les muscles entre les côtes (muscles intercostaux) permettent les mouvements respiratoires.

Dans la colonne vertébrale, 24 vertèbres sont séparées par des disques intervertébraux, ce qui les rend mobiles. Les 9 vertèbres soudées se trouvent au niveau du sacrum et du coccyx. Toutes les vertèbres ont un trou au centre, appelé canal vertébral, où passe la moelle épinière. La souplesse et la solidité de la colonne vertébrale permet à l'individu de maintenir son équilibre et de se mouvoir dans son environnement.

Les os des membres supérieurs

Les bras sont reliés au tronc par l'épaule, qui est une articulation constituée de la clavicule et de l'omoplate, que l'on appelle la ceinture scapulaire. De l'épaule vers le bout des doigts, on retrouve les os suivants : l'humérus, le radius, le cubitus (aussi appelé ulna), les os carpiens (8 os), les os métacarpiens (5 os) et, finalement, les phalanges (14 os).


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La façon dont l'épaule s'articule permet au bras de bouger dans presque toutes les directions. Les mains, quant à elle, permettent la préhension d'objet. Autrement dit, le nombre élevé de petits os dans une main la rend suffisament agile pour prendre des objets.

Les os des membres inférieurs

Chacune de nos jambes est liée au tronc par la ceinture pelvienne. Le fémur, l'os unique de la cuisse, est l'os le plus long du corps humain. Celui-ci s'articule avec le tibia à niveau du genou grâce à la rotule. Juste à côté du tibia se trouve un os plus fin, la fibula, aussi appelée péroné. S'ajoutent à ces os ceux de la cheville et du pied.


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En plus de soutenir tout le poids du corps, les membres inférieurs permettent le déplacement de l'humain, surtout grâce à l'aide de l'importante musculature des cuisses et du reste de la jambe.


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Les exercices
Les références