Chapitre 2: Le squelette - articulation – os - hygiène - SVT Troisième | DigiClass
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Le squelette - articulation – os - hygiène

I.  introduction

Le squelette est l’ensemble des os du corps. Le squelette humain est composé de 208 os et joue 03 rôles essentiels qui sont :

  • Il constitue la charpente du corps c’est-à-dire qu’il sert à soutenir les autres organes ;
  • Il assure la protection des organes;
  • Il intervient dans le mouvement.

II.  Description

A.  Le squelette de la tête

Il comprend :

  • Le crâne: formé de 08 os solidement soudés les uns aux autres pour former la boîte crânienne. Ces 08 os se subdivisent en 04 os pairs (02 pariétaux, les 02 temporaux) et 04 os impairs (le frontal, l’occipital, le sphénoïde et l’ethmoïde).
  • La face: elle est formée de 14 os dont 13 soudés les uns aux autres et 01 mobile appelé le maxillaire inférieur.

                                      Schéma du squelette de la tête

Image du Blog jj91.centerblog.net

B.  Le squelette du tronc

Il est composé de la colonne vertébrale et la cage thoracique

1.  1. La colonne vertébrale

C’est un arc simple formé de 33 os appelé les vertèbres. On distingue les vertèbres cervicales, les vertèbres dorsales et les vertèbres lombaires.

                a. Les vertèbres cervicales

Elles sont au nombre de 07 et elles se situent au niveau du cou. La 1ère vertèbre est appelé atlas et la seconde l’axis.

                b. Les vertèbres dorsales

Elles sont au nombre de 12 et portent chacune une paire de côte. Chaque vertèbre dorsale comprend :

  • Un disque épais appelé le corps vertébrale ;
  • Un trou vertébral ;
  • Deux (02) apophyses transverses ;
  • Une apophyse dorsale ou épineuse.

                         Schéma d’une vertèbre dorsale

vertebre en coupe

                 c.Les vertèbres lombaires

Elles se situent au niveau de la région lombaire et sont au nombre de 05.

                 d.Les vertèbres sacrées

Elles sont au nombre de 05 et sont soudés entre eux pour former le sacrum.

                 e.Les vertèbres coccygiennes

Elles sont au nombre de 04 et sont soudé entre eux pour former le coccyx. On les appelle aussi les vertèbres atrophiées.

2.  2. La cage thoracique

Elle est formée de 12 paires de côtes et un os plat appelé sternum. Les côtes sont des os long en forme d’arc fixés en arrière sur les vertèbres dorsales.

On distingue 03 types de côtes :

  • Les vraies côtes formées des 07 premières paires et qui sont fixés directement sur le sternum ;
  • Les fausses côtes formées des 03 paires suivantes, sont réunies entre eux et se fixent au sternum ;
  • Les côtes flottantes formées des 02 dernières paires ne sont pas relié au sternum.

Remarque :

On appelle arc thoracique, l’ensemble formé d’une vertèbre dorsale plus la paire de côte qu’elle porte et une partie du sternum.

                                      Schéma d’un arc thoracique

Résultat de recherche d'images pour "Schéma d’un arc thoracique"

C.  Le squelette des membres

Les membres sont rattachés par des os peu mobiles qui sont les os de la partie fixe. Les os des membres supérieurs et ceux des membres inférieurs sont distribués sur le même plan

1.  Le squelette des membres supérieurs

Il est relié au tronc par la ceinture scapulaire

os1

 

2.  2. Le squelette des membres inférieurs

Il est rattaché au tronc par la ceinture pelvienne

 

os2

Remarque :

Au niveau du genou on trouve la rotule.

III.  Les articulations

A.  définition

Une articulation est une surface de contact entre 02 ou plusieurs os.

On distingue trois types d’articulations :

  • Les articulations fixes ou immobiles: ce sont les articulations où les os entre en contact et sont soudés les uns aux autres. Ils ne permettent aucun mouvement. On les appelle articulation de structure. Exemple : Les articulations du crâne.
  • Les articulations semi-mobiles ou semi-fixes: ce sont des articulations qui permettent de faire des petits mouvements lents. Exemple : les articulations entre les vertèbres cervicales.

Les articulations mobiles : ce sont des articulations qui permettent de faire de grands mouvements rapides. Exemple : articulation de la hanche, de l’épaule.

B.  Etude d’une articulation mobile : l’articulation de la hanche.

Les Os qui entrent en contact au niveau de cette articulation sont : l’os iliaque, le fémur.

Ces 02 os sont rattachés l’un et l’autre par des ligaments solides, souples et élastique. Les surfaces articulaires sont recouvertes par le cartilage articulaire. Le rôle de ces cartilages est de supprimer le frottement entre les os. Entre les cartilages articulaires se trouve un liquide huilé appelé la synovie. Cette synovie facilite le glissement des os les uns par rapport aux autres, permettant ainsi de faire des mouvements rapides. Cette synovie est contenue dans une membrane appelé substance synoviale.

Schéma (membre supérieur, membre inférieur)

Picture

IV.  Étude des os

A.  Les différentes sortes d’os

Selon les formes, on divise les os en 03 catégories :

  • Les os longs: le fémur, l’humérus, le tibia.
  • Les os courts: vertèbres, tarsiens, phalanges.
  • Les os plats: Sternum, os iliaque, omoplate.

B.  Étude d’un os long

1.  Morphologie d’un os long

L’observation d’un os long et sec montre :

  • 02 extrémités renflées appelées épiphyse;
  • Une partie centrale allongé appelé diaphyse;
  • Les trous par lesquels passaient les nerfs et les vaisseaux sanguins situé sur l’épiphyse appelé trou nourricier.

Si l’os est frais on trouve :

  • Sur l’épiphyse une substance blanchâtre et brillante appelé cartilage articulaire;

Sur la diaphyse, une membrane fortement colée à l’os appelé périoste

2.  Structure macroscopique d’un os long

Pour connaitre la structure macroscopique d’un os long on réalise une coupe longitudinale de l’os qu’on observe à l’œil nu.

L’observation de la coupe d’un os long sec montre :

  • A l’intérieur des épiphyses, des lamelles osseux entrecroisées appelé os spongieux;
  • A l’intérieur de la Diaphyse, un creux appelé canal médullairelimité à l’extérieur par une substance osseuse très dur appeléos compact.

Si l’os est frais on trouve dans la cavité de l’os spongieux une substance rougeâtre appelé moelle rouge, et dans le canal médullaire on trouve une substance jaunâtre appelé moelle jaune.

 

 Schéma (structure macroscopique d’un os l

ong).L'os long

3.  Structure microscopique d’un os compact.

Pour connaître la structure microscopique de l’os compact, on observe l’os compact au microscope. Cette observation montre des cellules de forme étoilée appelé cellules osseuses. Ces cellules osseuses sont disposées en cercle concentrique autour du trou nourricier. Ces cellules sont séparées les unes des autres par une substance appelé substance interstitielle.

L’os compact est donc un tissu conjonctif.

C.  C. Composition chimique de l’os

Pour mettre en évidence la composition chimique de l’os, on réalise une série d’expériences :

os3

D.  La formation de l’os long

La formation des os longs est appelé ossification. Au départ, l’os long est formé entièrement de cartilage. Progressivement le cartilage se détruit et est remplacé par une substance osseuse grâce à deux types d’ossification :

  • L’ossification cartilagineuse qui se fait donc à partir des points d’ossification et qui permet la formation de l’os spongieux ; on l’appelle aussi ossification interne.
  • L’ossification périostique qui se fait grâce au périoste permet la formation de l’os compact ; on l’appelle également ossification externe.

 

                   Schéma de la formation de l’os long

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E.  La croissance des os longs

Quand on compare les dimensions d’un jeune fémur à celles d’un fémur adulte, on constate que le fémur de l’adulte est plus long et plus épais que celui  du jeune. Un os long présente donc une double croissance : La croissance en épaisseur et en longueur ou diamètre

1.  Croissance en longueur

Lorsqu’on compare la coupe longitudinale d’un os long d’un jeune à celle d’un adulte, on trouve une différence très importante. En effet, on trouve chez le jeune, au niveau de l’épiphyse le cartilage de conjugaison ou d’accroissement. Pour détecter le rôle des cartilages les expériences suivants ont été effectuées :

                a) Expérience de mise en évidence du rôle du cartilage de conjugaison.

On prend un jeune veau (qui n’a pas encore achevé sa croissance), on lui ouvre la cuisse et on enfonce dans son fémur 04 aiguillons d’argent de part et d’autre des cartilages de conjugaison, puis on referme sa cuisse. Après 08 mois on tue le veau, on enlève le fémur et on observe la position des aiguillons d’argent.

                                          Schéma de la croissance en longueur des os longs

Résultat de recherche d'images pour

                 b) Résultat

Après 08 mois on constate que :

  • La distance entre les aiguillons B et C, c’est-à-dire la distance qui ne contient pas le cartilage de conjugaison n’a pas changé.
  • La distance entre les aiguillons A - B et C – D (qui contiennent les cartilages de conjugaisons) ont augmentées.

                  Conclusion

Chez le jeune mammifère, les os s’allongent grâce aux cartilages de conjugaisons. Ont dit que les cartilages de conjugaisons sont responsable de la  croissance en longueur des os ; on les appelle aussi cartilage d’accroissement. A l’approche de l’âge adulte, la formation du cartilage diminue mais l’ossification se poursuit. La soudure de l’épiphyse et de la diaphyse marque la fin de la croissance. Chez l’homme la croissance en longueur des os s’arrête entre 18 et 25 ans. A ce moment tous les cartilages ont disparus.

2.  Croissance en épaisseur

               a) Expérience de mise en évidence

On prend des jeunes pinsons (oiseau) de même âge (un mois), on introduit des aiguilles de platine au niveau de la diaphyse. Les pinsons sont sacrifiés à intervalle régulier de temps.

               b) Résultat

Plus le temps écoulé est long, plus la partie de l’aiguillon de platine enfoncer dans l’os est long. La distance du centre de l’os à l’aiguillon ne varie pas. La grosseur de l’os s’explique par le faite que le périoste a fabriqué de nouvelles couches d’os compact.

La croissance en épaisseur est due au périoste. Cette croissance dure toute la vie mais elle s’arrête au cours de la vieillesse.

Schéma de la croissance en épaisseur des os longs (voir schéma precedent)

F.  Le continuel remaniement de la substance osseuse.

Pendant toute la vie, l’os compact est le siège d’un perpétuel remaniement. Des cellules de la moelle jaune  détruisent l’os compact dans tout le canal médullaire. Le périoste fabrique continuellement de l’os compact à l’extérieur. A un moment donné, il y a équilibre entre la destruction de l’os à l’intérieur et la fabrication de l’os à l’extérieur. L’os compact garde donc la même épaisseur.

V.  Hygiène du squelette

A.  Les conditions d’une bonne ossification

Les conditions nécessaires à une bonne ossification sont :

  • Une alimentation riche en sels minéraux surtout en calcium et en phosphore. Exemple d’aliments riche : le lait, le foie, les œufs.
  • Une alimentation riche en vitamines surtout celles qui entre le plus dans l’ossification telle la vit A et vit D. La vitamine D permet la fixation des sels minéraux sur l’osséine. On dit qu’elle assure la minéralisation des os. En son absence, les sels minéraux ne peuvent donc pas se fixés. Exemple d’aliments riche en vitamine D : le lait, le jaune œuf, l’huile de foie de poisson (la morue).

Quant à la vitamine A, elle permet la croissance des os. Exemple d’aliments riche en vitamine A : le lait, le jaune d’œuf, les légumes.

  • Le bon fonctionnement de certaines glandes endocrines: une glande endocrine est un organe qui synthétise et libère  des hormones dans la circulation sanguine.

Une hormone est une substance chimique fabriquée par une glande, déversée directement dans le sang et transportée par ce dernier jusqu’au niveau des organes cibles. Les glandes endocrines intervenant dans l’ossification sont : la thyroïde et l’hypophyse.

  • L’hypophyse: son ablation (enlèvement) chez un animal entraine  un arrêt de la croissance. L’animal reste de petite taille ; il reste nain. On dit qu’il est atteint de nanisme. Les hormones hypophysaires sont indispensables au fonctionnement du cartilage de conjugaison. En leur absence le cartilage de conjugaison cesse de fonctionner.
  • La tyroïde: son ablation entraine aussi le nanisme car les hormones thyroïdiennes sont indispensables au fonctionnement des cartilages de conjugaisons.

Remarque :

Un fonctionnement excessif de l’hypophyse ou de la tyroïde entraine le gigantisme.

B.  Les déformations du squelette

1.  1. Le rachitisme

  1. Définition

Le rachitisme est une maladie des enfants provoqué par une carence en sels minéraux et en vitamines D dans l’organisme.

         a) Les symptômes

Un enfant rachitique présente les symptômes suivants :

  • Un corps chétif (maigre) ;
  • Un ventre énorme ;
  • Des jambes grêles en x et en o ;
  • Les os et les dents poreux ;
  • Une croissance ralentie.

          b) Les causes

Les causes sont :

  • Une alimentation pauvre en sels minéraux (calcium et phosphore) ;
  • Une alimentation pauvre en vitamine D ;
  • Une insuffisance d’exposition au soleil.

          c) Prévention et guérison

Pour prévenir ou guérir le rachitisme il faut :

  • Une alimentation riche en sels minéraux surtout en calcium et en phosphore ;
  • Une alimentation riche en vitamine D ;

Une exposition suffisante au soleil (car sous l’action des rayons ultra-violets le cholestérol contenue dans la peau se transforme en vitamine D

2.  Les déformations dues aux causes mécaniques.

Ce sont des déformations surtout visible au niveau de la colonne vertébrale :

  • La cyphose ou ‘dos rond’: c’est une exagération de la courbure dorsale pouvant affectée les cyclistes ;
  • La lordose: c’est un enfoncement de la région lombaire. L’individu atteint est cambré ;
  • La scoliose: c’est une déviation de la colonne vertébrale vers la droite ou vers la gauche, fréquent chez les élèves qui adoptent de mauvaises positions étant assis.

Toutes ces déformations sont provoquées par de mauvaises attitudes en étant assis ou en étant débout. On peut les corriger par certains exercices musculaires.

C.  Les accidents du squelette.

1.  Les fractures

Une fracture est la cassure d’un os. On distingue :

  • La fracture complète: c’est une fracture où la cassure atteint toute l’épaisseur de l’os. Il est aussi divisé en morceau séparé.
  • La fracture incomplète: c’est une fracture où la cassure n’atteint pas toute l’épaisseur de l’os. L’os est seulement fendu et est encore appelé fêlure (fente légère).
  • La fracture ouverte: c’est une fracture où après la cassure, les morceaux de l’os déchirent les muscles et la peau pour apparaitre à l’extérieure du corps. C’est le type de fracture le plus dangereux car il y a risque d’infection.
  • La fracture fermée: c’est une fracture où après cassure les morceaux de l’os restent collés.

En cas de fracture le médecin remet en place les morceaux de l’os et les immobilisent avec une bande plâtrée. Le périoste assure la guérison en fabriquant une substance osseuse (nouvelle couche d’os compact) appelé cal.

2.  Autres accidents

  1. La luxation

A la suite d’un faux mouvement, d’une chute ou d’un choc un os peu glissé sur ou sous un autre. Les surfaces articulaires ne sont donc plus en position normale : c’est la luxation. Elle entraine un étirement douloureux des ligaments.

En cas de luxation, le médecin remet en place les surfaces articulaires  qui ne sont plus en position normale.

  1. Les entorses ou foulures

C’est une déchirure des ligaments d’une articulation. Elles sont provoquées par un faux mouvement, une chute, un choc.

En cas d’entorse, le médecin fait le massage de articulation, il peut aussi l’immobilisée si l’entorse est très grave.

 

 

Exercices d’applications

Exercice I :

L’analyse partielle de la composition chimique d’un os frais a donné le résultat suivant :

  • 10g d’eau.

Sachant que la proportion de l’eau équivaut à 1/5 de la quantité de substances minérales :

  • Déterminer le poids des sels minéraux et en déduire celui de l’osséine.
  • Quel est poids de l’os soumis à l’analyse ?
  • En supposant que les sels minéraux de l’os sont constitués du phosphate de calcium, du carbonate de calcium et de sels divers, déterminer la proportion de chaque constituant.

Données :

  • Phosphate de calcium = 85% du poids des sels minéraux ;
  • Carbonate de calcium = 09% du poids des sels minéraux ;
  • Sels divers = 06% du poids sels minéraux.

Exercice II :

Au cours d’un voyage un jeune élève en vacances est victime d’un accident. A l’hôpital le médecin a reconnu une fracture du fémur. Le médecin  place un plâtre. Au bout d’un mois le plâtre est enlevé et l’élève est guérit.

  • Dans le corps, où le fémur est-il situé  et de quel type d’os s’agit-il ?
  • Citer les autres types d’os que vous connaissez ?
  • Qu’est-ce qu’une fracture ?
  • Quel est l’élément de l’os responsable de cette soudure et quel rôle joue-t-il dans la croissance de l’os ?
  • Comment s’est réalisée la soudure ?
  • Quel est l’élément de l’os responsable de la croissance en longueur ?
  • Son père qui fut le même type d’accident a gardé le plâtre pendant trois mois. Quelle en est l’explication ?