Tissu osseux

Les cellules des tissus osseux comprennent des cellules fixes (ostéoblastes et ostéocytes) ou étrangères (ostéoclastes). La matrice extracellulaire ou substance osseuse est formée d'une partie organique (fibres de collagène de type I et substance fondamentale) et d'une partie minérale (principalement des sels de calcium). Cette matrice est peu hydratée : le tissu osseux est constitué à 50% d'eau, ce qui en fait un des tissus les moins hydratés après l'émail des dents. cette faible hydratation est due à la faible teneur en protéoglycanes tels que le chondroïtine sulfate présent à l'inverse en grande quantité dans le tissu cartilagineux.

Il existe trois catégories de tissus osseux qui se distinguent par le degré de maturation et/ou le mode d'organisation :

1. tissu osseux réticulaire ;
2. tissu osseux lamellaire ;
3. tissu osseux spongieux.

Souvent appelé os immature ou encore tissu osseux tissé. Il est mécaniquement faible. Les cellules de ce tissu sont nombreuses et disposées sans ordre. La matrice est peu minéralisée, contient des faisceaux de fibres de collagène à disposition aléatoire. Ce type d'os existe au cours de développement. Il a généralement une durée de vie courte car il disparait pour être remplacé par un tissu osseux lamellaire.

Structure microscopique de l'os compact.

Beaucoup plus abondant, il forme 90 % du tissu osseux de l'organisme. La matrice osseuse occupe 95 % du volume de ce tissu. Il est mécaniquement résistant, caractérisé par une matrice minéralisée disposée en lamelles parallèles et concentriques.

• L'os lamellaire compact (Haversien) :
  C'est un tissu qui n'est jamais primaire mais qui apparait au cours du développement en remplacement d'un tissu osseux préexistant. Il est principalement constitué des ostéones ou système de Havers qui sont faits de 4 - 20 lamelles osseuses cylindriques disposées concentriquement autour du canal de Harvers.
  Les canaux du Harvers contiennent des capillaires sanguins et des nerfs amyéliniques enrobés dans un tissu conjonctif lâche. Ils sont reliés entre eux, avec la cavité médullaire et avec la surface de l'os par des canaux transversaux ou obliques : les canaux de Volkmann.
  Dans les ostéones les fibres de collagène sont arrangées parallèlement dans une lamelle. Entre les lamelles se situent les ostéplastes contenant les ostéocytes disposés parallèlement au grand axe de lamelles.
  Les ostéones sont disposées parallèlement les unes aux autres et parallèlement au grand axe des diaphyses des os longs.

• L'os lamellaire compact (non Haversien) :
  La diaphyse des os longs est bordée extérieurement et intérieurement par des lamelles osseuses concentriques à la cavité médullaire et qui séparent les systèmes haversiens de l'endoste et du périoste. Ces lamelles forment le système circonférentiel (ou fondamental) interne et le système circonférentiel (ou fondamental) externe.

Représente 10 % du squelette chez l'adulte, la matrice osseuse forme 20 % du volume de ce tissu. Il est essentiellement dans les os courts et les os plats (sternum) ainsi que dans les épiphyses des os longs. La partie solide serait constituée de tissu osseux lamellaire, et les cavités, de forme et de tailles irrégulières sont communicantes entre elles et sont occupées par la moelle osseuse et les vaisseaux.

L'ostéogenèse, ou formation du tissu osseux, utilise un processus de métaplasie au cours duquel un tissu conjonctif est transformé en tissu osseux. Trois types d'ossifications se distinguent au cours de la vie :

• l'ossification primaire : Deux types selon le modèle (cartilagineux ou conjonctif) : peut être soit endochondrale (se fait à partir de tissu cartilagineux préexistant), soit endoconjonctive (par hypertrophie, condensation et différenciation ostéogénique de cellules mésenchymateuses). Cette phase d'ossification primaire se fait pendant l'embryogénèse ;
• l'ossification secondaire : il y a destruction du tissu osseux primaire non lamellaire néoformé par les premiers ostéoclastes puis reconstruction par des ostéoblastes d'un tissu osseux secondaire lamellaire (compact, spongieux ou haversien). Il y a donc remplacement du premier tissu osseux. Ceci se fait également pendant l’embryogenèse ;
• l'ossification tertiaire : que l'on appelle aussi le remodelage osseux permanent. C'est l'équilibre permanent entre la construction et la destruction pendant toute la vie (par exemple lors de la croissance ou lors d'une fracture il y a plus de construction que de destruction, alors que pendant la sénescence c'est l'inverse : exemple de l'ostéoporose).

Chez l'homme, la synthèse de la matrice osseuse a lieu dès la phase embryonnaire et atteint un « pic de masse osseuse » en moyenne deux ans après la puberté chez la femme, trois chez l'homme, ce qui explique la taille plus grand de ce dernier qui a des os plus solides. Chez l'adulte, 10 % de la masse osseuse se renouvelle annuellement. Le remodelage osseux permet de maintenir l'homéostasie calcique et de conserver l'intégrité du squelette. Le capital osseux diminue avec l'âge (ostéoporose), la femme perdant environ 40 % de son capital osseux entre 40 et 80 ans alors qu'il est de 5 à 30 % chez l'homme[1].

• Ostéoporose:
  • Fréquent avec l'âge,
  • Le tissu osseux s'amoindrit progressivement avec des parois de plus en plus fines et de moins en moins minéralisées: l'os perd de sa résistance et les fractures sont fréquentes aux niveaux des vertèbres et du fémur.
• Ostéopétrose
  • Plus rare,
  • Lié à un certain désordre métabolique/génétique, qui conduit à des os qui sont trop denses, trop minéralisés et cela entraîne des fractures, des hypocalcémies et des insuffisances médullaires (insuffisance de production des cellules hématopoïétiques)

Le périoste est le tissu conjonctif proprement dit qui entoure l'os.

Tissus cartilagineux et osseux peuvent éventuellement se rencontrer au voisinage l'un de l'autre au niveau des coupes histologiques. Ces deux tissus partagent une caractéristique morphologique commune puisqu'ils sont formés par des cellules logées dans des cavités dispersées dans la matrice extracellulaire. Plusieurs caractéristiques permettent toutefois de les discerner l'un de l'autre.

• Ostéoporose

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