chapitre 2 le squelette

Chapitre 2 Le squelette Anat

Il est constitué de pièces qui soutiennent le corps avec les os et les cartilages. Il lui permet de ce déplacer, ainsi que d’être solide grâce au mésoderme. Dans les débuts de la vie embryonnaire, il n’existe pas et il va se construire à partir d’un tissu conjonctif appelé mésenchymateux. La caractéristique de ce tissu est qu’il est composé de cellules dans une substance fondamentale avec des fibres .dans cette substance, on a des macromolécules de deux types :
- de la fibronectine : c’est une protéine qui est à la base de l’adhérence et de la migration cellulaire.
- Des glycoaminoglicanes (GAG) : contient des molécules qui vont pouvoir fixer des sulfates. Plus elles vont en fixer plus elles vont être solides => substances solide, comme du gel. Si elles n’en fixent pas assez, la substance sera liquide .C’est la formation du cartilage. On peut avoir des ions Ca 2+ sur la substance qui est la minéralisation ce qui va donner des tissus osseux.
Les os peuvent se former de deux façons différentes car il se créé au fur et à mesure de la croissance :
- l’ossification dermique : le tissu conjonctif se forme directement en tissu osseux. On obtient des os dermiques.
- L’ossification endochondrale : (chondrale = cartilage) .L’os se forme à partir de cartilage.
On divise le squelette en 3 parties :
- squelette céphalique ou crâne : on peut le divisé en 2 parties
 celle qui protège le cerveau et les organes sensoriels : le neurocrâne
 celle qui va soutenir la cavité buccale (bouche et pharynx) : le splanchnocrâne
- squelette axial : la colonne vertébrale qui protège la moelle épinière et la corde (axe longitudinal commun à tous les vertébrés).
- squelette appendiculaire : squelette des membres et qui sont accrochés au squelette zonal par des ceintures qui rattachent les membres au corps.

I)- Le squelette céphalique
A- le neurocrâne
C’est ce qui protège le cerveau et les organes sensoriels. La différenciation du crâne commence par la formation du plancher => plaque basilaire.


Chez les agnathes et les chondrichtyens
Il va se constituer une voûte cartilagineuse qui va former le toit du crâne
Chez les vertébrés osseux ce plancher va constituer des os de cartilage .La voûte crânienne va s’élaborer avec des os de membrane. La construction du crâne commence par le plancher cartilagineux => plaque basilaire .on a un tissu conjonctif. L’ossification du crâne se fait à partir de centre d’ossification pour former des os .Les centres sont homologues chez tous les vertébrés. Chez les poissons osseux, à chaque centre correspond à un os. Plus on monte vers des vertébrés supérieurs, plus les centres vont fusionner donc le nombre d’os du crâne va diminuer. Chez l’homme, l’os sphénoïde résulte de la fusion de 14 centres d’ossification ce qui correspond à 14 os bien distinct chez les poissons. Il existe, chez amniotes (reptiles, oiseaux, mammifères) de chaque côté du crâne des dépressions appelées des fosses temporales .Elles vont renforcer le crâne, supporter les mâchoires et délimiter des orbites (cavité de l’œil), et vont aussi servir d’endroit pour les muscles masticateurs. On a plusieurs types de crâne selon la disposition et le nombre :
- Type anapside => sans fosses temporale comme chez les tortues.
- Type diapside => 2 fosses placées l’une au dessus de l’autre comme chez les reptiles et les oiseaux.
- Type synapsides => 1 seule fosse inférieur comme chez les mammifères.
B- le squelette viscérale ou splanchnocrâne
C’est le squelette de la partie inférieur de la tête, avec le cou, les mâchoires et les fentes branchiales (animaux aquatiques).
Chez les agnathes

Chez les gnathostomes
On a 7 arcs viscéraux. Ils ont une mâchoire qui provient d’une différenciation morphologique et fonctionnelle de la 1ère paire d’arcs viscéraux.
Arc n° 1 = arc mandibulaire. Il se compose de 2 parties : le palacto-carré pour la mâchoire supérieurs et le cartilage de Meckel pour la mâchoire inférieure
Arc n° 2 = arc hyoïdien qui se compose de 3 os vers le ventre : hyomandibulaire, le cératohyal (= l’os hyoïde avec une liaison impaire) et le basihyal. A l’arrière, on a 5 arcs branchiaux identiques qui soutiennent 5 fentes branchiales. Chaque arc est composé de 4 pièces plus une pièce médiane pour la jonction.

Chez les poissons cartilagineux = sélaciens
Le squelette viscérale est primitif .La 1ère fente branchiale s’ouvre mais n’est pas fonctionnelle car il n’y a pas de branchies. On a donc l’apparition d’un évent .L’os hyoïde participe à l’articulation de la mâchoire.
Chez les poissons osseux = téléostéens
On a une ossification chez l’adulte. On a l’acquisition d’os de membrane, et ces os ont tendance à s’intégrer au crâne de façon à ce que l’ensemble du squelette va se solidariser avec le neurocrâne. Seul la mâchoire inférieure (mandibule) va rester mobile. L’arc mandibulaire (le palacto-carré) va donner par ossification endochondrale :
- un carré qui assure l’articulation de la mâchoire
- un palatin
- 3 os ptérygoïdes
Ces os vont se joindre à des os dermiques (os de membrane)
- un maxillaire
- un prémaxillaire
- un jugal
La mâchoire inférieure est constituée de cartilage de Meckel .on a plusieurs centre d’ossification dermique qui vont donner un angulaire et un dentaire.
L’arc hyoïdien va donner deux os : l’hyomandibulaire et le symplectique .Le cératohyal va donner 5 os. A partir de cette ossification, chez les poissons osseux, il va avoir une extension ostérolatérale = l’opercule qui est une branchie de protection. Les 5 arcs branchiaux, vont donner chacune 5 os.

L’hyomamdubulaire assure le mouvement de la mâchoire et ce mouvement s’appelle la suspension hyostylique.
Chez les tétrapodes
La respiration devient une respiration pulmonaire. Cette respiration modifie le squelette branchial pour se réduire et donner d’autres os pour une autre fonction (= fonction de l’audition, os du larynx). On aura une modification de l’articulation de la mâchoire.
Chez les amphibiens – les batraciens

Le carré devient un élément essentiel. L’hyomandibulaire n’est plus nécessaire, il est dans le neurocrâne et devient un os de l’oreille moyenne avec ne cavité tympanique et un tympan= la columelle. C’est la suspension auto stylique.
Chez les reptiles
Les reptiles inférieurs comme les lézards et les serpents. Le carré va rester mobile par rapport au crâne ce qui va permettre une ouverture de la mâchoire plus importante. Il n’y a pas de tympan et ni de cavité tympanique .La columelle s’appuie sur le carré dons les vibrations se transmettent directement ce qui donne à ces animaux une ouï très performante.
Les reptiles supérieurs comme les crocodiles. Le carré est soudé au crâne. Pour la fois, on a un palais et une voûte palatine ce qui va constituer le plafond de la cavité buccale. On aura une séparation des fosses nasales de la cavité buccale. L’ouverture nasale est très en arrière dans la bouche. L’animal peut donc manger et respirer en même temps.

Chez les mammifères

On a l’intégration d’une partie de la mâchoire pour former 3 osselets de l’oreille moyenne :
- hyomandibulaire = l’étrier (rose)
- le carré = enclume (vert)
- l’articulaire = marteau (rouge)
L’oreille moyenne se trouve derrière la paroi du tympan et est constitué de 3 osselets et dans la cavité tympanique avec l’oreille interne qui a pour but d’amplifier les sons. Le reste de l’arc hyoïdien forme l’os hyoïde = os du larynx.
Ex : les chats peuvent ronronner grâce à cet os mobile. Les lions peuvent rugir grâce à cet os qui s’ouvre en 2.
L’arc branchiale n°1 va donner les cartilage du larynx. Les cartilages supérieurs et inférieurs proviennent du 2ème arc branchial. Le reste de branchies va régresser avec la disparition de la respiration branchiale. On va avoir de nouveaux organes : une mâchoire, un palais et une oreille. On va avoir une réduction :
- les reptiles et les mammifères = 2 paires d’arcs branchiaux
- les oiseaux = 1 paire
- les batraciens = on distingue 2 catégories
 présence de queue = les urodèles, on aura 3 paires
 absence de queue = anoure comme les grenouilles, on aura 4 paires.
L’évolution du splanchnocrâne se fait avec l’évolution de la respiration. Le reste est donc récupéré pour soutenir le larynx et dans la phonation dont 1,2 dans l’addition.

II)- Le squelette axial
Il est constitué de la colonne vertébrale qui a donné son nom aux vertébrés. Quand il n’y a pas de colonne mais un axe de soutien =>c’est la corde chez les vertébrés les moins évolués. La corde n’est pas métamérisée, on a des tissus de soutien qui sont des tissus nerveux mais elle a un tissu conjonctif résistant en une seule pièce. L’évolution de la corde donne des vertèbres ce qui va donner aux vertébrés une plus grande souplesse, mobilité grâce aux segments métamérisés.
Métamérisation : il y a une construction segmentaire à partir des coelomates. Quand le mésoderme est compact on a des acoelomates. Mais quand on a des cavités qui se forment on a des coelomates .Le coelome se créée par la multiplication du corps. Les premiers coelomates sont des annélides => vers avec des anneaux de même structure. C’est ce qu’on appelle la métamérie .Tous les animaux sont métamérisées. Chez les vertébrés, il reste des segmentations au niveau du système nerveux et les vertèbres.
Chez certains animaux où il y a une corde volumineuse et qui est entourés de vertèbres, comme chez certains poissons cartilagineux primitif (=esturgeon) .Les vertèbres sont constituées de pièces juxtaposées qui entoure cette corde volumineuse. De chaque côté du tube nerveux, on a le mésoderme fragmenté. Les vertèbres sont constituées à partir des pièces dorsales de mésodermes et de somites qui apparaissent qui apparaissent à partir de la fragmentation du mésoderme. Les somites sont à l’origine des muscles et du squelette des vertèbres.

1ère division : un somite se sépare en deux pour donner un sclérotome (=>squelette) et un myotome (=> muscles).

2ème division : un sclérotome va se fragmenter en deux anneaux de 4 pièces :
Les pièces de devant = interdorsale et interventrale
Les pièces de l’arrière = basidorsale et basiventrale
Cela donne 4x2 = 8 pièces qu’on appelle 8 arcualies.
Une vertèbre se construit à partir du basidorsale/ basiventrale de n et de l’interdorsale/ interventrale de n+1.

Les vertèbres vont pouvoir se construire avec 8 pièces mais pas du même somite. Les basiventraux viennent s’articuler avec les côtes. On a une pièces impaire qui vient se rajouter = neuripine.

Squelette aspondyle de l’esturgeon
Les éléments sont indépendants les uns des autres. Les vertèbres ont une position intersegmentaire ce qui permet au structure métamérisés de sortir entre deux vertèbres se sont les nerfs rachidiens.
Chez les poissons téléostéens
On a u corps vertébral qui va remplacer la corde. La vertèbre caudale (de la queue) se compose de chaque côté d’un arc neural (= fusion de la neuripine de du basidorsale) pour entourer la moelle épinière. L’arc symétrique émal qui entoure l’aorte. La corde est en phase de disparaître. Chez l’homme, on a des surfaces d’articulations (vertèbres/vertèbres et côtes/ vertèbres). La moelle épinière est au centre. La colonne vertébrale peur avoir différents types de vertèbres, vue de profil :

Evolution : Chez les agnathes, il n’y a que la corde et pas de vertèbres.
Chez les poissons cartilagineux = chondrichtyens, il y a deux grands groupes :
- esturgeons = vertèbres apondyles
- sélaciens = toutes les pièces vertébrale + la colonne qui entoure la corde .La vertèbre est amphicèle.
Chez les poissons osseux, l’ossification soude les différentes pièces vertébrales. Dans les cloisons des muscles se développent des os dermiques qui sont des arrêtes .La force nécessaire pour soutenir le corps est réduite et la propulsion se fait par des ondulations latérales de tout le corps et provoquées par la contraction des muscles = colonne doit être élastique. Les vertèbres sont quasiment toutes identiques (50 à 80 vertèbres), on distingue 2 régions sur la colonne vertébrale :
- région troncale = région du tronc
- région caudale
Chez les quadrupèdes, la colonne va changer de fonction, le corps est soutenu par la colonne (=suspendue) => effort considérable à cause de l’apesanteur. Les membres sont encrés dans la colonne grâce aux ceintures. On a une soudure complète des différentes pièces et ossification. La corde disparaît à partir des batraciens.
Chez les mammifères, on a des vertèbres platycoele. Selon la morphologie, on aura divisé la colonne en 4 ou 5 parties :
- région cervicale : chez les amniotes entre le début on a les deux premières vertèbre l’atlas et l’axis qui permettent la rotation d’avant/arrière et d’ouest/est.
- Région thoracique : les côtes sont développées et protègent les organes vitaux
- Région lombaire ou troncale : les cotes sont rudimentaires.
- Région sacrée ou pelvienne : va donner le sacrum chez les oiseaux et les mammifères .Les vertèbres se soudent et s’articulent avec le bassin.
- Région caudale : zone avec des vertèbres et des muscles uniquement. Cette région soudée donne l’urostyle chez les batraciens, le croupion chez les oiseaux, le coccyx chez les mammifères. Les vertèbres se soudent sauf chez les animaux avec une queue mobile et un arc émal ou les vaisseaux sanguins vont jusqu’au bout de la queue. Verticalement, le sternum est une partie plate apparaît à partir des batraciens tétrapodes mais il n’est pas relié aux côtes. Chez les amniotes il est relié aux côtes. Chez ceux qui volent (oiseaux, chauves-souris), on a un bréchet.