OSSIFICATION ENDOCHONDRALE: HISTOLOGIE ET PROCESSUS - ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE - 2025

L' ossification endochondrale et l' ossification intramembraneuse sont deux mécanismes de formation osseuse au cours du développement embryonnaire. Les deux mécanismes donnent naissance à un tissu osseux histologiquement identique.

L'ossification endochondrale nécessite un plâtre cartilagineux et constitue le mécanisme d'ossification de la plupart des os longs et courts du corps. Ce processus de formation osseuse se déroule en deux étapes: 1) un modèle miniature de cartilage hyalin est formé; 2) le cartilage continue de croître et sert de squelette structurel pour la formation osseuse. Le cartilage est réabsorbé lorsqu'il est remplacé par de l'os.

Représentation graphique de la structure du cartilage hyalin (Source: Kassidy Veasaw via Wikimedia Commons)

On l'appelle endochondrale parce que l'ossification se produit de l'intérieur vers l'extérieur, pour la différencier de l'ossification périchondrale qui se produit de l'extérieur (du périchondre) vers l'intérieur.

L'ossification signifie la formation osseuse. Cette formation osseuse est produite par l'action des ostéoblastes qui synthétisent et sécrètent la matrice osseuse, qui est ensuite minéralisée.

L'ossification commence à un site du cartilage appelé centre d'ossification ou noyau osseux. Il peut y avoir plusieurs de ces centres qui fusionnent rapidement pour former un centre d'ossification primaire à partir duquel l'os se développera.

Histologie

Chez le fœtus, dans la région où se forme l'os, un modèle de cartilage hyalin se développe. Le cartilage hyalin est formé par la différenciation des cellules mésenchymateuses. Il contient du collagène de type II et est le plus abondant dans le corps. À partir de ce cartilage, une ossification se produit.

Formation de cartilage

Dans les régions où le cartilage doit être formé, les cellules mésenchymateuses sont regroupées et modifiées, perdant leurs extensions et devenant arrondies. C'est ainsi que se forment les centres de chondrification. Ces cellules se transforment en chondroblastes, sécrètent une matrice et se retrouvent piégées, formant ce que l'on appelle les «trous».

Les chondroblastes entourés de matrice qui forment les lacunes sont appelés chondrocytes. Ces cellules se divisent et, au fur et à mesure qu'elles sécrètent la matrice, elles se séparent, formant de nouvelles lacunes et par conséquent, générant une croissance du cartilage.

Ce type de croissance se produit de l'intérieur vers l'extérieur et est appelé croissance interstitielle. Les cellules mésenchymateuses qui entourent le cartilage se différencient en fibroblastes et vont former le périchondre qui entoure le squelette cartilagineux.

Formation osseuse

Au début, le cartilage se développe, mais ensuite les chondrocytes au centre hypertrophie, accumulent du glycogène et forment des vacuoles. Ce phénomène réduit les partitions matricielles, qui à leur tour se calcifient.

C'est ainsi que le processus de formation osseuse commence à partir d'un centre d'ossification primaire qui, par un processus séquentiel, remplace le cartilage qui est réabsorbé et l'os se forme.

Les centres secondaires d'ossification se forment aux extrémités des épiphyses osseuses par un mécanisme similaire à celui de l'ossification des diaphyses, mais ils ne forment pas le collet osseux.

Dans ce cas, les cellules ostéoprogénitrices qui envahissent le cartilage de l'épiphyse se transforment en ostéoblastes et commencent à sécréter la matrice, qui finit par remplacer le cartilage de l'épiphyse par de l'os.

Processus d'ossification endocrinienne

- Principaux processus

L'ossification endochondrale est accomplie par sept processus qui sont décrits ci-dessous.

Formation de cartilage hyalin

Un modèle de cartilage hyalin recouvert d'un périchondre est formé. Cela se produit dans l'embryon, dans la région où l'os se développera plus tard. Certains chondrocytes hypertrophient puis meurent, et la matrice cartilagineuse se calcifie.

Le centre principal d'ossification est formé

La membrane médiane de la diaphyse est vascularisée dans le périchondre. Dans ce processus, le périchondre devient le périoste et les cellules chondrogéniques deviennent des cellules ostéoprogénitrices.

Formation d'un collier osseux

Les ostéoblastes nouvellement formés synthétisent la matrice et forment un collier osseux juste en dessous du périoste. Ce collier empêche la diffusion des nutriments vers les chondrocytes.

Formation de cavités médullaires

Les chondrocytes au centre de la diaphyse qui s'étaient hypertrophiés, ne recevant pas de nutriments, meurent et dégénèrent. Cela laisse des vacuoles vides confluentes au centre des diaphyses qui forment alors les cavités médullaires de l'os.

Le bourgeon ostéogène et l'apparition de la calcification

Les ostéoclastes commencent à former des «trous» dans le collet osseux sous-périosté à travers lesquels pénètre le bourgeon dit ostéogène. Ce dernier est composé de cellules ostéoprogénitrices, de cellules hématopoïétiques et de vaisseaux sanguins. Cela démarre la calcification et la production osseuse.

Formation d'un complexe composé de cartilage et d'os calcifié

Histologiquement, le cartilage calcifié se colore en bleu (basophile) et l'os calcifié en rouge (acidophilus). Les cellules ostéoprogénitrices donnent naissance à des ostéoblastes.

Processus de croissance osseuse (Source: travail dérivé: Chaldor (discussion) Illu_bone_growth.jpg: Fuelbottle via Wikimedia Commons)

Ces ostéoblastes forment la matrice osseuse qui se dépose dans le cartilage calcifié, puis cette matrice nouvellement formée est calcifiée et à ce moment le complexe de cartilage calcifié et d'os est produit.

Processus de résorption

Les ostéoclastes commencent à résorber le cartilage calcifié et le complexe osseux à mesure que l'os sous-périosté s'épaissit, se développant dans toutes les directions au sein de la diaphyse. Ce processus de résorption augmente la taille du canal médullaire.

L'épaississement de la collerette osseuse sous-périostée se développe vers les épiphyses et, petit à petit, le cartilage des diaphyses est complètement remplacé par de l'os, ne laissant le cartilage que dans les épiphyses.

- Centres d'ossification secondaires

1- Ici commence l'ossification des épiphyses. Cela se produit de la même manière que dans le centre primaire d'ossification, mais sans former l'anneau osseux sous-périosté. Les ostéoblastes déposent la matrice sur le cartilage calcifié.

2- L'os se développe dans la plaque épiphysaire. La surface articulaire de l'os reste cartilagineuse. L'os se développe à l'extrémité épiphysaire de la plaque et de l'os est ajouté à l'extrémité diaphysaire de la plaque. La plaque épiphysaire cartilagineuse demeure.

3- À la fin de la croissance osseuse, le cartilage de la plaque épiphysaire ne prolifère plus. La croissance se poursuit jusqu'à ce que l'épiphyse et la tige rencontrent l'os consolidé, remplaçant le cartilage de l'épiphyse par de l'os.

Ce processus de croissance dure plusieurs années avant d'être terminé et, ce faisant, l'os est constamment remodelé.

Références

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