CHAPITRE PREMIER

Modes d'ossification.

Nous examinerons maintenant les phénomènes de développement qui président à la substitution du squelette osseux au squelette cartilagineux. A quelle époque les premières modifications apparaissent-elles? Sont-elles les mêmes chez les divers mammifères? L'évolution se fait-elle aveclaméme rapidité chez tous?

Nous verrons en outre qu'il y a production*d'os dans certaines parties privées de tissu cartilagineux. La marche de l'ossification différant dans les deux cas, nous décrirons chacun en particulier.

A. Ossification enchondrale, — La production de la substance fondamentale des os et des ostéoplastes dans les segments cartilagineux préexistant aux os de même forme, ne se fait pas d'un coup. Il y a une série de phénomènes successifs marqués par des différences d'aspect de caractères chimiques, et de modifications cellulaires amenant peu à peu la substitution de l'os au tissu cartilagineux.

Nous n'allons pas donner une description détaillée de la marche de ces phénomènes, ni traiter un certain nombre de points controversés (1).

(1) Pour les détails voyez Ch. Robin. Sur les conditions de Vostéogénie avec ou sans cartilage préexistant (J. de VAnat. et de la FhysioL, 1864). Id. — Article Os, ~ Dictionn. encyclop.

Pouchet et Tourneux. Histol. humaine, p. 428.

Ciidial. Analomie générale, t. 1, p. 355.

Nous n'indiquerons que les faits qu'il est indispensable de connaître pour déterminer la période dans laquelle se trouve tel segment cartilagineux, comparé aux segments voisins.

La série des modifications physiques et chimiques, ainsi que l'évolution des cellules qui aboutissent à l'ossification peuvent s'observer très facilement sur une même préparation. En effet, les mêmes segments cartilagineux sont atteints de haut en bas et dans un certain ordre, de façon qu'une coupe en long qui passe par les phalanges et le métacarpe comprendra les diverses phases de l'ossification. Examinons par exemple une pareille coupe pratiquée sur un métatarsien et l'un de ses doigts chez un embryon de cabiai de 4''°' de long.

Nous commencerons par l'examen de la deuxième phalange qui a une longueur de 0""",75. Elle est en entier cartilagineuse; mais tandis que ses extrémités sont simplement transparentes, comme le cartilage hyalin ordinaire, le milieu de la diaphyse présente une réfringence beaucoup plus considérable : c'est une tache laiteuse à la lumière réfléchie, mais claire, brillante, quand on l'examine à la lumière transmise. Observée à un grossissement plus fort, elle présente des chondroplastes d'un volume considérable, leur diamètre atteint de 0^"^,020 à 0^°^,030, tandis qu'aux extrémités de la phalange les cavités cartilagineuses n'ont qu'un diamètre de 0°^°',004, à0°''',008. Celles-ci ne contiennent le plus souvent qu'une seule cellule cartilagineuse; les chondroplastes du centre, au contraire, sont remplies d'une ou de plusieurs cellules en pleine voie de segmentation, fixant moins fortement les réactifs colorants que les premières. Dans le cartilage non modifié, les chondroplastes sont très régulièrement disposés les uns à côté des autres, et séparés par des intervalles réguliers de substance fondamentale, n'atteignant que O'^^'jOOâ à Oj'^^OOS. Dans le point central, les cloisons de substance fondamentale se sont élargies surtout dans le sens longitudinal de la diaphyse, de façon à figurer des colonnes parallèlesentrelesquelleslescellulescartiiagineuses sont superposées, | et séparées par des cloisons transversales beaucoup plus minces i que les cloisons longitudinales. De là l'aspect des séries linéai- ^ res figurées par les chondroplastes dans les cartilages au début de l'ossification. Pour caractériser les modifications subies par le j centre de la deuxième phalange, nous dirons qu'il est à l'état de f

prolifération, ou mieuxkl'état chondroïde, expression employée par Broca {Bulletin de la Société anatom, Paris, 1852, p. 77). Certains auteurs se sont servis du terme de cartilage sérié (Ranvier, Traité technique, p. 436) qui est vrai pour les os longs, mais qui ne dépeint plus l'aspect qu'offrent les os courts du tarse et du carpe. Les segments carpiens d'un enfant de cinq ans, par exemple, présentent un point d'ossification central; la partie ostéoïde est entourée partout d'une zone de O^^'jSOO à 0°"°400, à l'état chondroïde, dans laquelle on voit, au milieu (le la substance fondamentale, des groupes arrondis de 1 à 3 et i chondroplastes. Chaque chondroplaste , atteint 0""",040 à 0°"",050 et contient jusqu'à 5, 6 et 7 cellules cartilagineuses.

Si de la deuxième phalange, nous passons à la première du même foetus, nous constatons que sa longueur est de 1°'°',25 ; le centre de sa diaphyse est occupé par un point foncé, n'atteignant pas toute l'épaisseur du segment et ayant un diamètre longitudinal de 0™°'^40. Il est formé par des traînées opaques circonscrivant des aréoles et contenant des chondroblastes anguleux et hérissés de pointes.

Cette apparence opaque provient du dépôt de sels calcaires, sous forme de granulations dans la substance fondamentale cartilagineuse et déterminant ainsi la disposition connue sous le nom de cartilage de calcification ou de tissu ostéoïde (Broca, loc. cit.), marquant le second stade de l'ossification enchondrale.

Aux limites du point ostéoïde, on remarque que les traînées opaques s'avancent plus ou moins dans les cloisons transparentes d'une couche chondroïde de 0°''°,2, à O'^'^jS, qui le sépare constamment du cartilage fœtal non modifié des extrémités du segment.

En passant ensuite à l'examen du métatarsien du même rayon digital, on voit que celui-ci a une longueur de 2°"°, 820 et offre les divers états suivants : les extrémités sont à l'état de cartilage fœtal, la supérieure longue de 0°^,80, et Tinférieure de O^^^^jGO, la diaphyse intermédiaire est occupée par un point d'ossification à l'état ostéoïde d'une étendue de 0'°"',880, et séparée de chaque côté du cartilage fœtal des extrémités par une couche chondroïde de 0"'",120.

La portion ostéoïde est limitée latéralement par une lame, qui vue dans la glycérine se présente comme un tissu transparent

parsemé d'espaces foncés et radiés. C'est la zone hyaline de substance osseuse entourant d'un vrai manchon ou \irole osseuse la portion ostéoïde et contenant les ostéoplastes radiés. En colorant au picro-carmin, la substance osseuse de la zone hyaline se colore en rouge intense et les cavités osseuses radiées montrent la forme anguleuse des cellules osseuses qui envoient des prolongements dans les canalicules radiés. Les deux faces interne et externe sont tapissées par une rangée de cellules polyédriques d'un diamètre de 0^^,015 à O'^^jOlS, contenant un noyau ovoïde atteignant jusqu'à 0"°*,010 et 0"''^,01â.

Ces éléments, dits ostéoblastes, sont granuleux et fortement colorés en rouge par le picro-carmin. A partir de F un des côtés du métatarsien, vers le milieu de ce dernier, on voit, en outre, une tache teinte en rouge par le picro-carmin s'étaler au centre de la portion ostéoïde. En l'examinant à un plus fort grossissement, on remarque que c'est une anse vasculaire traversant le périoste, arrivant au centre de la portion ostéoïde et envoyant des prolongements vasculaires vers l'extrémité supérieure et inférieure du point ostéoïde. Partout où se trouvent les vaisseaux, ils sont accompagnés d'éléments particuliers, dits médullocelles colorés vivement en rouge par le picro-carmin. Les vaisseaux sont précédés de lamelles hyalines, teintes en rouge par le picro-carmin et partant de la virole osseuse périphérique, limitant ainsi des travées osseuses avec une rangée d'ostéoblastes sur leurs faces. Par l'envahissement progressif de ces derniers, les prolongements osseux s'étendent dans la portion ostéoïde et déterminent ainsi des cavités, contenant une anse vasculaire et des médullocelles, et tapissées d'ostéoblastes à la périphérie.

C'est ainsi que se fait, au centre, la production des lamelles osseuses avec ostéoblastes, aux dépens de la portion ostéoïde; mais au fur et à mesure de cet envahissement, les travées de cette dernière s'étendent sous forme de stalactites dans le cartilage chondroïde et celui-ci gagne de plus en plus le voisinage des extrémités articulaires.

On voit donc que bientôt la diaphyse tout entière sera constituée par des cavités ou alvéoles osseux. Plus tard les cloisons osseuses formant ces alvéoles s'agrandissent et disparaissent, étant remplacées par la mœlle osseuse du canal médullairm

tandis que Tos formant la diaphyse résultera de l'envahissement progressif des ostéoblastes, tapissant la surface externe de la virole osseuse (oss. dite sous-périostique).

Grâce à cette ossification progressive, les extrémités cartilagineuses se réduisent de plus en plus ; les unes s'ossifient directement par l'extension du point d'ossification primitif, les autres ne s'ossifient que par la production d'un point d'ossification indépendant du primitif. Dans ce dernier cas, la diaphyse et l'épiphyse restent séparées par une couche plus ou moins épaisse de cartilage diaphysaire, dit le cartilage synchondral (1). Tel est l'état des divers segments squelettiques (métatarse, première phalange, deuxième phalange) chez le fœtus de cochon d'Inde de 4^*"^ de long. On se convainc^ par cet examen, que l'ossification procède de haut en bas, qu'elle est à un stade d'autant moins avancé qu'on s'éloigne davantage de la racine du membre.

Une étude analogue faite sur des fœtus de porc de 8^™ de long, de lapin de 6<="^de long, de mouton de lO^'" , etc., donnera des résultats semblables. La marche de l'ossification est la même partout, sauf des différences de volume portant sur les chondroblastes et les ostéoblastes. Elle consiste essentiellement en une substitution de l'os aux cartilages de même forme.

Jusqu'ici nous n'avons pas parlé de la troisième phalange ; l'ossification y procède-t-elle de la même façon que dans les segments que nous venons de décrire ?

Cruveilhier, d'après Ch. Robin(ir^ Os. Die, Encyclop,, p. 41), a montré le premier que pour l'homme, le point d'ossification apparaît sur la phalange unguéale du gros orteil à l'extrémité même du cartilage et non au milieu de la phalangette.

Louge et Mer (Sur l'ossification de la phalange unguéale chez l'homme et le singe [Mémôire Soc, Biologie, 1875, et Compt, rendus, 1875), étudiant l'ossification de la phalangette chez l'homme et le singe, ont trouvé qu'autour de l'extrémité calcifiée de la phalangette, il se forme une lame de substance osseuse qui la coiffe en forme de dé à coudre ou de calotte s'étendant davantage du côté plantaire. Cette lame osseuse proviendrait de l'ossification directe du tissu lamineux embryonnaire, con-

(1) Voy Ch. Robin. Art. Os, p. 30. Pict. Endop. des Sciences méd.

cl usion adoptée par Pouchet et Tourneux {Histolog. humaine^ p. 446, 1878).

L'année suivante, E. A. Schâfer et Dixey {Proceedings of the royal Society of London, vol. XXX), puis Dixey, ibidem, 1880, n° 227, ont insisté de nouveau sur le même fait. D'après ces auteurs, Fossification sous-périostique débute à la pointe de la troisième phalange, puis elle est suivie delà calcification du bout terminal de la phalangette cartilagineuse, La partie de la phalange qui supporte Fongle est formée par l'ossification souspériostique et ne provient pas de l'ossification enchondrale. Reprenant cette étude non seulement chez l'homme, mais chez les autres mammifères, voici ce que nous avons observé sur les divers embryons de solipèdes, de ruminants, de rongeurs, de carnassiers que nous avons examinés à ce sujet.

L'état du squelette digital est le suivant sur un embryon d'âne de S^^ de long. Le centre de la diaphyse de la première phalange est à l'état de cartilage chondroïde ; la deuxième phalange n'est formée que de cartilage fœtal dans toute sa longueur. Quant à la troisième phalange, qui a une longueur de l'^n^,900, elle est formée dans sa portion interne par un cône cartilagineux triangulaire sur une coupe longitudinale et parallèle à la face antérieure et postérieure. Sa base est représentée par l'extrémité articulaire, et son sommet est terminé en pointe inférieurement. La phalangette est, en bas, à l'état ostéoïde dans une longueur de 0™"^,600 tandis que le reste de la tige est cartilagineux.

La pointe est coiffée par une calotte osseuse épaisse, au milieu, de 0°^"^,060, dont se détachent en se recourbant en haut des prolongements osseux sous forme de lames, La lame dorsale s'étend en haut sur une longueur de 0™'",840; la lame plantaire arrive en haut à un niveau moins élevé, mais dépasse en avant la tige cartilagineuse de 0'^"^,200. La lame plantaire offre latéralement deux prolongements de 0"'™,480 et se présente, sur une coupe transversale, sous forme d'une plaque très large, située en arrière de la tige cartilagineuse de la troisième phalange, qui est entourée sur les côtés et en avant par la lame dorsale sous forme d'anneau osseux (fig, 24, 31, 57).

Celui-ci est formé de substance osseuse se colorant en jaune orangé par le picro-carmin (au sortir du liquide de MuUer) et

i contenant des cavités radiées ou ostéoplastes, dont chacun renferme un ostéoblaste teint en rouge. A la périphérie de cette calotte osseuse s'étend une zone de 0™'",020 d'épaisseur, transparente, colorée en rouge vif et la séparant de toutes parts du tissu lamineux embryonnaire. Dans cette zone marginale, on voit des ostéoblastes de O^^'jOlS, à 0°'™,015, pourvus d'un noyau de 0°'°',004, à 0°'"',006. Ils sont situés et comme inclus dans des cavités formées par des trabécules ou prolongements de substance homogène colorés en rose par le picro-carmin. Ceux-ci partent de la substance osseuse constituant la calotte et s'irradient vers la périphérie. lis forment, en s'anastomosant en arcades très élégantes avec les voisins, des mailles contenant chacune un ou un plus grand nombre d'ostéoblastes.

Au delà de cette zone, on passe directement à du tissu lamineux offrant des éléments embryo-plastiques ordinaires.

La zone marginale de la calotte osseuse est formée par une substance, a^^elée préosseiise (Ch. Robin et Hermann. De Vossific. des Cornes caduques et persistantes des ruminants. Comptes rendus, 6 mars 1882, et Journal de T Anat . et de la Physiologie, 1882), que ses caractères chimiques et physiques distinguent de la substance fondamentale du tissu lamineux. C'est de l'osséine formée avant le dépôt des granulations calcaires et circonscrivant les ostéoblastes. Plus tard les sels calcaires l'envahissent sous forme de traînées ou d'aiguilles. Ce que les auteurs avaient décrit sous le nom d'ossification directe aux dépens du tissu lamineux, n'est que l'ossification par substance préosseuse, différant de l'ossification enchondrale en ce que l'osséine apparaît avec ses propriétés, avant les sels calcaires. A l'extrémité des phalangettes, la substance préosseuse forme une couche épaisse de 0™°',020 environ, tandis que sur les bois ou cornes pleine's des cervidés mâles et de la columelle ou axe osseux des cornes épidermiques des autres ruminants, elle prolonge, selon MM. Ch. Robin et Herrmann, Tos naissant sur une longueur et une épaisseur de 1 ou 2 centimètres ou plus chez les premiers; delà 4°"° ou environ chez les seconds.

Telle est l'origine de l'os dans cette portion terminale de la troisième phalange ; il ne résulte nullement, comme on l'a cru, de l'ossification directe du tissu lamineux. C'est un cas particulier de la loi énoncée par MM. Ch. Robin et Herrmann {loc. cit.,

p. 21 S), en ces termes : « Partout où l'os n'est pas précédé d'un c( cartilage de même forme, il est précédé par la substance <c préosseuse. » Les os du crâne du fœtus^ du maxillaire supérieur, des cornes des cervidés sont des exem.ples analogues de ce mode d'ossification.

La tige cartilagineuse, formant primitivement toute la phalangette et dont la partie externe est déjà à l'état ostéoïde, s'ossifiera au contraire par ossification enchondrale, comme les autres phalanges. C'est là, la raison de la forme différente de la phalange unguéale examinée soit à l'état cartilagineux, soit à l'état osseux. Nous verrons plus tard comment de la tige cartilagineuse terminée en pointe, résulte la forme en fer à cheval de la phalangette chez les solipèdes.

Les faits que nous venons de décrire s'appliquent à tous les animaux que nous avons examinés ; chez l'homme et le singe, Louge et Mer {loc, cit.) l'ont découvert en premier lieu, mais en lui donnant, selon nous, une interprétation erronée. Nous les avons nous-même vérifiés chez les carnassiers (chien, chat), chez le lapin, le cochon d'Inde, le rat, ainsi que chez le porc, les ruminants et les solipèdes. Chez tous ces mammifères la phalangette osseuse résulte de la fusion de deux portions, l'une provenant de l'ossification enchondrale de la troisième phalange cartilagineuse, et l'autre, de la production de substance préosseuse à l'extrémité terminale de ce segment.

Un autre point à signaler, c'est que la calotte de substance préosseuse se produit avant l'ossification enchondrale de la troisième et de la deuxième phalange, tandis que, comme nous l'avons vu, l'apparition des phalanges cartilagineuses suit une marche inverse, la seconde se développant avant la troisième.

C'est de cette façon que se produit le point osseux au centre des pièces longues de la partie terminale des membres (antérieurs et postérieurs), dont l'extension donne lieu à la diaphyse, et suivant les cas, à une extrémité osseuse. On connaît ce point sous le nom de point d'ossification primitif, se faisant dans un cartilage non vasculaire.

Plus tard, une ou deux extrémités de ces segments cartilagineux, ainsi que les pièces carpiennes et tarsiennes s'ossifient également. Mais la marche en est différente à certains égards. Le cartilage commence par devenir vasculaire et c'est le long

des vaisseaux sanguins qui le sillonnent que débutent les modifications physiques et chimiques annonçant la disparition du squelette primitif. On connaît ces points d'ossification sous le nom de points complémentaires. Ils apparaissent comme il suit: autour des vaisseaux ainsi produits, la substance fondamentale cartilagineuse prend une plus grande transparence, les chondroplastes s'agrandissent en tous sens, les cellules cartilagineuses se segmentent. Mais les cloisons de substance fondamentale qui limitent les chondroplastes, ont à peu près la même épaisseur partout et déterminent, en se rencontrant à angles plus ou moins aigus, des aréoles qui contiennent un plus ou moins grand nombre de cellules cartilagineuses en prolifération : on voit donc que, bien que les cellules cartilagineuses ne soient pas rangées en série, nous sommes au stade d'évolution que nous avons désigné sous le nom de cartilage chondroïde.

Les taches claires de l'état chondroïde apparaissent dans les épiphyses et dans les os courts, tous deux vasculaires au centre du cartilage. Elles se réunissent, se chargent de granules calcaires, par suite deviennent opaques, et passent ainsi à l'état ostéoïde. Mais tout au pourtour du point ostéoïde et à une certaine distance de ce dernier, on aperçoit un plus ou moins grand nombre de taches claires, à l'état ciiondroïde, qui annoncent que les modifications évolutives précédant l'ossification, s'étendent vers la périphérie.

Mais notons que ce n'est pas là un point d'ossification différent, mais simplement le début de l'envahissement du cartilage par l'ostéogénèse. C'est sans doute pour n'avoir point tenu compte de ces divers stades précédant l'ossification que Serres(l) Rambaud et Renaut (2) ont trouvé, à l'encontre de la plupart des auteurs et de ce que nous avons observé nous-même, plusieurs points d'ossification dans les épiphyses et dans les os courts, là où il n'en existe réellement qu'un seul.

Hâtons-nous cependant d'ajouter, que nous avons rencontré quelquefois et nous le signalerons à l'occasion, deux points d'ossification complémentaires bien nets dans certains segments, alors que les segments analogues n'en possédaient qu'un

(1) Serres. Des lois de Vostéogénie, Comptes rendus 1819, et Observations sur le développement centripète de la colonne vertébrale, Comptes rendus, 1861.

(2) Rambaud et Renaut. Sur Vorigine et le développement des os, Paris, 1864.

seul. Peut-être pourrons-nous donner plus loin la raison anatoinique de ce fait.