COMPOSITION CHIMIQUE DES OS

Elle est la même pour tous les animaux supérieurs, abstraction faite de la moelle qui est surtout formée de graisse.

Sous le nom de tissus collagènes, on comprend le tissu conjonctif ordinaire sous toutes ses formes, les os et l'ivoire des dents ; quelles que soient leurs différences physiques, ils sont chimiquement constitués par une substance identique, la substance collagène. Celle qui est extraite des os a reçu le nom d'osséine. Chez l'embryon, les os étant cartilagineux renferment de la substance chondrigène. Le tissu osseux résulte de l'union de l'osséine avec des substances minérales consistant principalement en phosphates de calcium. On peut isoler ces deux parties organiques et inorganiques, soit en traitant l'os par un acide, soit en le calcinant. Dans les deux cas, la partie restante conserve la forme et la structure de l'os.

L'union delà substance collagène avec les sels minéraux constituet-elle une véritable combinaison chimique ? La question n'est pas tranchée ; ce qui est certain, c'est qu'un rapport assez constant existe entre la quantité de substance organique et de substance minérale des os ; bien plus, les différents principes inorganiques se trouveraient dans des proportions assez constantes l'un par rapport à l'autre.

Sur 100 parties d'os débarrassé soigneusement de la moelle, il y a environ 22 parties d'eau et 78 parties de substances solides. Ces dernières renferment 65 p. 100 de corps inorganiques et 35 p. 100 de corps organiques (surtout de l'osséine). Les substances inorganiques sont en majeure partie du phosphate de chaux, 84 p. 100. 11 y a environ 1 p. 100 de phosphate de magnésie, du carbonate de chaux 5,0 p. 100, puis un peu de CPCa et de FPCa (1 à 2 p. 100).

L'âge a peu d'influence sur la composition centésimale des substances inorganiques ; les substances organiques sont plus abondantes chez les jeunes sujets. Quant à la fragilité relative des os des vieillards, elle ne tient pas à des changements dans la composition chimique, mais à l'agrandissement des aréoles osseuses. Le sexe n'a aucune influence sur la constitution des os. En est-il de même d'autres conditions, de l'alimentation? J. Guérin, après avoir pensé que l'allaitement prolongé était la cause efficiente du rachitisme (1), annonçait en 1838, à l'Académie de médecine, qu'il avait produit cette maladie chez le chien par le sevrage prématuré et une nourriture composée de pain et de viande. Ce n'est pas le cas de rapporter

(I) Gaz. méd. de Paris, 1838, t. VI, p. 332.

PÉRIOSTE. 0

ici ses expériences, celles de Chossat, Milne-Edwards, Bibra, Friedleben, L. Tripier; on les trouvera résumées dans l'intéressante thèse de Dufourt (1). On peut en conclure que la privation de sels calcaires se traduit par un appauvrissement de l'os en chaux. L'animal soumis à l'inanition minérale puise dans son squelette, comme dans une réserve, la chaux dont il a besoin pour entretenir la nutrition de ses tissus.

On s'est avancé plus loin encore dans cette voie, et l'on a cherché si, en substituant aux sels calcaires, dans l'alimentation, des sels tels que ceux d'alumine, de magnésie, de strontiane, on parviendrait à substituer ces bases à la chaux dans le tissu osseux. Roussin, Papillon, Kônig ont pensé que cela était possible.

Malgré les résultats contradictoires obtenus par Heitzmann, L. Tripier (2), Haubner, J. Tessier, il semble que l'influence de l'acide lactique, sinon celle de tous les acides, absorbé soit par la méthode sous-cutanée, soit par la méthode intestinale, est indubitable. On obtient une diminution sensible des principes minéraux du tissu osseux.

Les recherches de Dufourt l'amènent à conclure que les maladies qui troublent profondément l'équilibre d'assimilation et de désassimilalion, comme la phtisie, la dothiénentérie, la cachexie cardiaque, n'ont pas d'action sur la composition intime des os. La même conclusion est applicable à la grossesse en général, toutes réserves étant faites pour les cas bien démontrés où les accouchées et les nourrices sont devenues ostéomalaciques.

Dans les affections du système nerveux central ou périphérique, les résultats sont positifs ; on obtient toujours, par la section des nerfs, une diminution plus ou moins considérable de la matière inorganique chez les jeunes animaux.

S 2. — Structure des os et de leurs éléments constitutifs : tissu osseux, moelle, périoste, cartilage (3).

PÉRIOSTE.

Le périoste est une membrane fibro-élastique qui recouvre toute la surface de l'os, à l'exception des endroits revêtus de cartilage.

Son épaisseur et son adhérence à l'os sous-jacent sont variables

(1) Contribution à l'élude de la composition du tissu osseux dans différents états généraux morbides. Thèse Lyon, 1882.

(2) Rachitisme, Dict. encyctop. des se. méd., L. Tripier. Du diabète phosplialique . Thèse de Paris, 1877, J. Teissier.

(3) Pour plus de détails on consultera le remarquable et récent ouvrage de M. le professeur Renaut.

suivant les régions et suivant lage du sujet. Épais chez l'enfant, mince et atrophié chez le vieillard, il se détache plus facilement au niveau des diaphyses des os longs que sur les os courts, et les saillies apophysaires. Vers les régions épiphysaires il est très adhérent soit par les insertions tendineuses, soit par la pénétration dans l'os de vaisseaux, de nerfs, et de fibres conjonctives (libres de Sharpey). La face interne en rapport avec l'os fournit à la nutrition et à l'accroissement de celui-ci ; sa face externe recouverte par des plans musculaires, aponévrotiques ou conjonctifs, est quelquefois doublée d'une muqueuse (fibro-muqueuse). A l'état adulte le périoste est formé de deux couches souvent sans limites nettement accusées. La couche externe superficielle (fibreuse) est constituée par des faisceaux conjonctifs orientés suivant diverses directions; de préférence longitudinaux dans les os longs ; des fibres élastiques; des vaisseaux abondants et des nerfs.

La couche interne renferme des fibres connectives plus déliées et surtout des éléments cellulaires arrondis appliqués immédiatement sur l'os, nombreux chez l'enfant, très rares chez l'adulte. C'est le blastème sous-périostal, la couche ostéogène d'Ollier.

Vaisseaux et nerfs constituent des réseaux à mailles irrégulières dont les ramifications généralement voisines pénètrent dans l'os sous-jacent. Cependant Kôlliker, Czermak ont décrit des filets nerveux propres au périoste : des corpuscules de Pacini auraient été observés au niveau des apophyses transverses des première et deuxième vertèbres cervicales, à l'extrémité postérieure de la première côte, et à différents endroits des épiphyses des os longs.

Schwalbe, en 1876, avait considéré comme étant des canaux Lymphatiques, les espaces conjonctifs du périoste. Budge admit (1877), comme nous le verrons, des vaisseaux se continuant avec les gaines périvasculaires des canaux de Havers.

La moelle est une substance demi-fluide que l'on rencontre dans toutes le-s cavités de l'os : canal médullaire, aréoles du tissu spongieux, canaux vasculaires de certaine dimension.

La plupart des canaux de Havers de moyen ou de petit calibre en sont dépourvus.

Elle se présente sous trois aspects différents : lu rouge ou fœtale ; 2° jaune ou graisseuse; 3° gélatineuse ou grise.

Les proportions variables de la graisse et des vaisseaux sont la cause de cette variété de coloration.

Chez le fœtus et le jeune enfant la couleur ro>ir/c tient à la ricbesse

TISSU OSSEUX

vasculaire et à l'absence de graisse. Chez l'adulte on ne rencontre de moelle rouge que dans les épiphyses, les vertèbres, les eûtes.. Partout ailleurs la moelle est jaune. La forme gélatineuse se rencontre dans les os du crâne et dans les os de la face en voie de développement.

La moelle est constituée : 1° par une charpente de tissu conjonctif servant de support à des vaisseaux et à des nerfs; 2° par divers éléments cellulaires et un liquide interstitiel,

1° La trame conjonctive forme un réseau extrêmement délié, plus épais quelquefois en certains points, mais jamais condensé sous forme de membrane médullaire interne, comme l'admettaient les anciens. Le tissu conjonctif accompagne les vaisseaux, et en dehors d'eux forme un réseau assez lâche de fibrilles entre-croisées avec cellules fixes étoilées.

2° Éléments cellulaires. — Les plus nombreux sinon les plus importants sont :

a. Les cellules adipeuses, identiques à celles du tissu cellulaire. Kolliker admet de plus de la graisse libre sous forme de granulations.

b. Les médullocelles (Robin) d'après Ranvier, Rizzozero et Moral ne sont autre chose que des cellules lymphatiques.

c. Les cellules à noyaux bourgeonnants, plus volumineuses que les médullocelles, ont été décrites par Rizzozero; elles sont caractérisées par les bosselures de leurs noyaux. Ces cellules peuvent renfermer plusieurs masses nucléaires isolées ou reliées par des filaments protoplasmiques.

d. Les cellules à noyaux multiples ou myéloplaxes décrites par Robin sont formées de masses protoplasmiques mullinucléées. On les désigne encore sous le nom de plaques à noyaux multiples ou de cellules-mères de la moelle des os. On les trouve, chez les enfants, dans les parties spongieuses qui avoisinent les cartilages.

Quelles relations existent entre ces divers éléments? On peut supposer que les médullocèles dérivent des cellules à noyaux bourgeonnants. Ces dernières proviennent peut-être des myéloplaxes.

TISSU OSSEUX

Le tissu osseux est essentiellement constitué par des cellules (cellules osseuses) munies de prolongements étoiles, contenues dans une substance fondamentale formée par l'union intime de l'osséine avec des sels calcaires. La cavité occupée par la cellule osseuse a reçu le nom d'ostéoplaste ; les diverticules qui en partent celui de canalicules osseux. Enfin des canaux vasculaires destinés à assurer

la nutrition du tissu parcourent la substance de l'os. Nous étudierons successivement : les canaux vasculaires, la substance fondamentale, les cellules, cavités et canalicules osseux.

1° Canaux vasculaires. — Ou les rencontre partout, jusque dans les travées les plus délicates du tissu spongieux, à l'exception des lames papyracées de l'unguis, de l'ethmoïde, du palatin. Désignés sous le nom de canaux de Havers ils se montrent différemment orientés suivant les axes des os. Sur la coupe transversale de la diaphyse d'un os long ils apparaissent comme les trous d'un crible : sur une coupe longitudinale ils sont parallèles à l'axe et ont une forme tubulée. Çà et là quelques canaux obliques ou transversaux les relient les uns aux autres.

Le diamètre de ces canaux varie de 9 à 100 [/. ; dans la substance compacte on en trouve de trois à quinze par millimètre carré; dans la substance spongieuse, il n'en existe que dans les lamelles, et encore en petit nombre.

Dans les os plats la plupart des canaux sont parallèles à la surface de l'os; dans les os courts leur distribution est fort irrégulière.

A part les canaux de Havers contenus au centre d'un système de lamelles, il existe d'autres canaux vasculaires dépendant de la formation osseuse périostique et désignés sous le nom de canaux de Volkmann, ou de canaux perforants. Us ne sont pas accompagnés de lamelles osseuses et traversent simplement celles qu'ils rencontrent sur leur passage. On les observe dans le système lamellaire périphérique, dans les systèmes interne, intermédiaire : ils forment un système réticulé à mailles lâches.

Tous ces canaux vasculaires précités viennent s'ouvrir d'une part à la surface extérieure de l'os, d'autre part dans la moelle; les canaux de Havers présentent des terminaisons en culs-de-sac en divers endroits; quant aux canaux de Volkmann, à part leurs points d'aboutissement périphérique et central, on peut les voir communiquer avec les canaux de Havers.

2° Substance fondamentale. — La substance fondamentale se présente sous une forme lamelleuse concentrique. Les lamelles épaisses de 4 à 10 sont formées de fibrilles réunies ou non par un ciment; certaines d'entre elles contiennent des fibres conjonctives (fibres de Sharpey) et des fibres élastiques; c'est pourquoi Kolliker distingue deux variétés de substance fondamentale : 1° la substance lamelleuse proprement dite; 2° la substance fibro-lamelleuse.

Sur une coupe transversale de la diaphyse d'un os long, on voit la substance fondamentale se répartir de la manière suivante (fig. 3) :

1° Un système lamellaire périphérique; sous-périostique ou fonda-

TISSU OSSEUX. 13 mental externe, entourant complètement l'os et cela d'une façon continue, a ;

2° Un système lamellaire central, péri-médullaire ou fondamental interne, b;

3° Dans l'intervalle de ces deux systèmes apparaissent les orifices

des canaux de Havers entourés chacun

Fig. 3 (d'après Ranvier). Fig. 4 (d'après Leydig).

ces qui ont habituellement une forme triangulaire, polygonale, se trouvent les systèmes intermédiaires ou interstitiels, d.

L'étude du développement nous apprendra que parmi les intermédiaires, les uns sont d'origine périostique, les autres réprésentent des vestiges d'anciens systèmes de Havers en partie détruits par le travail de remaniement incessant qui s'effectue dans l'os jusqu'à son développement complet.

Dans les épiphyses et dans les os courts le système fondamental externe est habituellement très mince.

L'opinion la plus répandue, mais non admise cependant par tous les histologistes, estque la substance fondamentale est constituée par de fines fibrilles groupées en fascicules accolés les uns aux autres pour former les lamelles. Nous renvoyons aux traités d'histologie pour l'étude détaillée de ce point intéressant de la structure de l'os.

Nous avons dit que certaines lamelles contenaient des fibres conjonctives, fibres de Sharpey, appelées aussi fibres perforantes : elles se rencontrent exclusivement dans les systèmes intermédiaires d'origine périostique. Leur direction est fort irrégulière, qu'il s'agisse d'un

os long ou plat; elles apparaissent surtout nombreuses dans les points du squelette recouverts par le périoste et donnant insertion à des fibres tendineuses ou aponévrotiques. On ne sait si elles sont toutes calcifiées ou si seulement certaines d'entre elles sont imprégnées de sels calcaires. Quant aux fibres élastiques, constantes dans les os longs, elles accompagnent les libres de Sharpey et sont de même origine.

3° Cellules. Cavités osseuses. — Sur une coupe d'os sec, on aperçoit une foule de petits corps noirs, à périphérie pourvue de prolongements délicats communiquant les uns avec les autres. Ce sont les cavités osseuses ou ostéoplasles. De forme lenticulaire, ovoïde, ils offrent une foule de canalicules irradiés, dont les anastomoses, la disposition sont variables, comme celles des cavités dont ils émanent.

Dans les systèmes de Havers, les ostéoplastes sont agencés en courbes concentriques; les canalicules émanés de la courbe la plus interne vont s'ouvrir dans le canal de Havers, ou bien s'anastomosent avec les canalicules voisins.

Ceux qui sont les plus périphériques communiquent avec les canalicules des systèmes de Havers, ou intermédiaires voisins, ou bien encore rentrent, par un trajet récurrent, dans leur propre système.

Les ostéoplastes, plus rares dans les systèmes intermédiaires, affectent une disposition analogue.

Ranvier a décrit, sous le nom de confluents lacunaires, certaines fentes qui existent dans les divers systèmes de lamelles, et qu'il regarde comme des ostéoplastes atrophiés.

Les cellules osseuses sont logées dans les ostéoplastes. On tend à admettre qu'elles en remplissent la cavité, et s'anastomosent par les prolongements qu'elles envoient dans les canalicules (Chevassu. Renaut, Heitzmann, Zachariades).

Cette disposition a une importance évidente au point de vue de la circulation plasmatique.

Nous rappellerons que la conception de la cellule osseuse était toute différente pour Yirchow, et tenait à une erreur d'interprétation. Ses soi-disant cellules obtenues en dissociant un os traité par des acides dilués étaient constituées par une certaine couche de substance fondamentale immédiatement adjacente à la cavité de l'ostéoplaste et des canalicules, couche plus résistante aux réactifs.

Cette coque de substance fondamentale ainsi différenciée est tout à fait comparable à la capsule d'une cellule cartilagineuse ; c'est une capsule osseuse.