Cours : L'appareil de soutient : le squelette

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Introduction

Ensemble de pièces rigides articulées entre elles. Chez les vertébrés actuels, le squelette est un endosquelette. Chez les plus anciens disparus, (comme certain poisson) on trouvait un exosquelette très développé. On trouve de nos jours encore quelque espèce à exosquelette, comme la tortue.

I) Formation et structure générale

Issu du mésoblaste, en particulier du mésenchyme squeletogène primaire.Deux grands mode de fabrication du squelette :Remarque : chez les cyclostomes et les poissons cartilagineux, l’endosquelette reste sous forme de cartilage.

II) Etude des différentes composantes

1 Le squelette axial

1.1 Les vertèbres

L’embryon présente un axe de soutient : la chorde. Au cours du développement embryonnaire, cette chorde s’entoure d’un manchon squeletogène. Les vertèbres seront formées à partir de centre d’ossification situés dans se manchon squeletogène qui occupe la région interne des somites.Formation intersegmentaireChaque vertèbre est fixée à 2 masses musculaires différentes.Chaque vertèbre comporte 3 parties :Autre type de vertèbre (pas d'arc hémal) :

1.2 La colonne vertébrale

1.2.1 Vertébrés aquatiques

La poussée d’Archimède soutient leur corps, cela permet d’avoir une colonne vertébrale souple, très flexible (ondulation latéral du corps pour la nage). Les vertèbres peuvent être très nombreuse (400chez les requins).On reconnaît deux zones :- Zone caudale- Zone troncale

1.2.2 Vertébrés tétrapodes

Ils doivent tenir leur corps, ce qui se fait grâce à un renforcement de la colonne vertébrale.Chez les mammifères, il y a :- 7 vertèbres cervicale (1ère : Atlas, 2ème : Axis)- Zone sacrée, avec le sacrum formé de 5 vertèbres soudées entre elles et à l’os du bassin- Zone caudale, nombre de vertèbre varie selon les mammifères, maximum 50, minimum 4, c’est l’homme, avec 4 vertèbres soudées entre elles, ce qui forme le coccyxVertèbres vu de dessus :

2 Le squelette céphalique

2.1 Le neurocrâne

neurocrâne = squelette qui protège le cerveau (caractéristique des vertébrés)La première ébauche chez l’embryon est une plaque cartilagineuse, qui apparaît sous l’ébauche de l’encéphale.Figure 1 : Les capsules olfactives et optiques vont se souder à la plaque basilaire. Chez certain vertébré, le neurocrâne a gardé la structure de base. On note l’apparition d’une voute cartilagineuse, qui recouvre le cerveau et qui s’appelle le chondrocrâne.Cette structure se retrouve chez les lamproies et les poissons cartilagineuxChez les vertébrés osseux, deux phénomènes :- ossification enchondrale de la plaque basilaire- Formation d’os dermique autour du cerveau. Cette voute dermique est strictement nouvelle, ce n’est pas une ossificationdu chondrocrâne !Le neurocrâne est formé de plusieurs os soudés entre eux.

2.2 Le splanchnocrâne

Sa fonction primitive est de supporter l’appareil respiratoire branchial. Cet appareil est disposé au niveau du pharynx. Au niveau du pharynx s’ouvre les fentes branchiales qui permettent la circulation de l’eau entre l’intérieur et l’extérieur du pharynx.Le splanchnocrâne est constitué d’arcs viscéraux.- La première paire : Arc mandibulaire constitué dorsalement du cartilage palato carré, et ventralement du cartilage de Meckel. - Paire numéro 2 : Arc hyoïdien, dorsalement constitué de pièces squelettiques : le hyomandibulaire.- Paire numéros 3,4,5,6,7 : ce sont les arcs branchiaux.Cela sera peut modifier chez les larves d’amphibiens et les poissons, mais pas chez les tétrapodes.On peut alors noter certains axes d’évolutions :- Réduction de la taille des arcs mandibulaire, ils subissent une ossification enchondrale. Le cartilage palato carré devient alors l’os carré, et le cartilage de Meckel devient l’os articulaire.- Des os de membranes sont nouvellement formés, et tendent à s’intégrés au crâne. On les appelle l’os maxillaire pour la mâchoire supérieure, et l’os dentaire pour la mâchoire inférieure.- On observe chez les tétrapodes, une réduction de la taille et du nombre des arcs branchiaux. Le splanchnocrâne sert alors d’appareil de soutien de la langue et du larynx.

2.3 Evolution de la mâchoire inférieure

Chez les mammifères : on constate que :- L’hyomandibulaire : l’étrier- L’os carré: l’enclume- L’os articulaire: le marteau► Ces structures sont des organes homologues : ont la même origine embryonnaire, et leur fonction peut être identique ou différente.

2.4 Evolution du crâne

Type de crâne caractéristique :- Typeanapside : Pas de fosse temporal. C’est le type de crâne des reptiles primitif, et des tortues (chélonien)- Type diapside : Deux fosses temporales, observées chez les dinosaures, aujourd’hui chez les crocodiles, oiseaux, et la majorité des reptiles actuels.- Type synapside : une fosse temporale basse, chez les mammifères avec la plupart du temps, fusion entre la fosse temporale et orbite Il existe les Euryapsides, qui présentent une paire de fosse temporale haute, on trouve cela chez les reptiles primitifs aquatiques disparus.Tendance évolutive : Chez les primates, augmentation du volume crânien, réduction de la longueur du museau, un os plat qui sépare la cavité nasale de la bouche : le palais.

3 Le squelette zonal

Squelette des membres : on trouve au maximum deux paires de membres chez les vertébrés (0chez cyclostome, 1 chez les mammifères marins).Les membres sont reliés au squelette par des ceintures.- Pour les membres antérieurs : ceinture pectorale (ou scapulaire)- Pour les membres inférieurs : ceinture pelvienne (ou abdominale)On distingue deux types de membres :- le ptérygium (nageoire)- le chiridium (membre marcheur)

3.1 Le ptérygium

Il présente différents degrés de complexité : les plus complexes sont chez les poissons cartilagineuxLa nageoire est plus simple chez les téléostéens, avec entre autre l’absence des rayons cartilagineux

3.2 Le chiridium

La position des trois segments évolue selon les vertébrés.Les segments :- le Stylopode- le Zeugopode- L’Autopode

3.3 Type de locomotion :

Plantigrade : l’ensemble de l’autopode est posé (ex : homme, ours, rats…)Digitigrade : Sur les doigts (félidés, canidés)Onguligrade : marche sur l’ongle : - Artiodactyle : 2 doigts (ex : vache)- Périssodactyle : 1 doigt (ex : rhinocéros)

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Florent


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