La Ossification endochondrale et l'ossification intramembraneuse sont les 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.
On l'appelle endochondrale car 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.
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.
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 les soi-disant «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 formeront le périchondre qui entoure le squelette cartilagineux..
Initialement, 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 sont formés aux extrémités des épiphyses osseuses par un mécanisme similaire à celui de l'ossification des diaphyses, mais ils ne forment pas le collier 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..
L'ossification endochondrale est accomplie par sept processus qui sont décrits ci-dessous.
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 hypertrophie puis meurent et la matrice cartilagineuse se calcifie.
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..
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.
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..
Les ostéoclastes commencent à former des «trous» dans la collerette osseuse sous-périostée à travers lesquels pénètre ce qu'on appelle le bourgeon ostéogène. Ce dernier est composé de cellules ostéoprogénitrices, de cellules hématopoïétiques et de vaisseaux sanguins. Cela initie la calcification et la production osseuse..
Histologiquement, le cartilage calcifié se colore en bleu (basophile) et l'os calcifié en rouge (acidophilus). Les cellules ostéoprogénitrices donnent naissance à des ostéoblastes.
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..
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.
Ce processus de croissance dure plusieurs années avant d'être terminé et au cours du processus, l'os est constamment remodelé.
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