Système squelettique=

• Composé des os et du cartilage.
• Système s’adaptant à l’entraînement physique.
• Un squelette sain est important pour prévenir les blessures liées au sport et les problèmes de santé majeurs comme l’ostéoporose.

Tissu osseux =

• Tissu dynamique et vivant, en constante évolution.
• Un adulte en bonne santé recycle 5 à 7% de sa masse osseuse chaque semaine.

Remodelage osseux =

Comprend :

• La dégradation de l’os (processus de résorption).
• La formation de nouvel os (processus de dépôt).

Rôle important pour :

• La régulation du taux de calcium sanguin.
• Le remplacement d'un vieil os par un nouvel os.
• La garantie de l'intégrité du système squelettique.

Masse et forme des os =

Dépend :

• Du stress.
• Du degré de contrainte qui leur est imposé.

Plus les os sont sollicités par une charge mécanique pendant l'activité physique plus ils augmentent en volume et en masse.

L’adaptation des os aux changements de charge mécanique est décrit par la loi de Wolff.

Fonctions structurelles =

• Support rigide.
• Protection des organes vitaux.
• Locomotion.

Fonctions physiologiques =

• Formation de cellules sanguines (hématopoïèse dans la moelle osseuse).
• Rôle dans la fonction immunitaire (site de formation des globules blancs).
• Réserve dynamique pour le calcium et le phosphate.

Essentiels pour la conduction nerveuse du cœur et des muscles, la coagulation du sang, la formation d’énergie.

1.Structure des os :

Les os sont constitués de deux types de structures osseuses, en proportions variables selon chaque os.

La partie minérale est composée essentiellement de phosphate de calcium.

Os cortical =

• Os solide et compact.
• Peut-être dense ou lamellaire.
• Constitue environ 80% du squelette.

Os trabéculaire = os spongieux

• Plus poreux que l’os compact.
• Entouré par l’os cortical
• Dans une partie plus centrale et plus profonde que l’os cortical.
• Entoure la moelle jaune.
• Partie riche en cellules conjonctives adipeuses et en éléments sanguins.
• Faible résistance
• En cas de fracture cette partie de l’os s'écrase, se comprime et s'effrite.

Périoste =

• Fine enveloppe conjonctive entourant l’os.
• Richement innervé.
• Richement vascularisé.
• Participe à la croissance et à la cicatrisation des os.
• Source de douleur en cas de lésions.
• Muscles attachés sur le périoste.

2.Contrôle hormonal des os :

• Tous les systèmes interagissent afin de préserver l’homéostasie.
• Mais ces contrôles réciproques peuvent provoquer des résultats inattendus et non désirés.
• La reconstruction permanente des os témoigne de l'interrelation entre fonctions structurelles et fonctions physiologiques de l’os.
• Le calcium est nécessaire pour assurer l'intégrité structurelle de l’os mais aussi pour le bon fonctionnement du cœur, des muscles squelettiques et du système nerveux.
• Seulement 1g environ de calcium est présent dans les fluides corporels contre 1150g environ de calcium dans le tissu osseux.
• Un déséquilibre de ces entraîne une réponse régulatrice hormonale.

Excès de calcium dans le sang :

• Libération de calcitonine par la glande thyroïde.
• Dépôt de calcium dans les os.
• Diminution du taux de calcium dans le sang.

Diminution du taux de calcium dans le sang :

• Libération de parathormone par les glandes parathyroïdes
• Stimulation l'activité des ostéoclaste
• Augmentation du taux de calcium sanguin.

D’autres hormones jouent un rôle important dans la santé du squelette :

les stéroïdes sexuels (œstrogènes et testostérone) :

• Stimulent la formation des protéines nécessaires à la croissance osseuse.
• Responsables de la fermeture de la plaque épiphysaire

Plus particulièrement, les œstrogènes :

• Favorisent la rétention du calcium.
• Agissent comme un agent inhibiteur de la parathormone : la diminution des œstrogènes entraîneune augmentation de la résorption osseuse.
• Après la ménopause, on observe donc une perte du rôle protecteur de l’œstrogène sur le système squelettique.

Toutes ces hormones sont stimulées par d'autres facteurs et notamment par l'activité physique.

3.Mécanotransduction:

L’activité physique augmente les forces mécaniques s’exerçant sur les os.

Cela entraîne des changements physiologiques dans les cellules osseuses, permettant de modeler et de remodeler les os.

Mécanotransduction =

• Processus par lequel un os réagi à une force mécanique exercée sur lui.

Activité physique et force mécanique =

• Activité physique : force mécanique appliquée sur l’os comme une flexion, une déformation.

La flexion provoque :

• Une contrainte de compression.
• Une contrainte de traction.
• Une modification de la pression hydrostatique dans les différentes régions du tissu osseux.
• Cela provoque un mouvement de fluides au sein de ce tissu, et une contrainte de cisaillement, pouvant stimuler une réponse ostéogénique, entraînant la formation d'un nouvel os.

Activité physique et modifications physiologiques =

• Activité physique : provoque des changements dans la physiologie osseuse en quelques minutes.

Cellules osseuses soumises à une charge mécanique : libération de la prostacycline.

• Augmentation des enzymes liées au métabolisme en quelques minutes.
• Augmentation de la synthèse d’ARN 6 à 24h après l'activité.
• Augmentation du collagène et du dépôt de minéraux à la surface de l’os 3 à 5 jours après l’activité.

Adaptation des muscles squelettiques et remodelage =

Dépend de :

• la charge
• du nombre de répétition
• Fait référence à la façon dont la déformation se produit sur une section de l’os.
• de la période de repos
• du nombre de séries
• de la fréquence de l’exercice
• de l’ampleur de la contrainte
• du taux de contrainte
• de la répartition de la charge sur l’os

4.Ostéoporose:

Caractéristiques de l’ostéoporose =

• Affection caractérisée par une fragilité des os, qui augmente leur risque de fractures.
• Due à un déséquilibre entre résorption osseuse et formation osseuse.
• 2 processus contribuant à la régénération de l’os.
• La résorption se produit plus rapidement que la formation ce qui entraîne une perte de « Bone Mineral Density » (BMD).
• Grave problème de santé qui touche une grande partie de la population vieillissante.

Solidité des os =

Déterminée par la densité et par la qualité de ces os.

Sites de fracture =

Les plus courants :

• La hanche.
• La colonne vertébrale.
• Le poignet.

Facteurs déclenchants:

Mode de vie =

• Manque d’activité physique (en particulier les femmes âgées).
• Tabagisme.

Facteurs physiologiques =

• Niveau inadéquat d’œstrogène, lié à un retard des règles, une aménorrhée ou une ménopause précoce.
• Perte rapide de densité minérale osseuse après la ménopause liée à la diminution des niveaux d’œstrogène.

L’exercice contribue à prévenir les fractures en augmentant la force et la coordination musculaire et en diminuant le risque de chute.

Classification des ostéoporoses:

Ostéoporose primaire =

Fracture des vertèbres et du radius

• Type 1 : post-ménopausique de 55-75 ans

Tout le squelette peut être affecté

• Type 2 (sénile) : associée à l’âge sup à 75 ans

Femme préménopausée, d’âge moyen/jeune

• Type 3 : idiopathique

Ostéoporose secondaire :

• Due aux corticoïdes, aux myélomes, aux hyperparathyroïdies, etc.

5.Arthrose:

Définition =

• Dégradation du cartilage et de l’os sous ce dernier, ainsi que des tissus autour de l'articulation.
• Maladie articulaire la plus fréquente surtout chez l'adulte.
• Problème de santé publique, avec des conséquences socio-économiques en termes de prévention primaire, secondaire en santé.

Symptômes =

• Craquements
• Gonflements
• Limitations articulaires
• Douleur au niveau des membres atteints.

Localisation =

• Atteint préférentiellement les genoux, la hanche (articulations porteuses), le rachis, les épaules et les mains.

Apparition des douleurs =

• Douleurs présentes soit au repos soit à l'effort (limitent les capacités physiques)
• Rend de plus en plus difficile la réalisation des activités de la vie quotidienne.
• Contribue à adopter un mode de vie sédentaire, pouvant engendrer des maladies secondaires.
• Risque du déconditionnement à l'effort (conséquences physiques)
• Risques de dépression et d'anxiété (conséquences psychologiques)

Arthrose primaire =

• Apparaît tardivement
• Localisée ou diffuse
• Sans cause précise
• Atteint particulièrement les patients de plus de 50 ans.
• Les femme sont les plus touchées.
• Touche les personnes en surpoids, obèses.
• Au niveau des genoux et des mains principalement.

Arthrose secondaire =

• Apparaît brutalement
• Précoce, sévère
• Avec une cause déterminée
• Traumatisme, surmenage sportif ou professionnel

Le cartilage :

Rôle du cartilage =

• Rôle de glissement des surfaces articulaires = Grâce à la présence de liquide synovial.
• Résiste aux forces de compression et de tension sur les articulations portantes des membres inférieurs.

Différents types de cartilage =

• Cartilage fibreux
• Cartilage élastique
• Cartilage hyalin
• Au niveau des articulations

Caractéristiques du cartilage =

• Tissu avasculaire et non innervé contrairement à l’os.
• Composé de chondrocytes, de chondroblastes et de matrice extra-cellulaire.
• Les chondrocytes sont situés dans des logettes.

Processus arthrosique =

• Déséquilibre de la balance entre dégradation et synthèse de la matrice extracellulaire.
• Perte de la production de liquide synovial.
• Nécessité d’injections d'acide hyaluronique pour fluidifier les mouvements au niveau des articulations.
• Pincement de l'interligne entraînant un contact direct de l’os sur l’os.
• La couche de cartilage qui enveloppe la surface articulaire disparaît.
• Présence d’ostéophytes (surproduction d’os qui n'a pas de fonction particulière) et de géodes quand elles sont suffisamment importantes.

Effets de l’activité physique en prévention primaire =

• Importante pour retarder l’apparition de l’arthrose.
• Surtout l'arthrose du genou, la plus fréquente et la plus handicapante.
• Sujets ayant une activité physique régulière moins sujettes à l'arthrose
• Renforce les muscles entourant les articulations
• Articulations protégées et plus résistantes aux blessures et contraintes.

Effets de l’activité physique en prévention secondaire

• Activité importante également lorsque la maladie est déclarée.
• Partie intégrante de la prise en charge de l’arthrose.
• En dehors des crises, il est recommandé de pratiquer une activité physique

Permet de :

• Renforcer la musculature, de protéger les articulations (avec augmentation progressive dans la durée et dans la difficulté des exercices).
• Préserve l'amplitude et la souplesse des articulations par l'intermédiaire d’étirement passifs pratiquer à une intensité modérée.
• Stimuler la réparation du cartilage.