Croissance des membres

Chaque membre supérieur et inférieur se développe initialement sous la forme d'une petite protubérance appelée bourgeon de membre, qui apparaît sur le côté latéral de l'embryon précoce. Le bourgeon de membre supérieur apparaît vers la fin de la quatrième semaine de développement, le bourgeon de membre inférieur apparaissant peu après (Figure 8.20).

Figure 8.20 Embryon à sept semaines Des bourgeons de membres sont visibles chez un embryon à la fin de la septième semaine de développement (embryon issu d'une grossesse extra-utérine). (source : Ed Uthman/flickr)

Initialement, les bourgeons de membres sont constitués d'un noyau de mésenchyme recouvert d'une couche d'ectoderme. L'ectoderme à l'extrémité du bourgeon de membre s'épaissit pour former une crête étroite appelée crête ectodermique apicale. Cette crête stimule le mésenchyme sous-jacent à proliférer rapidement, produisant la croissance du membre en développement. Au fur et à mesure que le bourgeon de membre s'allonge, les cellules situées plus loin de la crête ectodermique apicale ralentissent leur taux de division cellulaire et commencent à se différencier. De cette manière, le membre se développe le long d'un axe proximal-distal.

Au cours de la sixième semaine de développement, les extrémités distales des bourgeons de membres supérieurs et inférieurs s'étendent et s'aplatissent en forme de palette. Cette région deviendra la main ou le pied. Les zones du poignet ou de la cheville apparaissent ensuite comme une constriction qui se développe à la base de la palette. Peu après, une seconde constriction sur le bourgeon de membre apparaît au futur site du coude ou du genou. Au sein de la palette, des zones de tissu subissent une mort cellulaire, produisant des séparations entre les doigts et les orteils en croissance. Toujours au cours de la sixième semaine de développement, le mésenchyme au sein des bourgeons de membres commence à se différencier en cartilage hyalin qui formera des modèles des futurs os des membres.

La croissance précoce des bourgeons de membres supérieurs et inférieurs positionne initialement les membres de sorte que les régions qui deviendront la paume de la main ou la plante du pied sont orientées médialement vers le corps, le futur pouce ou le gros orteil étant tous deux orientés vers la tête. Au cours de la septième semaine de développement, le membre supérieur tourne latéralement de 90 degrés, de sorte que la paume de la main fait face antérieurement et que le pouce pointe latéralement. En revanche, le membre inférieur subit une rotation médiale de 90 degrés, amenant ainsi le gros orteil sur le côté médial du pied.

Ossification des os appendiculaires

Tous les os des ceintures et des membres, à l'exception de la clavicule, se développent par le processus d'ossification endochondrale. Ce processus commence lorsque le mésenchyme au sein du bourgeon de membre se différencie en cartilage hyalin pour former des modèles cartilagineux des futurs os. À la douzième semaine, un centre d'ossification primaire sera apparu dans la région de la diaphyse (tige) des os longs, initiant le processus qui convertit le modèle cartilagineux en os. Un centre d'ossification secondaire apparaîtra dans chaque épiphyse (extrémité élargie) de ces os à un stade ultérieur, généralement après la naissance. Les centres d'ossification primaire et secondaire sont séparés par la plaque épiphysaire, une couche de cartilage hyalin en croissance. Cette plaque est située entre la diaphyse et chaque épiphyse. Elle continue de croître et est responsable de l'allongement de l'os. La plaque épiphysaire est conservée pendant de nombreuses années, jusqu'à ce que l'os atteigne sa taille adulte finale, moment auquel la plaque épiphysaire disparaît et l'épiphyse fusionne avec la diaphyse. (Recherchez du contenu supplémentaire sur l'ossification dans le chapitre sur le tissu osseux.)

Les petits os, tels que les phalanges, ne développeront qu'un seul centre d'ossification secondaire et n'auront donc qu'une seule plaque épiphysaire. Les grands os, tels que le fémur, développeront plusieurs centres d'ossification secondaires, avec une plaque épiphysaire associée à chaque centre secondaire. Ainsi, l'ossification du fémur commence à la fin de la septième semaine avec l'apparition du centre d'ossification primaire dans la diaphyse, qui s'étend rapidement pour ossifier la tige de l'os avant la naissance. Les centres d'ossification secondaires se développent plus tard. L'ossification de l'extrémité distale du fémur, pour former les condyles et les épicondyles, commence peu avant la naissance. Des centres d'ossification secondaires apparaissent également dans la tête fémorale à la fin de la première année après la naissance, dans le grand trochanter au cours de la quatrième année, et dans le petit trochanter entre 9 et 10 ans. Une fois ces zones ossifiées, leur fusion avec la diaphyse et la disparition de chaque plaque épiphysaire suivent une séquence inversée. Ainsi, le petit trochanter est le premier à fusionner, au début de la puberté (vers 11 ans), suivi du grand trochanter environ 1 an plus tard. La tête fémorale fusionne entre 14 et 17 ans, tandis que les condyles distaux du fémur sont les derniers à fusionner, entre 16 et 19 ans. La connaissance de l'âge auquel les différentes plaques épiphysaires disparaissent est importante lors de l'interprétation des radiographies prises chez les enfants. Étant donné que le cartilage d'une plaque épiphysaire est moins dense que l'os, la plaque apparaîtra sombre sur une image radiographique. Ainsi, une plaque épiphysaire normale peut être confondue avec une fracture osseuse.

La clavicule est le seul os du squelette appendiculaire qui ne se développe pas par ossification endochondrale. Au lieu de cela, la clavicule se développe par le processus d'ossification intramembraneuse. Au cours de ce processus, les cellules mésenchymateuses se différencient directement en cellules productrices d'os, qui produisent directement la clavicule, sans d'abord fabriquer un modèle cartilagineux. En raison de cette production précoce d'os, la clavicule est le premier os du corps à commencer l'ossification, les centres d'ossification apparaissant au cours de la cinquième semaine de développement. Cependant, l'ossification de la clavicule n'est pas complète avant l'âge de 25 ans.

Troubles de...

Le système appendiculaire : le pied bot congénital

Le pied bot, également connu sous le nom de talipes, est un trouble congénital (présent à la naissance) de cause inconnue et constitue la déformation la plus courante du membre inférieur. Il affecte le pied et la cheville, provoquant une torsion du pied vers l'intérieur à un angle aigu, comme la tête d'un club de golf (Figure 8.21). Le pied bot a une fréquence d'environ 1 naissance sur 1 000, et est deux fois plus susceptible de survenir chez un enfant de sexe masculin que chez une enfant de sexe féminin. Dans 50 % des cas, les deux pieds sont affectés.

Figure 8.21 Pied bot Le pied bot est une déformation courante de la cheville et du pied présente à la naissance. La plupart des cas sont corrigés sans chirurgie, et les personnes affectées grandiront pour mener une vie normale et active. (source : James W. Hanson)

À la naissance, les enfants atteints de pied bot ont le talon tourné vers l'intérieur et l'avant-pied antérieur tordu de sorte que le côté latéral du pied est orienté inférieurement, généralement en raison de ligaments ou de muscles de la jambe attachés au pied qui sont raccourcis ou anormalement tendus. Ceux-ci tirent le pied dans une position anormale, entraînant des déformations osseuses. D'autres symptômes peuvent inclure une flexion de la cheville qui soulève le talon du pied et une voûte plantaire extrêmement haute. En raison de l'amplitude de mouvement limitée du pied affecté, il est difficile de placer le pied dans la position correcte. De plus, le pied affecté peut être plus court que la normale, et les muscles du mollet sont généralement sous-développés du côté affecté. Malgré l'apparence, ce n'est pas une condition douloureuse pour les nouveau-nés. Cependant, elle doit être traitée tôt pour éviter des douleurs futures et une altération de la capacité de marche.

Bien que la cause du pied bot soit idiopathique (inconnue), les preuves indiquent que la position fœtale dans l'utérus n'est pas un facteur contributif. Des facteurs génétiques sont impliqués, car le pied bot a tendance à être familial. Le tabagisme pendant la grossesse a été lié au développement du pied bot, en particulier dans les familles ayant des antécédents de pied bot.

Auparavant, le pied bot nécessitait une chirurgie extensive. Aujourd'hui, 90 % des cas sont traités avec succès sans chirurgie grâce à de nouvelles techniques de plâtre correctif. La meilleure chance de guérison complète exige que le traitement du pied bot commence au cours des 2 premières semaines après la naissance. Le plâtre correctif étire doucement le pied, ce qui est suivi par l'application d'un plâtre de maintien pour garder le pied dans la bonne position. Cet étirement et ce plâtrage sont répétés chaque semaine pendant plusieurs semaines. Dans les cas graves, une intervention chirurgicale peut également être nécessaire, après quoi le pied reste généralement dans un plâtre pendant 6 à 8 semaines. Une fois le plâtre retiré après un traitement chirurgical ou non chirurgical, l'enfant devra porter une attelle à temps partiel (la nuit) pendant une durée pouvant aller jusqu'à 4 ans. De plus, des exercices spéciaux seront prescrits, et l'enfant devra également porter des chaussures spéciales. Une surveillance étroite par les parents et le respect des instructions postopératoires sont impératifs pour minimiser le risque de rechute.

Malgré ces difficultés, le traitement du pied bot est généralement réussi, et l'enfant grandira pour mener une vie normale et active. De nombreux exemples de personnes nées avec un pied bot qui ont mené des carrières réussies incluent Dudley Moore (comédien et acteur), Damon Wayans (comédien et acteur), Troy Aikman (quarterback trois fois vainqueur du Super Bowl), Kristi Yamaguchi (médaillée d'or olympique en patinage artistique), Mia Hamm (double médaillée d'or olympique en football) et Charles Woodson (vainqueur du trophée Heisman et du Super Bowl).