L’OS ALVÉOLAIRE : Anatomie, Histologie et Physiologie

L’OS ALVÉOLAIRE : Anatomie, Histologie et Physiologie

Introduction

L’os alvéolaire est un tissu conjonctif dur spécialisé, bien que l’un des plus durs du corps humain, il est hautement plastique. Très sensible aux pressions et aux tensions, il s’adapte à la fonction tant quantitativement que qualitativement. D’origine ectomésenchymateuse, et comme tout conjonctif, l’os alvéolaire est doté de cellules responsables de sa synthèse, son apposition et sa résorption, et des cellules immunitaires.

Il n’existe pas de limites anatomique ou histologique entre le corps des maxillaires (os basal) et l’os alvéolaire. C’est la spécificité fonctionnelle qui permet d’individualiser et de caractériser l’os alvéolaire. En effet, l’os alvéolaire fait partie intégrante du système parodontal, c’est-à-dire du complexe d’ancrage péri-radiculaire de la dent : os-desmodonte-cément.

Il se constitue parallèlement à la cémentogénèse. Progressivement, l’apposition osseuse aboutira à la formation des alvéoles. Puis, au fur et à mesure de sa croissance, l’os alvéolaire fera sa jonction avec l’os basal antérieurement formé.

Il constitue une réserve du calcium de l’organisme et montre une sensibilité marquée aux facteurs généraux, aux facteurs locaux agissant sur le métabolisme et la croissance des tissus conjonctifs minéralisés et aux médiateurs de l’inflammation.

La perte d’une ou de plusieurs dents entraîne l’involution et la résorption de la zone alvéolaire concernée.

Définition

On désigne sous le nom d’os alvéolaire ou procès alvéolaire ou os parodontal l’extension des os maxillaires et mandibulaires qui forment et supportent les alvéoles dentaires et maintiennent la dent en place.

C’est au niveau de la paroi osseuse de l’alvéole que les fibres ligamentaires sont insérées, reliant cette paroi au cément radiculaire, lui transmettant les forces intermittentes de l’occlusion dentaire, et lui conférant un rôle essentiel parmi les éléments tissulaires de soutien de la dent.

Il s’agit donc d’une articulation, avec des mouvements possibles (même si ceux-ci sont très réduits). La dent n’est pas soudée à l’os. Avec le cément et le desmodonte, les procès alvéolaires constituent le système d’attache de la dent, véritable unité biologique et fonctionnelle.

Les procès alvéolaires sont des structures qui dépendent des dents. Ils se développent avec la formation et lors de l’éruption des dents et se résorbent largement après leur perte. S’il y a une agénésie, l’os alvéolaire ne se formera pas. Quand la dent n’est plus là, l’os alvéolaire va progressivement se remodeler et se résorber.

Structure Anatomique

L’os alvéolaire est constitué de :

une couche externe d’os compact (la corticale externe) ;
une couche interne d’os compact (la corticale interne) ;
la paroi alvéolaire proprement dite ou la lame cribliforme ;
la limite cervicale de l’os alvéolaire qui constitue la crête marginale ou crête alvéolaire ;
Il présente à décrire en outre les septa inter-dentaires et inter-radiculaires.

Corticales

Les corticales forment les parois externes de l’os alvéolaire, recouvertes par la gencive adhérente, et sont en continuité avec les corticales de la portion basale sans ligne de démarcation sauf au niveau postérieur maxillaire où il existe une ligne assez nette entre les procès alvéolaires et les procès palatins maxillaires. On distingue : la corticale externe (ou vestibulaire) et la corticale interne (buccale).

Ces corticales faites de tissus osseux compact ont une épaisseur variable, elles sont plus épaisses au maxillaire qu’à la mandibule. Leurs épaisseurs croissent de la ligne médiane aux molaires, où elle est maximale. La corticale externe est plus épaisse du côté palatin ou lingual par rapport au côté vestibulaire. Les corticales externes sont perforées par les canaux vasculaires qui sont plus nombreux au maxillaire qu’à la mandibule.

Paroi Alvéolaire

Elle tapisse la cavité alvéolaire qui reçoit les racines, c’est l’alvéole dentaire proprement dite. Les régions apicales des alvéoles maxillaires antérieures sont en relation étroite avec les fosses nasales, celles des dents postérieures mandibulaires avec le canal dentaire inférieur.

Terminologie

Lamina dura : vient de la plus grande radio-opacité aux rayons X, ne reflète ni la densité minérale, ni la structure histologique à ce niveau. Elle résulte du fait que le rayon passe de façon tangentielle sur toute l’épaisseur de l’alvéole. Cependant, la présence à l’examen radiologique d’une lamina dura nette et bien définie semble indiquer une intégrité tissulaire de la paroi alvéolaire à ce niveau.
Lame cribliforme : provient du fait que cet os soit percé de nombreux canaux qui permettent l’accès aux vaisseaux et nerfs, et l’ancrage des fibres de Sharpey.

Crête Alvéolaire

C’est le bord cervical de l’os alvéolaire, elle présente un trajet festonné dont le profil suit le contour anatomique des collets des dents. Elle se trouve à environ 1 mm en deçà de la jonction émail-cément. Avec la sénescence, en raison du ralentissement du métabolisme osseux, la crête alvéolaire a tendance à s’affaisser, entraînant avec elle les structures sus-jacentes : gencive et attache épithéliale.

Son aspect et sa situation dépendent de nombreux facteurs :

La largeur de la dent ;
La position de celle-ci sur l’arcade ;
Le degré d’éruption de la dent ;
La situation de la jonction amélio-cémentaire.

Par exemple, elle est effilée entre les incisives et apparaît presque horizontale entre les molaires.

Septa Inter-dentaire et Inter-radiculaires

Ils comblent les espaces compris entre les corticales et parois alvéolaires ainsi que ceux existant entre les racines des dents. Les septa ont une forme globalement pyramidale avec une pointe cervicale qui varie avec les différentes zones anatomiques : très réduite au niveau incisivo-canin, ils s’élargissent en direction molaire.

La radiographie rétroalvéolaire permet de visualiser les trabéculations osseuses à ce niveau. La densité et la régularité de répartition du réseau trabéculaire sont en relation avec les stimuli physiologiques ou réactionnels du système dentaire : la densité des trabéculations diminue avec la sénescence et dans les zones d’hypofonction. Leur trajet irrégulier peut être un signe de souffrance parodontale.

Caractéristiques de l’Os Sain

Contour

Il suit de façon harmonieuse le collet de la dent avec des saillies correspondantes aux racines et des dépressions longitudinales correspondantes aux espaces inter-radiculaires.

Hauteur

Le sommet de la crête osseuse se situe, chez l’adulte jeune et sain, à 1 mm en dessous du collet anatomique (donc de l’attache épithéliale). Il est influencé par l’alignement des dents, par l’angle de la racine avec l’os ainsi que les forces occlusales.

Épaisseur

Antérieurement, les tables osseuses sont généralement minces laissant peu de place à la partie médullaire de l’os (corticale externe et lamina dura étant très proches). Postérieurement, son épaisseur augmente considérablement. Lorsque les dents sont en position vestibulaire, le rebord osseux est affûté en lame de couteau, mais lorsque les dents occupent une position linguale, la table vestibulaire est plus épaisse et le bord est émoussé et arrondi.

Anomalies Anatomiques

Elles affectent plus fréquemment l’os vestibulaire que lingual, et sont plus courantes sur les dents antérieures. La cause n’est pas évidente, mais on a supposé qu’il s’agissait d’un traumatisme occlusal, contour des racines saillantes, malocclusion ou protrusion combinée à une table osseuse mince.

Fenestration

C’est une zone taillée à l’emporte-pièce au milieu de la table alvéolaire, à ce niveau la surface radiculaire est directement recouverte par la gencive ou la muqueuse alvéolaire.

Déhiscence

Une accentuation importante du feston de la crête alvéolaire la transformant en une véritable échancrure.

Apparence Radiographique

Lamina Dura

Elle apparaît plus opaque dans la région cervicale où son épaisseur vestibulo-linguale est maximale. Les dents jeunes avec apex immature montrent un épaississement de la lamina dura, particulièrement dans les régions apicales. Les incisives inférieures montrent une meilleure vision de la lamina dura due à la proximité des corticales des procès alvéolaires par rapport aux racines.

Corticale

La netteté de la corticale au niveau de la crête est un signe de normalité. Selon Staphn : « il arrive assez souvent que la radiographie ne montre pas nettement la crête alvéolaire, même en présence d’une corticale normale. C’est particulièrement fréquent au niveau de la région incisive inférieure, à cause de la finesse vestibulo-linguale des procès alvéolaires ».

Septum Inter-dentaire / Inter-radiculaire

Celui des septa inter-dentaires et inter-radiculaires est constitué de trabécules de diamètre régulier disposées horizontalement comme les barreaux d’une échelle. L’os spongieux à trabécules nombreuses : beaucoup plus fines, irrégulières, disposées sans direction définie. Le nombre de trabécules diminue avec l’âge ainsi qu’au niveau des dents non fonctionnelles.

Composition du Tissu Osseux

Substance Fondamentale

La matrice extracellulaire représente 92 à 95 % du volume tissulaire. Elle est constituée de 21 % de trame organique, 70 % de minéraux, et 9 % d’eau (varie selon l’âge et le degré de minéralisation). Elle est à l’origine des propriétés mécaniques de l’os grâce à son organisation tridimensionnelle.

Trame Organique

Elle est composée de :

Collagène type I : qui forme 90 % de la portion protéique, et c’est son organisation spatiale qui conditionne en grande partie l’architecture du tissu osseux. Les précurseurs de collagène, synthétisés et sécrétés par les ostéoblastes, se regroupent en fibrilles dans le milieu extracellulaire et guident l’orientation des cristaux minéraux. D’autres types de collagène III, V et X sont présents sous forme de trace.
Ostéocalcine : représente 25 % des protéines non collagéniques de l’os de l’organisme, sa concentration plasmatique parait être un bon reflet de l’ostéo-formation dans l’organisme.
Ostéonectine : notamment dans l’os fœtal.
Carboxyglutamique : (1 à 2 %) qui intervient dans la liaison calcium-protéine.
Complexes phospho-protéiniques et phospho-lipo-protéiniques.
Glycosaminoglycanes : condroïtine-sulfate, et kératane-sulfate.
Glycoprotéines, protéoglycanes et sialo-protéines.
SIBLING et les protéines Gla.

Phase Minérale

L’os compact est plus riche en minéraux que l’os spongieux, on retrouve essentiellement des cristaux de phosphate de calcium dont la majorité se présente sous forme d’hydroxyapatites de calcium tandis qu’une fraction se trouve sous forme de phosphate de calcium amorphe ou de différentes formes cristallines, notamment du phosphate tricalcique. Cet aspect reflète la mobilisation permanente du calcium osseux qui se produit au cours du métabolisme phosphocalcique et qui assure la régulation de la calcémie.

En dehors des phosphates de calcium, la phase minérale de l’os comporte du carbonate de calcium, du phosphate de magnésium, du sodium et différents éléments sous forme de trace (zinc et fer).

Cellules

Ostéoblastes

Les ostéoblastes dérivent des cellules mésenchymateuses ostéoprogénitrices et représentent 4 à 6 % des cellules osseuses. Ils synthétisent et sécrètent les précurseurs de la matrice ostéoïde. Ce sont des cellules mononucléées de forme arrondie, le noyau est excentré, l’équipement intracytoplasmique (ergastoplasme, ribosomes et polyribosomes, appareil de Golgi), responsable de la synthèse protéinique, est abondant et bien développé. Ces organites sont répartis entre le noyau et le pôle sécréteur. Les mitochondries, aux crêtes bien dessinées, sont abondantes. On observe dans le cytoplasme des microtubules, des microfilaments et des vésicules, issues de l’appareil de Golgi, à contenu granulaire ou fibrillaire.

Le début de différenciation des ostéoblastes est annoncé par l’apparition de phosphatase alcaline dans le noyau, ainsi qu’une grande quantité de glycogène dans le cytoplasme. Au stade pré-ostéoblastique, le noyau est hyperchromatique ; et de nombreuses mitoses sont observées. Quand l’ostéoblaste est différencié, l’activité phosphatase décroît brusquement et le glycogène disparaît.

Les ostéoblastes synthétisent :

La molécule de tropocollagène ;
Les mucopolysaccharides de la substance fondamentale ;
L’ostéocalcine et l’ostéopontine qui représentent 50 % des protéines non collagéniques de l’os ;
Et la phosphatase alcaline indispensable à la minéralisation.

Au cours de leur activité, leur pôle sécrétoire peut s’inverser ; dans ce cas, la cellule se trouve incluse dans le tissu osseux qu’elle a contribué à former et devient un ostéocyte.

Ostéocytes

Les ostéocytes dérivent des ostéoblastes et représentent 90 à 95 % des cellules osseuses. Ils sont d’abord inclus dans la matrice ostéoïde, puis secondairement, au fur et à mesure de la minéralisation, dans le tissu osseux proprement dit. Ils sont inclus dans une cavité ou ostéoplaste dont la forme épouse les contours cellulaires. Des canalicules se dégagent de la cavité principale entourant les prolongements ostéocytaires.

Les ostéocytes présentent une forme ovoïde avec un noyau central volumineux. Le développement des organites qui entourent le noyau est variable en fonction de l’activité ostéocytaire. Entre la paroi de l’ostéoplaste et la cellule, se trouve un espace péri-ostéocytaire riche en substance fondamentale matricielle et qui contient quelques fibrilles de collagène.

En raison de leur origine, les ostéocytes s’observent au sein de l’os compact le long des lignes d’apposition osseuse. Les ostéocytes ont deux rôles majeurs :

Agir comme mécanosenseurs du remodelage ;
Réguler l’homéostasie du phosphate.

Ostéoclastes

Ce sont les cellules responsables de la résorption physiologique et pathologique du tissu osseux, issus des monocytes sanguins, qui se différencient en préostéoclastes puis en ostéoclastes. Les ostéoclastes représentent 1 à 2 % des cellules osseuses et ont une durée de vie de deux semaines, ce sont des cellules de forme ovalaire, géantes, mobiles, multinucléées dont le nombre de noyaux peut atteindre 100.

L’ergastoplasme et l’appareil de Golgi sont dispersés dans le cytoplasme qui contient en outre de nombreux lysosomes où sont élaborés des enzymes protéolytiques et de larges vacuoles à contenu fibrillaire ou minéral. Au voisinage de la surface osseuse, l’ostéoclaste présente une bordure en brosse : le contour cellulaire est face à l’os en voie de résorption.

À ce niveau, on observe dans l’environnement extracellulaire des fibres de collagène et des cristaux d’hydroxyapatite résultant de la désorganisation organo-minérale de l’os. Ces éléments sont secondairement phagocytés par les ostéoclastes et leur dégradation se poursuit au sein de vacuoles intracytoplasmiques. La destruction osseuse aboutit à la formation de géodes ou lacunes de Howship.

Fibres

L’os alvéolaire est constitué par une double orientation fibrillaire :

Fibres Intrinsèques

Formant la trame constitutive du tissu osseux, élaborées par les ostéoblastes bordant la paroi de l’alvéole. Ces fibres intrinsèques sont orientées à peu près parallèlement à la surface osseuse. Le collagène de ces fibres est exclusivement de type I.

Fibres Extrinsèques

Constituées par les faisceaux desmodontaux qui, en s’incluant dans le tissu osseux, prennent le nom de fibres de Sharpey. Ces faisceaux de collagène sont élaborés par les fibroblastes desmodontaux et sont de type I et III. On considère aujourd’hui que seule la périphérie de ces fibres est minéralisée. Entre les fibres de Sharpey, de nombreux ostéoblastes sécrètent la trame intrinsèque de l’os alvéolaire.

Les zones d’ancrage sont interrompues au niveau des canaux mettant en communication le desmodonte et les cavités médullaires de l’os de support par lesquelles passent les vaisseaux et nerfs.

Organisations Histologiques

À l’intérieur des trabécules d’os embryonnaire se trouve du tissu conjonctif mou qui se rétrécit au fur et à mesure de l’élaboration de cet os qui se fait de façon centrifuge. Il n’en persiste qu’une petite partie de tissu conjonctif, c’est l’os primaire. À partir de ce stade, se développe :

l’os compact mature ;
ou de l’os spongieux mature.

Ces deux types se distinguent par des proportions différentes entre tissu dur et tissu conjonctif mou.

Au Niveau des Corticales

L’os cortical est constitué d’une fine couche de tissu lamellaire périosté et de tissu osseux haversien (contenant des ostéones).

Tissu Osseux Lamellaire Périosté

Formé d’os compact, constitué de la juxtaposition de lamelles de 5-7 µm d’épaisseur ; séparées par des lignes de croissance qui marquent l’apposition des couches osseuses. Les ostéocytes sont disposés régulièrement dans chaque lamelle.

Périoste

La surface externe d’un os est recouverte d’une double membrane formée de tissu conjonctif appelé périoste qui est responsable de la croissance osseuse en épaisseur. Les deux couches de la membrane sont :

Une couche fibreuse externe : composée de tissu conjonctif dense.
Une couche interne ostéogène ou cambium : qui contient :
- Les cellules ostéoprogénitrices dérivées du mésenchyme.
- Les fibres de collagène sont parallèles à la surface de l’os.

Tissu Lamellaire Haversien

Dans les zones plus profondes, là où les corticales sont épaisses (zone molaire, face linguale des corticales mandibulaires), l’os compact se caractérise par la présence de systèmes de Havers, c’est-à-dire de remodelage de la structure initiale en lamelles parallèles. La formation d’un système de Havers ou ostéone est l’aboutissement :

d’une phase de résorption ostéoclasique qui creuse une cavité arrondie dans l’os autour d’un axe vasculaire néoformé.
d’une phase d’inversion où la résorption s’interrompt.
d’une phase d’apposition où l’os se reconstitue par apposition en lamelles concentriques autour d’un canal vasculaire central.

Les ostéones sont reliés entre eux par des canaux obliques ou canaux de Volkman. Le remodelage haversien est un processus d’adaptation de l’os compact aux différentes sollicitations subies au niveau des corticales. Ce type de remaniement se produit en permanence de telle sorte que l’os présente simultanément, à ce niveau, des systèmes de Havers à différents stades de leur formation, les vestiges d’ostéones antérieurement formés, et des zones où persistent des lamelles longitudinales et parallèles.

Au Niveau des Septa Inter-dentaire et Inter-radiculaires

Il s’agit d’un os spongieux ou os trabéculé. Il est constitué de fines trabécules composées de lamelles de tissu osseux qui forment un réseau osseux délimitant des espaces médullaires plus ou moins importants contenant de la moelle osseuse rouge hématopoïétique dans l’os jeune qui par la suite devient jaune graisseuse, et des éléments vasculo-nerveux.

Les trabéculations osseuses ont un trajet contourné. Elles sont formées de la juxtaposition de lamelles parallèles entre elles, le trajet des lamelles suit le contour trabéculaire. L’épaisseur des travées osseuses est variable. Lorsque cette épaisseur augmente, les trabéculations sont le siège de remaniements secondaires.

La surface trabéculaire interne ou endoste est bordée de cellules osseuses (ostéoblastes-ostéoclastes) dont l’activité métabolique est soumise au métabolisme phosphocalcique d’une part, aux sollicitations parodontales d’autre part. Les trabéculations osseuses sont reliées aux corticales et à la paroi alvéolaire.

La régularité de leur trajet, leur épaisseur et leur densité involuent avec la sénescence ; dans les zones d’hypofonction et au cours des pathologies parodontales. L’os spongieux qui constitue ces septa inter-dentaires ou inter-radiculaires renferme des canaux nutritifs dits canaux perforants de Zuckerkandl et Hirschfeld inter-dentaires et inter-radiculaires se terminant vers la crête alvéolaire pour livrer passage aux nerfs et vaisseaux sanguins.

Au Niveau de la Paroi Alvéolaire

Elle est constituée d’une mince couche (100 à 200 µm) d’épaisseur, de tissu osseux fasciculé (os à gros faisceaux). Ce sont des fibres ligamentaires incluses dans la paroi sous forme de fibres de Sharpey qui lui confèrent cet aspect.

Cette paroi ne peut être assimilée ni à l’os cortical ni au tissu osseux spongieux puisqu’elle ne comporte pas de tissu lamellaire typique. Elle est tapissée par des cellules osseuses dont la structure est variable en fonction de leur activité métabolique, c’est ainsi qu’on a des zones d’apposition, des zones de repos et des zones de résorption lui donnant un aspect hétérogène :

Zone d’Apposition

La paroi alvéolaire est bordée de tissu osseux en voie de minéralisation, élaboré par les ostéoblastes qui en tapissent la surface. Entre les ostéoblastes se trouvent les faisceaux de fibres de collagène du desmodonte. Ces fibres dites extrinsèques sont progressivement incorporées dans l’os en voie d’apposition, puis intégrées au processus de minéralisation. Les fibres de Sharpey sont moins nombreuses et plus épaisses au niveau de leurs insertions osseuses qu’au niveau de leurs insertions cémentaires. Leurs zones d’insertion proprement dites n’occupent pas la totalité de la surface osseuse. Elles sont regroupées en sites plus ou moins minéralisés.

Zone de Repos

La surface osseuse est tapissée de cellules ovalaires de type fibroblastique. À ce niveau, la structure de l’os est homogène, le profil de la paroi alvéolaire est régulier. Ces phases de repos apparaissent en alternance avec les phases d’apposition et de résorption et traduisent l’aspect cyclique des remaniements osseux.

Zone de Résorption

La paroi alvéolaire, au niveau des zones en voie de résorption, présente un profil irrégulier en raison de la présence de lacunes de Howship. Ces géodes lacunaires traduisent la destruction tissulaire qui résulte de l’activité ostéoclasique.

Vascularisation et Innervation

Vascularisation

L’os alvéolaire est le premier tissu du parodonte à être vascularisé.

Distribution Sanguine

La distribution sanguine dans l’os alvéolaire se fait par deux sources :

Soit à travers les espaces médullaires de l’os spongieux, à partir desquelles les artérioles gagnent le desmodonte, pulpe puis gencive.
Soit par voie supra-périostée, le long des faces vestibulaires et linguales de l’os alvéolaire.

Territoire de Vascularisation

La vascularisation est principalement assurée par les branches des artères alvéolaires supérieures et inférieures :

Artère	Territoire de Vascularisation
Artère sous-orbitaire	Maxillaire supérieur
Artère alvéolaire supérieure	Maxillaire supérieur
Artère sphéno-palatine	Maxillaire supérieur
Artère palatine	Maxillaire supérieur
Artère sous-mentale	Mandibule
Artère dentaire inférieure	Mandibule
Artère linguale	Mandibule

Innervation :

L’os alvéolaire est un élément indissociable des autres tissus parodontaux, l’innervation l’est aussi selon le territoire suivant :

NERF	TERRITOIRE D’INNERVATION
– Nerf sous-orbitaire et	Face antéro-vestibulaire
– Nerf alvéolaire sup antérieur
– Nerf naso-palatin	Face antéro-palatine
– Nerf palatin antérieur	Face postéro-palatine
– Nerf alvéolaire sup moyen et	Région prémolaire vestibulaire
– Nerf sous-orbitaire
– Nerf alvéolaire sup post	Région molaire vestibulaire
– Nerf mentionnier	Face antéro-vestibulaire
– Nerf mentionnier	Région prémolaire vestibulaire
– Nerf buccal (buccinateur)	Région molaire vestibulaire
– Nerf dentaire inférieur	Face linguale

Physiologie

Fonction de Fixation (Soutien)

L’os alvéolaire soutient les dents en leur fournissant un ancrage solide via le desmodonte, permettant la transmission des forces occlusales.

Fonction de Nutrition

Il assure l’apport de nutriments aux tissus parodontaux grâce à sa vascularisation abondante.

Remaniement Osseux

Contrairement à l’apparence de rigidité qu’il donne, l’os alvéolaire est en perpétuel remaniement sous l’influence de l’éruption, l’occlusion et des traitements orthodontiques éventuels. Sa labilité physiologique est maintenue par un équilibre entre les phénomènes de formation et de résorption. À l’état normal, la quantité d’os détruit est égale à la quantité d’os formé, ce qu’on appelle l’équilibre de balance osseuse ou encore l’homéostasie squelettique.

Mécanisme Histophysiologique

Le remaniement osseux s’opère par foyers ou unités de remodelage, selon la séquence schématique suivante :

Activation

Elle est soit hormonale (parathormone), ou mécanique (pression). Le long d’une travée osseuse inactive surviennent les précurseurs des ostéoclastes, les préostéoclastes.

Résorption

Les préostéoclastes se différencient en ostéoclastes qui adhèrent à la surface osseuse au niveau d’une zone appelée « zone claire », qui délimite l’espace de résorption. C’est à ce niveau que s’effectue la polarisation des ostéoclastes, constitution de la bordure en brosse, et expulsion des ions H⁺. Cette acidité ainsi obtenue favorise la dissolution des cristaux d’hydroxyapatites avec libération des sels de calcium et de phosphate, mettant à nu ainsi la trame organique qui sera dégradée par les enzymes protéolytiques (cathepsine K). Tous ces processus aboutissent à la formation de lacunes de Howship.

Inversion

C’est le remplacement des ostéoclastes par des cellules plurinucléées de type macrophagique, qui vont lisser le fond de la lacune et former une ligne cimentante.

Apposition

Les ostéoblastes vont occuper le fond de la lacune pour le combler par apposition de nouvelle matrice collagénique non minéralisée. Cette matrice ostéoïde sera secondairement minéralisée.

Quiescence

C’est une phase de repos plus ou moins longue qui précède l’activation des ostéoclastes.

Application au Niveau des Différentes Surfaces Osseuses

Surfaces Haversiennes

Il aboutit à la formation de nouveaux ostéones, chaque nouvel ostéone étant limité à sa périphérie par une ligne cimentante séparant les deux tissus d’âge différents.

Surfaces Endostées

Sur la même travée coexistent des lacunes de résorption avec ou sans ostéoclastes, des lacunes avec ligne d’inversion, des lacunes plus ou moins comblées par le tissu ostéoïde, bordé par les ostéoblastes, et des zones quiescentes. L’épaisseur de la travée demeure relativement constante.

Surfaces Périostées

L’apposition est rarement précédée de résorption, sauf au niveau des zones d’insertion musculaires. Les surfaces périostées sont impliquées dans la croissance osseuse, son rythme diminue jusqu’à la fin de la croissance et se poursuit avec une fréquence très limitée durant la vie. Cette apposition est qualifiée de modeling par Frost pour la différencier de remodeling qui est précédé par la résorption, véritable remodelage.

Régulation du Remaniement Osseux

L’équilibre entre destruction et formation de l’os alvéolaire est régulé par un réseau complexe d’interactions entre les cellules osseuses, les hormones systémiques, les vitamines, les facteurs de croissance et les cytokines du micro-environnement buccal.

Facteurs Généraux

Hormones

Parathormone (PTH) :
L’hormone parathyroïdienne (PTH) est une chaîne polypeptidique de 84 acides aminés sécrétés par les cellules principales des parathyroïdes. Elle est induite par une hypocalcémie, peut être inhibée par une hypercalcémie.
Action : la parathormone augmente la résorption osseuse favorisant la différenciation des ostéoclastes, dont le nombre augmente, et en stimulant leur activité et celle des ostéocytes ; cette action nécessite la présence de la vitamine D.
Calcitonine ou thyrocalcitonine :
C’est un polypeptide, dont la sécrétion par les cellules parafolliculaires de la thyroïde est stimulée par l’hypercalcémie et inhibée par l’hypocalcémie.
La calcitonine a pour action essentielle l’inhibition de la résorption osseuse ostéoclastique et périostéocytaire. Elle inhibe la différenciation des ostéoclastes, dont le nombre diminue, elle réduit leur activité et accélère leur apoptose. La calcitonine favorise l’absorption des ions de calcium et de phosphore par l’os.
Hormones sexuelles :
- Œstrogènes : Hormone sécrétée par l’ovaire.
  - Favorise la synthèse des protéines formant la trame osseuse ;
  - Inhibe la résorption.
- Androgènes : Hormones stéroïdes mâles sécrétées par les testicules, les ovaires et les glandes surrénales.
  - Favorisent la rétention du calcium sur l’os et l’activité des ostéoblastes.

Vitamines

Vitamine A :
- Contrôle l’activité, la distribution et la coordination des ostéoblastes et des ostéoclastes ;
- Indispensable à la croissance.
Vitamine C (acide ascorbique) :
- Maintien de la matrice osseuse et d’autres tissus conjonctifs : synthèse du collagène et de la substance fondamentale.
Vitamine D :
Les principaux métabolites de la vitamine D sont représentés par le 1,25-(OH)₂-D₃ qui stimule :
- La résorption osseuse ostéoclastique et péri-ostéocytaire ;
- L’absorption intestinale du calcium et du phosphore et sa fixation sur l’os ;
- Nécessaire à la réabsorption du phosphore par les reins ;
- Action synergique à la parathormone.

Facteurs de Croissance

Ils sont indispensables à la différenciation et à la survie des cellules osseuses, parmi ces facteurs :

BMPs (Bone Morphogenic Proteins) :
- BMP (2-7) appartiennent à la famille des TGFβ (Transforming Growth Factor β) ;
- Propriétés ostéo-inductives ;
- Impliqués dans le développement embryonnaire et la cicatrisation des fractures.
FGF (Fibroblast Growth Factor) ;
IGF (Insulin-like Growth Factor) ;
TGFβ ;
PDGF (Platelet Derived Growth Factor).
Ces derniers stimulent la différenciation et la prolifération des ostéoblastes.

Interleukines

IL-1 : Stimule la destruction osseuse par les ostéoclastes ; inhibe la formation osseuse par les ostéoblastes.
IL-6 : Stimule la résorption osseuse (ostéoclaste).
IL-11 : Stimule l’apposition par la différenciation des ostéoblastes.

Métabolisme Phosphocalcique

Calcémie :
- Taux de Ca contenu dans le sang (≈ 2,5 mmol/L).
- Il résulte d’un équilibre permanent entre :
  - Absorption intestinale de calcium ;
  - Sa fixation dans l’os ;
  - Et sa libération dans les urines.
- Ceci par la participation de la vitamine D, de la parathormone et de la calcitonine.
- Hypocalcémie : à long terme, elle provoque une déminéralisation osseuse.
- Hypercalcémie : durable (hyperparathyroïdie, intoxication par la vitamine D) provoque des calcifications très diffuses.
Phosphorémie :
- Taux de phosphore dans le sang (≈ 1 mmol/L).
- Hyperphosphorémie : en cas d’insuffisance rénale, insuffisance des glandes parathyroïdes, intoxication par la vitamine D.
- Hypophosphorémie : en cas d’hypersécrétion des parathyroïdes et de carence en vitamine D.

Autres Éléments

Manganèse :
- Synthèse du collagène ;
- Construction des os et des articulations.

Facteurs Locaux Fonctionnels

La structure de l’os alvéolaire dépend de la stimulation fonctionnelle qu’elle reçoit, sa structure dépend de la direction, de l’intensité et de la durée de l’application des forces occlusales qu’elle reçoit. Les stimuli de la fonction occlusale sont transmis à l’ensemble des structures des procès alvéolaires déterminant des réactions cellulaires et des remaniements des structures osseuses.

L’équilibre physiologique est maintenu par compensation des phases d’apposition et de résorption. Toutefois, cet équilibre peut se trouver dépassé, lorsque les forces ont une durée ou une intensité trop grande. Cette rupture de balance métabolique de l’os entraîne une mobilisation de la dent par excès de résorption.

Au Cours de l’Hypofonction

L’hypofonction occlusale par absence d’une dent entraîne une égression de la dent antagoniste. Dans ce cas, l’apposition osseuse alvéolaire et cémentaire est souvent insuffisante pour rétablir un équilibre parodontal, ce qui entraîne à long terme une mobilisation de la dent. À long terme, elle entraîne une diminution du nombre, de l’épaisseur, de la densité des trabécules d’os spongieux, avec diminution de la hauteur de l’alvéole due à l’égression dentaire.

Au Cours d’une Hyperfonction

Lorsque l’occlusion est altérée par surcharge ou hyperfonction, dépassant le seuil d’adaptation des tissus, cela provoque des lésions appelées traumatismes occlusaux, entraînant :

Un élargissement de l’espace desmodontal.
Des altérations de la lamina dura, allant de l’épaississement à la disparition partielle ou totale autour de la dent intéressée.
Une mobilité dentaire réversible.
Associée à l’inflammation bactérienne, elle accélère le processus de destruction parodontale.

Occlusion et Procès Alvéolaires

Migration Dentaire Physiologique

Elle constitue un processus progressif, continu, pendant toute la vie de la dent qui semble rythmique, et se ralentit au cours du vieillissement.

La migration mésiale physiologique est consécutive à l’usure des points de contacts interdentaires.
Chez l’homme, elle réduit de 1 à 1,5 cm la longueur de l’arcade adulte entre le secteur antérieur et la zone de la troisième molaire.
Ce déplacement dentaire physiologique se traduit au niveau de la paroi alvéolaire par une apposition osseuse sur le versant distal de l’alvéole.
Du côté mésial, le phénomène de résorption prédomine, sans toutefois concerner la totalité de l’alvéole : en effet, une adaptation progressive intervient grâce à des alternances des phases d’apposition et de résorption de telle sorte que l’intégrité parodontale est préservée.

Au Cours de l’Éruption Passive

L’usure des faces occlusales avec l’âge entraîne un mouvement vertical d’éruption passive qui vise à compenser la perte de la dimension verticale et à rétablir le plan occlusal et les rapports inter-dentaires. Histologiquement, ce mouvement axial s’accompagne d’apposition osseuse au fond de l’alvéole. L’hypofonction occlusale entraîne une égression excessive de la dent en cause.

Traitement Orthodontique et Procès Alvéolaire

La plasticité de l’os alvéolaire, comparée à la relative stabilité des tissus dentaires durs, permet les thérapeutiques orthodontiques par déplacements dentaires provoqués mécaniquement. L’orthodontie doit se pratiquer en respectant certains principes : les forces appliquées doivent être :

Intermittentes : respectant des périodes de repos de 30 à 40 jours, permettant une stabilité de l’os dans sa nouvelle position (cicatrisation).
Discontinues ou continues : mais la force doit être légère, ne dépassant pas le seuil de tolérance des tissus parodontaux.

Réaction de l’Os Alvéolaire Face aux Déplacements Dentaires

En Cas de Force Latérale

Du côté de pression :
- Forces légères : Résorption directe, produite par les ostéoclastes existant au niveau du site même de pression.
- Forces importantes : Provoquent une hyalinisation du desmodonte du côté de pression, et de ce fait, une résorption indirecte produite par les ostéoclastes provenant de la partie viable du desmodonte ainsi que des espaces médullaires de l’os spongieux.
Du côté de tension :
Se caractérise par une apposition osseuse qui débute par la formation du tissu ostéoïde (os immature), celui-ci apparaît au bout de quelques heures. Mais cette trame organique ne commence à se calcifier qu’après 10 à 15 jours ; et n’est mature qu’après 3 à 4 semaines (c’est ce qui explique la période nécessaire devant être laissée entre deux activations au cours du traitement orthodontique).

En Cas de Force Axiale

Le mouvement axial de la dent entraîne une apposition osseuse au niveau du fond de l’alvéole et au niveau des crêtes des septa inter-alvéolaires.

Particularités de l’Os Alvéolaire

Chez l’Enfant

Au cours de la denture temporaire, l’os alvéolaire présente :

Une lamina dura marquée pendant la phase du germe à la phase d’éruption.
Les trabéculations osseuses sont épaisses mais moins nombreuses.
Les espaces médullaires ont tendance à être plus larges que chez l’adulte.
Les crêtes des septa inter-dentaires sont plates.

Chez le Vieillard

En raison de l’atrophie progressive que subit le squelette humain avec le vieillissement, cela se traduit par :

L’amincissement des corticales ;
Diminution de la densité et du nombre des trabécules de l’os spongieux ;
Diminution de la densité minérale ;
Diminution de la vascularisation ;
Diminution du métabolisme et du potentiel de cicatrisation ;
Augmentation de l’activité de résorption par rapport à l’apposition.

Conclusion

L’os alvéolaire est un système dynamique, multifonctionnel capable de répondre à une grande variété de stimuli physiologiques. Malgré son apparence de rigidité, il compte parmi les tissus de l’organisme les plus sensibles aux variations fonctionnelles et biologiques.

La formation de l’os alvéolaire, sa structure et les remaniements qu’il subit sont directement liés aux dents qu’il supporte, c’est-à-dire qu’ils sont le reflet des sollicitations physiologiques ou pathologiques subies par le système dentaire. Sa complexité histologique et son remaniement constant assurent le maintien de l’organe dentaire et la santé et pérennité parodontale.

Les transformations pathologiques qui surviennent dans les autres tissus parodontaux sont aussi importantes, mais quand on fait l’analyse finale des faits, c’est la destruction de l’os alvéolaire qui est responsable de la perte des dents.

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L’OS ALVÉOLAIRE : Anatomie, Histologie et Physiologie

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L’OS ALVÉOLAIRE : Anatomie, Histologie et Physiologie

Dr J Dupont

Dr J Dupont, chirurgien-dentiste spécialisé en implantologie, titulaire d’un DU de l’Université de Paris, offre des soins implantaires personnalisés avec expertise et technologies modernes.