A13 Échec osseux structurel

Topique

Le système musculo-squelettique subit généralement une défaillance structurelle lorsqu'une fracture osseuse, qu'elle soit aiguë ou due à des contraintes répétées, une lésion du cartilage articulaire ou une atteinte structurelle du tissu conjonctif de soutien compromet son intégrité mécanique globale. Chacune de ces trois formes de défaillance structurelle implique un tissu de soutien différent, mais elles partagent toutes le même principe fondamental : une charge mécanique appliquée finit par dépasser la résistance limite du tissu concerné.

Une fracture de fatigue, en revanche, survient précisément lorsqu'une charge cyclique répétée dépasse la capacité de remodelage osseux. Les lésions microscopiques s'accumulent plus vite que l'os ne peut se réparer, aboutissant finalement à une fracture macroscopique complète. Ce processus suit donc le même modèle de fatigue de Wöhler qui décrit la fatigue de tout matériau soumis à des charges cycliques répétées : plus l'amplitude de cette contrainte cyclique est faible, plus le nombre de cycles de charge que l'os peut supporter avant de se fracturer est élevé. Une amplitude plus importante de cette contrainte cyclique réduit d'autant plus le nombre de cycles de charge que l'os peut supporter avant de se fracturer. Le cartilage articulaire, dépourvu de vascularisation propre, possède une capacité de réparation très limitée, encore plus limitée que celle établie par un autre modèle de cette série pour un tendon chroniquement dégénéré. La dégradation finale de ce cartilage articulaire suit donc la même équation d'Archard qui décrit l'usure de toute surface soumise à des frottements répétés. Le fait que cette articulation cartilagineuse subisse des frottements encore plus répétés au fil du temps signifie que, par conséquent, la dégradation finale de ce même cartilage articulaire, selon l'équation d'Archard, progresse davantage, sans que sa vascularisation limitée ne puisse la compenser.

Une fracture aiguë de ce même os survient, en revanche, précisément lorsqu'une contrainte instantanée exercée sur cet os dépasse sa résistance maximale sous une compression donnée. Le risque ultime de cette fracture aiguë est donc évalué par un coefficient de sécurité qui compare cette résistance maximale de l'os à la contrainte appliquée, un principe très similaire au rapport entre la force produite et la force attendue établi par un autre modèle de cet ensemble pour quantifier une perte de force musculaire. Lorsque la contrainte appliquée à cet os se rapproche encore davantage de sa résistance limite, le facteur de sécurité final de l'os est d'autant plus réduit, rapprochant ainsi l'os d'une fracture aiguë.

Par conséquent, ce modèle, avec ses trois formes de rupture structurelle, provoque une fracture par arrachement de ce même os précisément lorsque la force tendineuse exercée par un autre modèle de ce complexe sur ce même tendon dépasse la résistance de son insertion osseuse. De ce fait, l'os est arraché par le tendon à ce point d'insertion, plutôt que le long de sa diaphyse, bouclant ainsi le cycle entre la rupture élastique du tendon qui a créé un autre modèle de ce complexe et la rupture structurelle finale de l'os. Le fait que cette force tendineuse transmise à cette insertion osseuse soit encore plus importante signifie que le risque final de cette fracture par arrachement du même os est encore plus élevé.

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