Que sont les os pneumatiques?

Le os pneumatiques ce sont ceux qui ont des cavités remplies d'air, ce qui les rend plus légers que les os complètement solides. Le mot "pneu" se réfère à l'air contenu sous pression, est dérivé du grec et est lié au vent et à la respiration.

En biologie, le terme «pneumatique» fait référence à la respiration, de sorte que ces os sont également appelés «os qui respirent» ou «os creux». Chez les oiseaux, ce type d'os offre un avantage évolutif qui leur a permis de voler grâce à sa légèreté.

Les os du visage humain sont pneumatiques, ils se trouvent autour du sourcil intérieur, sous les yeux, autour du nez et des joues inférieures, ils sont appelés sinus paranasaux.

Ces cavités des os pneumatiques sont normalement tapissées à l'intérieur par une couche cellulaire appelée épithélium et recouvertes de muqueuses.

En plus de rendre le crâne plus léger, il contribue également à la résonance du son et il a été suggéré, avec la muqueuse, de conditionner l'air inspiré avant qu'il n'atteigne les poumons.

Le processus de pneumatisation des os a été décrit dans les crânes de mammifères, d'oiseaux et de crocodiles, mais il a également été documenté chez des animaux disparus tels que les dinosaures et les ptérosaures.

Fonctions des os pneumatiques

Une fonction n'a pas été définie uniquement pour ces os creux dans la nature. Cependant, certaines hypothèses ont été décrites sur le rôle de ces os dans les organismes qui les possèdent:

Réduction de la masse corporelle

Dans les os pneumatiques, les cavités ont été modifiées pour contenir de l'air à la place du matériau central et, par conséquent, la masse corporelle a été réduite.

Cela a facilité le vol chez les oiseaux et les ptérosaures, car il y a moins de masse mais la même quantité de muscle qui entraîne le vol.

Altération de la densité osseuse

La pneumatisation des os permet la redistribution de la masse osseuse à l'intérieur du corps. Par exemple, un oiseau et un mammifère de taille similaire ont approximativement la même masse osseuse.

Cependant, les os des oiseaux peuvent être plus denses car la masse osseuse doit être répartie dans un espace plus petit.

Cela suggère que la pneumatisation des os des oiseaux n'affecte pas la masse générale, mais favorise une meilleure répartition du poids dans le corps de l'animal et, par conséquent, un meilleur équilibre, une plus grande agilité et une plus grande facilité de vol.

Équilibre

Dans les théropodes (sous-ordre des dinosaures), le système osseux du crâne et du cou était très pneumatisé et les avant-bras étaient petits. Ces adaptations ont permis de réduire la masse à partir du centre de gravité.

Cet ajustement au centre de masse a permis à ces animaux de réduire leur inertie de rotation, augmentant ainsi leur agilité et leur équilibre.

Adaptation aux hauteurs

Les oiseaux qui volent à haute altitude ont des adaptations anatomiques qui leur ont permis de coloniser ces habitats. L'une de ces adaptations a été précisément la pneumatisation extrême de son squelette.

Références

1. Dumont, E. R. (2010). La densité osseuse et les squelettes légers des oiseaux. Actes de la société royale B: sciences biologiques, 277(1691), 2193-2198.
2. Farmer, C. G. (2006). Sur l'origine des sacs aériens aviaires. Physiologie respiratoire et neurobiologie, 154(1-2), 89-106.
3. Márquez, S. (2008). Les sinus paranasaux: la dernière frontière de la biologie craniofaciale. Enregistrement anatomique, 291(11), 1350-1361.
4. Picasso, M. B. J., Mosto, M. C., Tozzi, R., Degrange, F. J. et Barbeito, C. G. (2014). Une association particulière: la peau et le diverticule sous-cutané du crieur du sud (chauna torquata, ansériformes). Zoologie des vertébrés, 64(2), 245-249.
5. Qin, Q. (2013). Mécanique du remodelage osseux cellulaire: effets de champ, électriques et mécaniques couplés (1er éd.). CRC Press.
6. Roychoudhury, S. (2005). Questions à choix multiples en anatomie (3ème éd.). Elsevier Inde.
7. Sereno, P. C., Martinez, R. N., Wilson, J. A., Varricchio, D. J., Alcober, O. A. et Larsson, H.C. E. (2008). Preuves de sacs aériens intrathoraciques aviaires dans un nouveau dinosaure prédateur d'Argentine. PLoS ONE, 3(9).
8. Sirois, M. (2016). Elsevier's Veterinary Assisting Textbook (2e éd.). Mosby.
9. Stefoff, R. (2007). La classe d'oiseaux (1er éd.). Marshall Cavendish.
10. Wedel, M. J. (2003). Pneumatomie vertébrale, sacs aériens et physiologie des dinosaures sauropodes. Paléobiologie, 29(2), 243-255.