vignette|Moelle osseuse rouge et moelle osseuse jaune dans un os long.
La moelle osseuse est un tissu situé au centre des os. Elle existe sous deux formes : la moelle osseuse rouge, où les cellules du sang sont produites (l'hématopoïèse), et la moelle osseuse jaune, surtout composée de graisse.
La moelle osseuse rouge produit tous les différents types de cellules du sang : les globules rouges (nécessaire au transport de l'oxygène des poumons vers les cellules et du dioxyde de carbone des cellules vers les poumons), les globules blancs (les cellules qui protègent le corps des substances étrangères : défenses immunitaires) et les plaquettes (les cellules qui s'accumulent lors d'une blessure pour arrêter une hémorragie afin de coaguler le sang).
vignette|Substance spongieuse dans un os long.
Les os sont composés d'une substance compacte se trouvant à l’extérieur de l'os, et d'une substance spongieuse se trouvant à l’intérieur de l'os. Cette substance spongieuse ressemble à une éponge rigide et réserve des cavités plus ou moins grandes entre la substance osseuse (les trabécules). Ces cavités sont remplies par une matière appelée moelle osseuse.
Les cavités osseuses sont tapissées de cellules qui construisent les os (les ostéoblastes), et de cellules, moins nombreuses, qui détruisent les os (les ostéoclastes). Cette activité de construction et destruction osseuse est permanente à tous les stades de la vie et est nécessaire à la solidité des os. Les cavités sont remplies par un gel fibreux, la matrice extracellulaire, qui soutient les différents composants de la moelle osseuse. Cette matrice contient un réseau de petites artères et veines (les capillaires), des cellules de soutien (les fibroblastes), des cellules nerveuses, des cellules de graisses (les adipocytes), des cellules sanguines à différents stades de maturation (les cellules hématopoïétiques), et de la réticuline, une protéine de soutien similaire au collagène. De plus, des cellules stromales sont aussi présentes ; ces cellules semblent jouer un rôle important dans la formation des cellules sanguines.
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Les leucocytes (du grec leukos : blanc et kutos : cellule) ou globules blancs sont des cellules produites dans la moelle osseuse et présentes dans le sang, la lymphe, les organes lymphoïdes (ganglions, rate, amygdale et végétations adénoïdes et plaques de Peyer) et de nombreux tissus conjonctifs de l'organisme. Il en existe trois types principaux : les polynucléaires (ou granulocytes), les lymphocytes et les monocytes. Chaque type joue un rôle important au sein du système immunitaire en participant à la protection contre les agressions d'organismes extérieurs de manière coordonnée.
L’érythrocyte (du grec erythros : rouge et kutos : cellule), aussi appelée hématie, ou plus communément globule rouge, fait partie des éléments figurés du sang. Chez les mammifères, c'est une cellule anucléée (dépourvue de noyau), tandis que chez les oiseaux c'est une cellule nucléée. Son cytoplasme est riche en hémoglobine, qui assure le transport du dioxygène (), mais très pauvre en organites qui n'existent qu'à l'état de trace.
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