cours d anathomie
chap 9 natomie fonctionnelle
ANATOMIE FONCTIONNELLE DE QUELQUES ORGANES ET TISSUSANATOMIE FONCTIONNELLE DE QUELQUES ORGANES ET TISSUS
- Cas du squelette ou des os :
Le squelette est l’ensemble des structures osseuses et cartilagineuses du corps. Ces structures sont consolidées par des articulations et actionnées par des muscles squelettiques. Le squelette dérive du mésoderme, un des trois feuillets embryonnaires.
Il existe deux types généraux de squelettes: les exosquelettes, qui recouvrent le corps de l’animal, et les endosquelettes.
- Rôle du squelette :
- Rôle de modelage du corps
- Rôle de soutient et d’amortissement
- Rôle de protection
- Rôle de régénération des cellules sanguines
- Morphologie :
- Les os longs
- Les os courts
- Les os plats
- Les os irréguliers
- Développement osseux :
Structure externe :
- Structure interne :
- Adaptation biomédicale de l’os :
- Tissus osseux élastique : résistance aux efforts de tension et de flexion
- Qualité de rigidité : résistance à la compression
- Rôle des ostéons : résistance à la flexion et aux cisaillements
- Rôle des lamelles : résistance à la flexion et à la compression
- Rôle de l’os spongieux : résistance à la compression
- Rôle du canal médullaire : résistance à la flexion
- Cas des articulations :
Le mot « articulation » est d’un usage si courant qu’on ne peut pas se tromper sur son sens: c’est un moyen d’union. Cette union peut produire une immobilité comme coller deux pièces de porcelaine ou entraîner une certaine mobilité comme lorsqu’on utilise deux pentures pour attacher un couvercle à un coffre à jouets. En anatomie, on définit l’articulation comme l’union de deux ou plusieurs pièces osseuses ou cartilagineuses qui permettent différents types de mouvements. Comme on peut le constater dans les deux cas, il y a un continuum de mobilité.
Il existe plusieurs types d’articulations :
Les différents constituants et leurs rôles :
- Structures de protection : capsule articulaire
- Membrane externe :
- Manchon fibreux très résistant et peu élastique
- Prolongement du périoste
- Protection mécanique de l’articulation
- Membrane synovstriale :
- Sécrétion de la synovie
- Défense de l’articulation contre les germes
- Structures d’amortissement des pressions :
- Cartilage articulaire :
- Protection de l’os contre l’usure due aux frottements
- Frottements :
- Epaisseur proportionnelle à la pression subie
- Déformable dans tous les sens
- Synovie :
- Liquide transparent et visqueux
- Viscosité dépend de la pression subie
- Lubrification de l’articulation
- Structure d’adaptation des surfaces articulaires :
- Disque :
- Constitué de fibrocartilage
- Amortissement et répartition des contraintes de pression et de traction
- Présent au niveau des vertèbres et de l’articulation sterno- claviculaire
- Bourrelet en anneau :
- Anneau de cartilage
- Augmenter, étendre et compléter les surfaces
- Présent au niveau de la hanche et de l’épaule
- Ménisque :
- Lames de fibrocartilage lisse
- Rôle de cales qui complètent la stabilité
- Participation partielle à l’amortissement et répartition des contraintes mécaniques
- Présent au niveau du genou et de l’articulation acromio-claviculaire
- Bourse :
- Petite poche contenant du lubrifiant
- Prévenir et prédire la fiction entre les articulations
- Présent au niveau de l’épaule et du genou
- Structure de maintient :
- Membrane externe de la capsule :
- Moyen d’union important
- Stabilisation passive de l’articulation
- Ligament :
- Bandelettes fibreuses tendues d’un os à l’autre
- Freins passifs très peu extensibles
- stabilisation de l’articulation en limitant l’amplitude
- tendon péri-articulaire :
- rôle de contention
- structure de glissement :
- synovie :
- rôle de lubrifiant
- cartilage articulaire :
- réduction de coefficient de friction articulaire en raison de sa surface lisse
- ménisque, bourrelet, disque :
- favorisent l’étalement de la synovie au cours des mouvements
- cas du muscle :
Le tissu musculaire constitue l’un des quatre tissus de base du corps humain (les autres sont les tissus épithéliaux, conjonctifs et nerveux). Même si les os et les articulations servent de leviers et forment la charpente du corps, ils ne peuvent, à eux seuls, produire le mouvement.
Le muscle est un organe charnu caractérisé par la faculté de se contracter sous l’influence du système nerveux. C’est un organe dynamique dont la fonction est de tirer. En tirant, il fait mouvoir les parties du corps.
- Rôle du muscle :
- Production de mouvement
- Maintient de la posture
- Stabilisation des articulations
- Dégagement de la chaleur
- Protection du squelette et des viscères
- Morphologie :
- Plusieurs formes :
- Muscles longs
- Muscles courts
- Muscles larges
- Muscles annulaires
- Plusieurs textures :
- Muscle uniforme
- Muscle en forme de courroie
- Muscle penniforme
- Muscle convergent
- Muscle segmenté
- Structure externe :
- Les différents types de contraction :
- Contraction isométrique
- Contraction concentrique
- Contraction excentrique
- La contraction musculaire :
- Structure interne :
- Tissu musculaire
- Tissu conjonctif
- Tissu nerveux
- Tissu vasculaire
- Cas de la ceinture scapulaire :
La ceinture scapulaire, composée de l’omoplate (scapula) et de la clavicule, dotée d’une grande liberté de mouvements, met en relation le tronc et le membre supérieur et participe du « complexe » de l’épaule :
- rapport de la ceinture scapulaire avec le membre supérieur : articulation scapulo-humérale [humérus / omoplate].
- rapport de la ceinture scapulaire avec le thorax : sterno-claviculaire et « scapulo-thoracique ».
[la sterno-claviculaire représentant le seul lien ostéo-articulaire véritable entre le membre sup. et le tronc…] - rapport « interne » à la ceinture elle-même : articulation acromio-claviculaire entre l’omoplate et la clavicule.
(Soit 3 articulations « vraies », plus la mobilité en glissements de l’omoplate sur le thorax).
C’est l’articulation de la tête humérale avec la glène de l’omoplate; son « emboîtement » étant peu important, elle est relativement instable…
La glène de l’omoplate est orientée légèrement vers l’avant quand l’omoplate est en position neutre par rapport au thorax… cette orientation détermine la position de repos du bras ainsi que ses axes de mouvement en dynamique (et organise un espace de mobilité plutôt antérieur)…
Les mouvements du bras par rapport au tronc sont possibles dans les trois paramètres :
- antépulsion, avec une grande amplitude,
- rétro- pulsion, nettement moins ample que l’antépulsion,
- abduction, ample .
- adduction, doit être associée à une légère antépulsion ou rétro- pulsion,
- rotation externe (latérale),
- rotation interne (médiale),
En grandes amplitudes (au-delà de 90° pour l’antépulsion et l’abduction, bien avant pour les autres paramètres…), ces mouvements sont complétés par ceux de la ceinture scapulaire (et plus particulièrement de l’omoplate), puis entraînent, à leur maximum, les dorsales (thoraciques) supérieures et enfin le tronc.
Dans la mobilité globale, il y a prédominance des mouvements d’antépulsion, d’abduction et de rotation interne (médiale), en amplitude autant qu’en fréquence d’utilisation (paramètres correspondant aussi à la position fonctionnelle).
La ceinture scapulaire, constituée de la clavicule et de l’omoplate, est comme « posée » sur le thorax, clavicule en avant, omoplate en arrière. Ses rapports articulaires avec le gril costal sont de deux sortes :
- une articulation « vraie » avec la sterno-claviculaire, véritable « guide de mouvement ». La clavicule est oblique vers le haut, l’avant et le dehors et au cours de ses mouvements par rapport au sternum, c’est surtout l’extrémité externe qui se déplace. Elle peut bouger selon trois directions :
- élévation / abaissement
- antépulsion / rétropulsion (avancée / recul)
- rotations antérieure ou postérieure, selon son axe long, de très faibles amplitudes
- une relation en possibilités de glissements de l’omoplate (scapula) sur les côtes, par l’intermédiaire des plans musculaires situés entre eux (sous-scapulaire et grand dentelé). En position neutre, l’omoplate s’oriente dans un plan légèrement oblique vers l’avant et le dehors et présente des mobilités dans presque toutes les directions de l’espace, permettant l’orientation de la glène et une augmentation des amplitudes de mouvement de l’humérus. Cette mobilité de l’omoplate suit néanmoins certains axes préférentiels :
- élévation ou abaissement.
- adduction / abduction (rapprochement / éloignement de la colonne).
- sonnettes interne ou externe (bascule de l’angle inf. vers le dds ou le dhs)
Ces mouvements de l’omoplate suivent les courbures du thorax et les différents paramètres sont plus ou moins associés entre eux selon les muscles mis en jeu :
- élévation : trapèze supérieur, rhomboïde,
angulaire de l’omoplate (élévateur de la scapula). - abaissement : trapèze inférieur, grand dentelé (fibres inférieures).
- adduction : trapèze (portion moyenne surtout), rhomboïde.
- abduction : grand dentelé.
- sonnette interne : rhomboïde, angulaire (élévateur scapula).
- sonnette externe : grand dentelé, trapèze supérieur, trapèze inférieur.
Les mouvements de « l’épaule » par rapport au thorax, combinent ceux de la clavicule et ceux, déterminants, de l’omoplate (qui se font autour de l’axe de référence de la clavicule), avec coordination de paramètres préférentiels :
- avancée / montée (élévation, abduction et sonnette externe)
- recul / descente (abaissement, adduction et sonnette interne)
Cependant, les mouvements du membre supérieur font partie d’une chaîne cinétique (coordination privilégiée) à laquelle participent également la clavicule et l’omoplate en mouvements globaux d’« ouverture / éloignement » ou de « fermeture / rapprochement », dans l’axe d’orientation de la glène (ou plan de l’omoplate) :
- ouverture : élévation en diagonale antéro-externe correspondant à :
- abduction, rotation latérale et légère antépulsion de l’humérus,
- avancée / montée (légère) de l’épaule.
- fermeture : abaissement en diagonale postéro-interne correspondant à :
- adduction, rétropulsion et rotation médiale de l’humérus,
- recul / descente de l’épaule.
La ceinture scapulaire représente un centre de mobilité (par rapport à la ceinture pelvienne, centre de stabilité…) mais la coordination correcte de l’épaule nécessite une relative indépendance de mouvement entre l’omoplate (scapula) et le bras, avec une activité stabilisatrice des muscles de la ceinture elle même, condition de liberté de mouvement pour le bras. Une relative autonomie serait aussi à respecter entre la ceinture scapulaire et les cervicales dont la mobilité se trouve souvent limitée par les tensions des muscles de l’épaule.
Dans les positions non équilibrées de la ceinture scapulaire, celle-ci est le plus souvent haute et en avant, par excès de tensions des pectoraux, du trapèze supérieur et/ou du grand dorsal (attitude de fermeture antérieure du thorax dans les axes vertical et horizontal, avec un dos « large » et voûté, les cervicales en extension). Parmi les problèmes qui peuvent affecter les épaules (et hormis la malposition évoquée), les arthroses sont assez rares, en revanche, les périarthrites sont plus fréquentes et parfois relativement invalidantes, tout comme les tendinites, qui peuvent limiter certains mouvements.
- Cas de l’épaule :
L’épaule est la partie supérieure du bras, précisément celle où le bras s’attache au thorax. Ce point de jonction, entre la tête de l’humérus (bras) et la cavité glénoïdale de la scapulas, porte le nom d’articulation scapulohumérale. L’humérus est le seul os du bras.
L’humérus est un os long qui constitue le squelette du bras. Il s’articule avec la scapulas, à son sommet, et avec l’ulna et le radius, à sa base. Il présente une épiphyse proximale volumineuse, un corps arrondi dans sa moitié supérieure, mais légèrement aplati dans sa moitié inférieure.
- Le coude et l’avant-bras :
L’articulation du membre supérieur intermédiaire, entre le bras et l’avant-bras, forme le coude.
C’est l’articulation intermédiaire du membre supérieur, dont la mission est d’adapter la distance de la main au corps et plus spécifiquement de la main à la bouche… L’articulation s’y fait entre l’humérus, le cubitus (ulna) et le radius.
Dans le rapport des axes du bras et de l’avant bras existe un léger valgus physiologique en position d’extension, qui disparaît en flexion complète et qui résulte d’un mouvement spiroïdal (lié à la forme hélicoïdale de la gorge de la trochlée et à l’orientation des actions musculaires, et facilitant le rapprochement main/bouche…).
La position de fonction du coude est celle de la flexion et d’une légère pronation de l’avant bras sur le bras (association de paramètres à nuancer de l’aspect dynamique où il y a plutôt prédominance de la chaîne de flexion / supination, déterminant, par ailleurs, un schéma de mouvement spiralé, tout comme au niveau du genou…). Le coude a deux degrés de liberté, dans les paramètres de :
- flexion, conduite par le biceps, le brachial antérieur (brachial), le long supinateur (brachio-radial) ;
- extension par l’action du triceps brachial ;
- rotation externe (latérale), ou supination, par les supinateurs et le biceps ;
- rotation interne (médiale) ou pronation, par le rond et le carré pronateurs
Cette mobilité, bien que le coude ne représente pas un lieu privilégié de contractions, peut éventuellement être réduite par des tensions musculaires, principalement au niveau des fléchisseurs. Ces tensions sont la cause du « fexum » si elles sont assez importantes pour empêcher l’extension complète de l’articulation. A l’inverse, une extension du coude dépassant l’amplitude physiologique est le signe d’une laxité ligamentaire.
- Cas du poignet et de la main :
Les os du poignet et de la main sont au nombre de vingt-sept. Le poignet est l’articulation qui réunit l’avant-bras à la main. Le squelette du poignet, le carpe, se compose de huit os. La main est constituée du métacarpe (cinq os) et des phalanges (quatorze os). La main apparaît vers le quarantième jour du développement fœtal. Le carpe est l’ensemble des os du poignet qui unissent le squelette de l’avant-bras au métacarpe.
- Le poignet : participe à l’orientation fine de la main, après les positionnements de l’épaule et du coude, ainsi qu’à ses diverses mobilités. Il est formé du rapport articulaire entre radius / cubitus (ulna) et les os du carpe. Ses mouvements se font dans deux paramètres seulement :
- flexion et extension,
- abduction (ou inclinaison radiale) et adduction (ou inclinaison cubitale).
La position de fonction du poignet combine de légères extension et inclinaison cubitale (ulnaire).
La main : les habiletés de la main dépendent de la complexité et de la finesse de ses jeux moteurs tout autant que de ses capacités sensitives tactiles ou sensorielles (lesquelles dépendent, justement, de l’étendue de ses capacités tonico-motrices ou proprioceptives… lui permettant d’appréhender l’environnement par le toucher, la palpation ; d’aller à la rencontre de l’objet…). La main, possède une très grande liberté de mouvement. Elle est constituée, sur le plan osseux, du carpe, du métacarpe et des phalanges, dans une organisation globale à concavité antérieure, orientée vers la prise de l’objet et vers une adaptation immédiate
- à sa forme. L’axe du 3ème métacarpien sert d’axe de référence et c’est autour de ce « 3ème rayon » que l’ensemble des mouvements s’organise. Les mouvements de la main englobent ceux du métacarpe et ceux des phalanges (assistés de la mobilité du poignet) :
- flexion et extension (dans les métacarpo-phalangiennes et les inter phalangiennes),
- abduction et adduction (id…),
- mouvement spécifique d’opposition du pouce, se plaçant face aux autres doigts.
Ces mouvements sont engagés par la musculature extrinsèque (située au niveau de l’avant bras) alors que la stabilisation de la main et des doigts est assurée par la musculature intrinsèque (située dans la main elle même).
La mobilité de la main peut se faire avec un appui / contact dans la préhension et la manipulation (travail en chaîne fermée) alors qu’elle est libre dans l’expression gestuelle (travail en chaîne ouverte).
Sa position de fonction associe une légère flexion globale (paume et doigts) ainsi que l’opposition de pouce à l’index, privilégiant la fonction importante de prise (avec une nette dominance de tonicité des fléchisseurs).
Cette préhension combine donc les mouvements de flexion plus ou moins associés à celui d’opposition du pouce, et qui rendent la main capable d’une très grande adaptabilité aux formes des objets et d’une grande diversité de modes de prises, dont ces deux modalités principales :
- globales avec la paume, et plutôt cubitale (ulnaire…) ou palmaire
- plus fine avec les doigts, dans les pinces pouce/index, pouce/majeur etc…
Outre ses fonctions de mobilité, la main joue un rôle sensoriel essentiel, qu’il soit réceptif uniquement ou plus actif dans la recherche de l’information (toucher, palper …), avec la mise en jeu des sensibilités :
- extéroceptives : tactile, thermique, douloureuse…
- proprioceptives : volume, forme, poids…
La main permet un mode d’appréhension direct de la réalité extérieure, et vient parfois renforcer, confirmer les autres sens, avec cette possibilité de « toucher du doigt » la réalité en question...
En ce qui concerne les disfonctionnements du complexe main/poignet, et en dehors des atteintes articulaires d’ordre général, la lésion la plus caractérisée est celle du « syndrome du canal carpien » où une compression des nerfs dans ce canal déclenche des paresthésies.
- Cas de la colonne vertébrale :
Le rachis possède une triple fonction :
- Rôle mécanique de soutien
- Rôle de protection de la moelle épinière
- Rôle dynamique pour la marche et le mouvement
Répartition des rôles au niveau de la vertèbre :
- Corps cérébral : support mécanique
- Arc postérieur : protection de la moelle épinière
- Rôle mécanique de soutien :
La taille des vertèbres augmente de HT en BS (car augmentation du poids), le rachis prend alors une forme pyramidale qui repose sur le sacrum. L’orientation des travées permet une diminution des compressions, mais il existe cependant une relative fragilité antérieure des corps vertébraux.
La hauteur des disques augmente de HT en BS, sauf pour le disque L5-S1 (qui est un peu plus mince mais qui est pourtant le plus sollicité). Les disques intervertébraux ont des rôles d’amortisseur et de répartiteur de pression. Ils sont composés de deux parties distinctes :
- Périphérique (annulus fibrosus) : couches fibreuses concentriques et croisées, il supporte 25% de la charge
- Centrale (nucleus pulposus) : bille interposée de gelée transparente déformable mais incompressible (88% d’eau). Il supporte 75% de charge.
Avec l’âge, la déshydratation du nucleus qui se fragmente et la fissuration de l’annulus peut provoquer une perte de hauteur du disque voire une hernie discale (si le nucleus sort du tissus fibreux).
- Rôle de protection de la moelle épinière :
C’est le rôle dévolu à l’arc postérieur que l’on peut ainsi comparer à un containeur osseux. Le rôle de protection de la moelle épinière se termine en L2 par le cône médullaire terminal car en dessous de L2 on a la « queue de cheval »
Par contre, les rôles de protection peuvent accentuer certain traumatisme vertébro-médullaires :
- Rachis cervical : section médullaire (tétraplégie)
- Rachis thoracique lombal (paraplégie)
- Rôle dynamique :
La colonne vertébrale possède un rôle dans la marche et dans une grande gamme de mouvement. Le rachis se compose d’un mât et d’haubans musculaires.
- Flexion extension :
- Flexion globale : 110
- Extension globale : 35-145°
- Inclinaisons latérales : au global 75°
- Rotations : 90° surtout grâce au rachis cervical, C1 et C2 particulièrement
- Thorax :
La cage thoracique, formée du sternum et des côtes reliées aux dorsales (thoraciques), sert de contenant / protecteur aux organes poumons et cœur, ainsi qu’à certains organes abdominaux en sa partie inférieure. Ce contenant, constitué de nombreux os et de portions cartilagineuses, reste souple et « déformable » afin d’accompagner les divers mouvements de la colonne vertébrale en son segment thoracique, et d’assurer, de façon spécifique, une fonction dynamique au service de la mobilité respiratoire.
-
- Aspect osseux :
- Dorsales (thoraciques) :
Les vertèbres thoraciques possèdent certaines caractéristiques propres, dont :
- des apophyses épineuses très obliques vers le bas (et l’arrière) laissant, de ce fait, une moins grande amplitude de mouvement de cette portion dorsale vers l’extension que vers la flexion, sans que cela constitue pour autant une réelle cause dans la fréquence des attitudes de cyphose et de fermeture du thorax (dont les origines sont évoquées ailleurs).
- la présence de facettes articulaires pour les côtes, se positionnant comme suit:
- Sur le corps vertébral, en partie latéro-postérieure, 1/2 facette en haut et 1/2 facette en bas, correspondant aux têtes de côtes ;
- sur l’apophyse (processus) transverse, une facette en face antérieure, correspondant à la tubérosité postérieure de la côte.
- Sternum :
C’est un os plat, long, organisé en 3 parties :
- Le manubrium (tiers supérieur), en rapport avec la clavicule et K1 / K2 ;
- la lame (deux tiers inférieurs), avec échancrures latérales pour les côtes (K2 à K7) ;
- l’appendice xiphoïde (pointe inférieure).
Il existe une jonction « souple » entre la lame et le manubrium (en regard de K2), permettant une certaine « élasticité » du sternum dans la mobilité du thorax.
- Côtes :
Ce sont des os longs, aplatis et courbes (en forme d’arc), en torsion sur eux-mêmes (rotation interne vers l’extrémité antérieure) et fortement obliques en bas et en avant. Elles sont au nombre de 12 de chaque côté et rejoignent les thoraciques en arrière et le sternum en avant, selon des connexions articulaires spécifiques :
- Extrémité postérieure :
La « tête » de côte s’articule avec les corps vertébraux:
- Vertèbre correspondante (T1 pour K1), par sa 1/2 facette inférieure,
- vertèbre sous-jacente (T2 pour K1), par sa 1/2 facette supérieure.
La tubérosité postérieure (tubercule costal), à la face post. De la côte, un peu en dehors de la tête, s’articule avec l’apophyse (processus) transverse (à sa face antérieure) de la vertèbre sous-jacente.
- extrémité antérieure :
Sauf pour K11 et K12, dites « côtes flottantes », car non reliées au sternum, l’extrémité antérieure des côtes se prolonge par un cartilage qui établit la jonction avec le sternum :
- de K1 à K6, chaque côte possède son cartilage individuel ;
- de K7 à K10 : les cartilages des différentes côtes se réunissent sur le 7ème avant de rejoindre le sternum (K7 à K10 sont, de ce fait, appelées « fausses côtes »).
- Mécanique articulaire :
Les mobilités de la cage thoracique, dans la motricité globale quotidienne, sont associées aux mouvements de l’ensemble du tronc et de la colonne, concernant en particulier les rapports entre ceintures scapulaires et pelvienne (sphères thorax et bassin). Ils sont, en parallèle, plus spécifiquement au service de la fonction respiratoire. Les mouvements globaux de la ventilation alternent entre :
- Ouverture (augmentation du volume thoracique, en antéropostérieur et latéral), avec élévation et écartement des côtes dans l’inspiration.
- fermeture (diminution du volume) avec abaissement et rapprochement des côtes entre elles et par rapport au sternum dans l’expiration.
La mobilité des côtes elles mêmes se fait par rapport aux vertèbres, selon un axe de mouvement passant par les deux points articulaires décrits plus haut (tête et tubérosité postérieure de la côte). L’orientation de cet axe se trouve être variable selon l’étage thoracique :
- plus transversal en haut, il induit un mouvement plus antéropostérieur pour les côtes supérieures,
- plus antéropostérieur en partie basse, il induit un mouvement plus latéral pour les côtes inférieures.
Ce mouvement des côtes entraîne avec lui le sternum, en élévation et avancée pour l’inspire ; abaissement et recul pour l’expire ; cependant, la présence des cartilages sterno-costaux, en avant, permet une certaine mobilité des côtes par rapport au sternum lui-même et une plus grande élasticité de l’ensemble, avec possibilité d’orientation des volumes respiratoires et des ouvertures de l’accordéon costal vers une adaptation de la ventilation.
Cette mobilité des côtes est largement liée à celle de la colonne dorsale (thoracique), l’ouverture thoracique favorisant l’extension dorsale, la fermeture entraînant la flexion, et inversement, la position ou le mouvement des dorsales peuvent favoriser, gêner ou encore orienter la mobilité du gril costal.
-
- Plan musculaire :
Les muscles du thorax proprement dit sont essentiellement ceux de la respiration… Ils ne sont cependant pas dissociables de l’ensemble fonctionnel du tronc et donc des muscles de l’axe vertébral, de la ceinture scapulaire, de la paroi abdominale ou du bassin, et vont participer à d’autres fonctions que celle de la dynamique respiratoire (stabilité, ou encore mobilité de l’axe et des sphères ; coordination centre-extrêmités…).
Les muscles les plus directement impliqués dans la respiration seront décrits ou évoqués ci après, avec rappel de leur influence de mouvement.
Leurs places respectives dans la respiration seront détaillées dans le cours suivant de « physiologie respiratoire ».
- Inspirateurs :
Les muscles inspirateurs sont décrits ici selon leur importance et leur spécificité, constituant, en fait, deux catégories plus fonctionnelles que descriptives, selon leur mode d’intervention au cours de l’inspiration :
- Inspirateur principal, le diaphragme :
Le diaphragme est un grand muscle en forme de coupole concave vers le bas, situé à la jonction entre les espaces thoracique et abdominal. Il est constitué :
- Du «centre phrénique », aponévrotique, formant le haut de la coupole, situé à peu près à la hauteur de K4 / K5 (selon la phase respiratoire…),
- Des fibres musculaires, rayonnant autour de ce centre vers leurs insertions sur :
- L’appendice xiphoïde,
- les côtes (et cartilages) K7 à K12,
- les corps vertébraux des lombaires, par les « piliers » (L1 à L3/L4).
Ses insertions postérieures étant plus basses que les antérieures, la coupole diaphragmatique est comme légèrement basculée vers l’arrière, de plus, l’hémi-coupole droite, répondant à la présence du foie au dessous, est légèrement plus haute que la gauche (qui, elle répond à la présence du cœur au dessus…).
Le diaphragme laisse le passage à l’aorte (entre ses piliers, contre la colonne lombaire), à la veine cave (au niveau du centre phrénique), et à l’œsophage (entre les fibres musculaires, en partie postérieure). Outre ces points spécifiques de passage, divers accolements fasciaux ou ligaments rendent les organes tout à fait solidaires du diaphragme, soit qu’ils sont posés dessus (cœur, poumons), soit qu’ils y sont suspendus (estomac, foie, colon transverse). Les mouvements du diaphragme vont donc avoir une incidence directe de mobilisation des viscères, avec effet sur leur physiologie.
Cette action va s’adresser spécifiquement aux poumons, dont la base est accolée à la face supérieure du diaphragme par l’intermédiaire de la plèvre pariétale, et qui vont être entraînés en expansion ou compression selon la phase respiratoire.
- Inspirateurs accessoires :
Ils relient les côtes aux diverses structures voisines et regroupent les muscles :
- Intercostaux externes ; de côte à côte : situés dans les espaces intercostaux, sur toute leur longueur, leurs fibres sont obliques en bas et en avant, ils font l’écartement des côtes entre elles et les solidarisent en mouvements globaux.
- surcostaux (élévateurs des côtes) : de côtes à vertèbres situés en partie post., de la transverse dorsale (thoracique) à la côte sous-jacente, leurs fibres sont obliques en bas et en avant, ils font l’élévation de la côte.
- petits dentelés postéro-supérieurs (dentelés post.-sup.) : de côtes à vertèbres en partie postérieure du thorax, allant des épineuses de C7 à D3 vers K1 à K5 , oblique en bas et en dehors, ils font l’élévation des côtes si les dorsales servent de point fixe.
- scalènes (ant., moyen et post.) : de côtes à vertèbres situés en partie latérale du cou, leurs fibres allant des transverses de C2 à C7 vers K1 et K2, ils font l’élévation des deux premières côtes si les cervicales sont point fixe.
- sterno-cleïdo-occipito-mastoïdien (SCOM) : de K1/sternum à crâne situés en partie latérale du cou, leurs fibres allant de clavicule / sternum vers occiput / mastoïde, ils font l’élévation du sternum et de la clavicule si cervicales et crâne sont points fixes.
- grands et petits pectoraux ainsi que grands dentelés et grands dorsaux : de côtes à ceinture scapulaire peuvent également, prenant appui sur la ceinture scapulaire (ou sur l’humérus), avoir un rôle d’ouverture des côtes.
Les inspirateurs accessoires sont donc tous élévateurs des côtes, avec appui sur l’ensemble vertèbres thoraciques, vertèbres cervicales / crâne et ceinture scapulaire, permettant ainsi l’inspiration amplifiée avec ouverture du thorax « par le haut ».
- Expirateurs :
Ils sont classés en deux catégories, selon leur localisation et leur rôle ; leurs actions sont rappelées ici dans leurs effets de mobilisation des différents éléments du tronc :
- les muscles thoraciques, entraînant directement la fermeture des côtes et de l’ensemble du thorax :
- Intercostaux internes (intercostaux intimes): situés dans les espaces intercostaux, sur toute leur longueur, leurs fibres sont obliques en bas et en arrière, ils font le rapprochement des côtes entre elles et les solidarisent.
- triangulaire du sternum (transverse du thorax) situé à l’intérieur du thorax, sur la face postérieure des côtes et du sternum, ses fibres vont du sternum (partie inf.) / xiphoïde vers les cartilages K2 à K6, en faisceaux obliques en haut et en dehors, il abaisse les côtes sur le sternum.
- petits dentelés postéro-inférieurs (dentelés post.-inf.) en partie post. du thorax, allant des épineuses T11 à L2 vers K9 à K12 , oblique en bas et en dedans, il fait l’abaissement des côtes si les dorsales (thoraciques) sont point fixe.
- muscles grands et petits obliques, qui ont une action directe de fermeture des côtes basses mais appartiennent à la sangle abdominale décrite ci-dessous.
- les muscles de la ceinture abdominale, muscles « abdominaux » auxquels sont associés les carrés des lombes (et dont les actions sont décrites ici en considérant le thorax mobile sur le bassin supposé « fixe) » :
- les muscles abdominaux, formant la paroi abdominale, en trois plans :
- Le transverse de l’abdomen, en profondeur : ses fibres sont globalement horizontales, font le tour de l’abdomen ; s’insèrent sur K6 à K12, les transverses des 5 lombaires et la crête iliaque vers la « ligne blanche antérieure » (aponévrose / jonction des deux muscles transverses D et G) par son action, il réduit le diamètre de la taille et s’associe aux actions des autres abdominaux pour la flexion entre thorax et bassin.
- les obliques, en plan moyen : grands et petits (ext. et int.), synergiques (avec des trajets respectifs en « continuité » d’orientation avec leur homologue controlatéral) :
- Grands obliques (obliques externes) allant de K6 à K12 vers la crête iliaque et l’aponévrose antérieure, avec des fibres obliques en bas et en dedans, en action unilatérale, ils font l’inclinaison homolatérale et la rotation controlatérale du thorax sur le bassin, en action bilatérale, font la flexion du tronc et la fermeture des côtes basses.
- petits obliques (obliques internes) allant de la crête iliaque vers K9 à K12 et l’aponévrose antérieure, avec des fibres obliques en haut et dedans, en action unilatérale, ils font l’inclinaison et la rotation homolatérales du thorax sur le bassin, en action bilatérale, font la flexion du tronc et la fermeture du bas du thorax.
les grands droits de l’abdomen (droits de l’abdomen), superficiels à trajet vertical entre le
- le thorax et le bassin, allant de K5 à K7 , sternum et xyphoïde vers le pubis, ils font la flexion du tronc sur le bassin.
- le carré des lombes, en plan profond et postérieur : il ferme l’espace postérieur entre le thorax, le bassin et les lombaires, et est formé de trois plans de fibres à orientations différentes :
- verticales, de la crête iliaque à K12 ;
- obliques en bas et dedans, de K12 aux transverses lombaires ;
- obliques en bas et dehors, des transverses lombaires à la crête iliaque. en action unilatérale, il fait l’inclinaison homolatérale du thorax sur le bassin, en action bilatérale, il abaisse les côtes basses.
L’ensemble des abdominaux, travaillant en synergie sur la base de l’action du transverse, permet un mouvement global de « fermeture abdominale » selon les différents paramètres de :
- Abaissement des côtes (associé à la fermeture de l’angle de Charpy) pouvant aller jusqu’à la flexion du thorax vers le bassin (participation de la colonne),
- resserrage du grand diamètre de l’abdomen, en horizontal, ainsi que de sa partie basse (sous ombilicale), en vertical, pouvant entraîner une rétroversion de bassin.
Les abdominaux sont également en relation d’action avec le diaphragme, par leurs influences respectives sur la mobilisation de la masse abdominale, ainsi qu’avec la musculature du plancher pelvien.
Aux muscles « thoraciques » décrits ici, il faut ajouter ceux de l’axe vertébral lui-même, évoqués au chapitre « Axe vertébral et verticalité », mobilisateurs de la colonne et indirectement du gril costal et ayant alors la possibilité d’orienter, favoriser ou freiner la mobilité costale et donc la liberté respiratoire.
Cette évocation des différents muscles du tronc met en évidence l’interdépendance des différentes zones fonctionnelles (thorax, ceinture scapulaire, colonne, bassin…) dans la motricité générale ; cette même action musculaire sur l’ensemble du « contenant respiratoire » permet, d’autre part, de faire varier les volumes thoracique et abdominal au service du mouvement respiratoire ; ces rôles, plus ou moins directs dans la ventilation, seront décrits au chapitre suivant (« Physiologie de la respiration »).
Par ailleurs, les importantes variations de morphologie du thorax rencontrées d’une personne à l’autre sont le résultat de l’attitude et des postures individuelles adoptées, des organisations toniques personnelles ainsi que du mode respiratoire de chacune (avec sa coloration psychoaffective particulière).
Ces multiples morphologies peuvent être décrites selon les deux grandes tendances :
- thorax ouvert ou « en inspire », soit :
- dans le sens antéropostérieur essentiellement, avec projection des cotes basses vers l’avant ;
- dans les sens antéropostérieur et latéral à la fois ( en forme de « tonneau »…)
- Thorax fermé ou « en expire », soit :
- Étroit en antéropostérieur avec le sternum creux ;
- avec le bas du thorax serré mais le haut du sternum bombé…
Ces formes thoraciques, avec toutes les variations possibles entre les typologies décrites ici, résultent donc d’une certaine « utilisation » du thorax dans le mouvement général et la posture, aussi bien que dans l’acte respiratoire lui-même. Mais elles déterminent aussi, en retour, des « espaces respiratoires » spécifiques, caractérisés par des zones où seront valorisées soit l’ouverture, soit la fermeture, et ne laissant souvent que certaines seulement des disponibilités physiologiques de la respiration…
- Ceinture pelvienne et cuisse :
La ceinture pelvienne est formée par deux os, les os coxaux. Chaque os coxal est impair et constitué par la fusion de trois os embryonnaires: l’ilium, l’ischium et le pubis. L’os coxal est comparable à une hélice à deux pales dont la pale supérieure est l’ilium et dont la pale inférieure, percée du foramen obturé, se compose de l’ischium et du pubis. Sur la face externe de l’os coxal se trouve une profonde cavité articulaire, l’acétabulum. La synostose des trois points primitifs se produit entre 5 et 7 ans.
- Jambe :
Le squelette de la jambe est formé de trois os dont le plus volumineux est le tibia, rectiligne et solide, placé sur la face médiale; la fibula, sur la face latérale de la jambe, est beaucoup plus étroit et élancé; la patella, os sésamoïde, prend place à l’avant de Fépiphyse inférieure du fémur.
Le tibia est l’os médial de la jambe. Il supporte la masse de l’organisme que lui transmet le fémur.
- Cheville, pied, orteils :
Le tarse forme la cheville. Il regroupe les os qui constituent la moitié postérieure du squelette du pied. Au nombre de sept, ces os courts forment une voûte et sont disposés en deux rangées. Le tarse postérieur est formé de l’os calcanéus et du talus qui le surmonte. Un os latéral, l’os cuboïde, compose le tarse antérieur. Les os médiaux du tarse sont l’os naviculaire que coiffent, sur l’avant, les os cunéiformes médial, intermédiaire et latéral.
- Tête :
La tête est divisée en de nombreuses régions correspondant aux os de la tête ou à un organe sous-jacent. Sa limite inférieure est la limite supérieure du cou.
La tête correspond à l’extrémité céphalique. Elle contient les os du crâne (tête osseuse) qui elle contient l’encéphale et les cavités naturelles de la face ainsi que les organes de sens.
La tête est recouverte de tissus mous (muscles, fascia, peau et glandes). Il faut bien distinguer ce qui est de la tête et ce qui est à l’intérieur de la tête.
- Squelette de la tête :
- La tête osseuse :
- Partie statique : bloc crânio-facial, immobile
- Partie dynamique : mandibule, mobile
Les os du bloc crânio-facial sont unis par des sutures et des fontanelles. Ces fontanelles ont un intérêt clinique où elles vont permettre de voir ce qui se passe à l’intérieur du crâne :
- Si elles sont déprimées, on peut observer une éventuelle déshydratation ;
- Si elles sont bombées, ceci peut témoigner une hémorragie.
Autre rôle de fontanelle c’est de permettre la croissance et le développement des os chez l’enfant, pour qu’elles deviennent soudées chez l’adulte. Une disjonction est ainsi considérée comme une fracture.
La tête osseuse comprend de nombreux foramens et ouvertures, lieu de passage des vaisseaux (artères rentrant et les veines sortant) et des nerfs crâniens (dont la plupart sort dans la boîte crânienne).
La tête est divisée en deux parties : le crâne (neurocrâne qui contient l’encéphale) et la face osseuse (splanchnocrâne qui contient les cavités naturelles de la face et les organes de sens.
- La tête osseuse :
Le neurocrâne abrite l’encéphale. Le crâne correspond à la tête osseuse sans la mandibule qui est la pièce non mobile. Le splanchnocrâne contient les organes de sens. La tête osseuse est formée de 29 os, dont 11 sont pairs. Les os de la tête comprennent les os du crâne (8 os) et de la face (14 os), les osselets de l’ouïe (6 os) et l’os hyoïde
- Limites de la boîte crânienne :
- Limite supérieure : calvaria. Le sommet de la calvaria s’appelle le vortex qui protège le cerveau
- Limite inférieure : base du crâne sur lequel repose le cerveau.
- Limites de la face osseuse : elle est comprise entre :
- Une limite inférieure passant par le processus styloïde, le ventre postérieur du muscle digastrique, l’os hyoïde et le menton.
- Une limite supérieure passant par le méat auditif externe, l’os zygomatique et le bord supérieure de la cavité arbitraire.
- Les os du crâne :
Les os du crâne (crâne osseux) forment l’ensemble des os de la tête qui enveloppent l’encéphale. Au nombre de huit, soudés entre eux chez l’adulte, ils délimitent la cavité crânienne. Ils comprennent deux os pairs et latéraux (les pariétaux et les temporaux), quatre os impairs et médians (le frontal, l’ethmoïde, le sphénoïde et l’occipital)....
- Calvaria :
- Os frontal,
- Os pariétal,
- Os occipital (écaille),
- Os temporal (écaille).
- Sphénoïde (grande aile). Cet os participe essentiellement à la constitution de la base du crâne.
- La mandibule :
Elle participe à la réunion des régions. C’est un élément articulé pour :
- Le langage
- L’alimentation, notamment pour la mastication du bol alimentaire (il s’agit de la première phase de la digestion avec la salive).
Cette mandibule va également recevoir l’arcade inférieure de la denture.