UNIVERSITE DE NANTES FACULTE DE MEDECINE MASTER I SCIENCES BIOLOGIQUES ET MEDICALES UNITE D’ENSEIGNEMENT OPTIONNEL MEMOIRE REALISE dans le cadre du CERTIFICAT d’ANATOMIE, d’IMAGERIE et de MORPHOGENESE 2009-2010 UNIVERSITE DE NANTES Cartographie du nerf sciatique Par Benjamin GONZALES LABORATOIRE D’ANATOMIE DE LA FACULTE DE MEDECINE DE NANTES Président du jury : Pr. R. ROBERT Vice-Président : Pr. J.M. ROGEZ Enseignants : • • • • • • • • • • • • • • • • Laboratoire : Pr. O. ARMSTRONG Pr. O. BARON Pr. G. BERRUT Pr. C. BEAUVILLAIN Pr. D. CROCHET Dr. H. DESAL Pr. B. DUPAS Dr E. FRAMPAS Dr A. HAMEL Dr O. HAMEL Pr. Y. HELOURY Pr A. KERSAINT-GILLY Pr. J. LE BORGNE Dr M.D. LECLAIR Pr. P.A. LEHUR Pr. O. RODAT S. LAGIER et Y. BLIN - Collaboration Technique UNIVERSITE DE NANTES FACULTE DE MEDECINE MASTER I SCIENCES BIOLOGIQUES ET MEDICALES UNITE D’ENSEIGNEMENT OPTIONNEL MEMOIRE REALISE dans le cadre du CERTIFICAT d’ANATOMIE, d’IMAGERIE et de MORPHOGENESE 2009-2010 UNIVERSITE DE NANTES Cartographie du nerf sciatique Par Benjamin GONZALES LABORATOIRE D’ANATOMIE DE LA FACULTE DE MEDECINE DE NANTES Président du jury : Pr. R. ROBERT Vice-Président : Pr. J.M. ROGEZ Enseignants : • • • • • • • • • • • • • • • • Laboratoire : Pr. O. ARMSTRONG Pr. O. BARON Pr. G. BERRUT Pr. C. BEAUVILLAIN Pr. D. CROCHET Dr. H. DESAL Pr. B. DUPAS Dr E. FRAMPAS Dr A. HAMEL Dr O. HAMEL Pr. Y. HELOURY Pr A. KERSAINT-GILLY Pr. J. LE BORGNE Dr M.D. LECLAIR Pr. P.A. LEHUR Pr. O. RODAT S. LAGIER et Y. BLIN - Collaboration Technique 2 Remerciements Au Professeur Jean-Michel ROGEZ pour m’avoir donné la chance de pouvoir faire ce master en acceptant des étudiants en 4e année d’études d’ostéopathie. Au Professeur Roger ROBERT pour m’avoir orienté vers ce sujet intéressant, et pour m’avoir suivi tout au long de ma recherche. À Stéphane LAGIER et Yvan BLIN pour leur disponibilité, leurs conseils et la bonne humeur au laboratoire d’anatomie. A Céline CHARRIER et Anne RIET du laboratoire d’histologie pour leurs explications et leur aide pour l’étude histologique. À mes camarades de promotion qui m’ont accompagné au cours de l’année. À tous ceux qui m’ont aidé de près ou de loin à la réalisation de cette étude. 3 Table des matières I/ Introduction ............................................................................................................................. 6 II/ Rappels .................................................................................................................................. 7 A. Rappels anatomiques. .................................................................................................. 7 B. Rappels histologiques. ............................................................................................... 13 III/ Matériels et méthode .......................................................................................................... 16 A. Matériels .................................................................................................................... 16 1. Sujets : .................................................................................................................... 16 2. Instruments :........................................................................................................... 16 3. Temps :................................................................................................................... 16 B. Méthodes ................................................................................................................... 16 1. Voie d’abord : ........................................................................................................ 16 2. Etude histologique : ............................................................................................... 18 IV/ Résultats ............................................................................................................................. 20 V/ Discussion ........................................................................................................................... 39 VI/ Conclusion ......................................................................................................................... 44 VII/ Références bibliographiques............................................................................................. 45 4 Liste des figures Figure 1 : schéma du plexus sacré, origine du nerf sciatique (par F. NETTER [6]) .................. 7 Figure 2 : planche anatomique du nerf sciatique au niveau de la cuisse (par F. NETTER [6]) . 9 Figure 3 : planche anatomique du nerf tibial (par F. NETTER [6])......................................... 10 Figure 4 : planche anatomique du nerf fibulaire commun et divisions (par F. NETTER [6]) . 12 Figure 5 : tableau récapitulatif des innervations motrices du nerf sciatique et ses branches terminales (cuisse et jambe) ..................................................................................................... 13 Figure 6 : schéma de la structure d’un nerf .............................................................................. 13 Figure 7 : coupe histologique d’un nerf, transversale, grossissement 1,6x .............................. 14 Figure 8 : coupe histologique d’un nerf, transversale, grossissement 5x ................................. 14 Figure 9 : coupe histologique d’un nerf, transversale, grossissement 20x ............................... 15 Figure 10 : coupe histologique d’un nerf, transversale, grossissement 40x ............................. 15 Figure 11 : schéma de nerf sciatique et ses divisions, indication des niveaux de prélèvement pour étude histologique (coté droit, vue postérieure) ............................................................... 19 Figure 12 : dissection région postérieure de la cuisse .............................................................. 20 Figure 13 : dissection région poplitée ...................................................................................... 21 Figure 14 : dissection régions postérieure et latérale de la jambe, plan superficiel ................. 22 Figure 15 : dissection région postérieure de la jambe, plan profond, nerf tibial ...................... 23 Figure 16 : dissection région latérale de la jambe, nerf fibulaire commun et ses divisions ..... 25 Figure 17 : dissection rétrograde du nerf sciatique, région fémorale ....................................... 27 Figure 18 : dissection rétrograde du nerf sciatique, région fémorale (contingents principaux) – étape 1, 1/2 ............................................................................................................................... 28 Figure 19 : coupe histologique nerf sciatique, région fessière, échantillon n°1 (cf. figure 11) 29 Figure 20 : dissection rétrograde du nerf sciatique, région fémorale (contingents principaux) – étape 1, 2/2 ............................................................................................................................... 30 Figure 21 : dissection rétrograde du nerf sciatique, région fémorale – étape 2, 1/2 ................ 31 Figure 22 : dissection rétrograde du nerf sciatique, région fémorale – étape 2, 2/2 ................ 32 Figure 23 : coupe histologique du nerf sciatique, région fémoral postérieur, portion moyenne, échantillon n°2 (cf. figure 11) .................................................................................................. 33 Figure 24 : coupe histologique du nerf sciatique avant division, portion sus-poplitée, échantillon n°3 (cf. figure 11) .................................................................................................. 33 Figure 25 : dissection rétrograde du nerf sciatique, région fémorale – étape 3, ½ .................. 34 Figure 26 : dissection rétrograde du nerf sciatique, région fémorale – étape 3, 2/2 ................ 35 Figure 27 : coupe histologique du nerf tibial avant émergence branche cutanée surale médiale, échantillon n°4 (cf. figure 11) .................................................................................................. 36 Figure 28 : coupe histologique du nerf fibulaire commun juste après émergence branche cutanée surale latérale, échantillon n°5 (cf. figure 11) ............................................................. 36 Figure 29 : coupe histologique du nerf tibial après émergence branche cutanée surale médiale, échantillon n°6 (cf. figure 11) .................................................................................................. 37 Figure 30 : coupe histologique du nerf fibulaire commun avant division en fibulaire superficiel et profond, échantillon n°7 (cf. figure 11) .............................................................. 37 Figure 31 : coupe histologique du nerf fibulaire superficiel portion proximale, échantillon n°8 (cf. figure 11)............................................................................................................................ 38 Figure 32 : coupe histologique du nerf fibulaire profond portion proximale, échantillon n°9 (cf. figure 11)............................................................................................................................ 38 Figure 33 : coupe histologique du nerf sciatique, cartographie et composition, région fessière, échantillon n°1 (cf. figure 11) .................................................................................................. 40 Figure 34 : planche anatomique de coupe transversale juste au-dessus du milieu de jambe droite (par F. NETTER [6])...................................................................................................... 41 5 I/ Introduction Le nerf sciatique, aussi appelé grand sciatique ou ischiatique, est le nerf le plus long et le plus volumineux de l’organisme. Issu du plexus sacré, c’est un nerf mixte au territoire très étendu avec l’innervation des muscles de la région postérieure de la cuisse, des muscles et téguments de la jambe et du pied (à l’exception du territoire des nerfs cutanés médiaux de la jambe, rameaux du nerf saphène) [6]. Par sa position et son important volume, il peut être atteint dans la majorité des traumatismes du bassin : fracture du bassin, luxation de hanche ou sa réduction, traction des membres inférieurs du nouveau-né lors de l’accouchement. Il pourra également être comprimé par un utérus gravide, lésé lors d’une intervention de prothèse totale de hanche, ou bien encore, atteint en cas de neuropathie ou d’irritation lors de rupture des tendons ou déchirure musculaire des ischio-jambiers… [5] [6] Le but de ce mémoire de recherche sera d’établir une cartographie du nerf sciatique sur une coupe transversale, et de voir s’il y a un lien entre la cartographie fasciculaire interne du nerf et l’organisation de ses terminaisons dans le membre inférieur. L’étude portera plus particulièrement sur l’aspect moteur du nerf sciatique et ses branches de division : le nerf tibial et le nerf fibulaire. 6 II/ Rappels A. Rappels anatomiques. Le nerf sciatique, branche terminale du plexus sacré, est le plus grand des nerfs du corps humain. C’est un nerf mixte (moteur et sensitif) qui comprend également un contingent sympathique. Il contrôle de nombreux muscles : les muscles postérieurs de la cuisse et tous les muscles de la jambe (flexion de la jambe, flexion-extension du pied). 1. Origine : Le nerf sciatique est la branche terminale du plexus sacré, formé par la réunion du tronc lombo-sacré (racines L4-L5) avec les branches terminales des racines S1, S2 et S3. A la sortie du trou de conjugaison, les racines L4-L5 ont un trajet sinueux en forme de S italique contrairement aux racines sacrées ont un trajet plutôt rectiligne. C’est au niveau de l’échancrure sciatique que la réunion de ces racines forme le nerf (origine projetée au niveau du tiers supérieur d’une ligne unissant l’épine iliaque postéro-supérieure à la tubérosité ischiatique [5]). Il se présente alors sous l’aspect d’un volumineux tronc rubané, d’une largeur de 12 à 14 millimètres et épais de 4 à 5 millimètres [3]. Figure 1 : schéma du plexus sacré, origine du nerf sciatique (par F. NETTER [6]) 7 2. Trajet : Le nerf sciatique naît donc dans le bassin à la face antérieure du muscle piriforme et va quitter le pelvis en passant dans le canal infra-piriforme, dans la grande échancrure sciatique (bien que passant typiquement au-dessous du muscle piriforme, le nerf sciatique peut passer à travers ce muscle ou au-dessus). Il passe alors dans la région glutéale profonde sous le muscle grand fessier, il descend sur les muscles obturateur interne jumeaux et carré fémoral, entre la tubérosité ischiatique et le grand trochanter. Il arrive donc dans la partie proximale de la région fémorale postérieure et va se projeter le long de l’axe médian en direction de l’angle supérieur du losange poplité (cheminant en arrière du muscle grand adducteur puis du chef court du biceps fémoral, et en avant du grand fessier puis chef long du biceps fémoral qui le croise obliquement en bas et latéralement). Enfin il se divisera en deux : nerf fibulaire commun (latéralement) et nerf tibial (médialement). Cette division du nerf sciatique s’effectue habituellement entre 73 mm (22-115 mm) à 82 (40-130 mm) au-dessus du pli de flexion du genou [1] (la division peut se faire parfois plus haute). Au cours de son trajet, il innerve les muscles ischio-jambiers et fournit des rameaux articulaires aux articulations de la hanche et du genou [8]. 8 Figure 2 : planche anatomique du nerf sciatique au niveau de la cuisse (par F. NETTER [6]) 3. Terminaison : ¤ Nerf tibial : Après sa naissance à la bifurcation du nerf sciatique, le nerf tibial descend verticalement au milieu du losange poplité, passe sur le muscle poplité, donne trois rameaux articulaires pour le genou, et se place en avant des deux chefs du muscle gastrocnémien et en arrière du paquet vasculaire poplité (artère et veine) ; là il donnera naissance au cutané sural médial. De là, il passe dans l’arcade du muscle soléaire pour devenir plus profond et va descendre en direction de la face postérieure de la malléole médiale. Il chemine en avant du septum intermusculaire transverse avec les vaisseaux tibiaux postérieurs (artère et veine), et 9 en croisant postérieurement le muscle tibial postérieur et le long fléchisseur des orteils. Lors de son passage il donne des rameaux pour les muscles de la loge postérieure de la jambe. En arrivant dans le sillon malléolaire médial il passe sous le rétinaculum des fléchisseurs et se divise en nerfs plantaires médial et latéral ; il donnera aussi des rameaux articulaires pour la cheville et le rameau calcanéen médial (sensitif : peau de la cheville et du talon) [5]. Figure 3 : planche anatomique du nerf tibial (par F. NETTER [6]) 10 ¤ Nerf fibulaire commun : Il est responsable de l’innervation motrice et sensitive de la région antéro-externe de la jambe et de la région dorsale du pied. Après la bifurcation du nerf sciatique au sommet de la fosse poplitée, le nerf fibulaire commun chemine le long de la partie inférieure du muscle biceps fémoral en croisant superficiellement le chef latéral du muscle gastrocnémien, il va donner naissance au nerf cutané sural latéral et un rameau articulaire pour le genou. Ensuite, il traverse la fosse poplitée vers la tête de la fibula dont il contourne le col, et va passer sous la partie proximale du muscle long fibulaire et se diviser en deux pour donner : le nerf fibulaire profond et le nerf fibulaire superficiel. - Nerf fibulaire superficiel : Le nerf fibulaire superficiel, dirigé vers le bas à partir de la division, chemine en arrière du septum inter-musculaire antérieur entre ce septum et le muscle long fibulaire. Au cours de son trajet, il va donner des branches motrices pour les muscles long et court fibulaires. Puis arrivant au tiers inférieur de la jambe il va traverser le fascia profond devenir sous-cutané et se diviser en deux branches cutanées : dorsale médiale et dorsale intermédiaire pour innerver la peau de la partie inférieure de la jambe et du pied. - Nerf fibulaire profond : Le nerf fibulaire profond, dirigé vers le bas et l’avant à partir de la division, contourne le col de la fibula et traverse le muscle long extenseur des orteils puis perfore le septum intermusculaire antérieur pour pénétrer dans la loge antérieure de la jambe. Il descend alors en direction du dos du pied, en avant de la membrane interosseuse en étant recouvert par les muscles long extenseur des orteils et tibial antérieur, puis entre les muscles long extenseur des orteils et long extenseur de l’hallux. Il innerve les muscles antérieurs de la jambe et se divise en deux rameaux : un latéral pour innerver le court extenseur des orteils, et un médial qui accompagnera l’artère dorsale du pied pour innerver les faces adjacentes du premier et du deuxième orteil [8]. 11 Figure 4 : planche anatomique du nerf fibulaire commun et ses divisions (par F. NETTER [6]) 12 Figure 5 : tableau récapitulatif des innervations motrices du nerf sciatique et ses branches terminales (cuisse et jambe) sciatique Nerf fibulaire tibial superficiel - long fibulaire profond - long extenseur des orteils - semi-tendineux (nerf - gastrocnémien (un rameau pour supérieur et inférieur) chaque chef) - biceps fémoral (un rameau - soléaire - tibial antérieur - plantaire - long extenseur de l’hallux - court fibulaire pour chaque chef) Muscles - grand adducteur (faisceau postérieur) - semi-membraneux - poplité - troisième fibulaire - tibial postérieur - long fléchisseur des orteils - long fléchisseur de l’hallux B. Rappels histologiques. Un nerf peut être comparé à un câble qui contient de nombreux fils de conduction entourés d’une gaine isolante. Le nerf contient donc de nombreuses fibres nerveuses, myélinées et/ou amyéliniques. La fibre nerveuse comprend l’axone, l’axolemme (= membrane entourant l’axone), la cellule de Schwann et la gaine de Schwann avec ou sans myéline [7]. Ces fibres nerveuses, entourées d’un tissu conjonctif appelé endonèvre, sont regroupées en faisceaux que l’on appelle fascicules. Les fascicules sont eux-mêmes entourés individuellement d’une gaine conjonctive qui est le périnèvre. Et l’ensemble des fascicules forme le nerf, qui sera enveloppé d’une gaine conjonctive externe qui est l’épinèvre, il s’insinue également entre les fascicules recouverts par le périnèvre, il joue le rôle de ciment interfasciculaire. Figure 6 : schéma de la structure d’un nerf nerf fascicule épinèvre périnèvre vaisseaux du nerf (artère et veine) 13 fibre endonèvre Figure 7 : coupe histologique d’un nerf, transversale, grossissement 1,6x épinèvre nerf Figure 8 : coupe histologique d’un nerf, transversale, grossissement 5x périnèvre fascicule 14 Figure 9 : coupe histologique d’un nerf, transversale, grossissement 20x endonèvre fibre Figure 10 : coupe histologique d’un nerf, transversale, grossissement 40x myéline axone 15 III/ Matériels et méthode A. Matériels 1. Sujets : Nombre de sujets : 3 1. Sujet masculin de 82 ans et 5 mois, frais membre inférieur droit 2. Sujet féminin de 97 ans et 3 mois, frais membre inférieur droit prélèvements de petites sections à différents niveaux pour étude histologique (voir schéma ci-après) 3. Sujet masculin de 62 ans et 4 mois, frais membre inférieur droit 2. Instruments : Porte-lame n°4 et lames 23 Pinces à disséquer Pinces à clamper Ciseaux 3. Temps : Dissections : 12 demi-journées Etude histologique : 6 demi-journées B. Méthodes 1. Voie d’abord : a. Sujet placé en décubitus ventral, avec une cale sous l’épine iliaque antéro-supérieure du côté à disséquer pour faciliter la mise en rotation externe de la hanche. b. On effectue une dissection du membre inférieur, selon une progression crânio-caudale, afin de mettre en évidence le trajet du nerf sciatique, ses branches de division et ses terminaisons. c. L’incision commence au niveau l’épine iliaque postéro-supérieure, contourne le bord externe du grand fessier, passe en arrière du grand 16 trochanter, emprunte le pli fessier avant de s’infléchir vers le bas le long de la face postérieure de la cuisse (sur la ligne médiane). On incise aussi la peau de la partie médiale du pli fessier afin de faciliter la visibilité. On sectionne le grand fessier et on le récline en dedans afin de voir apparaître l’émergence du nerf sciatique en dessous du muscle piriforme. d. L’incision se poursuit sur la ligne médiane vers le creux poplité. On écarte le chef long du muscle biceps fémoral et le muscle semitendineux pour suivre le trajet du nerf sciatique ; on coupe le corps musculaire du chef long du biceps fémoral pour faciliter la poursuite de la dissection. e. Au sommet du losange poplité, on remarque la bifurcation du nerf sciatique, en situation plus superficielle que les vaisseaux poplités (artère et veine). On continue l’incision en dedans du tendon du muscle long biceps, vers le bas, de l’angle supérieur à l’angle inférieur du losange poplité. De là, on observe le nerf cutané sural latéral rejoignant le nerf fibulaire commun au niveau de la partie proximale du chef latéral du muscle gastrocnémien. Le nerf fibulaire commun contourne le col fibulaire et entre dans un tunnel musculaire dans la partie supérieure du muscle long fibulaire. Ce muscle est sectionné pour faire apparaître la continuité du nerf et sa division en fibulaire superficiel latéralement, et fibulaire profond en avant en passant sous le muscle long extenseur des orteils. f. Ensuite, on fait une incision transversale postérieure partant du bord postérieur de la malléole interne jusqu’au bord postérieur de la malléole externe, en prenant garde de ne pas sectionner le tendon tricipital. Puis une incision le long de la ligne médiane de la jambe, du creux poplité à l’incision réalisée au niveau malléolaire. La peau est alors écartée pour voir les nerfs cutanés suraux latéral et médial, et le muscle triceps sural. g. On dés-insère les chefs latéral et médial du muscle gastrocnémien et le muscle plantaire grêle pour faire apparaître le nerf tibial ; plus bas il pénètre dans l’arcade tendineuse du soléaire. 17 h. On coupe le muscle soléaire au niveau de sa partie proximale et le tendon calcanéen, on voit alors que le nerf tibial chemine le long du corps musculaire du muscle tibial postérieur. 2. Etude histologique : a. Prélèvement de portions de nerf sciatique à différents niveaux (voir schéma ci-après) avec identification et orientation des échantillons b. Fixation dans du formol tamponné 4%. c. Rinçage des échantillons imbibés de formol avec de l’eau, puis on les place dans deux bains successifs d’alcool à 70° (0h20 chacun) puis un bain d’alcool à 80° (0h20 également). Après cela les échantillons sont prêts à être placés dans l’automate. d. Circulation et enrobage : les échantillons sont placés dans des cassettes qui sont ensuite mises dans un automate de type ‘’histokinette’’ pendant 24h pour déshydratation et éclaircissement : 1 bain d’alcool 80° : 1h00 3 bains d’alcool 95° : 1er bain : 1h00 2e bain : 1h30 3e bain : 1h30 3 bains d’alcool à 100° : 1er bain : 1h15 2e bain : 1h30 3e bain : 2h00 3 bains de butanol : 1er bain : 2h00 2e bain : 2h30 3e bain : 1h30 2 bains de paraffine à 57°C : 1er bain : 2h00 2e bain : 2h00 e. Inclusion des échantillons dans des blocs de paraffine : on coule les blocs avec un distributeur à paraffine et une plaque froide (-15°C) qui permet l'orientation des échantillons. 18 f. Blocs de paraffine contenant les échantillons conservés dans chambre froide à 4°C. g. Démoulage des blocs et taille des bords pour faciliter la coupe. Réalisation de coupes au microtome (épaisseur de 6 micromètres). h. Déparaffinage par passage dans un bain d’Ottix (substitut de toluène), réhydratation par passage successif dans des bains d’alcool à 100°, 90°, 80° et d’eau. i. Coloration des coupes : 2 séries avec 2 colorations différentes : Hématoxyline-éosine Trichrome de Masson j. Lecture des coupes histologiques et prise d’images avec microscope automatisé équipé du logiciel d’analyse d’image Leica QWin. Figure 11 : schéma de nerf sciatique et ses divisions, indication des niveaux de prélèvements pour étude histologique (coté droit, vue postérieure) nerf sciatique crânial 1 latéral Orientation des prélèvements avec un fil de suture en supéro-externe de l’échantillon 2 3 4 5 6 7 9 8 Nerfs : tibial cutané sural fibulaire médial latéral superficiel profond 19 IV/ Résultats Figure 12 : dissection région postérieure de la cuisse crânial Muscle grand fessier latéral Nerf sciatique Branche pour chef long du muscle biceps fémoral Branche pour muscles semitendineux et semimembraneux Branche pour chef court du muscle biceps fémoral Muscle biceps fémoral chef court Muscle semitendineux Muscle biceps fémoral chef long (coupé) Muscle semimembraneux Le nerf sciatique donne donc des branches pour l’innervation motrice des muscles ischiojambiers : biceps fémoral, semi-tendineux et semi-membraneux. Ici nous voyons que deux branches distinctes sont destinées aux deux chefs du muscle biceps fémoral ; celle pour le chef long naît de la face médiale du nerf, tandis que celle pour le chef court naît de la face latérale. 20 Figure 13 : dissection région poplitée crânial latéral Nerf sciatique Muscle biceps fémoral Muscle semitendineux Nerf fibulaire commun Nerf cutané sural latéral Nerf tibial Rameau pour muscles plantaire et gastrocnémien chef latéral Muscle gastrocnémien (chef latéral) Muscle plantaire Rameau pour muscle gastrocnémien (chef médial) Nerf cutané sural latéral (branche anastomotique) Nerf cutané sural médial La division du nerf sciatique se fait dans la partie supérieure de la région poplitée : le nerf tibial est la branche de division médiale et le nerf fibulaire commun est la branche de division latérale. Sur cette photo, il est clairement visible que le nerf tibial est plus volumineux que le nerf fibulaire commun. 21 Figure 14 : dissection régions postérieure et latérale de la jambe, plan superficiel crânial latéral Nerf tibial Nerf fibulaire commun Muscle gastrocnémien Nerf cutané sural latéral Nerf cutané sural médial Branche anastomotique surale Muscle soléaire Tendon calcanéen du muscle triceps sural Nerf sural La réunion du nerf cutané sural médial et de la branche anastomotique du nerf cutané sural latéral va former le nerf sural. Mon étude portant sur l’innervation motrice, nous ne nous attacherons pas aux aspects sensitifs. 22 Figure 15 : dissection région postérieure de la jambe, plan profond, nerf tibial crânial latéral Muscle plantaire Nerf tibial Branche pour muscle plantaire Muscle poplité Branche pour muscle gastrocnémien (chef médial) Branche pour muscle poplité Muscle soléaire (coupé) Branche pour muscle tibial postérieur Branche pour muscle soléaire Branche pour muscle long fléchisseur des orteils Branche pour muscle long fléchisseur de l’hallux Muscle plantaire (tendon) Muscle long fléchisseur de l’hallux Muscle long fléchisseur des orteils Nerf tibial Le nerf tibial, au niveau de la jambe, donne donc des branches motrices pour les muscles : - gastrocnémien : une pour chaque chef, de sa face médiale pour le chef médial et de sa face latérale pour le chef latéral - soléaire : de sa face dorsale - plantaire : de sa face latérale - poplité : de sa face latérale 23 - tibial postérieur : de sa face latérale, commune avec celle pour le long fléchisseur de l’hallux - long fléchisseur des orteils : de sa face médiale - long fléchisseur de l’hallux : de sa face latérale, commune avec celle pour le tibial postérieur Après quoi il poursuit sont trajet vers la face plantaire du pied où il innervera les muscles et la peau. 24 Figure 16 : dissection région latérale de la jambe, nerf fibulaire commun et ses divisions crânial latéral Nerf fibulaire commun Nerf fibulaire superficiel Nerf fibulaire profond Nerf articulaire récurrent Branche pour muscle long fibulaire Branche pour muscle tibial antérieur Muscle long fibulaire (coupé) Branche pour muscle long extenseur des orteils Branche pour muscle court fibulaire Branche pour muscle long extenseur de l’hallux Muscle court fibulaire (coupé) Nerfs cutanés dorsaux (médial et intermédiaire) Le nerf fibulaire commun se divise en deux pour donner le nerf fibulaire superficiel et le nerf fibulaire profond. Le nerf fibulaire superficiel naît de la face dorsale du nerf fibulaire commun, et donnera des branches pour les muscles : - long fibulaire : de sa face postérieure 25 - court fibulaire : de sa face antérieure Quant au nerf fibulaire superficiel, branche de division antérieure du nerf fibulaire commun, se divisera en branches pour les muscles : - tibial antérieur : de sa face médiale - long extenseur des orteils : de sa face latérale - long extenseur de l’hallux : de sa face latérale Ces deux branches de division du nerf fibulaire commun se poursuivront en direction de la face dorsale du pied pour y innerver la peau et les muscles du pied. Dès lors, à partir de cette dissection de progression crânio-caudale, on remarque que la configuration du nerf est telle que les branches de division naissent de la face du nerf la plus en rapport avec le muscle qu’elles innervent. La nature est donc économique et va au plus simple, aucune branche de division ne croise le tronc d’origine, ceci s’observe sur le tronc sciatique mais également sur ses branches de division : nerf tibial et nerf fibulaire. 26 Figure 17 : dissection rétrograde du nerf sciatique, région fémorale crânial latéral Branche pour le chef long du muscle biceps fémoral Nerf sciatique Branche pour le muscle semitendineux Branche pour le muscle semimembraneux Branche pour chef court du muscle biceps fémoral Nerf tibial Nerf fibulaire commun 27 Figure 18 : dissection rétrograde du nerf sciatique, région fémorale (contingents principaux) – étape 1, 1/2 crânial latéral Contingent fibulaire Contingent pour les ischiojambiers Contingent tibial Branche pour le chef court du muscle biceps fémoral On peut se rendre compte que le nerf sciatique regroupe trois contingents principaux, de médial en latéral : un pour les ischio-jambiers, un tibial et un fibulaire. Ils sont parfaitement individualisables. Par ailleurs, on remarque que le contingent fibulaire donne une branche pour le chef court du muscle biceps fémoral. 28 Figure 19 : coupe histologique du nerf sciatique, région glutéale, échantillon n°1 (cf. figure 11) antérieur Contingent tibial médial Contingent fibulaire Contingent des ischiojambiers Au niveau de la portion proximale du nerf sciatique, les fascicules qui composent le nerf fibulaire sont moins nombreux que ceux qui composent le nerf tibial. 29 Figure 20 : dissection rétrograde du nerf sciatique, région fémorale (contingents principaux) – étape 1, 2/2 crânial latéral Contingent tibial Contingent fibulaire Nerfs cutanés suraux (coupés) 30 Figure 21 : dissection rétrograde du nerf sciatique, région fémorale – étape 2, 1/2 crânial latéral Nerf fibulaire profond Nerf tibial Nerf fibulaire superficiel Branche pour muscles soléaire et gastrocnémien Nerf cutané sural latéral 31 Figure 22 : dissection rétrograde du nerf sciatique, région fémorale – étape 2, 2/2 crânial latéral Nerf cutané sural latéral (coupé) Nerf tibial Nerf fibulaire superficiel Branche pour muscles soléaire et gastrocnémien Nerf fibulaire profond 32 Figure 23 : coupe histologique du nerf sciatique, région fémorale, portion moyenne, échantillon n°2 (cf. figure 11) antérieur médial Nerf fibulaire superficiel Nerf tibial Nerf fibulaire profond Nerf cutané sural latéral Figure 24 : coupe histologique du nerf sciatique avant division, portion sus-poplitée, échantillon n°3 (cf. figure 11) antérieur médial Nerf fibulaire superficiel Nerf tibial Nerf fibulaire profond Nerf cutané sural latéral 33 Figure 25 : dissection rétrograde du nerf sciatique, région fémorale – étape 3, 1/2 crânial latéral Pour muscles semi-tendineux et semimembraneux Pour muscle biceps fémoral (chef long) Nerf fibulaire profond : pour muscle long Nerf tibial (terminaison destinée au pied) Nerf fibulaire profond : pour muscles tibial antérieur et long extenseur des orteils Branche pour muscle long fléchisseur des orteils Branche pour muscles poplité, tibial postérieur et long fléchisseur de l’hallux Nerf cutané sural médial Nerf fibulaire superficiel Nerf cutané sural latéral Branche pour muscle soléaire Branche pour muscle gastrocnémien 34 Figure 26 : dissection rétrograde du nerf sciatique, région fémorale – étape 3, 2/2 crânial 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 latéral 1. Nerf tibial : tronc terminal destiné au pied 2. Nerf tibial : faisceau pour muscle long fléchisseur des orteils 3. Nerf tibial : faisceau pour les muscles poplité, tibial postérieur et long fléchisseur de l’hallux 4. Nerf tibial : nerf cutané sural médial 5. Nerf tibial : faisceau pour muscle soléaire 6. Nerf tibial : faisceau pour muscle gastrocnémien 7. Nerf fibulaire : nerf cutané sural latéral 8. Nerf fibulaire superficiel 9. Nerf fibulaire profond : faisceau pour les muscles tibial antérieur et long extenseur des orteils 10. Nerf fibulaire profond : faisceau pour le muscle long extenseur de l’hallux 35 Figure 27 : coupe histologique du nerf tibial avant émergence de la branche cutanée surale médiale, échantillon n°4 (cf. figure 11) antérieur Pour muscle long fléchisseur des orteils médial Pour muscles poplité, tibial postérieur et long fléchisseur de l’hallux Terminaison nerf tibial (pour le pied) Pour cutané sural médial Pour muscles soléaire et gastrocnémien Figure 28 : coupe histologique du nerf fibulaire commun juste après émergence de la branche cutanée surale latérale, échantillon n°5 (cf. figure 11) antérieur Nerf fibulaire superficiel médial Nerf fibulaire profond 36 Figure 29 : coupe histologique du nerf tibial après émergence de la branche cutanée surale médiale, échantillon n°6 (cf. figure 11) antérieur médial Figure 30 : coupe histologique du nerf fibulaire commun avant division en fibulaire superficiel et profond, échantillon n°7 (cf. figure 11) antérieur Fibulaire superficiel médial Fibulaire profond 37 Figure 31 : coupe histologique du nerf fibulaire superficiel portion proximale, échantillon n°8 (cf. figure 11) antérieur Pour muscle long fibulaire (haut) (bas) médial Pour muscle court fibulaire (haut) Terminaison nerf fibulaire superficiel Pour muscle court fibulaire (bas) Figure 32 : coupe histologique du nerf fibulaire profond portion proximale, échantillon n°9 (cf. figure 11) antérieur Pour muscle long extenseur des orteils médial Pour long extenseur de l’hallux Pour muscle tibial antérieur 38 V/ Discussion A la suite de cette étude, d’après la dissection rétrograde du tronc sciatique, on constate que le nerf sciatique, bien que constitué d’un seul tronc nerveux d’un point de vue macroscopique, regroupe des contingents qui sont déjà individualisés dans sa configuration interne. La dissection rétrograde va permettre de les séparer jusqu’à l’échancrure sciatique. On n’observe aucun échange de fibres ; les contingents tibial et fibulaire n’échangent donc aucune fibre dans le tronc commun qu’ils forment (appuyé par [2]). Une coupe histologique transversale du tronc sciatique permet de conforter cette observation que, dès son origine, on peut différencier le nerf des ischio-jambiers, le nerf tibial et le nerf fibulaire commun (appuyé par [3]). A son origine au niveau de l’échancrure sciatique, la cartographie fasciculaire du tronc sciatique est donc prédisposée selon ses divisions, bien que ne pouvant s’observer macroscopiquement, que plus bas dans la cuisse. Selon Sunderland [7], cette individualité apparaîtrait même depuis les racines spinales d’origine : le tibial naît de la réunion des branches de la division antérieure du plexus constitué essentiellement des fibres venant de S1 et S2 et le fibulaire commun naît de la réunion des branches de la division postérieure constituée essentiellement de fibres venant de L4 et L5. De même, on peut approfondir la séparation des plus gros faisceaux qui constituent les nerfs tibial et fibulaire. Là encore on s’aperçoit qu’au sein d’un nerf, branche de division du nerf sciatique, l’organisation fasciculaire est bien distincte et on peut les séparer jusqu’à l’origine du tronc sciatique. Voici la cartographie que j’ai pu obtenir à la suite de mes recherches : 39 Figure 33 : coupe histologique du nerf sciatique, cartographie et composition, région glutéale, échantillon n°1 (cf. figure 11) antérieur médial 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. Nerf des ischio-jambiers : faisceau pour les muscles semi-tendineux et semi-membraneux Nerf des ischio-jambiers : faisceau pour le muscle biceps fémoral Nerf tibial : tronc terminal destiné au pied Nerf tibial : faisceau pour muscle long fléchisseur des orteils Nerf tibial : faisceau pour les muscles poplité, tibial postérieur et long fléchisseur de l’hallux Nerf tibial : nerf cutané sural médial Nerf tibial : faisceau pour muscle soléaire Nerf tibial : faisceau pour muscle gastrocnémien Nerf fibulaire : nerf cutané sural latéral Nerf fibulaire superficiel Nerf fibulaire profond : faisceau pour les muscles tibial antérieur et long extenseur des orteils Nerf fibulaire profond : faisceau pour le muscle long extenseur de l’hallux Après l’observation d’une coupe anatomique transversale de jambe, et en la comparant avec la coupe histologique on s’aperçoit que la cartographie fasciculaire est très proche de la répartition topographique des muscles qu’ils innervent. 40 Figure 34 : planche anatomique de coupe transversale juste au-dessus du milieu de jambe droite (par F. NETTER [6]) ¤ Histologie : D’un point de vue histologique, nous pouvons constater des différences entre les deux nerfs tibial et fibulaire. En effet, d’après l’étude de coupes transversales, nous constatons que la zone fibulaire est formée par des groupes fasciculaires de diamètre important, peu nombreux et très serrés, le tissu conjonctif y est peu abondant (60-65% : chiffres [7]). En revanche pour ce qui est de la partie tibiale, les fascicules nerveux sont plus nombreux, de diamètres plus petits et l’espace qu’ils occupent est plus important que dans le contingent fibulaire, le tissu conjonctif y est donc plus important (65 à 70% : chiffres [7]). En conséquence de cette configuration, certains ont conclu d’une « plasticité » des fascicules dans leur gaine plus grande pour le nerf tibial que pour le nerf fibulaire, ce qui expliquerait la plus grande vulnérabilité de ce dernier, qui résisterait moins bien à la traction et à l’étirement [2]. 41 ¤ Applications pratiques : Au niveau de ses racines spinales, le nerf sciatique peut être lésé par une protrusion ou une hernie discale (L5-S1), elle sera responsable d’une névralgie sciatique qui dans certains cas pourra évoluer vers une forme paralytique. Le long de son trajet dans la fesse et à la face postérieure de la cuisse, le nerf est relativement bien protégé mais il pourra être exposé à diverses atteintes : par exemple - au niveau du bassin : o le nerf sciatique directement lors d’un traumatisme entraînant une fracture ; o plus spécifiquement ses racines lors d’un syndrome du piriforme, d’un anévrysme de l’artère iliaque commune ou d’un processus néoplasique du bassin, o en obstétrique : compression au cours de la grossesse ou lésion lors de l’accouchement ou avec l’utilisation de forceps (pouvant donner lieu à une sciatique du post-partum), - au niveau de la région glutéale : o lors d’une injection (lésion par l’aiguille, le produit injecté ou même la pression) voire également la cicatrice que celle-ci laissera, o lors d’un anévrysme d’une artère glutéale, o lors de sa sortie du bassin en passant sous le muscle piriforme, o lors d’une luxation ou fracture de hanche, o lors d’une arthroplastie (les écarteurs peuvent léser le nerf, plus particulièrement sa partie latérale, le contingent fibulaire, qui aura pour conséquence une paralysie des releveurs du pied), o lors d’une autre intervention sur la hanche ou le fémur. Prêtons attention au fait que deux raisons expliqueraient la fragilité du nerf fibulaire commun au niveau de la fesse : sa topographie : compte tenu son rapport direct avec l’articulation coxofémorale (placé en situation externe du tronc sciatique, il sera donc plus touché lors d’interventions au niveau de cette articulation, par contact avec les écarteurs notamment), et sa structure : de gros fascicules, un tissu conjonctif peu abondant, donc une résistance moindre par rapport au nerf tibial qui se comporte comme une structure multicâble, fibres plus petites, plus nombreuses et 42 un tissu conjonctif plus abondant (structure assurant une meilleure répartition des forces et des contraintes). - au niveau de la région fémorale : o lors d’une fracture du fémur, - au niveau du creux poplité : o lors d’une luxation de l’articulation du genou, o lors d’une fracture du fémur ou du plateau tibial… Donc une atteinte portant sur le tronc sciatique pourra se manifester comme une atteinte du nerf tibial ou du nerf fibulaire, du fait de l’individualité avérée des contingents dans sa configuration interne. L’atteinte du tronc sciatique entraînera un steppage, l’atteinte du fibulaire engendrera une paralysie de la loge antéro-externe de la jambe (distinction d’une lésion radiculaire de L4 ou L5), et une atteinte du tibial se manifestera par une paralysie des muscles de la loge postérieure et de la plante du pied, une abolition du réflexe achilléen, une anesthésie plantaire et des troubles trophiques (à distinguer de la sciatique radiculaire S1 qui ne se traduit pas par une atteinte motrice aussi sévère). ¤ Limites de cette étude : La principale limite de portée de cette étude est que je n’ai pu réaliser cette recherche que sur un nombre limité de sujets, soit trois sujets. Il serait intéressant de mener l’étude sur une population plus importante afin de pouvoir en tirer des conclusions applicables d’une manière générale. Par ailleurs, l’étude histologique a pu montrer qu’il existe un très grand nombre de petits fascicules ; par conséquent je pense qu’établir une cartographie tronculaire très précise, serait irréalisable. A moins peut-être d’utiliser un microscope opératoire et de procéder branche par branche, fascicule par fascicule, autrement dit un travail d’une extrême minutie et de très longue haleine… sans compter les très certaines variations anatomiques ! 43 VI/ Conclusion Le nerf sciatique, branche terminale du plexus sacré, plus volumineux nerf de l’organisme, est en fait une gaine commune qui véhicule les différents faisceaux qui le composent, du plus interne au plus externe : nerf des ischio-jambiers, nerf tibial et nerf fibulaire commun. En dehors des cas où la division est proximale (environ 10%), ces contingents sont bien individualisés dans le nerf, et sembleraient n’échanger aucune fibre. Au sein de ceux-ci, les fascicules sont déjà organisés selon leur division et leur répartition anatomique. La cartographie fasciculaire interne du nerf sciatique, sa constitution et sa cartographie, présupposent donc la répartition anatomique de ses divisions du point de vue de son innervation motrice. 44 VII/ Références bibliographiques A. Article : 1. DELAUNAY L., SOURON V., VERMEILLE B., Blocs du membre inférieur : quelles voies d’abord pour un bloc du nerf sciatique ? Journées d’enseignement post-universitaire d’anesthésie-réanimation 2009, 09 avril 2009, http://www.jepu.net/pdf/2003-04-09.pdf, pages 189-205 B. Livres : 2. BLETON R., Lésions traumatiques des nerfs périphériques, Lésions traumatiques du nerf sciatique, Issy-les-Moulineaux, ELSEVIER MASSON, 2007, pages 126 à 137 3. Colloques de Pathologie Locomotrice de Montpellier, La sciatique et le nerf sciatique, sous la direction de SIMON L., Paris, MASSON, 1981, 2e tirage, collection de la pathologie locomotrice volume 4, pages 1 à 7 4. CRUVEILHIER J., Anatomie descriptive, Bruxelles, CAN, MELINE ET COMPAGNIE, 1837, tome 1er, pages 570 à 577 5. KAMINA P., SANTINI J.-J., Anatomie introduction à la clinique, Paris, MALOINE, 1989, Volume nerfs des membres coupes des membres, pages 126 à 153, 170 et 172 6. NETTER F.H., Atlas d’anatomie humaine, traduction KAMINA P., Paris, MASSON, 2004, 3ème édition, planches 481 484 500 522 523 et 524 7. NORDIN J.-Y., MASQUELET A.-C., Pathologie chirurgicale, Paris, MASSON, 1992, Tome 3 : Chirurgie de l’appareil locomoteur, pages 398 à 422 8. WON CHUNG Kyung, Anatomie humaine, traduction DRIZENKO A., Paris, PRADEL, 2001, pages 108 à 111 C. Thèse : 9. STER F., Origine et Constitution du Nerf Sciatique, Essai de systématisation Clinique, thèse de Médecine, Montpellier, Faculté de Médecine de Montpellier, Mai 1975 45