PHYSIOLOGIE HUMAINE RACHIS 1. VERTEBRES DE LA COLONNE VERTEBRALE Les vertèbres sont au nombre de 33 : 7 vertèbres cervicales : C1 à C7. 12 vertèbres dorsales ou thoraciques : D1 à D12 (= T1 à T12). 5 vertèbres lombaires : L1 à L5. 5 vertèbres sacrées soudées formant le sacrum. 4 vertèbres coccygiennes fusionnées formant le coccyx. La colonne vertébrale (= rachis) est donc constituée de 26 os : 24 vertèbres indépendantes + le sacrum + le coccyx qui sont tous les 2 des os issus de la fusion de vertèbres. Les 24 vertèbres sont séparées par des disques intervertébraux. 2. DESCRIPTION D’UNE VERTEBRE Une vertèbre est constituée par : Le corps vertébral : - situé dans la partie antérieure de la vertèbre ; - possède 2 faces qui s’articulent avec les vertèbres sus et sous-jacentes grâce au disque intervertébral (= cartilage fibreux). L’arc postérieur : - situé à l’arrière du corps vertébral ; - délimite le trou rachidien ; - est constitué : . en avant de 2 pédicules associés au corps vertébral, . en arrière de 2 lames osseuses (= lames vertébrales) qui constituent la face postérieure du trou rachidien. Les apophyses osseuses : - présentes sur l’arc postérieur ; - ce sont : . l’apophyse épineuse : située à la jonction des 2 lames osseuses en arrière, . les 2 apophyses transverses (= droite et gauche) sur les côtés qui relient chacune 1 pédicule à 1 lame, . les 2 apophyses articulaires supérieures et les 2 apophyses articulaires inférieures qui permettent l’articulation entre les arcs postérieurs de chaque vertèbre. Le trou de conjugaison (= foramen intervertébral) sur les côtés est une ouverture limitée par les pédicules de 2 vertèbres consécutives : permet le passage latéral des nerfs rachidiens (= spinaux) et des vaisseaux sanguins de la moelle épinière. Le canal rachidien (= canal vertébral) est un canal continu résultant de la superposition des trous rachidiens de l’ensemble des vertèbres : contient la moelle épinière et les méninges (= pie-mère, arachnoïde et dure-mère). 3. PARTICULARITES ET FONCTION DES VERTEBRES CERVICALES C1 ET C2 Elles ont une forme particulière : un petit corps vertébral, un trou rachidien large. Fonction : font la liaison entre le crâne et la colonne vertébrale. On distingue : L’atlas ou C1 : comprend 2 parties latérales qui s’articulent en haut avec l’os occipital et en bas avec l’axis. L’axis ou C2 : présente une apophyse odontoïde (= « en forme de dent ») qui s’articule avec l’arc antérieur de l’atlas (= C1). Remarques : Les vertèbres dorsales et lombaires ont un corps vertébral plus volumineux et des apophyses épineuses de forme variable. Le sacrum s’articule : - en haut avec la vertèbre L5 ; - en bas avec le coccyx grâce à un ligament. 10) Squelette et muscles 1 PHYSIOLOGIE HUMAINE Figure n°1 : colonne vertébrale Figure n°2 : colonne vertébrale (face et profil) Figure n°3 : Atlas et axis Figure n°4 : Vertèbre dorsale Figure n°5 : Vertèbre cervicale Figure n°6 : Vertèbre lombaire 10) Squelette et muscles 2 PHYSIOLOGIE HUMAINE 4. ARTICULATIONS INTERVERTEBRALES Les vertèbres sont reliées entre elles par : les disques intervertébraux qui jouent le rôle d’amortisseur ; les ligaments vertébraux antérieur et postérieur de part et d’autre de chaque vertèbre. Figure n°7 : Principaux muscles du cou Figure n°8 : Paroi antérieure de l'abdomen Figure n°9 : Paroi abdominale (vue latérale) Figure n°10 : Muscles profonds de la paroi abdominale 5. MUSCLES CERVICAUX, ABDOMINAUX ET DORSAUX Les principaux muscles du cou : Muscles prévertébraux sont des fléchisseurs de la tête et permettent son inclinaison latérale : - grand droit antérieur, - petit droit antérieur, - muscle droit latéral, - muscle long du cou. Muscles hyoïdiens (= os hyoïde situé sous la mandibule) : - muscles sus-hyoïdiens participent à la mastication et à la déglutition : muscles stylo, mylo et génio-hyoïdiens, muscle digastrique. - muscles sous-hyoïdiens agissent sur le larynx participation à la déglutition et à la respiration : muscles sterno-cléido-hyoïdien, sterno-thyroïdien, thyro-hyoïdien et omo-hyoïdien. Muscles scalènes (= muscles latéraux profonds) permettent l’inclinaison de la tête, l’inspiration forcée et la fixité du rachis : scalènes antérieur, moyen et postérieur. Muscle sterno-cléido-mastoïdien permet la flexion de la tête et participe à l’inspiration forcée. Les principaux muscles de l’abdomen : Muscles abdominaux superficiels : - groupe latéral : muscles grand oblique, petit oblique et transverse ; - groupe médial : muscles grand droit et pyramidal. Muscles abdominaux profonds : - muscles psoas et carré des lombes. Fonction principale des muscles de l’abdomen : permettent les mouvements du tronc (= flexion, rotation du tronc, inclinaison latérale, passage de la position allongée à assise, etc.). 10) Squelette et muscles 3 PHYSIOLOGIE HUMAINE Les principaux muscles du dos : Muscles de la face postérieure du thorax : permettent les mouvements de la scapula (= omoplate) : trapèze, élévateur de la scapula et muscles rhomboïdes. Remarque : le grand dorsal intervient plutôt dans les mouvements du bras. CAGE THORACIQUE 1. DESCRIPTION Elle comprend : en arrière, la portion dorsale du rachis (= D1 à D12) ; en avant, le sternum ; latéralement, les arcs costaux. Il existe 12 paires de côtes : Les 7 paires de vraies côtes (= n°1 à 7) reliées directement en avant au sternum par leur cartilage (= hyalin). Les 3 paires de fausses côtes (= n°8 à 10) reliées en avant par leur cartilage au cartilage sus-jacent. Les 2 paires de côtes flottantes (= n°11 et 12) libres. L’espace intercostal est l’espace entre 2 côtes : contient les muscles intercostaux externes, moyens et internes ainsi que des vaisseaux sanguins et des nerfs. Le sternum : est un os plat ; est situé dans la partie antérieure et médiane du tronc ; comprend 3 parties : - le manubrium sternal : en haut, - le corps du sternum : au milieu, - l’appendice xiphoïde : en bas. Figure n°11 : Face antérieure du squelette du thorax Figure n°12 : Coupe transversale de l'espace intercostal Les 10 premières côtes sont reliées au sternum par le cartilage costal. 10) Squelette et muscles 4 PHYSIOLOGIE HUMAINE 2. MUSCLES RESPONSABLES DE LA RESPIRATION Inspiration dans la respiration normale : Le diaphragme : - muscle étendu, convexe vers le thorax : sépare la cavité thoracique de la cavité abdominale (= le cœur et les poumons reposent sur lui) ; - est traversé par l’aorte et le canal thoracique (= orifice aortique), par l’œsophage (= orifice œsophagien) et par la veine cave inférieure (= orifice de la veine cave) ; - muscle inspirateur principal : sa contraction entraîne son abaissement, ce qui provoque une augmentation de la hauteur de la cage thoracique augmentation de son volume ; - innervé par les nerfs phréniques. Les muscles intercostaux externes : leur contraction pousse le sternum vers l’avant, ce qui augmente le diamètre de la cage thoracique augmentation de son volume. La contraction du diaphragme et des muscles intercostaux externes permet l’entrée d’air dans les poumons. L’expiration normale est due au relâchement du diaphragme et des muscles intercostaux externes : c’est donc un mécanisme passif. L’inspiration dans la respiration forcée dépend des scalènes, du muscle sterno-cléido-mastoïdien et du petit pectoral. L’expiration forcée est un mécanisme actif : dépend des muscles obliques externe, interne et transverse de l’abdomen. Figure n°13 : Coupe verticale de l'espace intercostal Figure n°14 : Diaphragme (face inférieure) Figure 15 : Position du diaphragme au cours de l'inspiration et de l'expiration 10) Squelette et muscles 5 PHYSIOLOGIE HUMAINE MEMBRE SUPERIEUR 1. CEINTURE SCAPULAIRE C’est l’ensemble des os formé par la scapula (= omoplate) et la clavicule : appartiennent à la région de l’épaule. L’omoplate est un os plat : - possède une arête osseuse sur la face postérieure appelée épine de la scapula ; - l’épine se termine par une région osseuse plate et proéminente : l’acromion ; - la cavité glénoïde appartient à l’articulation entre l’acromion et la clavicule. La clavicule a une forme de S. Les 2 articulations de la ceinture scapulaire sont : l’articulation sterno-costo-claviculaire ; l’articulation acromioclaviculaire. Figure 16 : Squelette du membre supérieur (vue générale) Figure 17 : Omoplate (face postérieure) 2. BRAS L’os du bras est l’humérus. L’articulation scapulo-humérale relie le bras et la scapula (= omoplate) : elle est formée de la cavité glénoïde et de la tête de l’humérus. 3. AVANT-BRAS Les os de l’avant-bras sont le radius et l’ulna (= cubitus). Le coude comprend 3 articulations : l’articulation huméro-radiale, l’articulation huméro-cubitale (= huméro-ulnaire), qui toutes les 2 permettent la flexion et l’extension de l’avant-bras sur le bras. l’articulation radio-cubitale (= radio-ulnaire) qui permet la pronation et la supination. 10) Squelette et muscles 6 PHYSIOLOGIE HUMAINE Figure 18 : Articulation sterno-costoclaviculaire Figure 19 : Humérus (face antérieure) Figure 20 : Radius et cubitus (vue antérieure) 4. POIGNET Le carpe est l’ensemble des 8 os du poignet : scaphoïde, semi-lunaire, pyramidal, pisiforme, trapèze, trapézoïde, grand os et os crochu. 5. METACARPE ET DOIGTS Le métacarpe correspond à la paume de la main et comprend 5 os métacarpiens : m1, m2, m3, m4 et m5. Les doigts comprennent 3 phalanges sauf le pouce qui en contient seulement 2 : soit 14 phalanges pour les 5 doigts. Figure 21 : Articulation du coude (vue Figure 22 : Os du carpe de la main antérieure) droite (vue dorsale) 10) Squelette et muscles 7 Figure 23 : Os de la main et des doigts (vue dorsale) PHYSIOLOGIE HUMAINE 6. MUSCLES DU BRAS ET DE L’AVANT-BRAS Figure 24 : Muscles de l'épaule et du bras (vue antérieure) Figure 25 : Muscles de l'épaule et du bras (vue postérieure) Figure n°26 : Muscles de l'avant-bras (loge antérieure) 10) Squelette et muscles Figure n°27 : Muscles postérieurs de l'avant-bras (plan superficiel) 8 PHYSIOLOGIE HUMAINE Les loges musculaires contiennent un ou plusieurs muscles (= groupe) entourés par une cloison intermusculaire appelée fascia ou aponévrose. Pour le bras, les muscles sont divisés en 2 groupes : Loge antérieure : muscle brachial antérieur (= fléchisseur de l’avant-bras sur le bras) et biceps brachial (= fléchisseur et supinateur du coude). Loge postérieure : triceps brachial (= extenseur du coude). Pour l’avant-bras, les muscles sont divisés en 3 groupes : loge antérieure (= voir tableau 6.2 ci-dessus) ; loge postérieure (= voir tableau 6.3 ci-dessus) ; loge externe : 1er radial, 2ème radial et long supinateur. 7. PLEXUS BRACHIAL L’ensemble des nerfs qui constituent les branches nerveuses est appelé plexus nerveux : c’est un réseau ramifié de nerfs. Pour le membre supérieur, il s’agit du plexus brachial. Le plexus brachial est divisé en branches qui assurent : l’innervation motrice, l’innervation sensitive, des régions du membre supérieur. Figure n°28 : Constitution et territoires d'innervation du plexus brachial 10) Squelette et muscles 9 PHYSIOLOGIE HUMAINE MEMBRE INFERIEUR 1. CEINTURE PELVIENNE Le bassin osseux comprend : En arrière : le sacrum et le coccyx ; En avant et latéralement : les 2 os iliaques. L’os iliaque est divisé en : Ilion (= ilium) : participe à l’articulation coxo-fémorale (= hanche -fémur). Pubis : - situé à l’avant ; - délimite le trou obturateur : ischiopubien ; - présente une surface articulaire : la symphyse pubienne, par laquelle les 2 os iliaques s’articulent entre eux. Ischion associé au pubis pour former le trou ischiopubien. Articulations du bassin : Symphyse pubienne : unit les 2 os iliaques par du cartilage fibreux. 2 articulations sacro-iliaques de part et d’autre du sacrum : entre le sacrum et les os iliaques. Figure n°29 : Squelette du membre inférieur Figure n°30 : Sacrum (face antérieure) Figure n°31 : Os iliaque et extrémité supérieure du fémur (vue antérieure) 2. FEMUR (CUISSE) Os de la cuisse : os le plus long du corps. Constitué de : la diaphyse fémorale, l’épiphyse proximale impliquée dans l’articulation de la hanche (= coxo-fémorale), l’épiphyse distale impliquée dans l’articulation du genou. 3. JAMBE Constituée : du tibia : assure la liaison entre le fémur et les os du pied, de la fibula (= péroné). 10) Squelette et muscles 10 PHYSIOLOGIE HUMAINE Figure n°32 : Bassin osseux et ses principaux ligaments Figure n°33 : Squelette de la cuisse, de la jambe et du pied Figure n°34 : Articulation coxofémorale coupe frontale) Figure n°35 : Articulation du genou : face interne (A) et face externe (B) Figure n°36 : Ménisques intraarticulaires (vue supérieure) Figure n°37 : Principaux muscles de la hanche (vue postérieure) 10) Squelette et muscles 11 PHYSIOLOGIE HUMAINE 4. PIED Comprend 3 parties : Le tarse composé de 7 os : astragale, calcanéum, scaphoïde, les 3 os cunéiformes, cuboïde. Le métatarse composé de 5 os métatarsiens : - situé en avant du tarse, - région de la plante du pied. Les os des orteils ou phalanges : le gros orteil a 2 phalanges, les 4 autres orteils en ont 3 (= proximale P1, P2 et distale P3) : soit 14 phalanges en tout. 5. ARTICULATIONS DU MEMBRE INFERIEUR Articulation coxo-fémorale comprend : la cavité cotyloïde de l’os iliaque ; la tête fémorale reliée à la cavité cotyloïde par le ligament rond énarthrose ; des ligaments : iliofémoral, pubo-fémoral, etc. Articulation du genou (= articulation fémoro-tibiale) comprend : l’extrémité inférieure du fémur ; l’extrémité supérieure du tibia articulation trochléenne ; la rotule : os sésamoïde plat ; des ligaments : les latéraux interne et externe, le rotulien, les 2 postérieurs poplité et les 2 croisés (= antérieur et postérieur) ; 2 ménisques : interne et externe. (La valgisation est la déviation du genou en dehors de l’axe médian du corps et la varisation est la déviation du genou en dedans vers l’axe médian). Articulation tibio-tarsienne (= articulation de la cheville) : articulation trochléenne. 6. MUSCLES ET NERFS DE LA CUISSE ET DE LA JAMBE Figure n°38 : Muscles antérieurs de la Figure n°39 : Muscles de la jambe cuisse (vue antérieure) 10) Squelette et muscles 12 Figure n°40 : Muscles de la jambe (vue externe) PHYSIOLOGIE HUMAINE Figure n°41 : Muscles triceps sural Pour la cuisse, les muscles sont divisés en 3 groupes : loge antérieure : quadriceps crural (= flexion de la hanche, extension du genou), couturier (= rotateur externe de la cuisse, fléchisseur, rotateur du genou), tenseur du fascia lata (= maintien de la tête du fémur dans la cavité cotyloïde). loge interne (= voir tableau 7.2 ci-dessus) ; loge postérieure (= voir tableau 7.3 ci-dessus). 10) Squelette et muscles 13 PHYSIOLOGIE HUMAINE Pour la jambe, les muscles sont divisés en 2 groupes : loge antérieure (= voir tableau 7.4 ci-dessous) ; loge postérieure : - muscles superficiels : triceps sural (= soléaire + gastrocnémien = les 2 jumeaux), - muscles profonds. Plexus et nerfs du membre inférieur : Figure n°42 : Nerfs principaux du membre inférieur 10) Squelette et muscles 14 PHYSIOLOGIE HUMAINE SYNDROMES DES LOGES Loge musculaire : compartiment cloisonné contenant 1 à plusieurs muscles. L’aponévrose de revêtement ou fascia est une membrane de tissu conjonctif fibreux qui limite les loges musculaires : les aponévroses enveloppent les groupes musculaires ou certains muscles isolés. Ex. : le fascia lata renforce l’aponévrose fémorale (= aponévrose d’enveloppe ou épimysium) située à la face externe de la cuisse. Ischémie : diminution de l’irrigation sanguine locale d’un organe. SYNDROME DES LOGES = SYNDROME COMPARTIMENTAL = SYNDROME DE COMPRESSION DES LOGES : C’est l’ischémie d’un groupe musculaire des membres par compression dans une loge musculaire non extensible. Origines : - externes : garrots, pansements, plâtres trop serrés. - internes : hématomes. Traitement chirurgical : aponévrotomie du fascia enveloppant le muscle ou le groupe de muscles comprimés. Risque d’évolution en absence de traitement : rétraction musculaire = raccourcissement du ou des muscles concernés syndromes associés : Syndrome tibial antérieur : dû à l’ischémie des muscles de la loge antérieure de la jambe qui deviennent alors douloureux, gonflés et impotents. Origine fréquente : effort musculaire excessif. Risque d’évolution en absence de traitement : fibrose musculaire si la section du fascia ne vient pas libérer les muscles comprimés. Syndrome de Volkmann : dû à des traumatismes du coude provoquant une nécrose ischémique suivie de raccourcissement frappant des muscles de l’avant-bras comme les longs fléchisseurs des doigts. Origines fréquentes : compression du muscle par un hématome profond ou par une lésion vasculaire. Il existe aussi des rétractions musculaires ischémiques du membre inférieur à la suite d’un traumatisme ou d’une compression due à un plâtre trop serré. 10) Squelette et muscles 15