LE MUSCLE DROIT FEMORAL
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UNIVERSITE DE NANTES FACULTE DE MEDECINE MAITRISE EN SCIENCES BIOLOGIQUES ET MEDICALES M.S.B.M MEMOIRE POUR LE CERTIFICAT D’ANATOMIE, D’IMAGERIE ET DE MORPHOGENESE 2002-2003 UNIVERSITE DE NANTES LE MUSCLE DROIT FEMORAL Par CORALIE DUMONT LABORATOIRE D’ANATOMIE DE LA FACULTE DE MEDECINE DE NANTES Président du jury : Pr. J. LEBORGNE Vice-Président : Pr. J.M. ROGEZ Enseignants : • • • • • • • • • • Pr. O. ARMSTRONG Pr. P. COSTIOU Pr. D. CROCHET Pr. A. DE KERSAINT-GILLY Pr. B. DUPAS Pr. Y. HELOURY Pr. J.P. MOISAN Pr. N. PASSUTI Pr. R. ROBERT Pr. O. RODAT Ceran : Mlle M. GARCON – Assistant Ingénieur Laboratoire : S. LAGIER et Y. BLIN - Collaboration Technique UNIVERSITE DE NANTES FACULTE DE MEDECINE MAITRISE EN SCIENCES BIOLOGIQUES ET MEDICALES M.S.B.M MEMOIRE POUR LE CERTIFICAT D’ANATOMIE, D’IMAGERIE ET DE MORPHOGENESE 2002-2003 UNIVERSITE DE NANTES LE MUSCLE DROIT FEMORAL Par CORALIE DUMONT LABORATOIRE D’ANATOMIE DE LA FACULTE DE MEDECINE DE NANTES Président du jury : Pr. J. LEBORGNE Vice-Président : Pr. J.M. ROGEZ Enseignants : • • • • • • • • • • Pr. O. ARMSTRONG Pr. P. COSTIOU Pr. D. CROCHET Pr. A. DE KERSAINT-GILLY Pr. B. DUPAS Pr. Y. HELOURY Pr. J.P. MOISAN Pr. N. PASSUTI Pr. R. ROBERT Pr. O. RODAT Ceran : Mlle M. GARCON – Assistant Ingénieur Laboratoire : S. LAGIER et Y. BLIN - Collaboration Technique LE MUSCLE DROIT FEMORAL Introduction I. Rappels 1. Embryologie 2. Anatomie a. b. c. d. Rapports musculaires Insertions Vascularisation Innervation II. Matériels et méthodes 1. Matériels a. b. A dissection Sujets 2. Techniques de dissection employées III. Résultats des dissections : discussion 1. La masse musculaire seule et dans son contexte 2. Sa vascularisation artérielle et veineuse 3. Son innervation fémorale IV. Implications fonctionnelles 1. Dans la marche humaine 2. Exploration fonctionnelle 3. Atteinte du droit fémoral et conséquences chirurgicales Conclusion INTRODUCTION Le muscle droit fémoral ou musculus rectus femoris relie l’os coxal à la base de la patella par un corps musculaire fusiforme aplati, rapide d’accès car superficiel et d’aspect esthétique pour tout anatomiste de cœur. Partie intégrante du muscle quadriceps fémoral, il est le seul chef biarticulaire, ce qui lui confère une importance majeure. Il sera en effet, avec les 3 autres chefs, une structure indispensable au bon déroulement de la marche humaine et on comprend aisément l’impotence fonctionnelle qu’entraînerait toute atteinte de ce muscle. Le muscle droit fémoral Le tendon patellaire d’après la revue : le monde du muscle I. RAPPELS 1. Embryologie Au 17ème jour, les trois couches germinatives sont distinctes : successivement l’ectoderme, le mésoderme puis l’endoderme. Les muscles et leurs annexes dérivent du mésoderme. Dès la 3ème semaine, il se segmente en somites qui se différencient de la superficie à la profondeur en dermatome, myotome et sclérotome. On obtient 42 à 44 paires de somites à la fin de la 5ème semaine. Tube neural dermatome myotome sclérotome d’après P. Kamina : embryon de 4 semaines Le mésoderme de la lame latérale donne notamment le mésoderme somatique duquel sont issus les muscles des membres, les muscles périnéaux et partiellement le diaphragme. Myotomes lombaires : à l’origine des muscles du membre inférieur. Le droit fémoral a pour origine L1, L2, L3 d’après P. Kamina : embryon de 4 semaines Ce mésoderme somatique ou pariétal forme, dans chaque bourgeon de membre, deux condensations : les masses myogènes ventrale et dorsale. La masse myogène ventrale donne les muscles fléchisseurs et adducteurs du membre inférieur et la masse myogène dorsale donne les muscles extenseurs et abducteurs du membre inférieur. d’après P. Kamina, embryon de 6 semaines incidence B : MM. extenseurs fémur MM. fléchisseurs Les bourgeons des membres apparaissent au cours de la 4ème semaine du développement ; ceux des membres supérieurs précèdent de deux jours ceux des membres inférieurs. Muscle droit fémoral d’après E.Bleshschmidt 17,5mm 2mois On peut noter que la différenciation des muscles se fait plus ou moins rapidement suivant les régions des membres. Le quadriceps du fait de sa situation au niveau de la cuisse, sera complètement ébauché au stade 12mm. 2. Anatomie a. Rapports musculaires Le muscle rectus femoris appartient à deux régions anatomiques : la région antéro-externe de la cuisse et la région inguino-fémorale externe. L’étude de la région antérieure de la cuisse se divise en trois parties : Une loge interne constituée des muscles adducteurs et gracilis Une loge antéro-externe, occupée par le muscle quadriceps Entre les deux, les vaisseaux fémoraux superficiels, accompagnés du muscle satellite, le sartorius. Loge antéro externe Vaisseaux superficiels et Sartorius Loge interne d’après Bouchet& Cuilleret Les rapports musculaires du muscle droit fémoral sont donc riches et essentiellement constitués par les éléments de la loge antéro-externe de la cuisse : Le chef musculaire recouvre entièrement le muscle vaste intermédiaire qui lui sert de rapport postérieur et cache les bords axiaux des muscles vastes latéral et médial qui, respectivement, constituent ainsi ses rapports extero-postérieur et intero-postérieur. Ainsi mis en valeur, il a donc une place privilégiée au sein du quadriceps fémoral. Tenseur du fascia lata sartorius Droit fémoral Vaste latéral Vaste médial Concernant la région inguino-fémorale externe, le droit fémoral a, là aussi, de nombreux rapports musculaires : croisé en proximal par le sartorius, il côtoie furtivement les muscles psoas iliaque et pectiné, une fois l’arcade crurale franchie par ceux-ci. 10. 9. 8. 7. 3. M.Psoas M.Iliaque Arcade crurale M.Pectiné M.Droit fémoral D’après Bouchet&Cuilleret N’étant recouvert par aucun muscle car le plus superficiel, le rectus femoris a pour rapport supérieur l’aponévrose fémorale ou fascia cribiformis qui tel un manchon, entoure toute la région antérieure de la cuisse et se voit épaissie sur sa portion externe par le fascia lata. b. insertions proximales Par ses insertions proximales le muscle droit fémoral constitue le plan musculo-tendineux profond de la région inguino-fémorale externe (le plan superficiel étant réalisé par les muscles tenseurs du fascia lata et sartorius). Elles sont au nombre de trois selon BOUCHET & CUILLERET et deux selon ROUVIERE & DELMAS. Le tendon direct, le plus important, relie le corps musculaire à l’épine iliaque antéro-inférieure. Le tendon réfléchi s’insère sur la gouttière sus-cotyloidienne Le tendon récurrent, est pour les premiers auteurs, une expansion fibreuse qui se détache du bord externe du tendon direct et s’étale à la face antérieure de la capsule pour aller renforcer le faisceau supérieur du ligament iliofémoral et se fusionner plus en dehors sur le bord antérieur du grand trochanter. d’après C. Libersa :insertions proximales distale Unique, elle est constituée d’un tendon aplati d’avant en arrière et venant s’insérer sur le bord antérieur de la base de la patella. Ses fibres superficielles passent en avant de l’os sésamoide pour constituer le ligament patellaire. Fin du corps musculaire du Droit fémoral Tendon commun du quadriceps fémoral c. vascularisation artérielle Le muscle droit fémoral, comme les trois autres chefs fémoraux, a sa propre vascularisation constituée par une des quatre branches de l’artère du quadriceps. Cette dernière constitue la branche la plus volumineuse de l’artère fémorale profonde mais naît parfois de la fémorale commune, voire exceptionnellement de la fémorale superficielle. Accompagnant les différentes branches du nerf du quadriceps, elle se divise après son cheminement entre vaste interne et droit antérieur puis entre vaste externe et médial. Artère iliaque externe Artère circonflexe latérale de la cuisse Artère fémorale commune Artère fémorale superficielle Artère circonflexe latérale de la cuisse Artère fémorale profonde Artère du quadriceps fémoral Artère iliaque externe Artère fémorale commune Artère fémorale superficielle Artère fémorale profonde Artère du quadriceps artériographie de la fémorale gauche veineuse La vascularisation veineuse du muscle droit fémoral est constituée d’une multitude de branches qui se réunissent en deux veines satellites de l’artère du quadriceps pour gagner la veine fémorale en situation médiale par rapport à l’artère. lymphatique La majeure partie de la vascularisation lymphatique du muscle quadriceps fémoral et donc du muscle droit antérieur se fait vers le groupe latéral et inférieur des ganglions inguinaux. c. innervation L’innervation du muscle rectus femoris se fait par trois rameaux naissant de la division du nerf fémoral (racines L2, L3, L4) : Un rameau récurrent qui remonte vers les insertions supérieures Un rameau moyen qui pénètre aussitôt dans le corps musculaire Un rameau inférieur qui s’enfonce dans la partie moyenne du muscle En pratique, ce paquet vasculo-nerveux quadricipital représente le seul élément à ménager quand on aborde la face antérieure de l’articulation coxofémorale par voie antéro-externe (voie d’abord de Smith-Petersen) en passant dans l’interstice musculaire de la région inguino-fémorale externe. II. MATERIELS ET METHODES 1. Matériels a. Instruments de dissection • • • • • • • • Bistouris manche n° 3 et 4 Lames n° 15 et 23 Ciseaux à bout pointu Ciseaux à bout mousse et courbe Pince à dissection sans griffe Pince à dissection avec griffes Pince hémostatique Ecarteur Faraboeuf Pour les injections : • Latex néoprène (colorant rouge et bleu) • Acide acétique cathéter Pour les coupes : • Congélation de 48 heures • Scie à ruban fin b. Pièces anatomiques SUJET N° 1 N° 2 N° 3 N° 4 N° 5 SEXE Masculin Masculin Féminin Masculin Masculin AGE 80 82 88 80 77 COTE Droit Gauche Droit Gauche Gauche PREPARATION Frais Frais puis formolé Frais puis formolé Frais Congelé pour coupes Les quatre sujets étaient disposés en décubitus dorsal et parfois afin de bien exposer certaines régions (triangle de Scarpa, tendon patellaire, fascia lata …) un billot était glissé sous la région glutéale ou le genou. De même l’insertion proximale du droit fémoral était mise en valeur par un décubitus latéral. L’insertion distale a été photographiée genou fléchi. 2. Voies d’abord Une voie d’abord générale a été réalisée pour chaque pièce anatomique, complétée par deux autres voies chargées de révéler la triple insertion proximale du muscle et la région patellaire constituée de la réunion tendineuse des quatre chefs. a. Voie d’abord systématique : - première incision entre épine iliaque antéro-supérieure et la symphyse pubienne. - seconde incision selon la ligne médio-inguinale jusqu’à la patella. - troisième incision perpendiculaire à cette dernière et passant à deux travers de doigt au dessus de la patella. Un clivage est alors réalisé entre le lambeau cutané et le plan graisseux à la recherche d’éventuels rameaux nerveux sensitifs. La graisse sous cutanée est ensuite ôtée pour découvrir le fascia cribiformis qui enveloppe la loge musculaire antérieure de la cuisse. Une attention particulière est accordée à la partie interne de la cuisse ainsi qu’au triangle de Scarpa pour éviter d’éventuelles lésions de la veine Saphène interne et des nombreux éléments fémoraux vasculo-nerveux. b. Voies d’abord secondaires : - Pour le genou l’incision selon la ligne médio-inguinale est poursuivie jusqu’à l’apex patellaire et une autre incision est réalisée perpendiculairement à cette dernière. Les lambeaux cutanés sont réclinés délicatement afin de bien disséquer les éléments fibreux recouvrant la rotule. Seule, une bonne précision permet de bien dissocier l’enchevêtrement des aponévroses des éléments tendineux. - Pour l’insertion proximale du droit fémoral, l’incision passant par l’épine iliaque antéro-supérieure est poursuivie latéralement et postérieurement. Une seconde incision est pratiquée cranio-caudalement pour découvrir l’épine iliaque antéroinférieure et l’articulation coxo-fémorale. Les mêmes méthodes décrites ci-dessus sont ensuite réalisées. III. RESULTATS DES DISSECTIONS : DISCUSSION 1. La masse musculaire seule et dans son ensemble a. rapports ht lat M. sartorius M. tenseur du fascia lata M. pectiné M. droit fémoral Crosse de la saphène dans la veine fémorale M. vaste intermédiaire M. long adducteur M. gracilis M. vaste latéral Grande veine saphène M. vaste médial G Ceci n’est pas une cire anatomique mais une dissection sur sujet frais dont les muscles sont enduits de glycérine. Epine iliaque antéro-inférieure M. sartorius récliné M. tenseur du fascia lata M. long adducteur Tête fémorale Grande veine saphène M. droit fémoral M. gracilis Tractus ilio-tibial M. vaste latéral M. vaste médial Tendon quadricipital Tendon patellaire patella G ht lat Sur cette photo de dissection, on peut observer l’ensemble du muscle droit fémoral qui s’étend de l’épine iliaque antéro-inférieure au tendon du quadriceps sur la base de la patella. Une lame tendineuse descend sur la face antérieure du muscle jusque vers son milieu. Les fibres musculaires se détachent de cette lame pour former un corps charnu, fusiforme, aplati d’avant en arrière mais très épais. Les fibres musculaires se terminent sur une autre lame tendineuse qui devient tendon pour fusionner avec les vastes en tendon quadricipital. On peut observer les rapports du muscle droit fémoral d’une autre façon : Vaste latéral Vaste intermédiaire Droit fémoral Fémur Vaste médial A. et V. fémorale profonde court chef du biceps fémoral Artère et veine fémorales Sartorius Grand et court adducteurs Nerf ischiatique Gracilis Semi-tendineux G Semi-membraneux Long chef du biceps fémoral coupe transversale de cuisse gauche, vue supérieure ant méd b. insertions proximale G Ligne inguinale M. pectiné M. long adducteur Tendon réfléchi Crosse de la saphène Tendon direct sur épine iliaque antéro-inférieure M. sartorius récliné Tendon récurrent Tête fémorale dégagée de sa capsule M. tenseur du fascia lata en partie réséqué ant lat Les insertions proximales du muscle sont difficiles à individualiser tant l’ enchevêtrement des fibres capsulaires est important à ce niveau. distale ant inf D M. vaste médial Tendon quadricipital M. vaste latéral expansions croisées des M. vastes Fascia lata Expansion croisée du fascia lata patella jambe coupée en flexion La réunion des quatre chefs se fait tardivement pour former le tendon quadricipital dont la composante superficielle est constituée du tendon, large et aplati, du muscle droit fémoral. Ses fibres superficielles glissent en avant de la patella pour se rendre sur la tubérosité tibiale antérieure en constituant les faisceaux superficiels du ligament patellaire. 2. La vascularisation a. artérielle propre D ant sup Nerf fémoral récliné A. du quadriceps A. fémorale superficielle A. circonflexe latérale A. circonflexe iliaque superficelle A. fémorale commune A. fémorale profonde La vascularisation de ce muscle est riche et proximale : on a observé trois rameaux issus de l’artère du quadriceps, gagnant le tiers proximal du muscle par son bord interne. Quant à la vascularisation veineuse, elle est satellite des rameaux artériels avant de gagner la veine fémorale. b. une vascularisation sous jacente Si le droit fémoral possède une vascularisation remarquable, les autres chefs du quadriceps possèdent eux aussi une formidable irrigation sanguine recouverte par le corps musculaire du rectus femoris. C’est cet exceptionnel réseau vasculaire caché en son sein qui rend la chirurgie de ce muscle redoutable. M. vaste latéral Riche vascularisation destinée aux vastes et aux autres muscles Disposition classique : une artère et deux veines satellites M. tenseur du fascia lata D ant sup Le muscle droit fémoral a été disposé sur sa tranche médiale afin de mettre en valeur le tapis vasculaire situé en dessous. En disséquant les médias des vaisseaux, on met en évidence le latex mais l’injection n’étant pas homogène, le résultat est décevant. 3. son innervation fémorale a. proximité du nerf fémoral M. droit fémoral désinseré en proximal A. circonflexe iliaque superficielle N. fémoral et ses nombreuses divisions D ant sup G Contingent fémoral pour le M. droit fémoral A. fémorale superficielle Nombreuses divisions du nerf fémoral Zone de chirurgie où mèches et agrafes ont été retrouvées ant inf b. innervation intrinsèque M. tenseur du fascia lata M. sartorius récliné D Innervation par trois rameaux proximaux M. pectiné ant sup Grossissement du pédicule vasculonerveux L’innervation du muscle droit fémoral se fait généralement par trois rameaux mais une disposition à quatre branches a été retrouvée : G ant inf M. droit fémoral Existence de quatre rameaux nerveux Origine fémorale de l’innervation c. un rapport nerveux Veine fémorale M. droit fémoral N. fémoral Pédicule vasculonerveux Grande veine saphène Lame tendineuse de laquelle partent les fibres musculaires A. fémorale superficielle athéromateuse N. cutané médial de la cuisse ht G lat jambe coupée en flexion En disséquant avec minutie le plan graisseux du plan cutané, on peut isoler un rapport intéressant du bord médial du muscle droit fémoral : le nerf cutané médial de la cuisse. IV. IMPLICATIONS FONCTIONNELLES 1. Dans la marche humaine Lors de la mise en charge, le droit fémoral au sein du quadriceps ralentit l’extension. Il contrôle la flexion du genou et fléchit la hanche lors de la phase pré-oscillante. Au début de la phase oscillante, le droit fémoral avec les autres fléchisseurs de hanche amène la cuisse en avant du membre inférieur controlatéral. A la fin de cette phase il permet l’extension du genou pour préparer à l’appui. 2. Exploration fonctionnelle On peut enregistrer le réflexe T sur le muscle droit fémoral quand est suspectée une atteinte de son innervation. Ci-joint l’enregistrement du réflexe T sur le muscle droit (1 à 4) et gauche (5 à 8). Histoire de la maladie : homme de 77 ans avec une fatigabilité à la marche (100 mètres au maximum), dérobement des membres inférieurs et crampes. Ici le patient présente une abolition du réflexe T de son muscle droit fémoral gauche dans le cadre d’une polyneuropathie périphérique axonale. 3. Atteinte du droit fémoral et ses conséquences chirurgicales Pour illustrer la chirurgie du muscle Rectus Femoris, on prendra l’exemple de l’opération réalisée chez l’Infirme Moteur Cérébral marchant. Ces enfants sont pénalisés dans leur marche par l’adduction exagérée du muscle gracilis et l’extension du genou du muscle droit fémoral. On désinsère le gracilis en proximal pour supprimer l’adduction et conserver son rôle de fléchisseur du genou. On désinsère le muscle droit fémoral en distal pour supprimer son rôle d’extenseur du genou. On fusionne les deux lambeaux musculaires ainsi obtenus pour rétablir une marche satisfaisante chez ces enfants. CONCLUSION Le muscle droit fémoral, biarticulaire, à la fois fléchisseur de hanche et extenseur de genou, offre un travail de dissection agréable et complet par sa richesse vasculaire, la proximité du triangle de Scarpa et la taille de son corps musculaire. Pour conclure ce mémoire je citerai RABELAIS, qui, avant d’être l’auteur humaniste que l’on connaît, fut étudiant en médecine et écrivit ceci : »Par fréquentes anatomies, acquiers-toi la parfaite connaissance de l’autre monde qui est l’Homme. » Le muscle droit fémoral en action : FIN d’après l’exposition : plastination de Von Haagen BIBLIOGRAPHIE 1- Dr. E.BLESHSCHMIDT Der menschliche Embryo- Friedrich-Karl Schattauer -Verlag. Stuttgart 2- Pr. P.KAMINA Précis d’anatomie clinique- tome I – Maloine 3- FRANCK H. NETTER, M.D. Atlas d’anatomie humaine- Novartis 4- Pr. C.LIBERSA Schémas de travaux pratiques- fascicule 4 : membre inférieur- Vigot 5- H. ROUVIERE – A. DELMAS Anatomie humaine, descriptive, topographique et fonctionnelle – 15eme édition – Masson 6- A. BOUCHET – J. CUILLERET Anatomie, topographique, descriptive et fonctionnelle- membre inférieur – 3eme édition – Simep 7- CHU NANTES – Pr. GUIHENEUC Service des explorations fonctionnelles 8- ERIC VIEL – EDITEUR La marche humaine, la course et le saut. Biomécanique, explorations, normes et dysfonctionnement 9- LE MONDE DU MUSCLE - REVUE REMERCIEMENTS Je remercie Monsieur le Professeur Rogez pour le temps qu’il m’a accordé et ses précieux conseils. Je remercie l’ensemble des professeurs d’anatomie pour avoir crée ce MSBM et nous permettre ainsi de poursuivre l’activité de dissection débutée en PCEM2. Je remercie Messieurs Stéphane Lagier et Yvan Blin pour nous permettre de disséquer dans les conditions optimales et nous accorder leur patience et leur temps. Enfin je remercie Julie Blanchard, Adrien Bergerot et Mathieu Ferrand pour leur soutien.
