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 2001-2002 UNIVERSITE DE NANTES L’HALLUX Par Quérat Julien LABORATOIRE D’ANATOMIE DE LA FACULTE DE MEDECINE DE NANTES Pr. J. LE BORGNE Président du jury : 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 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 2001-2002 UNIVERSITE DE NANTES L’HALLUX Par Quérat Julien LABORATOIRE D’ANATOMIE DE LA FACULTE DE MEDECINE DE NANTES Pr. J. LE BORGNE Président du jury : 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 Remerciements : Monsieur le Professeur ROGEZ, Messiers les professeurs d’anatomie Messiers LAGIER et BLIN, pour leur aide précieuse SOMMAIRE I. INTRODUCTION II. RAPPELS ANATOMIQUES A. Anatomie descriptive 1. ostéologie et morphologie articulaire 2. capsule et ligaments 3. insertions tendineuses 4. vascularisation artérielle et veineuse 5. innervation B. Anatomie fonctionnelle III. MATERIEL ET METHODES A. Répartition de l’étude des pièces anatomiques B. Dissections 1. matériel utilisé 2. méthode / voies d’abord C. Injection au latex 1. matériel utilisé 2. méthode IV. RESULTATS A. Etude musculaire 1. dos du pied 2. plante du pied B. Etude de la vascularisation C. Etude de l’innervation D. Etude des rapports V. DISCUSSION RÔLE DE L’HALLUX ET DU PREMIER RAYON PENDANT LA MARCHE VI. PATHOLOGIE A. Hallux valgus B. Hallux rigidus VII. CONCLUSION VIII. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES I . INTRODUCTION L’hallux est le plus volumineux des orteils. Il est relié au reste du pied par l’articulation metatarso-phalangienne. Cette articulation relie l’hallux au premier rayon qui est constitué d’une chaîne d’os : os cunéiforme médial et premier métatarsien. Les mouvements de cette articulation sont plus grands que n’importe quelle autre articulation dans le pied. De plus, elle supporte seule l’ensemble du poids du corps à la fin de la propulsion, lors de la marche. Donc la stabilité est importante pour un pas normal ; cette stabilité est assurée par l’architecture de cette articulation et par l’équilibre entre les ligaments et les tendons. Pendant la propulsion, les forces compriment la première phalange sur la tête du premier métatarsien selon un axe rétrograde. Tous les composants de la stabilité et de l’équilibre sont interdépendants ; si un affaiblissement se produit, l’équilibre est bouleversé et débouche sur une situation pathologique. II. RAPPELS ANATOMIQUES A. Anatomie descriptive 1. ostéologie et morphologie articulaire La première articulation métatarso-phalangienne réunit les surfaces articulaires de quatre os avec une seule capsule synoviale : tête du premier métatarsien, base de la première phalange de l’hallux, deux os sésamoïdes. La tête du premier métatarsien constitue la partie la plus large, elle s’articule avec la base de la première phalange et les parties supérieures des deux os sésamoïdes. A l’inverse des autres métatarsien, on note à la face inférieure la présence d’une crête. De plus, la tête du premier métatarsien est élargie dans le sens horizontal, elle a donc une forme ellipsoïde. a – sésamoïdes b – tête du premier métatarsien c – surfaces articulaires sésamoïdiennes Le cartilage articulaire recouvre entièrement les surfaces articulaires ; il est plus épais au niveau des sillons sésamoïdiens du premier métatarsien, c’est-à-dire à l’endroit qui transmet les forces au sol durant le pas. De chaque côté de la tête du premier métatarsien, deux tubercules permettent les insertions ligamentaires. La base de la première phalange est concave et congruente avec la tête convexe du premier métatarsien mais elle est plus petite que la surface sur laquelle elle bouge. 2. capsule et ligaments La capsule La capsule de la première articulation métatarso-phalangienne est fixée sur les marges articulaires de la tête du premier métatarsien et de la base de la première phalange. Elle se situe en continuité avec le périoste. De chaque côté, elle englobe les tubercules d’insertions ligamentaires. La face plantaire est épaissie par la plaque plantaire dans laquelle chaque sésamoïde s’incruste. La face dorsale des os sésamoïdes perfore la capsule et s’articule avec la face inférieure de la tête du premier métatarsien. Entre les sésamoïdes, la plaque plantaire forme une surface fibrocartilagineuse incurvée sur laquelle glisse le tendon du long fléchisseur de l’hallux. Donc, les sésamoïdes forment un tunnel naturel pour ce tendon. Dorsalement, la capsule est formée par une aponévrose et par une expansion du tendon de l’extenseur propre de l’hallux. Les fibres transverses de ce tendon descendent de chaque côte de l’articulation pour rejoindre la plaque plantaire. Expansion latérale du tendon du long fléchisseur Equipement ligamentaire médial Plaque plantaire Les ligaments En comptant la capsule, neuf ligaments sont décrits au niveau de l’articulation métatarsophalangienne. Ainsi, deux ligaments collatéraux, deux ligaments sésamoïdiens, deux ligaments sésamoïdes plantaires, le ligament inter-sésamoïdiens et le ligament métatarsien plantaire stabilisent cette articulation. Les ligaments collatéraux, médial et latéral, s’insèrent sur les tubercules de la tête du premier métatarsien. Ils se déploient de manière triangulaire, orientés vers le bas et l’avant pour s’insérer sur la base de la première phalange. Egalement fixés sur ces tubercules, les ligaments sésamoïdiens sont intra-capsulaires ; ils ont aussi une forme deltoïdienne. Les ligaments sésamoïdes plantaires s’insèrent depuis les os sésamoïdes vers la base de la première phalange. En définitive, on obtient deux paires de trois ligaments qui réalisent un triangle de chaque côté de l’articulation métatarso-phalangienne ; cela représente le premier moyen de stabilité de cette articulation indispensable pour un bon fonctionnement. A la partie inférieure de l’articulation, le ligament inter-sésamoïde est attaché transversalement entre les deus os sésamoïdes. Ainsi, grâce à l’action conjointe de la capsule, des ligaments et des tendons, les deux os sésamoïdes ne peuvent bouger de manière indépendante. Le ligament métatarsien transverse profond est le segment médial d’une chaîne de quatre ligaments séparés reliant chacun transversalement deux articulations métatarso-phalangienne. Ensemble, ils forment une sangle qui maintient ces articulations. Au niveau de la première articulation métatarso-phalangienne, il est attaché à la plaque plantaire et représente le plan le plus plantaire de l’espace inter-métatarsien. 3. insertions tendineuses L’hallux reçoit les insertions de six muscles ; le court fléchisseur de l’hallux, l’abducteur de l’hallux, l’adducteur de l’hallux, le long fléchisseur de l’hallux, le long extenseur de l’hallux et le court extenseur de l’hallux. Les trois premiers représentent les muscles plantaires intrinsèques. Ils forment un plan musculaire continu sous le premier métatarsien. Les tendons qui passent à la face inférieure de l’articulation métatarso-phalangienne, englobent les deux os sésamoïdes. Puis, ils s’insèrent sur la base de la première phalange. Tendon du long extenseur de l’ hallux Ligament inter-métatarsien Chefs oblique et transverse de l’adducteur de l’ hallux Sésamoïdes Tendon du long fléchisseur de l’ Hallux Chef transverse de l’adducteur de l’hallux Chef oblique de l’adducteur de l’hallux Chef latéral de Court fléchisseur de l’hallux Chef médial de Court fléchisseur de l’hallux Abducteur de l’hallux Le muscle court fléchisseur de l’hallux Ce muscle possède un corps musculaire unique qui se divise pour former deux tendons d’insertion, médial et latéral. Chaque tendon incorpore l’un des sésamoïdes. Les tendons se confondent avec ceux des abducteur et adducteur de l’hallux ; ils sont intimement liés à la capsule de l’articulation métatarso-phalangienne. Le muscle long fléchisseur de l’hallux Le tendon de ce muscle émerge entre les deux tendons du muscle court fléchisseur de l’hallux depuis un plan musculaire plantaire plus profond. Il passe dans le sillon entre les deux os sésamoïdes. C’est le seul muscle qui ne s’insère pas sur la capsule de la première articulation métatarso-phalangienne. L’abducteur de l’hallux Le tendon de ce muscle est orienté vers le bas et vers l’avant. Il rejoint le tendon médial du muscle court fléchisseur de l’hallux puis il s’insère sur l’os sésamoïde médial et sur la base de la première phalange Le muscle adducteur de l’hallux A la partie inféro-latéral de l’articulation métatarso-phalangienne, le muscle adducteur de l’hallux possède deux chefs, oblique et transverse, qui donnent naissance à deux tendons. Le chef oblique est le plus charnu. Les deux tendons s’insèrent sur le sésamoïde latéral et sur la capsule. Si l’on considère la petite taille et la variabilité du chef transverse, on peut remettre en question son rôle dans la stabilité de la première articulation métatarso-phalangienne. Le muscle long extenseur de l’hallux Situé dorsalement, le tendon du muscle long extenseur de l’hallux couvre la première articulation métatarso-phalangienne par une large aponévrose. Il émet des fibres transverses médiales et latérales qui enveloppent l’articulation métatarso-phalangienne et s’insèrent sur la plaque plantaire. Le tendon s’insère distalement sur la base de la deuxième phalange de l’hallux. Globalement, le muscle extenseur commun des orteils possède la même structure, mais au niveau de l’hallux il n’existe pas de muscle lombrical ou inter-osseux. Le muscle court extenseur de l’hallux Le muscle court extenseur de l’hallux correspond au corps médial de l’extenseur commun des orteils. Il est orienté vers l’avant et le dedans. Le tendon passe sous le tendon du muscle long extenseur de l’hallux et s’insère sur la base de la première phalange. 4. vascularisation artérielle et veineuse La vascularisation artérielle La vascularisation artérielle de l’hallux est assuré à la fois par un réseau dorsal et par un réseau plantaire qui s’anastomosent. Il existe de nombreuses variabilités mais nous nous attacherons à en décrire une « classique » • le réseau dorsal L’artère pédieuse constitue le principal élément du réseau dorsal de vascularisation du pied. Elle est issue de l’artère tibiale antérieure qu’elle prolonge sous le rétinaculum des extenseurs. L’artère pédieuse vascularise l’ensemble du dos du pied grâce à un rameau tarsien et un rameau métatarsien. Le réseau métatarsien, issu du réseau tarsien fournit quatre artères inter-osseuses qui abandonnent pour chaque orteil deux artères digitales dorsales. La vascularisation de la partie dorsale de l’hallux se fait donc à partir de l’artère inter-osseuse du premier espace intermétatarsien. Après avoir laissé une branche médiale pour l’hallux et une branche latérale pour le deuxième orteil, l’artère inter-osseuse du premier espace inter-métatarsien plonge vers la plante du pied. • le réseau plantaire La vascularisation de la plante du pied est essentiellement assurée par l’artère tibiale postérieure. Cette artère chemine dans le canal calcanéen puis elle se divise en artère plantaire latérale et en artère plantaire médiale. Si l’artère plantaire latérale est l’artère principale de la plante du pied, l’artère plantaire médiale permet la vascularisation de l’hallux. L’artère plantaire médiale du pied se divise en une branche médiale qui vascularise la partie médiale de l’hallux et en une branche latérale qui émet des collatérales : les artères digitales plantaires communes. La vascularisation veineuse La vascularisation veineuse du pied est assurée par un réseau profond et par un réseau superficiel. • le réseau dorsal Le réseau dorsal est constitué par une arcade veineuse dorsale qui reçoit la veine superficielle du premier espace inter-métatarsien. Cette arcade se termine par les veines médiales et latérales qui donnent naissance à la grande et petite veine saphène. • le réseau plantaire Le réseau plantaire est composé des veines superficielles qui se drainent toutes vers une arcade veineuse située à la partie moyenne de la plante. 5. innervation L’innervation de la face dorsale de l’hallux est assurée par deux nerfs. Médialement, le nerf fibulaire superficiel abandonne un rameau digital alors que la portion latérale est innervée par une branche du nerf fibulaire profond qui innerve également le premier espace inter-métatarsien. La face plantaire de l’hallux est prise en charge les branches latérale et médiale du nerf plantaire médial issu du nerf tibial postérieur. B. Anatomie fonctionnelle Le principal mouvement de cette articulation est la flexion/extension dans le plan sagittal mais la phalange a également une mobilité passive dans le plan transverse. De plus, comme l’articulation métatarso-phalangienne est de type condylienne, les deux mouvements sont mécaniquement possibles. L’hallux est relié au reste du pied par l’articulation métatarso-phalangienne. Cette articulation est de type condylienne, elle permet donc des mouvements de flexion/extension et des mouvements d’abduction et d’adduction. Ceux-ci sont assurés par les muscles intrinsèques et extrinsèques de l’hallux. Les mouvements actifs de flexion/extension sont d’une amplitude importante puisque l’extension atteint 50-60° et la flexion atteint 30-40°, mais l’extension est limitée par la plaque plantaire. Si les amplitudes de flexion/extension sont raisonnables et indispensables au bon déroulement du pas, les amplitudes de mouvement actif d’abduction et d’adduction sont très faibles ; cela peut être rattaché à l’étroitesse des espaces inter-digitaux. Donc, le rôle majeur de ces muscles est la stabilité de l’articulation métatarso-phalangienne, de l’équilibre des forces de ces deux muscle dépend l’axe du premier rayon du pied. III. METHODES ET MATERIEL A. Répartition de l’étude des pièces anatomiques Pour effectuer ce travail, cinq pièces anatomiques ont été nécessaires : N° 1 2 3 4 5 Etat Sujet formolé Sujet frais Sujet formolé Sujet frais Sujet frais Sexe Féminin Féminin Masculin Féminin Masculin Age 86 ans 79 ans 87 ans 79 ans 75 ans Technique Injection latex Injection latex B. Dissections 1. matériel utilisé : - Bistouri n°4 avec lame 23 - Bistouri n°3 avec lame 15 - Pinces à disséquer - Pinces à clamper - Ciseaux droits à pointes mousses - Ciseaux courbes à pointes mousses 2. méthodes / voies d’abord Voie d’abord dorsale - Incision transversale reliant les deux malléoles, tibiale et fibulaire Incision longitudinale reliant la malléole tibiale au bord médial de la racine de l’hallux Incision transversale à la racine des orteils Incision médiane à la face dorsale de l’hallux Voie d’abord plantaire - Incision latérale sur le bord latéral de l’hallux Incision transversale à la racine des orteils Incision longitudinale reliant le bord médial de la racine de l’hallux à la malléole tibiale Incision médiane sur la face plantaire de l’hallux C. Injection au latex 1. matériel utilisé - Cathéter Liquide d’injection rouge : latex néoprène 671 Seringue Pince à clamper Acide acétique pour polymériser le latex 2. méthode L’artère poplitée donne naissance à l’artère tibiale antérieure et au tronc tibio-fibulaire à l’origine de l’artère tibiale postérieure et de l’artère fibulaire. Cette artère a donc été choisie comme point d’injection pour pouvoir mettre en évidence le réseau artériel du pied en totalité. Apres avoir sectionné transversale ment le genou, on insère le cathéter dans l’artère poplitée qui a un trajet profond proche de la coque condylienne du genou. Ensuite, le vaisseau est ligaturé autour du cathéter par un fil de suture pour éviter les reflux du liquide d’injection. A l’aide d’une seringue, on injecte le liquide d’injection puis l’acide acétique pour polymériser le latex. Enfin, le cathéter est clampé à l’aide d’une pince à clamper. IV. RESULTATS A. Etude musculaire 1. face dorsale du pied A la face dorsale du pied, deux muscles intéressent l’hallux : l’un intrinsèque, le muscle court extenseur et l’autre extrinsèque, le long extenseur de l’hallux. Le muscle court extenseur de l’hallux peut être mis en évidence après avoir récliné le tendon du muscle long extenseur des orteils dont les tendons recouvrent le corps musculaire du muscle. Le tendon de ce muscle est orienté vers l’avant et le bas. Il est aplati et s’insère à la face dorsale de la première phalange de l’hallux. MUSCLE COURT EXTENSEUR DE L’HALLUX (Vue dorsale d’un pied droit) Avant Latéral Tête du premier métatarsien Tendon du muscle long extenseur des orteils récliné Muscle court fléchisseur de l’hallux Tendon du muscle tibial antérieur Le muscle long extenseur de l’hallux s’insère par un puissant tendon au niveau de la deuxième phalange de l’hallux. Il possède des expansions latérales qui descendent de chaque côté de l’articulation métatarso-phalangienne. 2. face plantaire du pied Plusieurs plans sont mis en évidence à la face plantaire du pied. Sous la peau, la semelle plantaire est une nappe graisseuse richement vascularisée. Elle recouvre l’aponévrose plantaire moyenne. APONEVROSE PLANTAIRE MOYENNE (Vue plantaire d’un pied droit) Avant Médial Tendon du long fléchisseur de l’hallux Tête du premier métatarsien Aponévrose plantaire moyenne Le plan le plus superficiel correspond au muscle court fléchisseur plantaire, à l’abducteur du V et à l’abducteur de l’hallux. Le muscle court fléchisseur plantaire n’a aucune insertion sur l’hallux. L’abducteur de l’hallux possède une insertion proximale sur la partie médiale de la tubérosité calcanéenne. MUSCLE ABDUCTEUR DE L’HALLUX (Vue latérale d’un pied gauche) Haut Avant Muscle abducteur de l’hallux Tendon du long fléchisseur de l’hallux Rameaux digitaux de l’artère plantaire médiale Le plan moyen est occupé par le tendon du muscle long fléchisseur de l’hallux. Ce tendon puissant émerge sous le muscle fléchisseur des orteils qui a été réséqué. Il est accompagné du muscle fléchisseur commun des orteils. Il passe entre les deux chefs du muscle adducteur de l’hallux et entre les deux sésamoïdes, puis s’insère sur la phalange distale. TENDON DU MUSCLE LONG FLECHISSEUR DE L’HALLUX (Vue plantaire d’un pied droit) Latéral Arrière Muscle court fléchisseur de l’hallux Tendon du muscle fléchisseur de l’hallux Branche superficielle du nerf plantaire médial Tête du premier métatarsien Muscle abducteur de l’hallux MUSCLES DE LA COUCHE PLANTAIRE MOYENNE (Vue plantaire d’un pied) Latéral Arrière Muscle long fléchisseur des orteils Muscle carré plantaire Banche superficielle de l’artère plantaire médiale Tendon du long fléchisseur de l’hallux Muscle court fléchisseur de l’hallux Enfin, le plan le plus profond est occupé par le muscle court fléchisseur et l’adducteur de l’hallux. Le muscle court fléchisseur possède deux chefs qui forment une gouttière dans laquelle glisse le tendon du muscle long fléchisseur de l’hallux. La division se fait rapidement et donne naissance à deux tendons. Le tendon médial s’insère au niveau du sésamoïde médial avec le tendon du muscle abducteur de l’hallux. Le chef latéral s’insère au même endroit que le muscle adducteur de l’hallux sur le sésamoïde latéral. L’adducteur de l’hallux est un muscle profond, constitué de deux chefs, oblique et transverse. Le chef oblique s’insère proximalement sur l’os cunéiforme latéral, la tubérosité du cuboïde et la base des troisième et quatrième métatarsiens. Le chef transverse s’insère sur l’articulation métatarso-phalangienne du troisième, quatrième et cinquième rayons. Ils s’insèrent par un tendon commun sur le sésamoïde latéral avec le chef latéral du muscle court fléchisseur de l’hallux. MUSCLE ADDUCTEUR DE L’HALLUX (Vue plantaire d’un pied) Latéral Arrière Chef transverse du muscle adducteur de l’hallux Chef oblique du muscle adducteur de l’hallux Muscle court fléchisseur de l’hallux Artère métatarsienne plantaire Muscle abducteur de l’hallux B. Etude de la vascularisation Les injections au latex rouge ont permis de mettre en évidence le réseau artériel du pied en totalité, et plus particulièrement au niveau de l’hallux. Ainsi, on peut voir l’artère pédieuse à la face dorsale du pied. Cette artère abandonne une branche pour l’hallux puis plonge dans le premier espace inter-métatarsien. Elles circulent de chaque côté du tendon du muscle long fléchisseur de l’hallux. Médial Arrière Tendon du muscle long fléchisseur de l’hallux Branche digitale latérale de l’artère plantaire médiale La vascularisation de la plante du pied se fait l’artère tibiale postérieure qui se divise en artère plantaire médiale et artère plantaire latérale. L’hallux est vascularisé par l’artère plantaire médiale qui se divise en deux branches. . C. Etude de l’innervation Les dissections du dos du pied ont permis de mettre en évidence le nerf fibulaire profond et ses rameaux digitaux. Ils prennent en charge l’innervation du premier espace inter-métatarsien et la partie médiale de l’hallux. La partie latérale de l’hallux est innervée par une branche digitale su nerf fibulaire profond. INNERVATION DORSALE DE L’HALLUX (Vue dorsale d’un pied droit) Avant Latéral Tendon du muscle long extenseur de l’hallux Tendon du muscle court extenseur de l’hallux Rameau digital dorsal médial du nerf fibulaire superficiel Tendon du muscle tibial antérieur Les nerfs superficiels de l’hallux se trouvent immédiatement sous la peau. Médio-dorsalement au dessus du premier métatarsien se situe la branche médiale du nerf fibulaire superficiel. Plus médialement, il existe une branche sensitive du nerf saphène. Une branche médiale du nerf plantaire médiale arrive à la face médiale du sésamoïde médial, elle innerve la peau sur la face médiale de l’hallux. Une autre branche du nerf plantaire médial passe sous le ligament inter-métatarsien et innerve la face latérale de l’hallux. La plante du pied est innervée par le nerf plantaire, latéral et médial. L’innervation de l’hallux se fait par le nerf plantaire médial qui chemine avec l’artère plantaire médiale. Ce nerf se divise en rameaux plantaires digitaux destinés aux trois premiers orteils, sous le muscle carré plantaire. Ils cheminent de part et d’autre du tendon du long fléchisseur de l’hallux. Les branches de division de l’artère plantaire médiale les accompagnent. INNERVATION DE LA PLANTE DU PIED (Vue plantaire d’un pied) Médial Arrière Tête du premier métatarsien Nerfs digitaux plantaires propres Artère plantaire médiale Tendon du long fléchisseur de l’hallux D. Rapports Nous envisagerons l’étude de ces rapports à travers des coupes sagittale, frontale et transversale. 1. coupe sagittale La coupe passe à travers le sésamoïde latéral. Nous voyons que le tendon du muscle long fléchisseur de l’hallux s’insère sur la deuxième phalange de l’hallux qu’il fléchit. Ce tendon puissant passe sous la tête du premier métatarsien qui repose sur le sésamoïde latéral. Sous les sésamoïdes se trouve le tissu graisseux. On comprend alors qu’en position de charge, les forces appliquées sur la tête du métatarse se répartissent sur les sésamoïdes puis sur le tissu adipeux. COUPE SAGITTAL TRANSESAMOÏDIENNE LATERALE Haut Avant Sésamoïde latéral Semelle graisseuse Tête du premier métatarsien Tendon du muscle long fléchisseur de l’hallux 2. coupe frontale La coupe frontale passe à travers les deux sésamoïdes. Ils sont reliés entre eux par le ligament inter-sésamoïdien qui ménage une gouttière dans laquelle glisse le tendon du muscle long fléchisseur de l’hallux. La face plantaire de la tête du premier métatarsien du premier métatarsien est marquée par la présence d’une crête qui sépare les deux surfaces articulaires destinées aux sésamoïdes ; elle a pour rôle de maintenir la positions des deux sésamoïdes lors du pas. COUPE FONTALE TRANSMETARSIENNE D’UN PIED GAUCHE Haut Latéral Sésamoïde latéral Tête du premier métatarsien Tendon du long fléchisseur de l’hallux Ligament inter-sésamoïdien 3. coupe transversale La coupe passe à travers la tête du premier métatarsien et la première phalange de l’hallux. Nous pouvons décrire les expansions tendineuses du muscle abducteur de l’hallux et du chef médial du muscle court fléchisseur de l’hallux sur la partie médiale de la base de la phalange ; nous voyons également les insertions du muscle adducteur et du chef latéral du muscle court fléchisseur de l’hallux vers la partie latérale de la base de la phalange. COUPE TRANSVERSALE PASSANT PAR LA TETE DU PREMIER METATARSE D’UN PIED GAUCHE Haut Latéral Première phalange de l’hallux Insertion de l’adducteur et du chef latéral du court fléchisseur de l’hallux Tête du premier métatarsien Expansion de l’abducteur et du chef médial du court fléchisseur de l’hallux IV. DISCUSSION RÔLE DE L’HALLUX ET DU PREMIER RAYON DANS LA MARCHE L’articulation métatarso-phalangienne du premier rayon est composé de trois surfaces articulaires distinctes : articulation entre la tête du premier métatarse et la base de la première phalange et articulation entre la face plantaire de la tête du premier métatarse et les deux sésamoïdes ; entre les deux sésamoïdes, il y a une crête dans le même axe que la diaphyse du métatarse. L’orientation de la tête du métatarse par rapport au sol a un rôle très important : l’axe dorsoplantaire forme avec le plan sagittal un angle de 13° à ouverture médiale. De cette manière, le sésamoïde médial reçoit principalement les charges lors du pas. Les mouvements de rotation dans les plans transverse et frontal sont limités par les surfaces articulaires mais surtout par les sésamoïdes et la capsule ligamentaire. Snijders a démontré l’existence de deux forces de torsion : la première est due à l’action du muscle long fléchisseur de l’hallux sur la phalange distale qui a un effet valgus sur l’orteil, la seconde est la réaction pied-sol qui tend à rendre varus le premier métatarsien. Les sésamoïdes ont pour rôle de limiter la translation latérale du tendon du muscle alors que le ligament collatéral médial lutte contre les mouvements de valgus de l’hallux. La flexion-extension de la première articulation métatarso-phalangienne est de 50-70° en passif et de 20-50° en actif. Au cours de la phase d’appui qui est la position neutre, l’articulation est étendue d’environ 15° mais au cours de la poussée, l’extension nécessaire est d’environ 35°. L’articulation métatarso-phalangienne assure trois fonctions essentielles : -extension qui est le mouvement principal -mouvement dans le plan transversal lors de la marche -application des forces selon un vecteur perpendiculaire à la diaphyse Quand le pied se trouve en position de charge, l’avant-pied soutient environ 1/3 du poids du corps, au niveau de l ‘articulation métatarso-phalangienne, le poids soutenu est d’environ 1/6. Pendant la marche, le centre de gravité passe par l’hallux tel que les forces les plus importantes s’appliquent au niveau des sésamoïdes. De plus les forces compriment la base de la première phalange sur la tête du métatarsien. Donc, les forces et les actions musculaires deviennent des facteurs très importants pour assurer la stabilité lors de la marche . La fonction biomécanique de l’articulation métatarso-phalangienne pendant la marche se fait en quatre temps : suspension, fixation, coordination et propulsion. Suspension : cela correspond à la flexion plantaire du métatarse qui débute lorsque le talon touche le sol et se termine lorsque la tête du premier métatarse touche le sol. Les sésamoïdes ont pour rôle de contrôler la flexion du métatarse. Fixation : les os sésamoïdes se fixent au sol pour former un point d’ancrage sur lequel s’appliquent les forces musculaires. Les muscles adducteur et abducteur de l’hallux jouent alors un rôle majeur car de leur contraction équivalente dépend la stabilité des os sésamoïdes Coordination : les os sésamoïdes fixés permettent aux forces musculaires d’agir, alors la tête du premier métatarsien glisse sur la base de la première phalange et sur les deux os sésamoïdes. Propulsion : le long extenseur de l’hallux et les sésamoïdes poussent le pied vers le haut et vers l’avant. V. LES PATHOLOGIES DE L’HALLUX A. L’hallux valgus L’hallux valgus est une pathologie très fréquente, presque exclusivement féminine (9/10). Elle correspond à une angulation du premier rayon que forme le premier métatarsien et l’hallux. Le premier métatarsien est dévié vers le dedans alors que l’hallux est dévié vers le dehors. Cette lésion est le plus souvent diagnostiquée par la saillie que dessine la face médiale de la tête du premier métatarsien. Différentes étiologies sont évoquées pour cette pathologie. On distingue les facteurs extrinsèques qui peuvent être des chaussures trop serrées, une surcharge pondérale ou des anomalies congénitales ; mais les facteurs intrinsèques sont les plus fréquemment mis en jeu. Dans l’hallux valgus, on retrouve plusieurs éléments : • sur la face latérale : -rétraction de la capsule dans le diamètre longitudinale et transverse -raccourcissement du ligament collatéral latéral -déplacement du sésamoïde latéral vers le dehors -raccourcissement du chef latéral du court fléchisseur de l’hallux sur la face médiale : -épaississement fibro-cartilagineux de la capsule qui est recouverte d’une fine bourse -déplacement du tendon de l’abducteur vers le dehors Ainsi, en plus de la position en valgus, l’hallux est en éversion et montre une légère subluxation plantaire. On observe également une rotation en varus du premier métatarsien qui se place alors en position d’inversion. Secondairement, des modifications hypertrophiques apparaissent surtout sur la face médiale de la tête du premier métatarsien, ceux-ci sont assimilables à de l’hyperostose. Les tissus mous sont également atteints. Les tendons qui mobilisent l’hallux sont disposés en quatre groupes autour de l’articulation métatarso-phalangienne. Le long et court extenseur passent dorsalement, le long fléchisseur passe sous la face plantaire de cette articulation. Le ligament collatéral médial est étiré et le tendon du muscle long extenseur est repoussé vers le dehors tel que l’hallux soit placé en adduction-extension ; Les deux os sésamoïdes sont luxés vers le dehors et le muscle abducteur de l’hallux est déplacé sous la face plantaire du premier métatarsien, de cette manière il perd toute possibilité d’abduction. Le tendon du muscle long fléchisseur se déplace vers le dehors à cause des fortes tensions et se comporte comme une corde qui aggrave la déformation en valgus ; Les deux tendons du muscle court fléchisseur de l’hallux sont également déplacés. B. L’hallux rigidus L’hallux rigidus est une pathologie de type arthrose touchant la première articulation métatarso-phalangienne et éventuellement les sésamoïdes. Cette pathologie correspond à une perte de la dorsi-flexion de l’hallux plus ou moins complète. L’axe de l’articulation reste normal contrairement à l’hallux valgus, il n’y a pas de dans le plan horizontal, mais la gène fonctionnelle est beaucoup plus importante : le retentissement précoce de la maladie provoque une limitation de la flexion dorsale de l’articulation métatarso-phalangienne, donc une gène au déroulement du pas. Cela reste synonyme d’une difficulté de glissement de la tête du premier métatarsien sur les sésamoïdes. Alors cela provoque une supination de l’avant-pied en raison de l’esquive d’appui sur la tête du métatarse et la déformation de l’hallux due à l’hyper-extension de l’articulation inter-phalangienne. CONCLUSION Au terme de cette étude, il apparaît que l’hallux relié au reste du pied par l’articulation métatarso-phalangienne doit rester dans l’axe longitudinal du premier rayon. La stabilité est assurée par l’équipement capsulo-ligamentaire mais surtout par les muscles qui forment autour de l’articulation un anneau. Les muscles assurent un équilibre des forces et permettent la mobilité de l’hallux pendant le pas. La complexité de l’anatomie de l’hallux révèle l’importante fonction de cet orteil situé à l’extrémité distale de l’économie. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 1. P. KAMINA Ostéologie des membres Maloine 2. P. KAMINA Myologie des membres Maloine 3. DARIA DYKYJ Pathologic anatomy of hallux abducto valgus Clin. Podiatr. Med. Surg. 1989; 6(1): 1-15 4. IBRAHIM TURAN Normal and pathologic anatomy of hallux valgus J Foot Surg 1989; 28(5): 471-4 5. SOBOTTA Atlas d’anatomie humaine EM Inter 6. F. 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