Introduction à l'Anatomie

Position Anatomique de Référence

L'anatomie descriptive est l'étude macroscopique des différentes structures du corps humain, c'est-à-dire visible, par opposition à l'étude microscopique ou histologique.
Le corps humain s'étudie dans une position anatomique de référence. Dans celle-ci, le sujet se tient debout jambes tendues, pieds parallèles, tête droite, bras tendus le long du corps avec les paumes des mains tournées vers l'avant (ainsi les deux os de l'avant bras sont parallèles).

C'est à partir de cette position que sont définies dans l'espace les différentes positions et directions.
Par rapport à cette position, on décrit trois plans :

1. le plan frontal divise le sujet en une partie antérieure (ou faciale) et une partie postérieure (ou dorsale)
2. le plan sagittal  divise le sujet en une partie droite et une partie gauche (un plan médian sépare le sujet en deux moitiés égales)
3. le plan transversal  divise le sujet en une partie supérieure (crâniale ou proximale) et une partie inférieure (caudale ou distale)

et trois axes :

4. l'axe vertical est situé à l'intersection du plan frontal et sagittal
5. l'axe sagittal à l'intersection du plan sagittal et transversal
6. l'axe transversal à l'intersection du plan frontal et transversal

Ne pas confondre avec la position de référence physiologique qui présente quelques différences : les talons sont joints avec les pieds en rotation latérale (15°) et la paume des mains est tournée vers l'intérieur.

Liste des abréviations

HT = Haut ou crânial BAS = Bas ou caudal AV = Avant ou ventral ARR = Arrière ou dorsal

DH = Dehors ou latéral ou externe DD = Dedans = médial ou interne DR = Droite G = Gauche

PROX = Proximal, proche de l'axe du corps DIST = Distal, éloigné de l'axe du corps Lig. = ligament artR. = articulaire, art° = articulation DDL = degré de liberté

Nouvelle nomenclature

La  version actuelle de ces cours d'anatomie incorpore la nomenclature qui fait référence à la Terminologia Anatomica francisée. Il faudra s'habituer à ces nouveaux termes qui se rapprochent de la nomenclature officielle et respectent mieux leurs origines latines. Dans la plus part des cas, l'ancienne nomenclature est rappelée de la façon suivante : scapula (old. omoplate)

Ostéologie de l'Appareil Locomoteur

Introduction

L'Ostéologie est la partie de l'anatomie qui traite des différentes pièces osseuses du corps humain, elle est présentée dans ce document comme la base de l'anatomie de l'appareil locomoteur et constitue le "squelette" de la connaissance en anatomie...

Il existe dans le corps humain 198 à 214 os distincts, ce nombre varie parfois avec notamment les côtes surnuméraires ; il est usuel d'en dénombrer 206. Le squelette est en perpétuel remaniement : les ostéoblastes fabriquent des cellules osseuses quand les ostéoclastes les détruisent. Les os contiennent 90% des réserves de calcium du corps, c'est lui qui leur donne leur rigidité.

Le plus long et le plus lourd est l'os de la cuisse, le Fémur (environ 50cm pour un homme de 1,80m) alors que le plus petit est le Stapes (old. Étrier) dans l'oreille moyenne avec un poids de 2 à 4mg pour environ 3mm.

Nous divisons le corps en grandes régions :

• au centre : la tête, le cou et le tronc lui-même subdivisé en un thorax, un abdomen et un pelvis (old. bassin),
• à la périphérie : le membre supérieur (épaule, bras, coude, avant-bras, poignet et main) et le membre inférieur (hanche, cuisse, genou, jambe, cheville et pied).

Les membres sont rattachés au tronc par des ceintures. La ceinture scapulaire suspend le membre supérieur au tronc et la ceinture pelvienne fixe le membre inférieur au bassin :

• Ceinture scapulaire : les 2 scapula (old. omoplate) en ARR, les 2 clavicules et le sternum en AV. C'est une ceinture d'une grande mobilité ouverte en ARR.
• Ceinture pelvienne : le sacrum en ARR et les 2 os coxaux (old. os iliaque) latéralement qui se rejoignent en AV. C'est une ceinture fermée d'une grande stabilité.

Rôles du squelette :

• Rôle de modelage du corps : participe à former la silhouette du corps,
• Rôle de soutien et d'amortissement : permet la station debout, la posture, le mouvement par la mobilisation musculaire sur les différentes pièces osseuses,
• Rôle de protection : boite crânienne, cage thoracique, protection de la moelle...

Un os est une pièce du squelette constitué généralement par l'association de deux tissus : tissu osseux (recouvert de périoste) et tissu cartilagineux. Ils constituent des leviers sur lesquels pourront agir les muscles grâce à des éléments de liaison, les axes que constituent les articulations.

Étudier un os, c'est le reconnaître, identifier ses reliefs caractéristiques et aussi apprendre à l'orienter. L'orientation d'une pièce osseuse nécessite de connaître au moins 3 reliefs caractéristiques qui seront orientés dans 3 directions perpendiculaires de l'espace. Cette mise en place permet de préciser s'il s'agit d'un os droit ou gauche. Bien positionner l'os dans l'espace (c'est-à-dire par rapport à la position anatomique de référence), c'est pouvoir reconstruire de proche en proche les articulations auxquelles il est associé.

On différencie 3 types d'os : les os longs, les os courts et les os plats. Ce n'est pas tant leur forme extérieure qui les différencient mais leur composition :

• les os longs (exemple : Humérus) dont une dimension est supérieure aux autres, sont constitués de 2 extrémités (ou épiphyses) contenant de la moelle rouge (renouvellement cellulaire sanguin) et d'un corps creux (ou diaphyse). Les épiphyses sont constituées d'os compact en surface et d'os spongieux à l'intérieur. Le corps est formé d'os compact et contient un canal médullaire rempli d'une substance graisseuse et molle : la moelle.
• les os courts (ex. : Pisiforme), dans lesquels on ne retrouve pas de canal central, sont formés d'os spongieux recouvert d'une fine couche superficielle d'os compact.
• les os plats (ex. : Scapula) ont une structure identique à celle des os courts, ils sont parfois très fins (quelques millimètres pour la fosse infra-épineuse de la scapula). Ils sont constitués d'os spongieux recouvert d'une fine couche d'os compact.

Périoste
C'est la membrane fibreuse périphérique qui recouvre les os à l'exception des surfaces cartilagineuses.
Il donne leurs insertions aux muscles et aux tendons.
Il constitue la barrière entre l'os et les parties molles, il est riche en vaisseaux sanguins, nerfs et ostéoblastes qui jouent un rôle important dans la consolidation des fractures.

Constitution du Squelette

Le squelette axial est constitué de la tête et du tronc. Les membres supérieurs et inférieurs constituent le squelette appendiculaire et viennent se fixer latéralement au tronc par l'intermédiaire de ceintures scapulaire et pelvienne.

Membre supérieur droit (A)

De HT en BAS de DD à DH

• Humérus = squelette du bras
• Ulna (old. cubitus) et Radius = squelette de l'avant-bras
• Carpe, métacarpe, phalanges = squelette de la main

Membre inférieur droit (B)

De HT en BAS et de DD à DH

• Fémur = squelette de la cuisse
• Patella (old. rotule) en avant du genou
  
• Tibia, Fibula (old. péroné) = squelette de la jambe
• Tarse, métatarse, phalanges = squelette du pied

Tête et tronc (C)

De HT en BAS et de l'ARR vers l'AV

• Le crâne = squelette de la tête
• Les vertèbres cervicales, thoraciques (old. vert. dorsales) et lombaires constituent la colonne vertébrale
• Les côtes et le sternum ferment la cage thoracique
• Le sacrum et le coccyx termine la colonne vertébrale

sur lesquels sont rajoutés les os qui composent les 2 ceintures : clavicules, scapula et os coxal.

Arthrologie de l'Appareil Locomoteur

Introduction

L'Arthrologie est l'étude des différentes unions et/ou liaisons osseuses appelées articulations sans impliquer obligatoirement la notion de mobilité (exemple des sutures crâniennes).
une articulation est formée du contact de deux ou plusieurs pièces osseuses parfois séparées d'éléments interposés. Il existe plusieurs types d'unions osseuses en fonction de ceux-ci.

Les synarthroses (junctura fibrosa) sont continues alors que les diarthroses (junctura synoviale) sont discontinues :

- Les synarthroses ("articulations immobiles") présentent une union osseuse très solide ne permettant pas le mouvement au sens usuel du terme. L'union des pièces osseuses s'effectue par l'intermédiaire de différents tissus en fonction de quoi on distingue par exemple les syndesmoses (sutures crâniennes),
- Les diarthroses : les articulations de l'appareil locomoteur sont des "articulations vraies", elles sont caractérisées par leur mobilité, la présence de cartilage sur les surfaces articulaires et l'existence d'une capsule articulaire.
- Les amphiarthroses (junctura cartilaginea) sont des articulations semi-mobiles qui sont caractérisées par l'existence d'un ligament interosseux. On distingue par exemple les symphyses (symphyse pubienne).

Classification des Diarthroses

Elles sont classifiées en fonction de la forme de leurs surfaces articulaires et du nombre de degrés de liberté (ddl) qu'elles autorisent :

1. Les Enarthroses : portions de sphères, l'une concave, l'autre convexe possèdent 3 ddl soit trois types de mouvements (ex.: la scapulo-humérale avec la flexion/extension, l'abduction/adduction et la rotation interne/rotation externe).
2. Les Condylarthroses : portions d'ellipses, 2 ddl soit deux types de mouvements (ex.: radio-carpienne).
3. Les Articulations en selle (ou toroïde), surfaces articulaires en forme de selle de cheval, avec une courbure concave et l'autre convexe, 2 ddl.
4. Les Arthrodies, surfaces articulaires planes, permettent des glissements de faible amplitude dans toutes les directions.
5. Les Trochléarthroses, en forme de portions de poulies, 1 ddl (ex.: l'huméro-ulnaire).
6. Les Trochoïdes, en portions de cylindres concave/convexe, avec 1 ddl (ex.: la radio-ulnaire supérieure).

Capsule Articulaire

La capsule (2) est un manchon fibreux de collagène, souple et élastique, qui recouvre les diarthroses en suivant approximativement le contour des surfaces articulaires ou des épiphyses osseuses et forme une cavité étanche.

Sa face interne est tapissée d'une membrane appelée synoviale qui sécrète le liquide synovial (3). C'est un lubrifiant naturel qui favorise le glissement des surfaces cartilagineuse (4) en contact.
Le deuxième rôle du liquide synovial (ou synovie) est de nourrir le cartilage articulaire par diffusion.

La capsule est renforcée à sa périphérie par des ligaments (1) ou moyens d'union passifs, qui maintiennent en place les pièces osseuses, et par les tendons (6) ou moyens d'union actifs des muscles (5) avoisinant.

En savoir plus sur les articulations de l'appareil locomoteur...

Biomécanique de l'Appareil Locomoteur

Introduction

La biomécanique n'est pas une science à proprement parlé ; c'est une approche scientifique récente qui utilise les apports d'autres sciences, biologiques et fondamentales, afin d'étudier l'être humain avec l'oeil d'un ingénieur.

Elle explore les propriétés mécaniques des êtres vivants et en analyse les principes mécaniques sous-jacents.

BIO Anat. descriptive Anat. fonctionnelle Physiologie Biologie

BIOMECANIQUE

MECANIQUE Math & Physique Géométrie Cinématique Dynamique Rhéologie*

* Etude des déformations, la résistance des matériaux (RDM)

Objectifs de la Biomécanique

La biomécanique traite des principes de construction du corps humain et des relations entre les structures et les fonctions du corps. Leurs complexités exigent des approches analytiques spécifiques et complexes pour décrire, analyser et modéliser le système biomécanique.
L'adaptation des structures biologiques aux exigences fonctionnelles se heurte à une contrainte particulière qui est la fluctuation des propriétés physiques du corps dans le temps. Les principaux objectifs de la biomécanique sont axés sur les applications pratiques et nous pouvons définir trois orientations :

• Comprendre les lois de la mécanique et formuler les principes biomécaniques sous-jacents aux mouvements humains,
• Identifier les facteurs susceptibles d'influencer les fonctions motrices et les facteurs physiologiques limitant leur réalisation,
• Améliorer les fonctions motrices, et à tous les niveaux, les performances accomplies par ces fonctions.

Méthodologie

La méthodologie englobe aussi bien les méthodes théoriques que pratiques. On peut définir les moyens suivants :

• Biomécanique instrumentale : Techniques & outils de mesures, acquisition et traitement des données
• Biomécanique théorique : Théorie et procédures de modélisation, simulation et optimisation
• Modèle empirico statistique : identifier et évaluer les paramètres biomécaniques qui influencent la performance. Basé sur des données empiriques et en utilisant les statistiques pour déterminer les relations entre paramètres choisis et performance.
• Modèle théorique : Basé sur les connaissances théoriques des structures et des fonctions mécaniques du corps humain (Modèle mécanique, modèle musculo-mécanique, modèle neuro-musculo-squelettique)
  

Applications

Les domaines d'application de la biomécanique sont multiples et variés, voici quelques exemples :

• En médecine : compréhension mécanique des systèmes physiologiques. Conception d'orthèses et de prothèses ayant les mêmes caractéristiques que les éléments humains qu'elles remplacent
• En sport : compréhension du geste sportif et amélioration de la performance
• En ergonomie : amélioration du rendement, étude et optimisation des postes de travail, mais aussi adaptation de ceux-ci au plus grand nombre (ex. des sièges de voiture)
• En robotique : reproduction du mouvement humain

Quelques Définitions...

• déplacement (m) : C'est la variation de la position
• Vitesse (m/s ou m.s^-1) : C'est la variation de la position (ou déplacement) en fonction du temps
• Accélération (m/s² ou m.s^-2) : C'est la variation de la vitesse en fonction du temps
• Force (N) : Action plus ou moins grande entraînant le déplacement ou la modification (déformation) d'un objet. On appelle force musculaire l'action motrice d'un muscle
• Travail (J) : Capacité d'un force à déplacer un objet sans limitation de temps
• Puissance (W) : C'est le travail effectué en fonction du temps, ou le produit de la force et de la vitesse
• Energie (J) : C'est la capacité à générer (produire) une force, à produire un travail. L'énergie totale est la somme de l'énergie cinétique (Ec=1/2mv²) et de l'énergie potentielle (Ep=mgh).

Unités de Mesure

Il est capital d'utiliser un ensemble cohérent d'unités de mesure : le Système International (SI)

Longueur : Mètre (m) Masse : Kilogramme (kg) Courant électrique : Ampère (A) Température : Kelvin (K) Quantité de substance : Mole (mol) Volume : Litre (l)

Temps : Seconde (s) Vitesse : Mètre/Seconde (m.s-1) Accélération : Mètre/Seconde2 (m.s-2) ou N/kg Angle : Radian (rad) Vitesse angulaire : Radian/Seconde (rad.s-1)

Puissance : Watt (W) ou N.m/s Travail : Joule (J) ou N.m Force : Newton (N) Moment de force : Newton.Mètre (N.m) Couple : Newton.Mètre (N.m) Energie : Joule (J) 1J=1W.s=1N.m=1kg.m2.s-2

En savoir plus sur la biomécanique...

Traumatologie Sportive

Introduction

L'activité physique et sportive, si elle apporte d'indéniables avantages pour la santé, est le vecteur des problèmes médicaux qui font l'objet d'une discipline particulière de la médecine : la traumatologie sportive.

Il est amplement démontré que la pratique physique régulière favorise une meilleure santé et améliore la qualité de vie. En l'état actuel des connaissances, il est clair que la pratique physique constitue un outil de prévention très intéressant dans une perspective de santé publique. Les bienfaits de la pratique de ces activités s'accompagnent en revanche de risques de traumatismes. Leur origine sportive et/ou récréative en font probablement les plus « ironiques » des traumatismes.
Loin d'énumérer l'ensemble des traumatologies, nous présenterons dans cette partie les principales pathologies (articulaires, musculaires...) que l'on rencontre fréquemment chez le sportif.

L'objectif de ce cours est de :

• Connaître et reconnaître les principaux traumatismes sportifs
• Comprendre la sévérité d'un traumatisme et maîtriser les premiers gestes
• Connaître les principes généraux de la réhabilitation et les critères de retour à la pratiques des APSA (Activités physiques sportives et artistiques).

L'Alerte

• Quand alerter ? Après avoir protégé la victime et le lieu de l'accident
• Qui alerter ?
• le 15 : SAMU  (Urgence médicale)
• le 18 : Sapeurs pompiers (1° secours)
• le 17 : Police/Gendarmerie (Ordre public)   

Le Protocole GREC

Le risque de blessure musculaire (élongation, ou pus fréquemment entorse...) est inhérent à toute pratique sportive. Quelques gestes de terrain, s'ils ne peuvent en limiter la gravité, permettent de diminuer la douleur, d'empêcher l'aggravation de la blessure et améliorer le délais de reprise de l'activité physique : l'un des plus simple est "le protocole GREC"

Gestes de terrain (valable pour la plus part des traumatismes)	G = Glace	Le 1er geste est de refroidir rapidement la zone pour limiter le développement de l'oedème, réduire le gonflement et soulager la douleur. Glacer 3 à 4 fois / jour pendant une durée minimal d'1/4 d'heure. L'efficacité du glaçage est d'autant plus grande que la superficie de contact est importante (il faut par exemple casser les glaçons en morceaux). Attention : pas de glace directement au contact de la peau ce qui pourrait provoquer des brûlures. Ne pas pulvériser de spray cryogénique sur une plaie ouverte et arrêter l'application à l'apparition du givrage
	R = Repos	Il est impératif d'arrêter la pratique sportive, l'appui..., de mettre la zone traumatisée au repos pour ne pas ajouter de traumatismes supplémentaires. Consulter si possible dans un délais inférieur à 48 heures
	E = Elevation	Surélever la zone traumatisée (muscle, articulation...) pour la décharger et réduire la douleur ainsi que le gonflement. L'élévation du membre atteint doit être effectuée aussi longtemps que possible, favorisant la résorption de l'oedème par effet gravitaire
	C = Contention	Comprimez (sans couper la circulation sanguine) la zone traumatisée afin d'en réduire le gonflement. L'usage de bandes élastiques pour comprimer la zone est préconisé. La pose d'un strapping limite le gonflement (Cf. Kinésithérapeute)

Importance de la prévention

Echauffement : L'échauffement à pour objectif d'adapter les muscles et les articulations à l'activité physique, prévenant des blessures et permettant d'élever le niveau de performance*. Les principaux effets de l'échauffement sont :

• une élévation de la température centrale du corps
• une augmentation de l'amplitude des mouvements*** (dérouillage articulaire, augmentation de l'élasticité de la capsule et des ligaments)
• une augmentation de l'apport en O₂ (augmentation de la fréquence cardiaque et du rythme respiratoire)
• une modification de la répartition de la masse sanguine : viscères (-) et muscles (+) et vasodilatation des vaisseaux vers les muscles

Etirement : Les étirements améliorent la mobilité articulaire ce qui présente le double avantage de favoriser l'accomplissement de meilleures performances et de prévenir l'apparition de blessures* car les muscles élastiques et étirables supportent mieux la charge mécanique**.


Hydratation : La déshydratation favorise l'épuisement musculaire et les courbatures, les contractures et les crampes. Pour fabriquer de l'énergie et pour éliminer les déchets, les cellules ont besoin d'eau.

Douleur : Il faut savoir gérer les signaux de douleur, ceux sont des indicateurs qu'il faut savoir écouter et respecter (attention aux substances dopantes qui peuvent atténuer ces signaux).

Equipement sportif : Un matériel inadapté peut-être à l'origine de traumatismes chroniques (ex. : raquette de tennis trop grande, trop lourde, au cordage trop tendu, chaussures usées ou inadaptées, ...). Il est parfois simple de faire disparaître la cause.

Syndrome de Déconditionnement

Outre la lésion anatomique d'un tissu, le traumatisme sportif entraîne un arrêt de l'activité, ce qui modifie de nombreux paramètres :

Modifications physiologiques : Diminution des capacités physiques locales et générales Diminution de la VO2max de 15 à 30% en 6 semaines d'inactivité Augmentation de la fréquence cardiaque de repos dès les premiers jours d'arrêt Augmentation de la masse grasse dès l'arrêt de l'activité Baisse de la puissance musculaire (3 à 6% par jour) Perte des automatismes et dimunition de la coordination motrice Modifications psychologiques et sociales Doute sur l'avenir Rupture avec le milieu sportif Perte de statut

C'est ce que l'on appelle le "syndrome de déconditionnement" Le  traitement doit donc être "Global"

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