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08/2013


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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.
Dans le corps humain on dénombre traditionnellement 206 os, 639 muscles (dont 570 muscles striés, le myocarde et les muscles lisses) et 360 articulations.
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 :

  1. l'axe vertical est situé à l'intersection du plan frontal et sagittal
  2. l'axe sagittal à l'intersection du plan sagittal et transversal
  3. 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
  • Lig. = ligament
  • DH = Dehors ou latéral ou externe
  • DD = Dedans = médial ou interne
  • DR = Droite
  • G = Gauche
  • artR. = articulaire, art° = articulation
  • PROX = Proximal, proche de l'axe du corps
  • DIST = Distal, éloigné de l'axe du corps


  • DDL = degré de liberté

Tout au long de ce site web, différentes icônes facilitent la lisibilité des paragraphes :
= Remarques ,  trauma = Traumatologie ,  palp = Repères palpables

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 :

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 :

Rôles du squelette :

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 :

enfant

Spécificité de la structure anatomique de l'os chez l'enfant : On distingue clairement le cartilage de croissance entre la diaphyse et les épiphyses (ex.: membre inférieur DR ci-contre) preuve d'une maturation osseuse non terminée.


Le 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.


hr

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 des ceintures scapulaire et pelvienne.

Membre supérieur droit (A)

De HT en BAS de DD à DH

Membre inférieur droit (B)

De HT en BAS et de DD à DH

Tête et tronc (C)

De HT en BAS et de l'ARR vers l'AV sur lesquels sont rajoutés les os qui composent les 2 ceintures : clavicules, scapula et os coxal.


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Maturation osseuse


Enfant Adolescent Adulte
0%  <-- <-- <-- stade de maturation osseuse --> --> -->  100%
enfant
ado adulte
A la naissance, certaines zones du squelette se présentent encore sous forme cartilagineuse (non visibles à la radiographie) et vont progressivement s'ossifier pour devienir opaques aux rayons X. Ici le poignet ne montre aucune structure osseuse visible alors même que les os du carpe sont présents sous forme d'ébauches cartilagineuses. Au moment du pic pubertaire de croissance, un adolescence présente encore beaucoup de cartilages de croissances au niveau des diaphyses des os longs. Ils sont la preuve d'une croissance non treminée. Les os du poignet sont ossifiés mais leur maturation n'est pas encore terminée. A l'âge adulte, les os ont terminé leur maturation. Toutes les structures cartilagineuses sont ossifiées et parfaitement visibles à la radiographie : c'est le stade finale de maturation.


En savoir plus sur les os...

Myologie de l'Appareil Locomoteur

Introduction

La Myologie est la partie de l'anatomie qui traite des muscles. On différencie le muscle cardiaque (myocarde) à contraction automatique, les muscles lisses à contractions involontaires et les muscles striés (dits muscles rouges) à contraction volontaire dont le nombre avoisine les 640.
Parmi ceux-ci, seuls les principaux muscles de l'appareil locomoteur seront abordés ; muscles auxquels nous avons rajouté le diaphragme.
Les muscles sont les organes actifs du mouvement. Ils représentent 40% du poids sec du corps (soit 30kg pour un homme de 75kg) et sont composés à 75% d'eau.

Propriétés

Les muscles sont fixés aux os par l'intermédiaire de tendons et sont doués de propriétés propres :

Ces propriétés ne sont pas réparties de façon équivalente dans l'ensemble des muscles (ex.: les muscles de l'appareil locomoteur spécialisés dans le mouvement ne sont pas aussi toniques que ceux de la posture, mais sont plus élastiques).

On reconnaît plusieurs formes aux muscles dont les plus répandues sont :

La forme des muscles peut influencer la force maximale (Fmax) produite, en effet, celle-ci dépend de la section physiologique du muscle : c'est à dire de la section qui coupe perpendiculairement l'ensemble des fibres musculaires, usuellement : Fmax = 50N/cm2 de section physiologie (jusqu'à 100N/cm2 - Borelli 1680).
Cependant, il faut garder en tête que la force maximale dépend aussi d'autres facteurs que la section du muscle notamment :

Rôles des muscles squelettiques

Ils créent le mouvement et permettent la posture. Ils stabilisent les articulations et sont producteurs de chaleur.

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Structure du Muscle Squelettique


Le muscle squelettique (A) est formé de plusieurs faisceaux de fibres musculaires (B) parcourues de fibres nerveuses et de vaisseaux sanguins (véhiculant les nutriments et les gaz).

Les faisceaux de fibres musculaires sont à leur tour composés de myofibres ou rhabdomyocytes (C).
Ce sont des cellules polynucléaires, c'est-à-dire contenant plusieurs noyaux.

muscle

Les rhabdomyocytes (C) sont riches en mitochondries ("usine à énergie" pour la cellule) et forment les unités qui reçoivent le signal nerveux.

Chaque rhabdomyocytes (C) est formé de nombreuses myofibrilles (D) qui contiennent les sarcomères disposés le long de la myofibrille.
myofibrille
(taille sarcomère = 1,6 à 2,5 ?m selon l'état de contraction)
fibre
À l'intérieur d'un sarcomère, la contraction résulte du glissement des têtes des molécules de myosine (E) le long des chaînes d'actine (F).
La contraction s'arrête quand le myocyte (fibre musculaire) n'est plus stimulé par la terminaison nerveuse. Le calcium est alors réabsorbé dans le réticulum sarcoplasmique



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


Anatomie Fonctionnelle - Analyse du Mouvement

Introduction

En STAPS, nous devons aborder les grands principes du mouvement (et de la posture), les comprendre et les expérimenter. Il est important de faire le lien entre la description anatomique et le fonctionnement musculaire afin de concevoir la mobilité.

Nous présentons dans ce cours, les différents mouvements de l'appareil locomoteur, leurs amplitudes et les muscles moteurs.

Différents types de Travail Musculaire

Il existe différents types de contraction musculaire :

    1. Contraction concentrique : les 2 extrémités du muscles se rapprochent. Le mouvement est provoqué par la contraction musculaire c'est à dire son raccourcissement
    2. Contraction excentrique : les 2 extrémités du muscles s'éloignent sous l'effet d'une force extérieure (pesanteur, muscles antagonistes, résistances extérieures...)
    3. Contraction isométrique : les 2 extrémités ni ne se rapprochent ni ne s'éloignent, le muscle garde la même longueur. Il n'y a pas de mouvement visible.

Un muscle ne travaille jamais seul mais en association avec ses agonistes (muscles ayant approximativement les mêmes fonctions pour un mouvement donné par opposition aux muscles antagonistes qui provoquent un mouvement inverse). Chaque muscle participe pour une part dans un mouvement global, leurs fonctionnements collaboratifs participent à la coordination générale, essentielle à un mouvement efficace.
remDes muscles antagonistes peuvent aussi se contracter simultanément pendant l'action, assurant ainsi le rapprochement des surfaces articulaires : c'est un fonctionnement sécuritaire sur les mouvements rapides ou d'intensité élevée.

Degrés de Liberté

Les articulations sont caractérisées par le nombre de mouvements qu'elles permettent. Il existe 3 degrés de liberté (DDL) en translation (axes X, Y et Z) et 3 degrés en rotation autour de ces mêmes axes. Pour chaque axe, le mouvement peut se faire dans les 2 sens.

Exemple de la coxo-fémorale (articulation de la hanche) qui est une énarthrose avec 3 DDL :


En savoir plus sur les mouvements...


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).

art

hr

Capsule Articulaire

capsuleLa 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
G   BIOMECANIQUE  DR 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 :

Méthodologie

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

Applications

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

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Quelques Définitions...

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

Vivre pour le sport ou pratiquer un sport pour bien vivre ?
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 :

L'Alerte

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 d'améliorer le délais de reprise de l'activité physique. L'un des plus simple est "le protocole GREC" :

Gestes de terrain
(valable pour la plupart 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)

Attention : ne pas appliqué de chaud, ne pas faire de massage, ne pas prendre de l'aspirine.

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 :
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***.

*PETERSON L., RENSTROM P. Manuel du sportif blessé. Éd. Vigot, 1986
**PILARDEAU P. Manuel pratique de médecine du sport. Éd. Masson, 1987
***WEINECK J. Manuel d'entraînement. Éd. Vigot, 1983

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"



Bas

Le  traitement doit
donc être "Global"




En savoir plus sur les traumatologies sportives de l'appareil locomoteur...


Physiologie Elémentaire

Introduction et Généralités

La Physiologie est la science qui traite du fonctionnement de l'organisme, qui étudie les mécanismes, les systèmes, le fonctionnement des organes et des tissus chez l'être vivant.

Le cours correspondant à cette partie n'a pas la vocation d'être un cours complet de physiologie ; il présente succintement quelques éléments de physiologie regroupés en quatre chapitres :


Rappels

Les Fibres Musculaires

Il existe différents types de fibres musculaires


Type I
(Slow twitch)
(fibres rouges)
Type IIA
(FTA : fast oxydative glycolitic)
(fibres blanches)
Type IIB
(FTB : Fast glycolitic twitch)
(fibres blanches)
Durée de la contraction long brève brève
Vitesse de contraction lente intermédiaire très élevée
Force développée + ++ +++
Fatigabilité + ++ +++
Métabolisme*
  • anaérobie alactique
  • anaérobie lactique
  • aérobie
+
+
+++
++
++
++
+++
+++
-
Réserve en Glycogène +++ ++ +
Myoglobine +++
couleur rouge
++
couleur rose
+
couleur blanche
Nombre de capillaire +++ ++ +
Activité de la myosine ATPase + +++ +++
Nombres de mitochondries +++ ++ +

*Caractéristiques des 3 voies métaboliques ayant pour but la création d'ATP*, seule source d'énergie libre utilisable par le muscle :
* CrP = Créatine phosphate, ADP = adénosine diphosphate, ATP = adénosine triphosphate

La Production d'Energie

Métabolisme
énergétique
Type d'effort
préférentiel
Durée
Source
d'énergie
Substrat Facteurs
limitant
anaérobie
alactique
Explosif
Détente, sprint
<10s PCr et ATP ADP+ créatine Épuisement
des réserves
anaérobie
lactique
Résistance
Course 1/2 fond
10 à 60s glycolyse
anaérobie
acide lactique Ac. lactique,
baisse du pH
aérobie

Endurance
Posture, course de fond
plusieurs
heures
glycogène
oxygène
(respiration)
H2O+ CO2 VO2 max
 Réserves en glycogène
Température interne


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