Sup Perform NÎMES UE5 OS - ARTICULATIONS - MUSCLES INTRODUCTION PREALABLE

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1 Sup Perform NÎMES MONTPELLIER UE5 OS - ARTICULATIONS - MUSCLES INTRODUCTION PREALABLE L appareil locomoteur permet les mouvements et déplacements du corps. Il est constitué : du système squelettique du système articulaire du système musculaire (en partie) Le système ostéo-articulaire permet les mobilités articulaires et donc les mouvements plus ou moins complexes nécessitant la coopération d un ensemble de structures. Ce système est composé : des os, fixes, de différents types (plats, longs, courts, irréguliers) des articulations : o fibreuses o cartilagineuses o synoviales de structures de maintien, de stabilité, de contention : o moyens de contention passifs : les ligaments les capsules articulaires les membranes fibreuses o moyens de contention actifs : les muscles et tendons musculaires périarticulaires de fibro-cartilages qui améliorent amortissent les contraintes mécaniques afin de protéger les surfaces articulaires o disques intervertébraux o ménisques des genoux o bourrelets glénoïdiens (épaule) et acétabulaires (hanche) Le système musculaire est composé de l ensemble des muscles du corps, que l on différencie en : muscles striés squelettiques (les seuls participant à l appareil locomoteur) muscles lisses muscles striés cardiaque et de l ouïe Le système nerveux se divise, anatomiquement, en : système nerveux central o encéphale (cerveau, tronc cérébral, cervelet) o moelle épinière système nerveux périphérique o nerfs (crâniens et spinaux) o récepteurs périphériques organes sensoriels (œil, oreille, nez, langue, peau) 1 UE5 - Intro Os/Articulations/Muscles

2 INTRODUCTION A L OSTEOLOGIE L ostéologie, étude des os, est à la base de l anatomie. Les os du corps humain forment le squelette, se divisant en squelette axial et squelette appendiculaire. Squelette axial Le squelette axial regroupe : la tête, composée : o du crâne, formé de : 8 os soudés pour la boite crânienne : frontal, ethmoïde, sphénoïde et occipital qui sont impairs ; pariétal et temporal qui sont pairs 3 paires d osselets (malleus, stapes, incus) contenus dans les os temporaux Le crâne est lui-même divisé en 2 parties : la voûte crânienne ou calvaria et la base du crâne o de la face formée de : - l os vomer impair ; les os maxillaire, lacrymal, palatin, nasal, zygomatique et du cornet nasal inférieur qui sont pairs (ces os sont tous soudés entre eux et avec la base du crâne) et forment avec l os vomer le massif facial - la mandibule, impaire (seul os de la face non soudé aux autres) o de l os hyoïde : os situé à la limite cou-tête, non articulé avec d autres pièces osseuses le rachis (ou colonne vertébrale), composé de : o 7 vertèbres cervicales o 12 vertèbres thoraciques partie mobile o 5 vertèbres lombaires o 5 vertèbres sacrées (soudées, formant le sacrum) o 4 vertèbres coccygiennes (soudées, formant le coccyx) les 12 paires de côtes et le sternum formant le squelette thoracique partie fixe Squelette appendiculaire Le squelette appendiculaire correspond aux membres supérieurs (ou thoraciques) et inférieurs (ou pelviens). Il est relié au squelette axial par les ceintures scapulaire (pour les membres supérieurs) et pelvienne (pour les membres inférieurs). Le membre supérieur (droit et gauche) regroupe : la clavicule et la scapula : forment la ceinture scapulaire l humérus le radius (en dehors) et l ulna (en dedans) les os du carpe (8), du métacarpe (5) et les phalanges (14) Le membre supérieur a pour principales fonctions : mobilité et préhension. Le membre inférieur (droit et gauche) regroupe : 2 os coxaux : forment la ceinture pelvienne le fémur et la patella le tibia (en dedans) et la fibula (en dehors) les os du tarse (7), du métatarse (5) et les phalanges (14) Le membre inférieur a pour principales fonctions : stabilité et locomotion. Rq : Les os coxaux forment la ceinture pelvienne. L ensemble sacrum, coccyx et os coxaux forme le pelvis. 2 UE5 - Intro Os/Articulations/Muscles

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4 Classification des os Morphologiquement on classe les os en os longs, os courts, os plats et os irréguliers. Les os longs présentent : deux épiphyses : extrémités, os spongieux une diaphyse : partie centrale allongée, composée d os compact, la corticale, entourant la moelle osseuse deux métaphyses : jonction entre épiphyse et diaphyse, cartilage de croissance (ou de conjugaison) jusqu'à l adolescence puis cette zone s ossifie. ex : humérus, fémur, tibia Les os courts présentent trois dimensions (longueur, épaisseur, largeur) sensiblement égales. ex : os du carpe, du tarse Les os plats présentent une épaisseur réduite. ex : os de la voûte crânienne (frontal, pariétal, occipital) Les os irréguliers présentent : une morphologie complexe ex : vertèbre, os sphénoïde, os zygomatique Rq : il est également possible de distinguer les os pneumatiques et les os sésamoïdes. Reliefs osseux Les os présentent plusieurs faces, angles et bords. Leur surface est rendue irrégulière par la présence de différents reliefs qui peuvent être articulaires ou non articulaires. Les reliefs articulaires (au moins un par os) : sont les surfaces par lesquelles les os s unissent voient leur forme varier avec le type de l articulation à laquelle ils appartiennent sont recouverts de cartilage hyalin (la plupart du temps) peuvent être creux, saillants ou surface plane sont retrouvés au niveau des épiphyses pour les os longs (ex : condyles fémoraux, téte radiale, trochlée humérale) Les reliefs non articulaires saillants : peuvent être déterminés par des insertions tendineuses ou ligamentaires : ils donnent à la surface osseuse l étendue nécessaire à l insertion du tendon ou du ligament peuvent être formés par un point d ossification particulier sont de formes très variées : o reliefs arrondis ou épineux : processus : excroissance osseuse volumineuse semblant détachée de l os (par ex. le processus coracoïde) apophyse : saillie d un certain volume dans la continuité de l os (par ex. l apophyse coronoïde) tubérosité : saillie relativement large et arrondie (par ex. la tubérosité ischiatique) tubercule : petite éminence surélevée (par ex. le tubercule majeur de l humérus) trochanter : grosse saillie émoussée (par ex. le grand trochanter du fémur) épicondyle : petite éminence sus-jacente à un condyle (zone articulaire arrondie) (par ex. l épicondyle latéral de l humérus) épine : prolongement mince en forme de pointe (par ex. l épine ischiatique de l os coxal) o reliefs allongés : ligne : aspérité rugueuse (par ex. ligne âpre du fémur) crête : ligne plus ou moins saillante lèvre : ligne plutôt épaisse 4 UE5 - Intro Os/Articulations/Muscles

5 Les reliefs non articulaires creux : peuvent être déterminés par des insertions tendineuses ou ligamentaires, ils ont pour effet d accroître la surface d attache du tendon : fosse : zone concave ou déprimée fossette : petite fosse empreinte : légère dépression peuvent livrer passage à des vaisseaux et à des nerfs : sillon ou gouttière : dépression étroite et allongée (par ex. le sillon du nerf radial de l humérus) incisure : encoche ou dépression d aspect relativement aigu (par ex. l incisure scapulaire) échancrure : partie échancrée d un bord (par ex. l échancrure ischiatique de l os coxal) peuvent être de véritables orifices pour livrer passage à des vaisseaux et à des nerfs (voire des viscères) : trou nourricier : passage des artères nourricières et de filets nerveux foramen : synonyme de trou (par ex. le foramen magnum de l os occipital) canal : trou plutôt profond, terme préféré à conduit peuvent être des cavités au sein même de l os : sinus : cavité, généralement remplie d air (par ex. le sinus maxillaire) cellule : petite cavité (par ex. les cellules ethmoïdales) Rq : les reliefs non articulaires sont retrouvés en dehors des épiphyses des os longs. Architecture osseuse Le tissu osseux présente 2 aspects : substance compacte périphérique, substance spongieuse centrale (organisée en travées osseuses). L os est recouvert de tissu fibreux (périoste) sauf au niveau des surfaces articulaires où il est recouvert de cartilage hyalin. La moelle osseuse, tissu au centre des os, se présente sous 2 formes : moelle rouge, responsable de l hématopoïèse, dans les logettes de l os spongieux (situé au niveau des épiphyses et des métaphyses pour les os longs) moelle jaune, adipeuse, dans la diaphyse des os longs (prend le nom de moelle grise chez le sujet âgé) L architecture osseuse est un élément important de sa solidité, en particulier l organisation du réseau trabéculaire. Les travées osseuses sont disposées en fonction des sollicitations mécaniques qui sont appliquées à l os. Par ex. l orientation des travées osseuses de l extrémité proximale du fémur. cartilage hyalin os spongieux périoste substance compacte os compact canal médullaire 5 UE5 - Intro Os/Articulations/Muscles

6 Vascularisation / innervation Les os présentent, comme tout tissu, une vascularisation (veineuse et artérielle) et une innervation propres. Les artères, veines et nerfs pénètrent dans (ou sortent de) l os par les foramens nourriciers. En fonction des parties de l os concernées, on distingue : les artères périostées les artères diaphysaires les artères épiphysaires et métaphysaires Rq : le cartilage de conjugaison isole l épiphyse au niveau vasculaire artère épiphysaire artère métaphysaire artère diaphysaire artère périostée Ossification Le tissu osseux se développe de 2 manières : soit directement à partir de tissu conjonctif, on parle d ossification membraneuse (par ex. les os de la voûte du crâne) soit à partir d une matrice cartilagineuse, on parle d ossification enchondrale (par ex. les os de la base du crâne). Au cours de l ossification enchondrale on distingue : o des points d ossification primaire, avant la naissance, au niveau diaphysaire o des points d ossification secondaire, juste avant la naissance mais surtout en période post natale, à partir de l os déjà constitué, au niveau épiphysaire principalement mais aussi au niveau de la corticale diaphysaire o l ossification tertiaire, chez l adulte, correspondant au remodelage osseux 6 UE5 - Intro Os/Articulations/Muscles

7 INTRODUCTION A L ARTHROLOGIE L arthrologie, étude des articulations, permet d appréhender les mouvements et déplacements du corps. Une articulation est la jonction entre 2 ou plusieurs pièces osseuses différentes (articulation simple si 2 pièces, complexe si plus de 2). Il existe également des articulations entre une pièce osseuse et un ligament (ex. articulation talo-calcanéo-naviculaire). Articulation fibreuse Articulation non mobile, sans cartilage articulaire. Entre les pièces squelettiques, présence de tissu fibreux. syndesmose : les os sont reliés par du tissu fibreux ex. syndesmose tibio-fibulaire distale fibula tibia ligament ligne de suture suture : correspond à la disparition du tissu fibreux unissant les os du crâne, tissu qui s ossifie dans l enfance Les sutures peuvent être planes, squameuses ou dentelées. ex. sutures de la voûte crânienne Rq : les fontanelles sont des espaces constitués de tissu fibreux entre les pièces squelettiques de la voûte crânienne. Elles permettent la croissance de l encéphale durant l enfance et la déformabilité du crâne lors de l accouchement. gomphose : articulation fibreuse particulière unissant une dent à un alvéole dentaire via un tissu fibreux schyndilèse : crête s encastrant dans une rainure ex: os vomer et os sphénoïde 7 UE5 - Intro Os/Articulations/Muscles

8 Articulation cartilagineuse Articulation non ou peu mobile, avec cartilage hyalin mais sans cavité articulaire. Entre les pièces squelettiques, présence de cartilage (+/- du tissu fibreux). synchondrose : non mobile, interposition de cartilage entre 2 surfaces osseuses, articulation transitoire. Le cartilage hyalin situé entre les deux pièces squelettiques s ossifie progressivement pour aboutir a une synostose, qui est la fusion des deux pièces osseuses. Il n y a donc pas de traces extérieures de la fusion (à la différence des sutures). ex. articulation diaphyso-épiphysaire sternum (manubrium) articulation 1 ère côte - sternum cartilage épiphysaire sternum (corps) symphyse : légèrement mobile, (superposition de cartilage et de tissu fibreux). Les surfaces articulaires recouvertes de cartilage hyalin sont unies par du fibro cartilage. ex : symphyse pubienne, disque intervertébral disque intervertébral fibreux corps vertébral 8 UE5 - Intro Os/Articulations/Muscles

9 Articulation synoviale Articulation mobile mais à des degrés divers. Mouvements élémentaires de ces articulations : Translation Rotation (déplacement autour d un axe) Appartient généralement au squelette appendiculaire. Présence de cartilage hyalin. L articulation est entourée d une capsule articulaire formée : d une membrane fibreuse d une membrane synoviale capsule articulaire membrane fibreuse membrane synoviale cartilage hyalin coussin adipeux liquide synovial bourse os Types d articulations synoviales Sphéroïde = 1 segment de sphère pleine convexe tourne dans une portion de sphère creuse concave o Mouvements de rotations autour de 3 axes de travail (AT) o 3 degrés de liberté articulaire (DLA) o circumduction = tous les mouvements sont possibles (flexion/extension, abduction/adduction, rotation latérale/rotation médiale) o exemples : articulation scapulo-humérale articulation coxo-fémorale humérus scapula métacarpien phalange Ellipsoïde = 2 surfaces articulaires condylaires avec 2 rayons de courbure concave et convexe différents o Mouvements de rotations autour de 2 AT o 2 DLA o mouvements de flexion/extension et de latéralité o exemples : articulation radio-carpienne articulation métacarpo-phalangienne 9 UE5 - Intro Os/Articulations/Muscles

10 Articulation en selle = surface articulaire concave dans un sens et convexe dans un autre o Mouvements de rotations autour de 2 AT o 2 DLA o mouvements de flexion/extension et de latéralité o exemple : articulation carpo-métacarpienne du pouce (ou trapézo-métacarpienne) trapèze métacarpien humérus ulna Ginglyme (ou en charnière) = les surfaces articulaires en présence sont congruentes, par emboîtement, séparées par une crête ou une gorge. o Mouvement de rotation autour de 1 AT o 1 DLA o mouvement de flexion/extension o exemples : articulation huméro-ulnaire articulations interphalangiennes proximales articulation fémoro-patellaire Rq : deux surfaces sont congruentes lorsque il y a un emboitement parfait, par ex. l articulation coxo-fémorale ; contrairement à l'articulation du genou où les surfaces articulaires sont rendues congruentes par les ménisques. Trochoïde = 1 segment de cylindre plein "tourne" dans un segment de cylindre creux o Mouvement de rotation autour de 1 AT o 1 DLA o mouvement de rotation latérale et médiale = "pivot" o exemples : articulation atlas/axis articulation radio-ulnaire proximale ulna radius Articulation plane = 2 surfaces planes, amplitude de mouvement réduite permettant la translation 10 UE5 - Intro Os/Articulations/Muscles

11 o exemples : articulation intercarpienne articulation postérieure des vertèbres (zygapophysaire) os du carpe Articulation en double ellipsoïde ou bi-condylaire = association de 2 condyles o 2 AT o 1 DLA o mouvements de flexion/extension o exemple : articulation fémoro-tibiale du genou 11 UE5 - Intro Os/Articulations/Muscles

12 12 UE5 - Intro Os/Articulations/Muscles

13 Structures d adaptation des surfaces articulaires Afin d augmenter la congruence des surfaces articulaires et/ou d amortir les contraintes mécaniques, il existe des structures adaptatives : Bourrelet ou labrum o fibrocartilage dont le but est d augmenter la congruence des surfaces, il augmente la surface et la profondeur o face accrochée à la capsule articulaire o face libre recouverte de cartilage o face osseuse fixée a l os o ex : bourrelet glénoïdal, acétabulaire capsule bourrelet glénoïdien tubercule glénoïdien bourrelet glénoïdien capsule articulaire Ménisque o fibro-cartilage jouant un rôle majeur d amortisseur des contraintes mécaniques sur les surfaces articulaires, permet de préserver le cartilage hyalin et d améliorer la congruence des surfaces articulaires o ils sont triangulaires sur une coupe frontale o une face périphérique adhérente à la capsule articulaire o 2 faces libres (supérieure et inférieure) recouvertes de cartilage hyalin o ex : ménisques du genou ménisque latéral ménisque médial Disque articulaire o fibro-cartilage jouant un rôle majeur d amortisseur des contraintes mécaniques o ex : articulation sterno-claviculaire disque articulaire Moyens de contention des articulations Afin d augmenter la stabilité des articulations synoviales, il existe des structures de contention : moyens de contention passifs: o les ligaments o les capsules articulaires moyens de contention actifs : o les muscles et tendons musculaires péri-articulaires 13 UE5 - Intro Os/Articulations/Muscles

14 INTRODUCTION A LA MYOLOGIE La myologie, étude des muscles, permet d appréhender les mouvements et déplacements du corps. Les muscles sont de 3 types : muscles striés squelettiques : se contractent sous l effet de la volonté muscles lisses : muscles des viscères, de la peau et des vaisseaux, dont la contraction échappe à la volonté muscles striés cardiaque et de l ouïe dont la contraction échappe à la volonté Structure des muscles striés squelettiques Les muscles striés squelettiques : sont au nombre de 600 environ représentent 40% du poids corporel Le muscle strié squelettique est caractérisé par 5 propriétés : excitabilité contractilité extensibilité élasticité plasticité Le muscle strié squelettique type : faisceau est fusiforme (ou mono/unigastrique) présente un corps musculaire contractile présente une zone d insertion à chaque extrémité fibre s insère directement sur l os ou indirectement via des fibres conjonctives non contractiles (tendon cylindrique, tendon aplati, aponévrose ou arcade tendineuse) Classification morphologique des muscles striés squelettiques Classification où on distingue, selon la forme : les muscles longs (par ex. m. fléchisseur ulnaire ou radial du carpe, m. semi-tendineux) les muscles larges ou plats (par ex. m. trapèze) les muscles courts (par ex. m. anconé, m. carré fémoral) les muscles orbiculaires (par ex. m. sphincters, m. orbiculaire de l œil) Classification où on distingue, selon le nombre de corps musculaires successifs : les muscles digastriques (par ex. m. digastrique du plancher buccal) les muscles polygastriques (par ex. m. droit de l abdomen) Classification où on distingue, selon le nombre de corps musculaires d origine : les muscles biceps ayant 2 chefs (par ex. m. biceps brachial) les muscles triceps ayant 3 chefs (par ex. m. triceps sural) les muscles quadriceps ayant 4 chefs (par ex. m. quadriceps de la cuisse) Classification où on distingue, selon le nombre de terminaisons : les muscles unicaudés les muscles multicaudés ou multifides muscle myofibrille 14 UE5 - Intro Os/Articulations/Muscles

15 Classification fonctionnelle des muscles striés squelettiques Classification où on distingue selon le nombre d articulations franchies : les muscles monoarticulaires les muscles biarticulaires les muscles polyarticulaires Classification où on distingue, selon les mouvements réalisés : les muscles fléchisseurs/extenseur dans le plan sagittal (par. ex biceps brachial/triceps brachial) les muscles abducteurs/adducteurs dans le plan frontal les muscles rotateurs latéraux / rotateurs médiaux dans le plan horizontal Types d insertions musculo-tendineuses Les muscles peuvent s insérer : bout à bout (rare) en convergent vers les extrémités tendineuses (muscles fusiformes, A) sur les côtés du tendon, insertion latérale et l on distingue : o les muscles bipénnés (penniforme, en forme de plume, C) o les muscles unipénnés (semi-penniforme, B) o les muscles multipénnés (multi-penniforme) Nomenclature des muscles striés squelettiques Les noms des muscles sont définis selon : la forme : par ex. m. pyramidal, m. trapèze la direction : par ex. m. transverse de l abdomen, m. oblique externe l action : par ex. m. abducteur de l hallux la constitution : par ex. m. biceps brachial, m. quadriceps fémoral les insertions : par ex. m. ilio-costal, m. brachio-radial la localisation : par ex. m. brachial, m. glutéal majeur, m. tibial antérieur Annexes musculaires Au contact des muscles on trouve : des fascia : enveloppes fibreuses entourant un ou plusieurs muscles (différent d une aponévrose) des septum : membranes fibreuses séparant les muscles entre eux comme une cloison délimitant des loges des gaines: formées en général de 2 parties, une fibreuse (superficielle) et une synoviale (profonde) entourant certaines insertions musculaires (tendons) au niveau de leur terminaison des bourses séreuses (ou synoviales) : petites poches contenant du liquide synovial permettant le glissement de structures entre elles 15 UE5 - Intro Os/Articulations/Muscles

16 Vascularisation / innervation des muscles striés squelettiques Chaque muscle présente une vascularisation artérielle et veineuse : Chaque muscle présente une innervation : motrice : la fibre nerveuse motrice (motoneurone) dont le corps cellulaire est situé dans la corne antérieure de la moelle épinière, vient faire synapse sur la fibre (cellule) musculaire au niveau de la plaque motrice. Un motoneurone innerve plusieurs fibres musculaires, l ensemble formant une unité motrice. sensitive : des récepteurs sensoriels intra-musculaires (fuseau neuro-musculaire) et intra-tendineux (corpuscules tendineux) transmettent l information sensitive à des fibres nerveuses qui la relaient au système nerveux central Rq : cette double innervation convergente est notamment à l origine des réflexes ostéo-tendineux cerveau moelle épinière motoneurone axone fibres musculaires tendon os articulation 16 UE5 - Intro Os/Articulations/Muscles