Anatomie générale du système musculaire strié

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1 Anatomie générale du système musculaire strié La morphologie et l anatomie fonctionnelle distingue le système musculaire squelettiques ou strié qui sera l objet de ce cours et dont les muscles peuvent se contracter sous l influence de la volonté, le système musculaire non strié ou lisse qui ne se contracte pas sous l influence de la volonté (muscles des viscères, des vaisseaux, de la peau), et le système musculaire mixte qui est un système strié, mais indépendant de la volonté (muscles de l ouïe et muscle cardiaque). 1 Introduction : Le système musculaire strié permet la mobilisation des pièces squelettiques au sein des articulations sous l influence de la volonté. C est l élément moteur du mouvement. Les muscles sont solidaires du système squelettique. Il représente plus de 40% du poids du corps. Leur masse dépend de l activité physique et de l âge. Il existe plus de 600 muscles constants dans le corps humain. D autres sont inconstants ou accessoires. 2 Forme : Classiquement, le muscle est décrit par un corps ou ventre qui est contractile et de une ou plusieurs extrémités tendineuses qui sont plus fines et surtout plus résistantes. Ces extrémités sont alors nommées tendons (fig 1). Elles peuvent être plus larges et sont alors nommées aponévroses. La disposition du ventre et des tendons permet de classer les muscles selon leurs formes. - Le muscle monogastrique ne possède qu un seul ventre. Il peut posséder un seul tendon (exemple du muscle long fléchisseur du pouce, fig 2) ou plusieurs tendons (exemple du muscle fléchisseur profond des doigts, fig 3) - Le muscle polygastrique possède plusieurs ventres. Il peut posséder un ou plusieurs tendons. Les différents ventres peuvent avoir plusieurs sites d insertions (exemple du muscle biceps brachial, fig 4) ou être en continuité par l intermédiaire d un tendon (exemple du muscle digastrique, fig 5). Figure 1 : Schéma général d un muscle

2 Figure 2 : Schéma du muscle long fléchisseur du pouce Figure 3 : Schéma du muscle fléchisseur profond des doigts

3 Figure 4 : Schéma du muscle biceps brachial (hors insertion radiale) Figure 5 : Schéma du muscle digastrique

4 La forme permet également de distinguer les différents types muscles. - Les muscles longs ont une longueur plus importante que la largeur et l épaisseur. Ils sont les plus nombreux aux membres. - Les muscles plats ont une longueur équivalente à la largeur (exemple du muscle grand pectoral, fig 6) - Les muscles courts sont de petites dimensions - Les muscles annulaires ont une forme d anneau. Ils comprennent les muscles orbiculaires (exemple du muscle orbiculaire des lèvres, fig 7) et les muscles sphinctériens qui permettent de fermer des canaux ou des orifices (exemple du muscle sphincter de l anus, fig 8). - Figure 6 : Schéma du muscle grand pectoral Figure 7 : Schéma du muscle orbiculaire des lèvres

5 Figure 8 : Schéma du muscle sphincter de l anus 3 Attaches musculaires : Les muscles s attachent soit sur les pièces squelettiques (os et cartilage), soit sur des fascias, soit sur des bandelettes fibreuses (exemple du muscle triceps brachial, fig 9). Ils peuvent également s attacher sur la peau (muscles peauciers) ou sur des muqueuses (langue). Ils s y attachent soit directement par les fibres de leurs ventres, soit par leurs extrémités tendineuses. L insertion proximale est souvent dénommée comme étant l origine. L attache distale est souvent dénommée comme étant la terminaison. Figure 9 : Schéma du muscle triceps

6 4 Structure : L unité morphologique du ventre musculaire est la fibre musculaire. Elle est constituée par une disposition parallèle de myofibrilles. Ces myofibrilles sont striées transversalement. La fibre musculaire s étend sur toute la longueur fonctionnelle du muscle. Elle est entourée du sarcolemne à cellules plurinuclées (fig 10). Les fibres sont séparées les unes des autres par un tissu conjonctif vascularisé appelé endomysium. Ainsi, les fibres sont disposées en faisceaux entourés d un périmysium conjonctif. Les faisceaux constituent le muscle et sont alors entourés d un épimysium (fig 11). Le tendon est constitué de fibres collagènes parallèles entre elles et de même direction que les fibres musculaires. Ces fibres se fixent sur le sarcolemne, et non pas directement sur la fibre musculaire (fig 12) (ce qui explique une certaine fragilité et les ruptures myotendineuses). Entre les fibres existent des tendinocytes. Les fibres, entourées d un endotendinum sont également regroupées en faisceaux entouré d un péritendinum, tandis que le tendon lui-même est entouré d un épitendinum. Au niveau des insertions, les fibres collagènes se fixent sur le périoste (fig 13) et pénètre le tissu osseux, ce qui explique les arrachements osseux (avulsions). Figure 10 : Schéma d une fibre musculaire striée Figure 11 : Schéma de la structure d un muscle

7 Figure 12 : Schéma de la jonction musculo-tendineuse Figure 13 : Schéma de l insertion du tendon dans l os 5 Texture : La direction des fibres musculaires par rapport aux tendons ou aux aponévroses permet de différencier : - Les muscle plats dont les fibres musculaires sont parallèles et se continuent toujours parallèlement par les fibres tendineuses (exemple du muscle grand droit de l abdomen, fig 14) - Les muscles fusiformes ont des fibres musculaires convergentes vers l extrémité du tendon - Les muscles unipennés ont des fibres musculaires d un seul côté du tendon (fig 15) - Les muscles bipennés ont des fibres musculaires sur les deux côtés du tendon - Les muscles multipennés ont des fibres convergentes vers les divisions intracorporéales du tendon.

8 Figure 14 : Schéma du muscle grand droit de l abdomen Figure 15 : Différentes textures des muscles 6 Vascularisation : Les artères musculaires, en générale, sont nombreuses et dépendent des troncs artériels. Les gros troncs des segments de membres donnent des branches aux éléments voisins, os, muscles, articulations, espace sous-cutané et peau (fig 16). Certaines cheminent dans les espaces séparant les muscles ou les loges musculaires, ce sont les artères septales. Un muscle hypovascularisé est l objet de crampe. La vascularisation diffère cependant selon les muscles et peut être l objet d une classification : - Certains muscles sont vascularisés par une artère prédominante, voire unique (exemple des muscles gastrocnémiens, fig 17) - Certains muscles possèdent un pédicule vasculaire prédominant et un pédicule vasculaire accessoire (exemple du muscle soléaire, fig 18) - Certains muscles possèdent plusieurs pédicules vasculaires prédominants (exemple du muscle grand fessier, fig 19). - Certains muscles possèdent plusieurs pédicules accessoires étagés sur la longueur du ventre (exemple du muscle tibial antérieur, fig 20).

9 Les tendons sont également vascularisés, en général par des pédicules fins localisés au niveau de leurs insertions (fig 21). Mais, il peut aussi exister des artères tendineuses sur le trajet. Ces dernières ont alors une morphologie flexueuse pour permettre leur élongation lors du glissement tendineux (fig 22). Les veines sont nombreuses est parallèles aux artères. Elles sont pourvues de valvules. Les lymphatiques accompagnent les artères et les veines. Figure 16 : Schéma de la vascularisation musculaire Figure 17 : Schéma de la vascularisation des muscles gastrocnémiens

10 Figure 18 : Schéma de la vascularisation du muscle soléaire Figure 19 : Schéma de la vascularisation du muscle grand fessier

11 Figure 20 : Schéma de la vascularisation du muscle tibial antérieur Figure 21 : Schéma de la vascularisation du tendon calcanéen à sa terminaison

12 Figure 22 : Schéma de la vascularisation d un tendon fléchisseur profond 7 Innervation : Les muscles sont innervés par des nerfs mixtes, à la fois moteur responsable de la contraction et du mouvement, et à la fois sensitif permettant le retour des informations au système nerveux central. Un muscle reçoit ainsi une ou plusieurs branches nerveuses issues d un nerf spinal. Chaque fibre musculaire reçoit alors un neurone moteur ou motoneurone par son sarcolemne. La jonction neuro-musculaire est la plaque motrice. En général, un motoneurone innerve plusieurs fibres musculaires. L ensemble des fibres innervées par le même motoneurone est l unité motrice. Pour les muscles fins et précis (exemples des muscles oculomoteurs ou des muscles intrinsèques de la main), le nombre de fibres par motoneurone est petit (10 fibres pour 1 motoneurone). Cela signifie qu il y a beaucoup de motoneurones pour ces muscles de la précision. A l inverse, pour les muscles statiques ou dont le mouvement est simple (exemples des muscles para-rachidiens ou du muscle quadriceps), le nombre de fibres par motoneurone est important (1700 fibres pour 1 motoneurone). L innervation sensitive est surtout proprioceptive. Elle est constituée de fibres hélicoïdales entourant les fibres musculaires et renseignant l état de contraction de la fibre musculaire, mais aussi de fibres proprioceptives localisées au niveau des tendons, des ligaments ou des capsules articulaires renseignant sur l état de tension des fibres ligamentaires ou tendineuses (fig 23). Figure 23 : Schéma de l innervation musculaire

13 8 Annexes des muscles Le fascia est une formation de tissu conjonctif qui entoure un muscle. Il peut superficiel (sous-cutané) ou profond (fig 24). Le septum est une cloison de tissu conjonctif entourant un groupe de muscle et limitant ainsi une loge musculaire (fig 25). Le syndrome de loge se définit lorsque les muscles augmentent de volume à l intérieur d une loge inextensible, à la suite d un traumatisme ou d une intervention chirurgicale par exemple, les muscles peuvent se nécroser. Ils écrasent également le pédicule vasculo-nerveux contenu dans la loge et entraînent alors des douleurs, des paralysies, des anesthésies. Le septum peut être intermusculaire ou inter-osseux. Dans ce dernier cas, il s insère sur l os ou les os en continuité avec le périoste. Figure 24 : Schéma de l organisation d un fascia Figure 25 : Exemple des loges musculaires au tiers moyen de la jambe

14 La bourse synoviale est constituée de deux membranes fibreuse et synoviale équivalentes à celle de la capsule articulaire. Elle est remplie de liquide synovial et permet ainsi un glissement de ces feuillets et ainsi un glissement du muscle ou du tendon par rapport à un autre élément. Ainsi, il existe très souvent des bourses synoviales au niveau des insertions tendineuses (bourse sub-tendineuse, fig 26). L inflammation occasionne une tendinite. De même structure qu une bourse synoviale, la gaine synoviale entoure un tendon. Elle contribue au glissement de ce dernier par rapport à des éléments musculaires, ou plus souvent osseux (fig 27). L infection de la gaine synoviale définit le phlegmon. Figure 26 : Schéma de la bourse synoviale subtendineuse du biceps brachial distal Figure 27 : Vue antérieure des gaines synoviales digitales (tendons du fléchisseur superficiel des doigts enlevés).

15 La gaine fibreuse constitue avec l os un tunnel ou un canal ostéo-fibreux dans lequel le tendon chemine avec une gaine synoviale. Elle permet au tendon de rester proche de l os lors des mouvements (fig 28). Le retinaculum est un épaississement d un fascia sous lequel passe les tendons. Il est assimilable à la gaine fibreuse et permet soit au tendon de rester proche de l os, soit au tendon de changer de direction (fig 29). Sous un retinaculum, le tendon est entouré d une gaine synoviale. Le vinculum est une formation conjonctive indépendante qui unit le tendon à l os adjacent. Il peut soit court et situé proche de l insertion, soit long (fig 30). Figure 28 : Exemple de la gaine fibreuse des fléchisseurs des doigts. Elle est subdivisée en poulies. Figure 29 : Vue latérale de la cheville montrant les rétinaculum supérieur et inférieur des tendons fibulaires permettant leur changement de direction à 90

16 Figure 30 : Schéma montrant l existence des vinculae longs et courts sur les tendons fléchisseurs profond et superficiel d un doigt long. 9 Notions d anatomie fonctionnelle musculaire. Un muscle possède donc une insertion proximale sur un os proximal et une insertion distale sur un os distal. Le mouvement au sein de l articulation peut se faire dans un sens, de l os distal vers l os proximal (exemple de la flexion du coude, de l avant-bras sur le bras) ou dans l autre, de l os proximal vers l os distal (exemple de la flexion du bras sur l avant-bras). Le vecteur force se localise au niveau de l insertion mobile (fig 31). Il peut être décomposé en deux vecteurs par rapport au centre articulaire du mouvement. L un est un vecteur de coaptation qui plaque un os sur l autre, l autre est un vecteur dynamique qui permet le mouvement. Lorsque les deux insertions sont équidistantes par rapport au centre du mouvement, la force dynamique est similaire quelques soit l élément osseux mobile. En considérant un muscle dont les deux insertions ne sont pas équidistantes du centre du mouvement, la force dynamique est supérieure lorsqu elle s exerce au niveau de l insertion la plus proche du centre du mouvement. Ainsi le biceps brachial est plus un fléchisseur de l avant-bras sur le bras qu un fléchisseur du bras sur l avant-bras, le brachial est autant un fléchisseur de l avant-bras sur le bras qu un fléchisseur du bras sur l avant-bras, et le brachio-radial est moins un fléchisseur de l avant-bras sur le bras qu un fléchisseur du bras sur l avant-bras (fig 32). L action de chaque muscle dépend donc de la position de ses insertions par rapport à l articulation et dépend du sens du mouvement qui est considéré. L action musculaire dépend également de la position de l articulation. Ainsi, les muscles adducteurs sont situés en avant du fémur lorsque la hanche est en extension. Ils contribuent alors à la flexion de la hanche (fig 33). A l inverse, ils sont en arrière du fémur en flexion importante et contribuent alors à l extension de la hanche. Les propriétés des actions musculaires dépendent aussi de la longueur du ventre que le muscle possède. Ce dernier peut parfois se contracter jusque 50% de sa longueur initiale. Les muscles longs sont alors puissants, mais nécessitent une durée de contraction plus longue pour un mouvement de grande amplitude. Les muscles longs sont donc plutôt des muscles de force. A l inverse, les muscle courts sont surtout utilisés pour les mouvements rapides et plus précis.

17 La chaîne musculaire est l ensemble des muscles associés lors d un mouvement. Pour un même mouvement, deux muscles peuvent travailler dans le même sens. Ils sont dits agonistes. Deux autres muscles peuvent travailler dans des directions opposées (exemple de la flexion grossière des doigts dont la précision est assurée par la contraction des extenseurs), ils sont alors antagonistes. Figure 31 : Schéma montrant les actions du biceps au cours de la flexion du coude Figure 32 : Décompositions des vecteurs forces des trois muscles de la flexion du coude

18 Figure 33 : Actions des muscles adducteurs de la cuisse dans deux positions différentes de la hanche