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 2000-2001 UNIVERSITE DE NANTES MEMBRANE INTEROSSEUSE TIBIO-FIBULAIRE Par NAUX Nicolas LABORATOIRE D ANATOMIE DE LA FACULTE DE MEDECINE DE NANTES Président du jury : Vice-Président : Enseignants : Pr. J. LEBORGNE Pr. J.M. ROGEZ Pr. O. ARMSTRONG Pr. C. BEAUVILLAIN Dr. F. CAILLON Pr. P. COSTIOU Pr. D. CROCHET Pr. A. DE KERSAINT-GILLY Pr. B. DUPAS Pr. D. DUVEAU Pr. Y. HELOURY Pr. P.A. LEHUR Pr. J.P. MOISAN Pr. N. PASSUTI Pr. R. ROBERT Pr. O. RODAT
haut haut 2-1 Jambe droit vue antérieure 2-2 Jambe droit vue postérieure p 2
Sommaire I Introduction 4 II Matériel et méthode 5 III Plan sous cutané 7 1. Dissection de la partie antérieure de jambe 7 2. Dissection des parties postérieure et externe de jambes 9 IV Les plans musculaires 11 1. Loge antérieure : 11 2. Loge externe : 13 3. Loge postérieure : 13 V Vaisseaux et nerfs 15 1. Loge antérieure : 15 2. Loge postérieure : 17 Résumé des rapports 19 VI La membrane interosseuse 22 VII Les os 24 VIII Articulations tibio-fibulaires 25 IX Mécanique 26 Expérimentation 27 Conclusion 28 Bibliographie 29 p 3
I Introduction La membrane interosseuse tibio-fibulaire, comme son homonyme radio-ulnaire au niveau de l avant bras, est une membrane qui relie deux os : le tibia et la fibula. C est un élément extrêmement solide qui crisse sous la lame du bistouri. C est aussi sans aucun doute un des meilleurs éléments de stabilité transversale des articulations tibio-fibulaire proximale et distale. Cette dernière est un des éléments du complexe articulaire de cheville indispensable pour permettre une bonne marche. La membrane s insère en dedans sur le bord externe dit " inter-osseux" du tibia et en dehors sur la crête interosseuse de la fibula. La morphologie des deux os et le fait que la fibula soit rétro positionnée par rapport au tibia fait que la membrane est orientée transversalement à sa partie inférieure, un peu oblique en arrière et en dehors à sa partie supérieure. Cette membrane sépare deux loges musculaires sur les trois qui sont présentes dans le segment jambier : elle sépare la loge antéro-externe (antérieure) de la loge postérieure ; la troisième loge étant la loge des fibulaires (externe). Par ailleurs ce tissu a un contact très étroit avec le trépied qui vascularise la jambe et le pied. Avt 4-1 coupe transversale partie supérieure de jambe p 4
II Matériel et méthode Afin d'étudier la membrane interosseuse et son environnement, j'ai étudié successivement quatre pièces anatomiques. La première effectuée sur un sujet formolé a permis de découvrir la région. Il s'agissait d'une jambe droite d'homme. Les deuxième et troisième, un homme et une femme, m'ont permis d'étudier plan par plan chaque loge afin d'arriver en profondeur sur la membrane. Sur ces pièces, l'étude vasculaire a été simplifiée par des injections de latex dans le réseau artériel. La dernière pièce fut réservée à l'étude de coupes après congélation. L'âge des sujets se situait entre 83 et 89 ans. Les dissections ont toutes débuté par une grande incision sur toute la hauteur de jambe, pour réaliser un seul volet du genou jusqu'à la cheville, tant sur la voie d'abord antérieure que postérieure. Matériel Bistouri n 4 avec lame de 23 Pince à disséquer Ciseaux courbes à pointe mousse Pince à clamper Marteau et clous Matériel nécessaire à l'injection de latex p 5
Morphologie de la jambe droite 6-1 Jambe vue médiale 6-2 Jambe vue de face 6-3 Jambe vue postérieure 6-4 Jambe vue latérale p 6
III Plan sous cutané 1. Dissection de la partie antérieure de jambe Selon chaque individu, nous retrouvons une peau avec des épaisseurs très variables. Sur les trois pièces anatomiques étudiées, de personnes âgées (octogénaires) les deux masculines avaient une peau épaisse et solide, la féminine était très fine et fragile. Cela dit, nous ne pouvons pas généraliser cette distinction homme/femme avec si peu de cas. Le plan graisseux sous-cutané présente lui aussi d'importantes variations inter-individuelles de même qu'individuelles : l'épaisseur du tissu adipeux varie selon l'emplacement au niveau de la jambe. Au sein de cette graisse nous pouvons observer des éléments veineux péri-malléolaire appartenant au réseau veineux dorsal du pied qui en arrière de la malléole externe (fibulaire) va se jeter dans la partie initiale de la petite veine saphène On remarque aussi la présence du nerf fibulaire superficiel qui de façons variables dans le tiers inférieur de jambe traverse le plan aponévrotique, ceci à la partie latérale, puis chemine en descendant obliquement en avant et en dedans pour finir au dos du pied par le nerf cutané dorsal médial du pied et le nerf cutané dorsal intermédiaire. En dessous, il y a l'aponévrose superficielle épaisse et résistante, elle est impliquée dans les syndromes de loges. p 7
haut Avt Aponévrose superficielle Plan graisseux sous-cutané Nerf fibulaire superficiel Réseau veineux dorsal du pied 8-1 Jambe droit vue antéro-latérale 8-2 Jambe droit vue antéro-latérale p 8
2. Dissection des parties postérieure et externe de jambes Dans la graisse sous-cutanée, on retrouve la veine grande saphène qui naît de l'arcade veineuse dorsale en avant de la malléole tibiale. Elle remonte à la partie interne de jambe (elle peut-être bifide). Cheminant médialement à la partie postérieure, il y a la petite veine saphène, celle-ci est accompagnée sur toute sa longueur par le nerf sural (anciennement saphène externe) N.B. On peut observer des anastomoses entre ces deux veines. haut Arr Graisse sous cutanée 9-1 Jambe gauche vue médiale p 9
haut haut Arr Nerf fibulaire Grande saphène bifide Triceps sural Nerf sural Veine petite saphène Anastomose Entre les saphènes 10-1 vue médiale 10-2 vue postérieure Jambe gauche p 10
IV Les plans musculaires 1. Loge antérieure : Elle est composée de quatre muscles qui sont, de dedans en dehors : Tibial antérieur Long extenseur de l'halux Long extenseur des orteils Troisième fibulaire Ce qui nous amène à un autre grand rôle de la membrane interosseuse qui sert d'insertion à deux, voire trois de ces muscles : Tibial antérieur : s'insère sur le tibia et la partie supéro-interne de la membrane interosseuse. Long extenseur de l'halux : s'insère sur la fibula et tout le tiers moyen externe de la membrane. Long extenseur des orteils : s'insère sur la fibula et plus ou moins à la partie inférieure de la membrane p 11
haut Avt Muscle tibial antérieur Muscle long extenseur des orteils Muscle long extenseur de l'halux Muscle troisième fibulaire 12-1 vue antéro-latérale 12-2 vue antéro-latérale zones d'insertion musculaire Jambe droite p 12
2. Loge externe : Elle est composée de deux muscles qui sont de haut en bas : Long fibulaire Court fibulaire Ils s'insèrent tous deux sur la fibula sur son bord externe. Le long fibulaire sur le tiers supérieur, le court sur le tiers moyen. 3. Loge postérieure : Elle est formée d'un plan superficiel : Gastrocnémien latéral Gastrocnémien médial Soléaire Plantaire grêle Triceps sural Et d'un plan profond avec de dedans en dehors : Poplité Long fléchisseur des orteils Tibial postérieur Long fléchisseur de l'halux Ici, seul le tibial postérieur s'insère sur les deux tiers supérieurs de la membrane interosseuse. Il peut aussi y avoir quelques fibres du long fléchisseur de l'halux insérées à la partie inféro-latérale de la membrane, même si son insertion est surtout fibulaire. p 13
Avt haut Muscle poplité Muscle long fléchisseur des orteils Muscle tibial postérieur Muscle long fléchisseur de l'halux 14-1 Jambe gauche vue postéro-externe p 14
V Vaisseaux et nerfs 1. Loge antérieure : On a déjà vu, dans le plan sous-cutané, que nous trouvions le nerf fibulaire superficiel issu du nerf fibulaire commun au niveau du col de la fibula. Il descend verticalement au sein du muscle long fibulaire, puis arrive en surface en traversant l'aponévrose superficielle. De même, on a vu des éléments veineux péri-malléolaires externes appartenant au réseau veineux dorsal du pied. Plus profondément, au contact même de toute la hauteur de la membrane interosseuse se trouve l'artère tibiale antérieure et ses deux veines satellites. Elles sont situées dans une gouttière formée latéralement de haut en bas par le long extenseur des orteils et le long extenseur de l'halux, médialement par le tibial antérieur, en arrière par la membrane interosseuse à laquelle elle est intimement liée grâce à des éléments fibreux. Cette artère est issue de l'artère poplitée qui est postérieure. Juste après son origine elle traverse la membrane interosseuse par l'orifice supérieur de celle-ci, puis elle descend presque verticalement (légèrement en dedans), passe sous le retinaculum des extenseurs pour donner l'artère pédieuse. Tout au long de son trajet, elle donne des branches qui vascularisent toute la loge antérieure. Avec ce pédicule vasculaire, chemine le nerf fibulaire profond issu du nerf fibulaire commun. Pour gagner la loge antérieure il ne traverse pas la membrane interosseuse mais contourne le col fibulaire par le dehors. p 15
haut Avt Nerf fibulaire profond Membrane interosseuse Artère tibiale antérieure Muscle long extenseur de l'halux Muscle tibial antérieur 16-1 vue antéro-externe 16-2 vue antéro-externe Jambe droite p 16
2. Loge postérieure : Dans le plan sous-cutané nous retrouvons la veine grande saphène à côté du nerf saphène. La petite veine saphène est accompagnée par le nerf sural et le nerf cutané sural latéral. Plus profondément, à partir du creux poplité, on trouve l'artère poplitée et sa veine. C'est en effet à ce niveau que les deux veines satellites de l'artère se réunissent pour n'en donner qu'une seule. L'artère poplitée donne l'artère tibiale antérieure et le tronc tibio-fibulaire. Ce dernier se divise en artère tibiale postérieure et artère fibulaire. Constituant le trépied vasculaire. Dans le pédicule, circule aussi le nerf tibial. Il suit le trajet de l'artère poplitée, puis du tronc tibio-fibulaire puis de l'artère tibiale postérieure. Il faut noter que l'artère tibiale postérieure chemine sous le soléaire en direction de la malléole interne. L'artère fibulaire dans son tiers distal est au contact de la membrane interosseuse et de la diaphyse fibulaire (dans l'angle formé par ces deux structures). A l'extrémité inférieure de la membrane, elle donne une branche qui passe vers la loge antérieure pour donner l'artère fibulaire antérieure. Celle-ci s'anastomose avec des branches de l'artère tibiale antérieure et de l'artère malléolaire antéro-latérale (artère malléolaire externe). haut Union des deux veines poplitées Artère poplitée Muscle plantaire Muscle soléaire 17-1 Jambe gauche vue postérieure Muscle gastrocnémien réséqué p 17
haut Artère poplitée Artère tibiale antérieure Tronc tibio-fibulaire Artère fibulaire Artère tibiale postérieure 18-1 Jambe gauche partie supérieure vue dorsale haut Nerf tibial Artère fibulaire Artère tibiale postérieure 18-2 Jambe gauche vue postérieure p 18
Résumé des rapports Résumé des rapports de la membrane interosseuse grâce à des coupes transversales à différentes hauteurs de jambes. 1 2 3 4 5 Avt 19-1 Jambe droite vue médiale Fibula Articulation tibio-fibulaire Tibia Muscle poplité Muscle gastrocnémien latéral médial Pédicule vasculaire poplité 19-2 Coupe 1 p 19
Avt Muscle tibial antérieur Muscle long fibulaire Muscle court fibulaire Aponévrose intra musculaire Muscle gastrocnémien latéral médial Artère tibiale antérieure Muscle tibial postérieur Artère fibulaire Artère tibiale postérieure Muscle soléaire 20-1 Coupe 2 Avt Muscle long extenseur des orteils Muscle long fibulaire Muscle court fibulaire Muscle gastrocnémien latéral médial Veine petite saphène Muscle tibial antérieur Artère tibiale antérieure Muscle tibial postérieur Artère fibulaire Muscle long fléchisseur des orteils Artère tibiale postérieure Muscle soléaire Veine grande saphène 20-2 coupe 3 p 20
Avt Muscle long extenseur de l'halux Muscle 3 ème fibulaire Muscle long extenseur des orteils Muscle long fibulaire Muscle court fibulaire Artère fibulaire Muscle long fléchisseur de l'halux Veine petite saphène Tendon calcanéen Muscle tibial antérieur Artère tibiale antérieure Muscle tibial postérieur Muscle long fléchisseur des orteils Artère tibiale postérieure Veine grande saphène 21-1 Coupe 4 Avt Muscle long extenseur de l'halux Muscle long extenseur des orteils Muscle 3 ème fibulaire Artère fibulaire antérieure Muscle long fibulaire Muscle court fibulaire Muscle long fléchisseur de l'halux Tendon calcanéen Muscle tibial antérieur Artère tibiale antérieure Artère fibulaire Muscle tibial postérieur Muscle long fléchisseur des orteils Artère tibiale postérieure 21-2 Coupe 5 p 21
VI La membrane interosseuse Après avoir étudié ce qui était autour de la membrane, voyons de plus près sa constitution : C'est une membrane qui est en continuité avec le périoste et par celui-ci aux aponévroses. Elle présente deux faces, une antérieure, une postérieure ainsi qu'un bord supérieur net et tranchant concave en haut et en dehors. NB il a parfois été décrit un petit ligament renforçant ce bord supérieur, entre le col fibulaire et la partie supérieure du bord externe du tibia : ligament de BARKOW. L'espace que la membrane aménage avec la tête fibulaire permet le passage de la crosse de l'artère tibiale antérieure et de ses veines satellites. Ces vaisseaux n'occupent pas la totalité de l'espace, le reste est comblé par du tissu cellulo-graisseux. Elle présente des petits trous, zone de passage vasculaire du périoste. Sur chaque pièce observée, à trois ou quatre centimètres au-dessus de la partie inférieure de la membrane il y a médialement un passage assez important pour une petite artère qui anastomose l'artère fibulaire et l'artère tibiale antérieure. A l'extrémité inférieure, existe un autre passage pour l'artère fibulaire antérieure issue de l'artère fibulaire. Sur toute la surface de la membrane cheminent des petits vaisseaux difficilement individualisables, ils permettent sa vascularisation. La membrane interosseuse se poursuit en bas par le ligament interosseux. La membrane est formée de faisceaux fibreux de directions obliques, les fibres sont : Tibio-fibulaire, oblique en bas et en dehors. Péronéo-tibiale, oblique en bas et en dedans. Cela forme des fibres convergentes avec un angle généralement aigu à sommet inférieur. Au niveau du tiers supérieur il y a une forte p 22
dominance des fibres tibio-fibulaires. Pour le reste les deux s'équilibrent. haut haut Dds Périoste Orifice supérieur Passage vasculaire 23-2 Segment jambier droit vue antérieure haut Dds Passage vasculaire Passage de l'artère fibulaire antérieure 23-1 Segment jambier droit vue postérieure 23-3 Segment jambier droit vue postérieure p 23
VII Les os Tout ce qui a été étudié précédemment est en rapport avec le squelette jambier, constitué du tibia et de la fibula. haut Tibia Fibula 24-1 Jambe droite vue antérieure Jambe gauche vue postérieure p 24
VIII Articulations tibio-fibulaires proximale et distale La membrane interosseuse est un des moyens de stabilité le plus solide des deux articulations tibio-fibulaires, cependant il en existe d'autres. L'articulation proximale est une arthrodie, elle est cartilagineuse, à surface plane, possédant une synoviale. Pour renforcer la capsule, elle possède deux ligaments, un antérieur et un postérieur. Ligament antérieur haut 25-1 Jambe gauche segment proximal vue antérieure Dds L'articulation distale est une fausse articulation, c'est une syndesmose, elle est donc non cartilagineuse mais peut profiter d'une frange synoviale venant de l'articulation tibio-astragalienne. Elle aussi possède un ligament tibio-fibulaire antérieur et un postérieur. Avt Ligament interosseux Ligament tibio-fibulaire 25-2 Jambe gauche segment distal vue postérieure p 25
IX Mécanique La flexion et extension de la tibio-tarsienne entraîne automatiquement la mise en jeu des articulations tibio-fibulaires. En effet, la poulie astragalienne est plus large en avant qu'en arrière (différence de cinq millimètres). L'écart inter-malléolaire doit donc varier lors des mouvements de flexion/extension de cheville : Mouvement de flexion dorsale (F), la malléole externe s'écarte (1), grâce aux fibres obliques en bas et en dehors de la membrane interosseuse, l'écartement est limité et se transforme en ascension de la fibula (2). De plus ces fibres s'insérant légèrement en avant de l'os, ce dernier subit une petite rotation interne (3). Mouvement de flexion plantaire (E), le mouvement est inverse, il y a un rapprochement actif de la malléole externe (1) dû à la contraction du muscle tibial-postérieur (qui s'insère sur les deux os). Un abaissement de la fibula (2) qui présente en même temps une légère rotation externe(3). p 26
Ces déplacements bien que faibles existent, en effet à la suite de l'évolution, l'articulation tibio-fibulaire supérieure n'est pas encore soudée. Ainsi, par le jeu des articulations tibio-fibulaires, des ligaments et du tibial-postérieur, la pince bi-malléolaire s'adapte en permanence à l'astragale, ce qui assure la stabilité transversale de la cheville. Expérimentation J'ai essayé de faire un montage de repères grâce à des clous. Cela ne fut pas très contributif, les mouvements étant minimes et le montage sans aucune précision. Les seuls mouvements de la fibula obtenus étaient en flexion plantaire extrême ; un léger mouvement d'abduction ou de rotation externe (impossibles à différencier) et un mouvement d'élévation. Ces mouvements sont sans doute parasites, dû à la baisse de stabilité de la cheville par dissection et du fait de la butée postérieure formée par le bord postérieur de la partie distale du tibia qui descend plus bas que la partie antérieure. Ainsi la flexion plantaire poussée à son maximum exerce une pression sur la fibula qui la mobilise un peu. haut 27-1 & 2 Jambe droite Segment moyen vue antérieure Position en flexion dorsale Position en flexion plantaire p 27
Conclusion Comme nous l'avons étudié, la membrane interosseuse est en contact très étroit avec des pédicules vasculo-nerveux très importants. Il convient donc de faire très attention lors de la chirurgie de cette région, par exemple lors de la pose de matériel, de ne rien léser. Nous avons aussi présenté son principal rôle comme stabilisateur de l'articulation tibio-fibulaire distale, ce qui permet une très bonne cohésion de la pince bi malléolaire et par là même des mouvements de flexion/extension de la cheville. p 28
Bibliographie 1. Sobotta. Atlas d'anatomie humaine. Edition médicale internationale. 1993. 2. Physiologie articulaire. I.A.Kapandji. Edition Maloine.1985. 3. Anatomie topographique, descriptive et fonctionnelle. A.Bouchet, J.Cuilleret. Edition Simep.1985. 4. Mémoire pour le C.E.S. anatomie organogenèse. Anatomie fonctionnelle des moyens d'union péronéo-tibiaux. F.Feron Université de Rennes p 29
Je tiens à remercier tous mes professeurs d'anatomie, pour le temps qu'ils m'ont consacré, particulièrement Monsieur le Professeur ROGEZ pour ses précieux conseils lors de la préparation de ce travail. Mes remerciements vont aussi au personnel du laboratoire d'anatomie : Messieurs LAGIER et BLIN pour leur gentillesse et leur compétence. Je veux aussi remercier Mademoiselle Juliette DUPRE, ainsi que mes parents pour leur soutien. p 30