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Anatomie fonctionnelle

Sommaire

1 - Introduction et généralités

2 - Fonction musculaire et mouvement

3 - Tonus et posture

4 - Axe vertébral et verticalité

5 - Membre inférieur - Appuis

6 - Ceinture scapulaire - Membre supérieur

7 - Thorax

8 - Physiologie de la respiration

Bibliographie


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traduction HTML V2.8
V. Morice


Chapitre 7 - Thorax

 

 

La cage thoracique, formée du sternum et des côtes reliées aux dorsales (thoraciques), sert de contenant / protecteur aux organes poumons et cœur, ainsi qu’à certains organes abdominaux en sa partie inférieure. Ce contenant, constitué de nombreux os et de portions cartilagineuses, reste souple et « déformable » afin d’accompagner les divers mouvements de la colonne vertébrale en son segment thoracique, et d’assurer, de façon spécifique, une fonction dynamique au service de la mobilité respiratoire.

7.1 Aspect osseux

7.1.1 Dorsales (thoraciques)

Les vertèbres thoraciques possèdent certaines caractéristiques propres, dont :

  • des apophyses épineuses très obliques vers le bas (et l’arrière) laissant, de ce fait, une moins grande amplitude de mouvement de cette portion dorsale vers l’extension que vers la flexion, sans que cela constitue pour autant une réelle cause dans la fréquence des attitudes de cyphose et de fermeture du thorax (dont les origines sont évoquées ailleurs).
  • la présence de facettes articulaires pour les côtes, se positionnant comme suit :
    • sur le corps vertébral, en partie latéro-postérieure, 1/2 facette en haut et 1/2 facette en bas, correspondant aux têtes de côtes ;
    • sur l’apophyse (processus) transverse, une facette en face antérieure, correspondant à la tubérosité postérieure de la côte.

7.1.2 Sternum

C’est un os plat, long, organisé en 3 parties :

  • le manubrium (tiers supérieur), en rapport avec la clavicule et K1 / K2 ;
  • la lame (deux tiers inférieurs), avec échancrures latérales pour les côtes (K2 à K7) ;
  • l’appendice xiphoïde (pointe inférieure).

Il existe une jonction « souple » entre la lame et le manubrium (en regard de K2), permettant une certaine « élasticité » du sternum dans la mobilité du thorax.

7.1.3 Côtes

Ce sont des os longs, aplatis et courbes (en forme d’arc), en torsion sur eux-mêmes (rotation interne vers l’extrémité antérieure) et fortement obliques en bas et en avant. Elles sont au nombre de 12 de chaque côté et rejoignent les thoraciques en arrière et le sternum en avant, selon des connexions articulaires spécifiques :

extrémité postérieure
la « tête » de côte s’articule avec les corps vertébraux :
  • vertèbre correspondante (T1 pour K1), par sa 1/2 facette inférieure,
  • vertèbre sous-jacente (T2 pour K1), par sa 1/2 facette supérieure.

la tubérosité postérieure (tubercule costal), à la face post. de la côte, un peu en dehors de la tête, s’articule avec l’apophyse (processus) transverse (à sa face antérieure) de la vertèbre sous-jacente.
extrémité antérieure
sauf pour K11 et K12 , dites « côtes flottantes », car non reliées au sternum, l’extrémité antérieure des côtes se prolonge par un cartilage qui établit la jonction avec le sternum :
  • de K1 à K6, chaque côte possède son cartilage individuel ;
  • de K7 à K10 : les cartilages des différentes côtes se réunissent sur le 7ème avant de rejoindre le sternum (K7 à K10 sont, de ce fait, appelées « fausses côtes »).

7.2 Mécanique articulaire

Les mobilités de la cage thoracique, dans la motricité globale quotidienne, sont associées aux mouvements de l’ensemble du tronc et de la colonne, concernant en particulier les rapports entre ceintures scapulaires et pelvienne (sphères thorax et bassin). Ils sont, en parallèle, plus spécifiquement au service de la fonction respiratoire. Les mouvements globaux de la ventilation alternent entre :

  • ouverture (augmentation du volume thoracique, en antéro-postérieur et latéral), avec élévation et écartement des côtes dans l’inspiration.
  • fermeture (diminution du volume) avec abaissement et rapprochement des côtes entre elles et par rapport au sternum dans l’expiration.

La mobilité des côtes elles mêmes se fait par rapport aux vertèbres, selon un axe de mouvement passant par les deux points articulaires décrits plus haut (tête et tubérosité postérieure de la côte). L’orientation de cet axe se trouve être variable selon l’étage thoracique :

  • plus transversal en haut, il induit un mouvement plus antéro-postérieur pour les côtes supérieures,
  • plus antéro-postérieur en partie basse, il induit un mouvement plus latéral pour les côtes inférieures.

Ce mouvement des côtes entraîne avec lui le sternum, en élévation et avancée pour l’inspire ; abaissement et recul pour l’expire ; cependant, la présence des cartilages sterno-costaux, en avant, permet une certaine mobilité des côtes par rapport au sternum lui-même et une plus grande élasticité de l’ensemble, avec possibilité d’orientation des volumes respiratoires et des ouvertures de l’accordéon costal vers une adaptation de la ventilation.

Cette mobilité des côtes est largement liée à celle de la colonne dorsale (thoracique), l’ouverture thoracique favorisant l’extension dorsale, la fermeture entraînant la flexion, et inversement, la position ou le mouvement des dorsales peuvent favoriser, gêner ou encore orienter la mobilité du gril costal.

7.3 Plan musculaire

Les muscles du thorax proprement dit sont essentiellement ceux de la respiration…

Ils ne sont cependant pas dissociables de l’ensemble fonctionnel du tronc et donc des muscles de l’axe vertébral, de la ceinture scapulaire, de la paroi abdominale ou du bassin, et vont participer à d’autres fonctions que celle de la dynamique respiratoire (stabilité, ou encore mobilité de l’axe et des sphères ; coordination centre-extrêmités…).

Les muscles les plus directement impliqués dans la respiration seront décrits ou évoqués ci après, avec rappel de leur influence de mouvement.

Leurs places respectives dans la respiration seront détaillés dans le cours suivant de « physiologie respiratoire ».

7.3.1 Inspirateurs

Les muscles inspirateurs sont décrits ici selon leur importance et leur spécificité, constituant, en fait, deux catégories plus fonctionnelles que descriptives, selon leur mode d’intervention au cours de l’inspiration :

7.3.1.1 Inspirateur principal, le diaphragme

Le diaphragme est un grand muscle en forme de coupole concave vers le bas, situé à la jonction entre les espaces thoracique et abdominal.

Il est constitué :

  • du « centre phrénique », aponévrotique, formant le haut de la coupole, situé à peu près à la hauteur de K4 / K5 (selon la phase respiratoire…),
  • des fibres musculaires, rayonnant autour de ce centre vers leurs insertions sur :
    • l’appendice xiphoïde,
    • les côtes (et cartilages) K7 à K12,
    • les corps vertébraux des lombaires, par les « piliers » (L1 à L3/L4).

Ses insertions postérieures étant plus basses que les antérieures, la coupole diaphragmatique est comme légèrement basculée vers l’arrière, de plus, l’hémicoupole droite, répondant à la présence du foie au dessous, est légèrement plus haute que la gauche (qui, elle répond à la présence du cœur au dessus…).

Le diaphragme laisse le passage à l’aorte (entre ses piliers, contre la colonne lombaire), à la veine cave (au niveau du centre phrénique), et à l’œsophage (entre les fibres musculaires, en partie postérieure). Outre ces points spécifiques de passage, divers accolements fasciaux ou ligaments rendent les organes tout à fait solidaires du diaphragme, soit qu’ils sont posés dessus (cœur, poumons), soit qu’il y sont suspendus (estomac, foie, colon transverse).

Les mouvements du diaphragme vont donc avoir une incidence directe de mobilisation des viscères, avec effet sur leur physiologie.

Cette action va s’adresser spécifiquement aux poumons, dont la base est accolée à la face supérieure du diaphragme par l’intermédiaire de la plèvre pariétale, et qui vont être entraînés en expansion ou compression selon la phase respiratoire.

7.3.1.2 Inspirateurs accessoires

Ils relient les côtes aux diverses structures voisines et regroupent les muscles :

intercostaux externes ; de côte à côte
situés dans les espaces intercostaux, sur toute leur longueur,
leurs fibres sont obliques en bas et en avant,
ils font l’écartement des côtes entre elles et les solidarisent en mouvements globaux.
surcostaux (élévateurs des côtes) : de côtes à vertèbres
situés en partie post., de la transverse dorsale (thoracique) à la côte sous-jacente,
leurs fibres sont obliques en bas et en avant,
ils font l’élévation de la côte.
petits dentelés postéro-supérieurs (dentelés post.-sup.) : de côtes à vertèbres
en partie postérieure du thorax,
allant des épineuses de C7 à D3 vers K1 à K5 , oblique en bas et en dehors,
ils font l’élévation des côtes si les dorsales servent de point fixe.
scalènes (ant., moyen et post.) : de côtes à vertèbres
situés en partie latérale du cou,
leurs fibres allant des transverses de C2 à C7 vers K1 et K2,
ils font l’élévation des deux premières côtes si les cervicales sont point fixe.
sterno-cleïdo-occipito-mastoïdien (SCOM) : de K1/sternum à crâne
situés en partie latérale du cou,
leurs fibres allant de clavicule / sternum vers occiput / mastoïde,
ils font l’élévation du sternum et de la clavicule si cervicales et crâne sont points fixes.
grands et petits pectoraux ainsi que grands dentelés et grands dorsaux : de côtes à ceinture scapulaire
peuvent également, prenant appui sur la ceinture scapulaire (ou sur l’humérus), avoir un rôle d’ouverture des côtes.

Les inspirateurs accessoires sont donc tous élévateurs des côtes, avec appui sur l’ensemble vertèbres thoraciques, vertèbres cervicales / crâne et ceinture scapulaire, permettant ainsi l’inspiration amplifiée avec ouverture du thorax « par le haut ».

7.3.2 Expirateurs

Ils sont classés en deux catégories, selon leur localisation et leur rôle ; leurs actions sont rappelées ici dans leurs effets de mobilisation des différents éléments du tronc :

  • les muscles thoraciques, entraînant directement la fermeture des côtes et de l’ensemble du thorax :
    • intercostaux internes (intercostaux intimes) :
      situés dans les espaces intercostaux, sur toute leur longueur,
      leurs fibres sont obliques en bas et en arrière,
      ils font le rapprochement des côtes entre elles et les solidarisent.
    • triangulaire du sternum (transverse du thorax)
      situé à l’intérieur du thorax, sur la face postérieure des côtes et du sternum,
      ses fibres vont du sternum (partie inf.) / xiphoïde vers les cartilages K2 à K6,
      en faisceaux obliques en haut et en dehors,
      il abaisse les côtes sur le sternum.
    • petits dentelés postéro-inférieurs (dentelés post.-inf.)
      en partie post. du thorax,
      allant des épineuses T11 à L2 vers K9 à K12 , oblique en bas et en dedans,
      il fait l’abaissement des côtes si les dorsales (thoraciques) sont point fixe.
    • muscles grands et petits obliques, qui ont une action directe de fermeture des côtes basses mais appartiennent à la sangle abdominale décrite ci dessous
  • les muscles de la ceinture abdominale, muscles « abdominaux » auxquels sont associés les carrés des lombes (et dont les actions sont décrites ici en considérant le thorax mobile sur le bassin supposé « fixe) » :
    • les muscles abdominaux, formant la paroi abdominale, en trois plans :
      • le transverse de l’abdomen, en profondeur :
        ses fibres sont globalement horizontales, font le tour de l’abdomen ;
        s’insèrent sur K6 à K12, les transverses des 5 lombaires et la crête iliaque vers la « ligne blanche antérieure » (aponévrose / jonction des deux muscles transverses D et G)
        par son action, il réduit le diamètre de la taille et s’associe aux actions des autres abdominaux pour la flexion entre thorax et bassin.
      • les obliques, en plan moyen :
        grands et petits (ext. et int.), synergiques (avec des trajets respectifs en « continuité » d’orientation avec leur homologue controlatéral) :
        • grands obliques (obliques externes)
          allant de K6 à K12 vers la crête iliaque et l’aponévrose antérieure,
          avec des fibres obliques en bas et en dedans,
          en action unilatérale, ils font l’inclinaison homolatérale et la rotation controlatérale du thorax sur le bassin,
          en action bilatérale, font la flexion du tronc et la fermeture des côtes basses.
        • petits obliques (obliques internes)
          allant de la crête iliaque vers K9 à K12 et l’aponévrose antérieure,
          avec des fibres obliques en haut et dedans,
          en action unilatérale, ils font l’inclinaison et la rotation homolatérales du thorax sur le bassin,
          en action bilatérale, font la flexion du tronc et la fermeture du bas du thorax.
      • les grands droits de l’abdomen (droits de l’abdomen), superficiels
        à trajet vertical entre le thorax et le bassin,
        allant de K5 à K7 , sternum et xyphoïde vers le pubis,
        ils font la flexion du tronc sur le bassin.
    • le carré des lombes, en plan profond et postérieur :
      il ferme l’espace postérieur entre le thorax, le bassin et les lombaires,
      et est formé de trois plans de fibres à orientations différentes :
      • verticales, de la crête iliaque à K12 ;
      • obliques en bas et dedans, de K12 aux transverses lombaires ;
      • obliques en bas et dehors, des transverses lombaires à la crête iliaque.

      en action unilatérale, il fait l’inclinaison homolatérale du thorax sur le bassin,
      en action bilatérale, il abaisse les côtes basses.

L’ensemble des abdominaux, travaillant en synergie sur la base de l’action du transverse, permet un mouvement global de « fermeture abdominale » selon les différents paramètres de :

  • abaissement des côtes (associé à la fermeture de l’angle de Charpy) pouvant aller jusqu’à la flexion du thorax vers le bassin (participation de la colonne),
  • resserrage du grand diamètre de l’abdomen, en horizontal, ainsi que de sa partie basse (sous ombilicale), en vertical, pouvant entraîner une rétroversion de bassin.

Les abdominaux sont également en relation d’action avec le diaphragme, par leurs influences respectives sur la mobilisation de la masse abdominale, ainsi qu’avec la musculature du plancher pelvien.

Aux muscles « thoraciques » décrits ici, il faut ajouter ceux de l’axe vertébral lui-même, évoqués au chapitre « Axe vertébral et verticalité », mobilisateurs de la colonne et indirectement du gril costal et ayant alors la possibilité d’orienter, favoriser ou freiner la mobilité costale et donc la liberté respiratoire.

Cette évocation des différents muscles du tronc met en évidence l’interdépendance des différentes zones fonctionnelles (thorax, ceinture scapulaire, colonne, bassin…) dans la motricité générale ; cette même action musculaire sur l’ensemble du « contenant respiratoire » permet, d’autre part, de faire varier les volumes thoracique et abdominal au service du mouvement respiratoire ; ces rôles, plus ou moins directs dans la ventilation, seront décrits au chapitre suivant (« Physiologie de la respiration »).

Par ailleurs, les importantes variations de morphologie du thorax rencontrées d’une personne à l’autre sont le résultat de l’attitude et des postures individuelles adoptées, des organisations toniques personnelles ainsi que du mode respiratoire de chacune (avec sa coloration psycho-affective particulière).

Ces multiples morphologies peuvent être décrites selon les deux grandes tendances :

  • thorax ouvert ou « en inspire », soit :
    • dans le sens antéro-postérieur essentiellement, avec projection des cotes basses vers l’avant ;
    • dans les sens antéro-postérieur et latéral à la fois ( en forme de « tonneau »…)
  • thorax fermé ou « en expire », soit :
    • étroit en antéro-postérieur avec le sternum creux ;
    • avec le bas du thorax serré mais le haut du sternum bombé…

Ces formes thoraciques, avec toutes les variations possibles entre les typologies décrites ici, résultent donc d’une certaine « utilisation » du thorax dans le mouvement général et la posture, aussi bien que dans l’acte respiratoire lui-même. Mais elles déterminent aussi, en retour, des « espaces respiratoires » spécifiques, caractérisés par des zones où seront valorisées soit l’ouverture, soit la fermeture, et ne laissant souvent que certaines seulement des disponibilités physiologiques de la respiration…

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7.1 - Aspect osseux
7.2 - Mécanique articulaire
7.3 - Plan musculaire
7.1.1 - Dorsales (thoraciques)
7.1.2 - Sternum
7.1.3 - Côtes
7.3.1 - Inspirateurs
7.3.2 - Expirateurs
7.3.1.1 - Inspirateur principal, le diaphragme
7.3.1.2 - Inspirateurs accessoires