Chapitre 6 Membre inférieur
Vue globale
INTRODUCTION
Le membre inférieur est directement attaché au squelette axial par l’articulation sacro-iliaque et par de solides ligaments qui unissent l’os coxal au sacrum. Il est séparé de l’abdomen, du rachis et du périnée par une ligne continue (figure 6.1) qui :
s’étend du tubercule pubien à l’épine iliaque antérosupérieure (insertions du ligament inguinal) et se continue le long de la crête iliaque jusqu’à l’épine iliaque postérosupérieure séparant le membre inférieur des parois antérieure et latérale de l’abdomen ;
Le membre inférieur comporte la région glutéale, la région crurale ou cuisse, la jambe et le pied. La division en régions dépend des principales articulations et de repères cutanés précis (figure 6.2).
la région glutéale (fessière) est postérolatérale, située entre la crête iliaque et le pli cutané glutéal qui détermine la limite inférieure de la fesse ;
Sa partie postérieure est située entre le pli glutéal et le genou ;
Le trigone fémoral (triangle de Scarpa), la fosse poplitée et la face postéro-interne de la cheville sont des zones importantes de transition traversées par des structures vasculaires, nerveuses et tendineuses essentielles (figure 6.3).
Le trigone fémoral est une dépression de forme pyramidale formée par les muscles de la région proximale de la cuisse et par le ligament inguinal qui constitue la base du trigone. La vascularisation majeure du membre inférieur et l’un des nerfs essentiels du membre inférieur (le nerf fémoral) venant de l’abdomen pénètrent dans le trigone en passant sous le ligament inguinal.
FONCTIONS
Support du poids du corps
La fonction primaire du membre inférieur est de supporter le poids du corps avec un minimum de dépense énergétique. En position verticale, le centre de gravité est situé en avant du bord antérieur de la vertèbre SII au niveau du pelvis (figure 6.4). La ligne verticale – les hanches et les genoux étant en extension – tracée à partir du centre de gravité est très légèrement postérieure aux articulations des hanches et antérieure aux articulations des genoux et des chevilles ; elle se projette au niveau de la surface presque circulaire formée par les pieds sur le sol.
Locomotion
Une seconde fonction majeure du membre inférieur est de permettre au corps de se mouvoir dans l’espace. Cette fonction implique la participation des mobilités de toutes les articulations du membre inférieur pour poser le pied sur le sol et assurer le mouvement du corps par rapport au pied.
Les mouvements de la hanche sont la flexion, l’extension, l’abduction, l’adduction, les rotations médiale et latérale, et la circumduction (figure 6.5)
Le genou et la cheville sont des articulations charnières. Les mouvements du genou sont principalement la flexion et l’extension (figure 6.6A). Les mouvements de la cheville sont la dorsiflexion (mouvement qui rapproche le dos du pied de la jambe) et la flexion plantaire (figure 6.6B).
Au cours de la marche, de nombreux éléments anatomiques du membre inférieur contribuent à réduire les modifications du centre de gravité. Ils réduisent ainsi la quantité d’énergie nécessaire pour assurer la marche et une déambulation efficace et régulière (figure 6.7). Ces variations sont la bascule du bassin dans le plan frontal, la rotation du bassin dans le plan horizontal, les mouvements des genoux vers la ligne médiane, la flexion des genoux et les interactions complexes des hanches, des genoux et des chevilles. Lors de la marche, le centre de gravité du corps ne se déplace ainsi pas plus de 5 cm à la fois dans le sens vertical et latéral.
ÉLÉMENTS ANATOMIQUES
Squelette et articulations
Les os de la région glutéale et de la cuisse sont l’os coxal et le fémur (figure 6.8). La tête fémorale en forme de sphère et l’acétabulum forment l’articulation de la hanche.
le tibia en situation médiale est plus important que la fibula qui est latérale. Le tibia est l’os porteur ;
Les os du pied comprennent les os du tarse (figure 6.9), les métatarsiens et les phalanges. Les sept os du tarse sont disposés en deux rangées avec un os intermédiaire entre les deux rangées sur le bord médial. L’inversion et l’éversion du pied sont obtenues par la torsion du pied portant la plante du pied en dedans (inversion) ou en dehors (éversion). Ce sont des mouvements qui se situent dans les articulations situées entre les os du tarse.
Les articulations métatarsophalangiennes permettent la flexion, l’extension, l’abduction et l’adduction des orteils, mais la mobilité est plus réduite qu’au niveau de la main.
Les os du pied ne sont pas dans un seul plan qui leur permettrait de reposer à plat sur le sol. Les métatarsiens et les os du tarse forment deux arches (figure 6.10) : longitudinale et transversale. L’arche longitudinale, sur le bord médial du pied, est la plus grande. Les arches sont souples et sont maintenues par des muscles et des ligaments. Elles absorbent et transmettent les forces durant la marche et la station debout.
Muscles
Les muscles de la région glutéale sont de façon prépondérante des extenseurs, des rotateurs et des abducteurs de la hanche (figure 6.11). En plus de leur action sur la cuisse, le bassin étant fixe, ces muscles contrôlent les mouvements du bassin liés à la fonction du membre inférieur soit au temps d’appui, soit au temps de suspension durant la marche.
Les principaux muscles fléchisseurs de la hanche (muscle iliopsoas, muscle grand psoas et muscle iliaque) ne s’insèrent pas dans la région glutéale ou à la cuisse mais viennent de la paroi postérieure de l’abdomen et passent sous le ligament inguinal pour se fixer à l’extrémité supérieure du fémur (figure 6.12).
Les muscles de la cuisse et de la jambe sont divisés en trois compartiments par des fascias, des os et des ligaments (figure 6.13).
les muscles du compartiment fibulaire sont des éverseurs du pied ;
les muscles du compartiment antérieur fléchissent dorsalement le pied et étendent les orteils ;
RAPPORTS AVEC LES AUTRES RÉGIONS
À la différence du membre supérieur où la plupart des éléments neurovasculaires vont du cou au membre supérieur à travers un unique chemin, au membre inférieur il y a quatre entrées et sorties principales entre le membre inférieur, l’abdomen, le pelvis et le périnée (figure 6.14). Ce sont :
l’espace entre le ligament inguinal et l’os coxal ;
la grande incisure ischiatique ;
le canal obturateur (à la partie haute du foramen obturé) ;
Abdomen
Le membre inférieur communique directement avec l’abdomen par l’espace entre l’os coxal et le ligament inguinal (figure 6.14). Les éléments concernés sont :
les muscles : le muscle grand psoas, le muscle iliaque et le muscle pectiné ;
les vaisseaux : artère et veine fémorales ;
Pelvis
Des éléments anatomiques contenus dans le pelvis communiquent avec le membre inférieur par deux orifices principaux (figure 6.14).
POINTS CLÉS
Innervation par les nerfs spinaux lombaux et sacraux
Les nerfs venus des plexus lombal et sacral destinés au membre inférieur comportent des fibres issues de la moelle spinale de L1 à S3 (figure 6.15). Les nerfs des segments sacraux les plus inférieurs innervent le périnée. Les nerfs sortent de l’abdomen et du pelvis à travers différents orifices et foramens et pénètrent dans le membre inférieur. Une conséquence de cette innervation est que les nerfs lombaux et les premiers nerfs sacraux peuvent être testés cliniquement par l’examen du membre inférieur. De plus, les signes cliniques (tels que douleurs, fourmillements, paresthésies et fibrillations musculaires) liés à l’atteinte des nerfs spinaux (par exemple par une hernie discale intervertébrale de la région lombale) se manifestent au niveau du membre inférieur.
Les dermatomes du membre inférieur sont illustrés par la figure 6.16. Les régions peuvent être testées par l’étude des sensibilités cutanées. Les zones de sensibilité sont pratiquement autonomes et les chevauchements sont rares et toujours limités. Ces dermatomes sont :
au niveau du ligament inguinal : L1 ;
à la face externe de la cuisse : L2 ;
à la partie inférieure et médiale de la cuisse : L3 ;
au bord médial de l’hallux : L4 ;
au bord latéral du 2e orteil : L5 ;
à la face postérieure de la cuisse : S2 ;
Les dermatomes de S4 et S5 sont testés au niveau du périnée.
Des mouvements articulaires spécifiques sont utilisés pour tester les myotomes (figure 6.17). Par exemple :
la flexion de la hanche est contrôlée par les racines de L1 et L2 ;
l’extension du genou est contrôlée principalement par L3 et L4 ;
la flexion du genou est contrôlée essentiellement par les racines L5 à S2 ;
la flexion plantaire du pied est contrôlée en majorité par S1 et S2 ;
une légère percussion du ligament patellaire au niveau du genou teste les racines spinales L3 et L4 ;
une légère percussion du tendon calcanéen à la cheville teste les racines S1 et S2.
Chacun des muscles du groupe musculaire principal du membre inférieur est innervé par un ou plusieurs des nerfs principaux issus des plexus lombal et sacral (figure 6.18) :
Figure 6.18 Principaux nerfs du membre inférieur (les couleurs indiquent les régions d’innervation motrice).
En plus de l’innervation des muscles, chacun des nerfs périphériques venus des plexus lombal et sacral comporte des fibres sensitives destinées à des régions cutanées (figure 6.19). La sensibilité de ces zones peut être utilisée pour tester les lésions des nerfs périphériques :
le nerf fémoral innerve la peau de la face antérieure de la cuisse et la face médiale de la jambe ainsi que le côté médial de la cheville ;
le nerf obturateur innerve la face médiale de la cuisse ;
Rapports osseux des nerfs
Le nerf fibulaire commun, rameau du nerf sciatique, venu de la fosse poplitée contourne le col de la fibula pour pénétrer dans la jambe (figure 6.20). Le nerf peut être comprimé contre l’os juste au-dessous de l’insertion du tendon du biceps fémoral sur la tête de la fibula. À ce niveau, le nerf est très vulnérable et peut être lésé par de nombreux traumatismes ou comprimé par un plâtre.
Veines superficielles
Les grosses veines situées dans le fascia sous-cutané (superficiel) (figure 6.21) sont parfois distendues (varices). Ces vaisseaux sont aussi utilisés pour les réparations vasculaires.
Anatomie régionale
PASSAGE DE L’ABDOMEN ET DU PELVIS AU MEMBRE INFÉRIEUR
Pelvis osseux
Les surfaces externes des os coxaux, du sacrum et du coccyx sont de façon prédominante les régions du pelvis liées au membre inférieur, bien que quelques muscles proviennent de la face profonde ou interne de ces os et des faces des corps des vertèbres lombales, plus haut (figure 6.22).
Ilium
L’épine iliaque antéro-inférieure est située sur le bord antérieur de l’ilium. Le bord antérieur de l’ilium rejoint le pubis au niveau d’une élévation qui constitue l’éminence iliopectinée.
la ligne glutéale inférieure commence au-dessus de l’épine iliaque antéro-inférieure et s’incurve vers le bas pour se terminer au bord postérieur de l’acétabulum. Le muscle droit de la cuisse s’insère à l’épine iliaque antéroinférieure et sur une surface rugueuse située entre le bord supérieur de l’acétabulum et la ligne glutéale inférieure ;
Tubérosité ischiatique
La tubérosité ischiatique est postéro-inférieure par rapport à l’acétabulum et donne insertion principalement aux muscles ischiojambiers situés à la face postérieure de la cuisse (figure 6.23). La tubérosité est divisée en deux parties haute et basse par une ligne transversale.
la zone la plus médiale de cette partie supérieure est le lieu d’insertion combinée des muscles long biceps fémoral et semitendineux ;
Dans la position assise, cette zone médiale supporte le poids du corps.
Le ligament sacrotubéral est attaché à une crête sur le bord médial de la tubérosité ischiatique.
Branche ischiopubienne et pubis
La face externe de la branche ischiopubienne en avant de la tubérosité ischiatique et le corps du pubis donnent insertion aux muscles du compartiment médial de la cuisse (figure 6.23). Ces muscles comprennent le long adducteur, le court adducteur, le grand adducteur, le pectiné et le gracile.
Acétabulum
L’acétabulum est une profonde excavation en forme de sphère située sur la face latérale de l’os coxal dans la région où l’ilium, l’ischium et le pubis se rejoignent (figure 6.24). Il s’articule avec la tête fémorale.
La paroi de l’acétabulum comprend une zone articulaire et une zone non articulaire :
la partie non articulaire est rugueuse et forme une dépression circulaire dans la partie centrale et inférieure de l’acétabulum, nommée fosse acétabulaire ou arrière-fond de l’acétabulum. L’incisure acétabulaire est en continuité avec la fosse acétabulaire ;
Fractures du bassin
Les fractures du bassin peuvent s’accompagner d’hémorragies importantes non visibles nécessitant des transfusions sanguines. De plus, ces saignements peuvent former un hématome pelvien important qui peut comprimer les nerfs et les viscères et inhiber leur fonction (figure 6.25).
Type 1 : le traumatisme ne rompt pas la continuité de l’anneau pelvien, par exemple la fracture de la crête iliaque. Ce type de fracture représente rarement un traumatisme sévère, bien que, dans le cas d’une fracture de la crête iliaque, la perte de sang puisse être importante.
Type 3 : il est caractérisé par une double rupture de l’anneau pelvien. Un exemple est la fracture bilatérale des branches pubiennes qui peut s’accompagner de lésions urétrales.
Type 4 : les traumatismes peuvent survenir au niveau ou à proximité de l’acétabulum.
Fémur proximal
Le fémur, os de la cuisse, est le plus grand os du corps. Son extrémité proximale est caractérisée par la tête et le col fémoral et comporte deux importantes saillies : le grand trochanter et le petit trochanter, à l’extrémité de la diaphyse fémorale (figure 6.26).
Figure 6.26 Extrémité proximale du fémur (droit). A. Vue antérieure. B. Vue interne. C. Vue postérieure. D. Vue latérale.
Grand et petit trochanters
Le grand trochanter est situé dans l’axe de la diaphyse fémorale juste en dehors de la région de jonction du col et de la diaphyse (figure 6.26). Il s’étend vers l’arrière où sa face médiale délimite une large cavité appelée fosse trochantérique. La paroi latérale de la fosse présente une dépression ovale où s’insère le muscle obturateur externe.
Le petit trochanter, de taille plus réduite, a une forme de cône à l’extrémité émoussée. Il se projette en arrière et en dedans par rapport à la diaphyse fémorale. Il est situé juste à la jonction avec le col du fémur (figure 6.26). Il est le point d’insertion des muscles grand psoas et iliaque.
Ligne intertrochantérique
La ligne intertrochantérique est une crête osseuse à la face antérieure du bord supérieur de la diaphyse fémorale qui descend en dedans à partir d’un tubercule situé sur la face antérieure de la base du grand trochanter jusqu’à la base du petit trochanter (figure 6.26). Elle se poursuit avec la ligne pectinéale (ligne spirale) qui contourne le fémur sous le petit trochanter et rejoint le bord médial de la ligne âpre à la partie postérieure du fémur.
Crête intertrochantérique
La crête intertrochantérique est située à la face postérieure du fémur proximal. Elle descend médialement du bord postérieur du grand trochanter à la base du petit trochanter (figure 6.26). C’est une arête osseuse large et régulière ayant un tubercule proéminent (tubercule quadrate) sur sa moitié supérieure où s’insère le muscle carré fémoral.
Diaphyse fémorale
La diaphyse fémorale descend de dehors en dedans dans le plan frontal, faisant un angle de 7° avec l’axe vertical (figure 6.27). L’extrémité distale du fémur est donc plus proche de la ligne médiane que l’extrémité proximale de la diaphyse.
La ligne âpre est un site majeur d’insertion musculaire à la cuisse. Au tiers proximal, les limites interne et externe de la ligne âpre divergent et se continuent respectivement vers le haut avec la ligne pectinéale et la tubérosité glutéale de la diaphyse (figure 6.27) :
la ligne pectinéale s’incurve, passe sous le petit trochanter et rejoint la ligne intertrochantérique ;
Le muscle grand glutéal s’insère sur la tubérosité glutéale.
Vascularisation de la tête fémorale et du col fémoral
Un réseau artériel extracapsulaire est constitué autour de la base du col fémoral ; en arrière, par une branche importante de l’artère circonflexe fémorale médiale et en avant par des branches plus petites venues de l’artère circonflexe fémorale latérale. Ce réseau articulaire extracapsulaire est renforcé par des branches des artères glutéales supérieure et inférieure.
Fractures de l’extrémité supérieure du fémur
La plupart des fractures du col du fémur sont intracapsulaires et arrachent les vaisseaux situés sous la synoviale tapissant le col. La tête fémorale dévascularisée peut alors se nécroser. Dans certains cas, il est nécessaire d’opérer et de pratiquer soit une hémiarthroplastie, soit une arthroplastie totale de la hanche (figure 6.28).
Articulation de la hanche
La hanche est une articulation synoviale unissant la tête fémorale et l’acétabulum de l’os coxal (figure 6.29A). L’articulation est de type sphénoïde, mettant en rapport une sphère pleine dans une sphère creuse, de mobilité multiaxiale. La hanche est remarquable par sa stabilité, par son aptitude à supporter le poids du corps et par sa mobilité. Les mouvements de l’articulation comprennent la flexion, l’extension, l’abduction, l’adduction, les rotations latérale et médiale, et la circumduction.
Quand on considère les effets des muscles sur l’articulation, on doit avoir à l’esprit le rôle du col fémoral et des angles d’inclinaison et de déclinaison. Par exemple, les rotations interne et externe du fémur sont le résultat de l’action des muscles qui agissent sur le grand trochanter en l’attirant soit en avant, soit en arrière (figure 6.29B).
Les surfaces articulaires de la hanche sont :
La tête du fémur est recouverte de cartilage hyalin excepté au niveau de la fovea.
Le bord de l’acétabulum est augmenté légèrement par l’addition d’un fibrocartilage, le labrum acétabulaire, ou bourrelet acétabulaire, formant un anneau triangulaire à la coupe attaché au limbus acétabulaire. Dans la partie inférieure de l’acétabulum, le labrum passe en pont sur l’incisure acétabulaire, formant le ligament transverse de l’acétabulum et transformant l’incisure en un foramen (figure 6.30A)
Le ligament de la tête fémorale est une bande plate de tissu conjonctif fragile qui s’attache d’un côté à la fovea de la tête fémorale et de l’autre à l’incisure acétabulaire, au ligament transverse et aux bords de l’incisure acétabulaire (figure 6.30B). Le ligament comporte une petite branche de l’artère obturatrice qui participe à la vascularisation de la tête fémorale.
La membrane synoviale prolonge les surfaces articulaires de la tête fémorale et de l’acétabulum, formant un tube recouvrant le ligament de la tête du fémur et couvrant le col fémoral (figure 6.31), puis se réfléchit sur la capsule fibreuse de la hanche dont elle tapisse la face profonde (figure 6.31).
La capsule est une membrane fibreuse qui enferme l’articulation de la hanche. Elle est en général épaisse et solide. Médialement, elle est attachée à la périphérie de l’acétabulum sur le limbus acétabulaire, au ligament transverse de l’acétabulum et à la partie voisine du foramen obturé (figure 6.32A). Latéralement, elle est attachée à la ligne intertrochantérique à la face antérieure du fémur, et au col du fémur, près de la crête intertrochantérique, à la face postérieure.
Ligaments
Trois ligaments renforcent la surface externe de la membrane fibreuse et stabilisent l’articulation. Ce sont les ligaments iliofémoral, pubofémoral et ischiofémoral.
Le ligament iliofemoral est situé à la face antérieure de l’articulation et a une forme triangulaire (figure 6.32B). Son extrémité proximale est attachée à l’ilium entre l’épine iliaque antéro-inférieure et le bord de l’acétabulum. Sa base est fixée le long de la ligne intertrochantérique du fémur. Les parties du ligament attachées au-dessus et au-dessous de la ligne intertrochantérique sont plus épaisses que celles attachées à la partie centrale de la ligne intertrochantérique. Il en résulte un aspect en Y du ligament.
Le ligament pubofémoral est situé à la partie antéroinférieure de la hanche (figure 6.32B). Il a également une forme triangulaire avec une base attachée médialement à l’éminence iliopubienne, à l’os voisin et à la membrane obturatrice. Latéralement, ses fibres se mêlent à celles de la capsule et de la face profonde du ligament iliofémoral.
Le ligament ischiofémoral renforce la partie postérieure de la capsule (figure 6.32C). Il est attaché médialement à l’ischium, à la partie postéro-inférieure de l’acétabulum, et latéralement se termine au grand trochanter au-dessous de l’insertion du ligament iliofémoral.
La vascularisation de la hanche est surtout assurée par les branches de l’artère obturatrice, les artères circonflexes médiale et latérale, les artères glutéales supérieure et inférieure, et la première artère perforante de l’artère fémorale profonde. Les branches articulaires de ces vaisseaux forment un réseau autour de l’articulation (figure 6.33).
Accès au membre inférieur
Il y a quatre voies par lesquelles les pédicules neurovasculaires et les tendons passent de l’abdomen et du pelvis au membre inférieur. Ce sont le canal obturateur, la grande incisure ischiatique, la petite incisure ischiatique et l’espace entre le ligament inguinal et le bord antérosupérieur de l’os coxal (figure 6.34).
Canal obturateur
Le canal obturateur a un trajet presque vertical au bord antérosupérieur du foramen obturé (figure 6.34). Il est limité :
Grande incisure ischiatique
La grande incisure ischiatique située à la partie postérolatérale de l’os coxal est la voie majeure pour les éléments anatomiques : nerfs, vaisseaux, tendons passant de la région pelvienne à la région glutéale (figure 6.34). Les limites de ce foramen sont :
Petite incisure ischiatique
La petite incisure ischiatique est inférieure à la grande ouverture ischiatique à la face postérolatérale du bassin (figure 6.34). Elle est aussi inférieure à l’insertion latérale du plancher pelvien (muscles élévateur de l’anus et coccygien) à la paroi pelvienne, et fait communiquer la région glutéale avec le périnée :
Espace entre le ligament inguinal et l’os coxal
La grande ouverture en forme de croissant entre le ligament inguinal au-dessus et le bord antérosupérieur de l’os coxal audessous est le chemin de communication entre l’abdomen et la partie antéromédiale de la cuisse (figure 6.34). Les muscles grand psoas, iliaque et pectiné traversent cet espace pour s’insérer sur le fémur. Les principaux vaisseaux (artère et veine fémorales) et les lymphatiques du membre inférieur passent aussi dans cet espace, ainsi que le nerf fémoral, pour entrer dans le trigone de la cuisse.
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