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Chez l'homme et chez les bipèdes, les membres supérieurs (ou bras dans le langage courant) sont les deux membres reliés au tronc par le biais des épaules.
Le membre supérieur est en relation directe avec la portion inférieure latérale du cou. Il est relié au tronc grâce à de nombreux muscles et grâce à l’articulation sternoclaviculaire.
En se basant sur la répartition des articulations et sur la structure osseuse du membre supérieur, on peut alors le diviser en quatre parties : l’épaule, Le bras, l'avant-bras et la main. L’épaule relie le membre supérieur au tronc. Le bras est compris entre l’épaule et le coude, l’avant-bras entre le coude et le poignet et la main suit le prolongement du poignet.
En anatomie, on distingue également la partie libre du membre supérieur, également appelé bras dans le langage courant, comprenant les segments suivants :
L'épaule est le segment du membre supérieur qui relie sa partie libre au thorax au niveau de la ceinture pectorale.
Elle renferme un complexe articulaire d'une très grande mobilité constituée de trois os auquel on ajoute chez certains auteurs la partie supérieure du sternum[1] :
L'aisselle ou creux axillaire est le segment qui relie la partie libre du membre supérieur au thorax et située sous l'épaule.
Elle est limitée en avant et en arrière par les plis axillaires antérieur et postérieur.
Elle correspond à la région axillaire. Cette région inclut la fosse axillaire qui est une zone de passage entre le thorax, le cou et la partie libre du membre supérieur renfermant un important complexe neurovasculaire.
Le coude est le segment de la partie libre du membre supérieur reliant le bras à l'avant-bras.
C'est la zone de flexion et d'extension de l'avant-bras sur le bras. Il participe également dans les mouvements de pronation et de supination de l'avant-bras..
Il renferme un système articulaire : l'articulation du coude qui met en jeu trois os :
Il constitue la région cubitale constituée des régions cubitales antérieure et postérieure. La région antérieure formant le pli du coude et abritant la fosse cubitale. La région cubitale est la zone de communication neurovasculaire entre le bras et l'avant-bras.
L'avant-bras est le segment de la partie libre du membre supérieur compris entre le coude et le poignet.
Son squelette est constitué de deux os : l'ulna en dedans et le radius en dehors. Le système articulaire entre ces deux os au niveau du coude et du poignet permet les mouvements de pronation et de supination de l'avant-bras et de la main.
Il constitue la région antébrachiale divisée en deux régions antébrachiales antérieure et postérieure avec l'ulna et le radius comme plan de référence.
Ces deux régions sont séparées par le bord médial ou interne de l'avant-bras en dedans, et par le bord latéral ou externe de l'avant-bras en dehors.
C'est la zone de flexion, d'extension, d'adduction, d'abduction, de pronation et de supination de la main par rapport à l'avant-bras grâce au système articulaire qu'il contient.
Ce système articulaire est constitué du radius, de l'ulna et des os du carpe constituant
l'articulation radio-carpienne entre le radius et les trois os du carpe proximaux (le scaphoïde, le lunatum et le triquetrum) contribuant aux mouvements de flexion, d'extension, d'adduction et d'abduction,
C'est la zone de communication entre l'avant-bras et la main et héberge un important complexe neurovasculaire et tendineux avec en particulier dans la région carpienne antérieure le canal carpien.
Le squelette de la région métacarpienne est constitué des cinq métacarpiens.
Le squelette des doigts est constitué de trois phalanges pour les doigts dit longs : l'index, le médius, l'annulaire et l'auriculaire. Le pouce ne possédant que deux phalanges
L'ensemble de la main contient un ensemble d'articulations permettant une grande mobilité des doigts et en particulier la capacité de mise en opposition du pouce :
les articulations carpo-métacarpiennes entre les os de la rangée distale des os du carpe et les métacarpiens et en particulier celle du pouce jouant un rôle important pour sa mise en opposition,
La clavicule est convexe en avant dans ses deux tiers médiaux, et concave en avant dans son tiers latéral. Elle s'articule médialement avec le sternum et la première côte, formant l'articulation sterno-costo-claviculaire (renforcée par un disque), et latéralement avec l'acromion de la scapula qui passent en voûte au-dessus de l’articulation glénohumérale de la scapula et au-dessus de la tête de l’humerus. Elle est palpable à la base du cou, et sa face interne est directement en rapport avec les vaisseaux (comme l'artère subclavière) qui avec sa veine satellite passe du tronc au membre supérieur en passant au-dessus de la partie supérieure de la 1re côte pour rejoindre l’ouverture axillaire ainsi que la fosse axillaire pour rejoindre le membre supérieur.
Animation montrant les scapula droite et gauche chez l'Humain.
La scapula (ou omoplate) est un os plat et large, situé à la face dorsale du gril costal. Elle est en rapport avec les sept premières côtes. À sa face postérieure, elle présente au quart supérieur une saillie palpable, dirigée en haut et en dehors : l'épine de la scapula. Cette épine délimite deux fosses : la fosse supra-épineuse et la fosse infra-épineuse, où se situent de nombreux muscles adducteurs et rotateurs du bras. Elle présente également, latéralement, deux processus : l'acromion et le coracoïde. À l'extrémité latérale de l'épine se situe l'acromion, qui s'articule avec la partie latérale de la clavicule. Au-dessus de la glène (la fosse où s'insère la tête de l'humérus, formant l'articulation gléno-humérale) se situe le processus coracoïde, palpable au-dessus de l'aisselle, et où s'insèrent notamment le chef court du biceps brachial et le muscle coracobrachial.
Le radius et l'ulna (ou cubitus) sont articulés avec l'humérus dans leur partie proximale et avec la rangée proximale des os du carpe dans leur partie distale (scaphoïde, lunatum, triquetrum et pisiforme).
Le radius est articulé avec l'humérus au niveau de la trochlée et du capitulum sur sa face antérieure. À la face postérieure, seule l'ulna s'articule avec l’humérus.
Le radius et l'ulna sont tous les deux liés par des surfaces articulaires et une membrane inter-osseuse. Le muscle visible comme « le muscle de l'avant-bras » est le muscle brachioradial.
La main articulée avec le radius permet d’orienter la main soit la paume vers l’arrière soit vers l’avant.
La pronation est l’orientation de la paume de la main vers l’arrière, elle est réalisable grâce à la rotation de la partie distale du radius autour de l’os adjacent, l’ulna ainsi que grâce au coude qui permet à la partie proximale du radius de passer sous l’humérus tout en glissant contre la partie supérieure de l’ulna.
La supination quant à elle permet de revenir en position anatomique de référence.
Le métacarpe contient cinq os de type long, les métacarpiens. En haut il s'articule avec la rangée distale du carpe (trapèze, trapézoïde, os crochu, grand os) par l'articulation carpo-métacarpienne et en bas avec l’extrémité proximale de la phalange par des articulations métacarpo-phalangiennes.
Les phalanges proximale, intermédiaire et distale constituent le squelette de chacun des cinq doigts (sauf le premier qui ne comporte que deux phalanges).
Des petits os surnuméraires, inconstants et variables d'un individu à l'autre, sont présents dans le squelette de la main, ce sont les os sésamoïdes.
Articulations
Le membre supérieur comporte trois zones articulaires principales et les articulations de la main.
L'épaule est composée de cinq articulations différentes impliquant la scapula, l'humérus, la clavicule et le sternum :
L'articulation gléno-humérale, entre la scapula et la tête humérale. C'est une articulation mobile (diarthrose) de type énarthrose. Le faible recouvrement de la tête humérale par la cavité glénoïdale est compensé par la présence d'éléments de renforcement :
Le bourrelet glénoïdal : anneau fibro-cartilagineux qui repose sur le bord de la cavité glénoïdale et permet d’en augmenter la surface et la profondeur.
Les ligaments gléno-huméral, coraco-huméral et acromio-coracoïdien.
Les tendons du long biceps et du long triceps.
L'articulation acromio-claviculaire.
L'articulation sterno-claviculaire.
L'articulation scapulo-thoracique.
La bourse deltoïdienne, bourse de glissement entre le deltoïde et la tête humérale.
Le ligament collatéral radial, divisé en 3 faisceaux (antérieur, moyen, postérieur), n'ayant pas d'insertion sur le radius
Le ligament collatéral ulnaire, divisé en 3 faisceaux (antérieur, moyen, postérieur)
Le ligament annulaire (stabilisant l'articulation radio-ulnaire proximale)
Le ligament carré (stabilisant aussi l'articulation radio-ulnaire proximale)
La congruence osseuse et notamment le processus olécranien de l'ulna venant se loger dans la fosse olécranienne de l'humérus en extension de coude.
Quelle que soit la position de l'avant-bras, il y a toujours au moins un des faisceaux du ligament collatéral radial et du ligament collatéral ulnaire tendu de chaque côté, ce qui explique l'extrême stabilité face au varus et valgus de coude.
Le coude possède deux axes de mobilité : flexion-extension et prono-supination.
Muscles de l'avant bras : on distingue trois loges :
La loge antérieure contient trois plans :
Plan superficiel : muscles rond pronateur, fléchisseurs radial et ulnaire du carpe et long palmaire.
Plan moyen : muscle fléchisseur superficiel des doigts.
Plan profond : muscles fléchisseur profond des doigts, long fléchisseur du pouce et carré pronateur.
La loge postérieure contient deux plans :
Plan superficiel : muscle anconé, muscles extenseur ulnaire du carpe, extenseur du petit doigt et extenseur des doigts.
Plan profond : muscles long abducteur du pouce, court et long extenseurs du pouce, extenseur de l'index.
La loge latérale : muscle brachioradial, long et court extenseurs radiaux du carpe et muscle supinateur.
Muscles de la main : vingt muscles occupent la région palmaire de la main. Ils se divisent en trois loges :
La loge thénare (latérale) : muscles court abducteur du pouce, adducteur du pouce, opposant du pouce et court fléchisseur du pouce.
loge hypothénarienne (médiale): muscles court palmaire, abducteur du petit doigt, court fléchisseur du petit doigt, opposant du petit doigt.
La loge palmaire moyenne : contient 4 muscles lombricaux, 3 interosseux palmaires et 4 dorsaux.
Vaisseaux
L'artère principale du membre supérieur est l'artère subclavière qui naît de l'aorte directement à gauche et du tronc brachio-céphalique à droite. À son passage dans la région axillaire, elle devient artère axillaire, puis artère brachiale en arrivant dans la région brachiale. Cette artère brachiale va donner de nombreuses branches :
Les artères circonflexes de l'humérus, qui vont former un réseau anastomotique important au niveau du bras.
L'artère brachiale profonde
L'artère radiale, qui donne naissance à l'arcade palmaire profonde.
L'artère interosseuse.
L'artère ulnaire, qui donne naissance à l'arcade palmaire superficielle.
Nerfs
Territoires sensitifs du membre supérieur
La sensibilité et la motricité du membre supérieur est fournie par le plexus brachial qui est composé des nerfs issus des racines spinales de C5 à T1.
Dans le triangle postérieur de la nuque, ces racines forment trois troncs (supérieur, moyen et inférieur) qui entrent dans la région axillaire afin d'innerver les muscles des compartiments antérieurs et postérieurs du membre. Ces troncs échangent des fibres nerveuses pour finalement former, dans la région axillaire, trois faisceaux (médial, latéral et postérieur) qui donneront les principales branches terminales ainsi que de nombreuses collatérales.
Les muscles du membre supérieur sont innervés de manière segmentaire de telle sorte que les muscles proximaux (supérieurs) sont innervés par les racines C5-C6 et les muscles distaux (inférieurs) par les racines C8-T1[2].
Le plexus brachial est responsable de l'innervation motrice et sensitive du membre supérieur :
Innervation motrice
Le nerf axillaire qui sort par l'espace quadrilatère formé par les bords inférieur du petit rond, supérieur du grand rond, latéral du long triceps et médial de l'humérus. Il innerve les muscles deltoïde et petit rond.
Le nerf musculocutané innerve les 3 muscles de la région antérieure du bras (biceps, coraco-brachial et brachial).
Le nerf médian qui suit le trajet de l'artère axillaire (qui deviendra brachiale) et innerve tous les muscles du compartiment antérieur de l'avant-bras à l'exception du fléchisseur ulnaire du carpe et du fléchisseur profond des doigts. Il innerve également les muscles thénariens externes et les premier et deuxième lombricaux.
Le nerf ulnaire innerve les muscles du compartiment antérieur de l'avant-bras et de la main qui ne sont pas innervés par le nerf médian (fléchisseur ulnaire du carpe, fléchisseur profond des doigts, thénariens internes et hypothénariens).
Le nerf radial innerve les muscle de la région postérieure du bras et de l'avant-bras.
Le nerf axillaire, via le nerf cutané latéral supérieur du bras, donne la sensibilité du moignon de l'épaule.
Le nerf musculocutané, via le nerf cutané latéral de l'avant-bras innerve les faces antérieure et postérieure de la partie latérale de l'avant-bras.
Le nerf radial possède plusieurs branches cutanées :
Les nerfs cutanés postérieur et latéral inférieur du bras.
Le nerf cutané postérieur de l'avant bras innervant la partie médiale de la face postérieure de l'avant-bras.
Des rameaux digitaux pour la face dorsale des trois premiers doigts et la moitié du quatrième (à l'exception de la dernière phalange).
Les nerfs cutanés latéral et médial de l'avant-bras.
Le nerf médian donne la sensibilité de la face palmaire et de la partie dorsale de la dernière phalange pour les trois premiers doigts et la moitié du quatrième.
Le nerf ulnaire donne la sensibilité des faces palmaire et dorsale pour la deuxième moitié du quatrième doigt et pour le cinquième.
Anatomie comparée
Terminologie
Le terme « membre supérieur » ne peut s'appliquer qu'aux espèces bipèdes ou occasionnellement bipèdes. Pour l'ensemble des espèces on emploie plutôt le terme « membre thoracique » pour lever l'ambiguïté posturale de supérieur ou antérieur.
Rôle général
Pour la plupart des vertébrés terrestres, le membre thoracique s'est adapté[3] à la quadrupédie et intervient essentiellement dans la locomotion. Sa structure est donc adaptée aux trois principaux modes de locomotion : onguligrade, digitigrade ou plantigrade et optimisée pour la vitesse et l'endurance. Cependant cette optimisation peut être sacrifiée pour d'autres fonctions comme creuser, manipuler des objets ou grimper.
