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Structure et fonction
Les muscles qui constituent la paroi du thorax comprennent les trois muscles intercostaux (externe, interne et le plus interne), le sous-costal et le transversus thoracis. Onze paires de muscles intercostaux se trouvent dans chacun des espaces intercostaux, disposés de superficiel à profond. La couche la plus superficielle est le muscle intercostal externe, qui naît de la face inférieure de la côte supérieure et s’insère sur la face supérieure de la côte inférieure en direction inféro-médiale. Ces muscles s’étendent depuis le tubercule costal en arrière et s’attachent à la jonction costochondrale en avant où ils se poursuivent sous forme de fines aponévroses de tissu conjonctif connues sous le nom de membrane intercostale antérieure (externe).
Lors de l’inspiration, les intercostaux externes se contractent et soulèvent la partie latérale des côtes, augmentant le diamètre transversal du thorax dans un mouvement de poignée de seau. Le muscle intercostal interne forme la couche intermédiaire. Ces muscles naissent de la face latérale du sillon costal de la côte supérieure et s’insèrent dans la face supérieure de la côte inférieure dans une direction perpendiculaire aux muscles intercostaux externes. Cette disposition leur permet de déprimer les côtes et de réduire ensuite le volume thoracique lors d’une expiration forcée. De plus, ces muscles s’étendent du sternum vers l’avant jusqu’à la cage thoracique vers l’arrière, où ils se poursuivent sous la forme de la membrane intercostale postérieure (interne). La couche la plus profonde de la paroi thoracique est constituée des muscles intercostaux les plus internes. Ils partent de la face médiale du sillon costal de la côte supérieure et s’insèrent sur la face interne de la côte inférieure. Ces muscles sont bordés intérieurement par le fascia endothoracique, qui apparaît juste en surface de la plèvre pariétale des poumons. On pense qu’ils agissent avec le muscle intercostal interne pendant l’expiration forcée.
En plus des muscles intercostaux, le sous-costal et le transverse du thorax constituent également la paroi thoracique. Le sous-costal existe dans la même couche que le muscle intercostal le plus interne et est présent en abondance dans les régions inférieures de la paroi thoracique postérieure. Il naît de la face interne de l’une des côtes inférieures et s’insère sur la face interne de la deuxième ou troisième côte inférieure. Le transversus thoracis apparaît également dans le même espace au niveau du muscle intercostal le plus interne. Il prend naissance dans la partie inférieure postérieure du sternum, s’étend sur la surface interne de la cage thoracique et s’insère sur les côtes 2 à 6. Ces deux muscles aident à déprimer les côtes lors d’une expiration forcée.
Les muscles du thorax postérieur, comme le levatores costarum et le serratus posterior superior et inferior, peuvent également aider à la respiration. Le levatores costarum naît des processus transversaux de C7 à T11 et s’insère sur la côte inférieure. Il aide de façon minime à l’inspiration par l’élévation des côtes. Le serratus posterior superior s’attache aux côtes 2 à 5 et les soulève pendant l’inspiration, tandis que le serratus posterior inferior s’attache aux vertèbres des côtes 8 à 12 et les déprime pendant l’expiration forcée. Ces muscles, en conjonction avec les muscles de la paroi thoracique, contribuent à modifier le volume thoracique pendant la respiration et renforcent globalement la paroi thoracique.
Le muscle majeur de l’inspiration, cependant, provient du diaphragme. Le diaphragme est attaché en périphérie au processus xiphoïde (partie sternale), au bord costal de la paroi thoracique et aux sixièmes côtes inférieures (partie costale), et aux vertèbres lombaires (partie lombaire). Pendant l’inspiration, le muscle se contracte et tire vers le bas son tendon central vers le bas, ce qui a pour effet d’aplatir le diaphragme – cette action augmente le diamètre vertical du thorax et accroît la pression thoracique négative, ce qui finit par aspirer l’air dans la cavité thoracique. Pendant l’expiration, le diaphragme se détend et s’élève, forçant l’air contenu dans les poumons à être expulsé du corps. Parmi les autres muscles accessoires qui facilitent l’inspiration, citons les muscles scalènes (qui aident à élever les première et deuxième côtes) et le muscle sternocléidomastoïdien (qui aide à élever le sternum). Outre la respiration, le diaphragme a également pour fonction d’aider les tensions abdominales et d’augmenter la pression intra-abdominale lors de sa contraction pendant les périodes de miction, de défécation et même d’haltérophilie.
D’autres muscles du thorax sont impliqués dans les mouvements des membres supérieurs, qui comprennent le grand et le petit pectoral, le sous-clavier et le serratus anterior. Le grand pectoral naît de la moitié médiale de la clavicule, du sternum antérieur, des sept premiers cartilages costaux et de l’aponévrose de l’oblique externe et s’insère sur le sillon intertuberculaire latéral de l’humérus. Il a pour fonction d’assurer la flexion, l’adduction et la rotation médiale du bras au niveau de l’articulation gléno-humérale. Sa tête claviculaire provoque la flexion du bras étendu tandis que sa tête sternoclaviculaire provoque l’extension du bras fléchi. Le muscle pectoral mineur naît des surfaces antérieures des côtes 3 à 5 et du fascia profond recouvrant les espaces intercostaux correspondants et s’insère sur le processus coracoïde de l’omoplate. Il s’insère sur l’apophyse coracoïde de l’omoplate. Il a pour fonction principale de déprimer la pointe de l’épaule et d’écarter l’omoplate. Il peut également contribuer aux efforts respiratoires en tant que muscle accessoire en soulevant les troisième, quatrième et cinquième côtes pendant l’inspiration. Le muscle sous-clavier naît à la jonction costochondrale de la première côte et s’insère dans la rainure sous-clavière de la clavicule. Il a pour fonction de stabiliser la clavicule.
Le muscle serratus anterior prend naissance sur les surfaces supéro-externes des première à huitième côtes ou des première à neuvième côtes sur la paroi latérale du thorax et s’insère le long de l’angle supérieur, du bord médial et de l’angle inférieur de l’omoplate. Il a pour fonction principale d’écarter l’omoplate lors des coups de poing, d’où son surnom familier de « muscle du boxeur », facilitant ainsi la rotation de l’omoplate. Le serratus anterior peut également participer aux efforts inspiratoires en élevant les côtes lorsque la ceinture scapulaire est en position fixe.