Fémur

Le fémur est le plus long et le plus lourd des os du corps. En position debout, il assure la transmission du poids du corps de l'os coxal au tibia. Sa longueur représente environ un quart de la taille du sujet. Le fémur se compose d'une diaphyse (corps) et de deux extrémités, l'une supérieure ou proximale et l'autre inférieure ou distale. L'extrémité supérieure (proximale) du fémur comprend une tête, un col et deux trochanters (grand et petit). Arrondie, la tète du fémur représente les deux tiers d'une sphère recouverte de cartilage articulaire, à l'exception d'une petite dépression médiale, la fovea capitis où s'insère le ligament de la tête fémorale. Au début de la vie, le ligament livre passage à une artère qui irrigue l'épiphyse de la tête. Le col du fémur est trapézoïdal ; son extrémité la plus étroite porte la tête et sa base plus large entre en continuité avec la diaphyse. Son diamètre moyen représente les trois quarts de celui de la tête fémorale.

La partie proximale du fémur est « coudée » (en forme de L), de telle façon que le grand axe de la tête et du col s'oriente vers le haut et médialement et forme un angle avec celui de la diaphyse, obliquement orienté. Cet angle d'inclinaison obtus présente son ouverture maximale (presque une ligne droite) à la naissance et diminue ensuite graduellement (devient plus aigu) jusqu'à ce qu'il atteigne sa valeur de l'adulte (115-140°, soit 126° en moyenne). L'angle d'inclinaison est moins ouvert chez la femme en raison de la largeur plus importante du petit bassin féminin (les acetabula sont plus écartés) et d'une plus grande obliquité de la diaphyse fémorale. En position neutre, l'angle d'inclinaison oriente la tête et le col du fémur plus perpendiculairement par rapport à l'acetabulum et permet ainsi une plus grande mobilité du fémur au niveau de l'articulation de la hanche. Les muscles abducteurs et rotateurs de la cuisse s'insèrent principalement au sommet de l'angle (sur le grand trochanter) et exercent donc leur traction sur un levier (le bras court du L) orienté davantage latéralement que verticalement. Ceci confère un effet de levier accru aux abducteurs et aux rotateurs de la cuisse et permet à la masse considérable des muscles abducteurs de la cuisse de se trouver au-dessus du fémur (dans la région glutéale) plutôt qu'à son côté latéral ; cette disposition libère la face latérale de la diaphyse fémorale qui peut ainsi offrir une plus grande surface d'insertion aux corps charnus des muscles extenseurs du genou. Comme cela a été expliqué plus haut, l'angle d'inclinaison est également responsable de l'obliquité du fémur au sein de la cuisse, ce qui permet aux genoux de se trouver côte à côte en dessous du tronc. Tout ceci est avantageux pour la marche bipède ; mais cette disposition soumet cependant le col du fémur à des contraintes considérables. Par conséquent, les fractures du col du fémur peuvent survenir chez les personnes âgées à la suite d'un simple faux pas si le col est fragilisé par de l'ostéoporose.

Au terme de la torsion de la partie proximale du membre inférieur (fémur) qui se produit au cours du développement embryonnaire, l'axe longitudinal de l'extrémité supérieure du fémur (tête et col) n'est pas parallèle à l'axe transversal de l'extrémité inférieure de l'os (condyles fémoraux). Lorsque le fémur est observé de haut en bas (et que la ligne du regard suit donc l'axe longitudinal de la diaphyse), les deux axes transversaux qui viennent d'être évoqués décrivent entre eux un angle de torsion ou de déclinaison qui est en moyenne de 7° chez l'homme et de 12° chez la femme. Combiné à l'angle d'inclinaison, l'angle de torsion permet à la tête fémorale d'exécuter à l'intérieur de l'acetabulum obliquement orienté des mouvements de rotation qui sont convertis en mouvements de flexion et d'extension, d'abduction et d'adduction ou de rotation de la cuisse.

À l'endroit où le col s'unit à la diaphyse, se trouvent deux gros reliefs émoussés appelés trochanters. Escarpé, conique et arrondi, le petit trochanter (G. coureur) se détache médialement de la partie postéro-médiale de la jonction cervico-diaphysaire ; c'est le site d'insertion tendineuse du principal muscle fléchisseur de la cuisse (iliopsoas). Le grand trochanter est un volumineux massif osseux latéral qui se projette vers le haut et l'arrière à partir de la jonction cervico-diaphysaire ; il offre à la fois un site d'insertion et un bras de levier aux muscles rotateurs et abducteurs de la cuisse. La zone de jonction du col et de la diaphyse correspond à la ligne intertrochantérique (ligne intertrochantérienne antérieure), une crête rugueuse correspondant à l'insertion d'un puissant ligament (ilio-fémoral) ; elle part du grand trochanter puis s'enroule autour du petit trochanter et se prolonge vers l'arrière et le bas sous la forme d'une crête moins bien distincte, la ligne spirale. Une crête similaire, mais plus lisse et plus saillante réunit postérieurement les deux trochanters : la crête intertrochantérique (crête intertrochantérienne postérieure). Cette crête présente un renflement arrondi, le tubercule du m. carré fémoral. Sur des vues antérieure et postérieure, le grand trochanter semble prolonger vers le haut la diaphyse fémorale. Sur des vues postérieure et supérieure, on peut voir qu'il surplombe une profonde dépression médiale, la fosse trochantérique (fossette digitale).

La diaphyse du fémur est légèrement convexe vers l'avant. Lorsque la diaphyse est affaiblie par une perte de calcium, comme dans les cas de rachitisme, cette convexité peut s'accentuer nettement à la fois vers le côté latéral et vers l'avant. La majeure partie de la diaphyse est lisse et arrondie et offre un site d'insertion au corps charnu des extenseurs du genou, sauf postérieurement, où elle est parcourue par une large crête rugueuse, la ligne âpre, le site d'insertion aponévrotique des muscles adducteurs de la cuisse. Cette crête verticale est particulièrement saillante dans le tiers moyen de la diaphyse fémorale ; on lui reconnaît à ce niveau une lèvre médiale et une lèvre latérale (bords). En haut, la lèvre latérale se confond avec la tubérosité glutéale (crête du m. grand fessier), large et rugueuse, tandis que la lèvre médiale se prolonge sous la forme d'une ligne spirale, mince et rugueuse. La ligne spirale se dirige vers le petit trochanter, mais passe alors à la face antérieure du fémur pour se prolonger par la ligne intertrochantérique. Une crête intermédiaire assez saillante, la ligne pectinée (crête pectinéale) se détache de la portion centrale de la ligne âpre et se prolonge jusqu'à la base du petit trochanter. Inférieurement, la ligne âpre se dédouble en lignes supracondylaires médiale et latérale qui se prolongent en direction des condyles respectifs incurvés en spirale.

Les condyles fémoraux médial et latéral forment la presque totalité de l'extrémité inférieure (distale) du fémur. Lorsque l'os est en position anatomique, les deux condyles reposent sur le même plan horizontal ; donc, lorsqu'un fémur isolé est placé verticalement de telle sorte que ses deux condyles prennent contact avec le sol ou la table, sa diaphyse présente une obliquité comparable à celle que l'on observe in situ sur le vivant (à environ 9° de la verticale chez l'homme et légèrement plus chez la femme). Les condyles fémoraux s'articulent avec les ménisques (plaques cartilagineuses [N.d.t. : en réalité, fibrocartilagineuses] en forme de croissants) et les condyles du tibia pour former l'articulation du genou. Les ménisques et les condyles du tibia forment une unité structurale qui glisse sur les faces inférieure et postérieure des condyles fémoraux lors de la flexion et de l'extension. La con-vexité de la surface articulaire des condyles s'accroît d'avant en arrière ; elle descend tout d'abord sur la face antérieure, couvre la face inférieure puis remonte postérieurement. En arrière et en bas, les condyles sont séparés par une fosse intercondylaire (échancrure intercondylienne) ; ils s'unissent par contre en avant pour se prolonger par une dépression longitudinale peu profonde, la surface patellaire (trochlée fémorale), qui s'articule avec la rotule (patella). La face latérale du condyle latéral présente une partie centrale saillante appelée epicondyle latéral (tubérosité externe). La face médiale du condyle médial porte une saillie plus large et plus saillante, Yépicondyle médial (tubérosité interne), surmonté par une autre saillie, le tubercule de l'adducteur (tubercule du grand adducteur), un site d'insertion tendineuse. Les épicondyles donnent insertion aux extrémités proximales des ligaments collatéraux de l'articulation du genou.

Résumé récapitulatif
Au cours de l'évolution et du développement, notre os le plus volumineux, le fémur, s'est doté d'une angulation (angle d'inclinaison) et a subi une torsion (rotation médiale et torsion qui ont conduit l'articulation du genou et toutes les articulations sous-jacentes à se fléchir vers l'arrière) qui lui ont permis de s'adapter à notre station debout et de permettre la marche et la course bipèdes. Grâce à l'angle d'inclinaison et à l'insertion des muscles abducteurs et rotateurs sur le grand trochanter, le bras de levier s'est accru, les abducteurs se sont positionnés en haut et le fémur s'est orienté obliquement au sein de la cuisse. Combinés à l'angle de torsion, les mouvements de rotation oblique au niveau de l'articulation de la hanche sont convertis en mouvements de flexion-extension et d'abduction-adduction (respectivement dans les plans sagittal et coronal), ainsi que de rotation.



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