Anatomie et physiologie pour infirmier(e)s

1. Appareil locomoteur : éléments et fonctions

L'appareil locomoteur est constitué de deux types d'éléments :

• Éléments passifs : squelette osseux et articulations.
• Éléments actifs : muscles permettant la mobilité et le maintien.

a) Fonctions du squelette osseux

1. Mécanique : support et locomotion.
2. Métabolique : réserve de calcium et phosphore.
3. Hématopoïétique : abrite la moelle osseuse.

2. Organisation générale du corps humain

• Tête : crâne + face.
• Cou
• Tronc : thorax, abdomen, pelvis.
• Membres supérieurs : reliés au tronc par la ceinture scapulaire.
• Membres inférieurs : reliés au tronc par la ceinture pelvienne.

3. Types d'os

4. Types d'articulations

• Articulations continues (synarthroses) : os unis directement par tissu conjonctif ou élastique.
• Articulations discontinues (diarthroses) : vraies articulations, composées de :
  • Surfaces articulaires recouvertes de cartilage hyalin/fibrocartilage.
  • Capsule articulaire (couche interne synoviale + couche externe fibreuse).
  • Cavité articulaire remplie de synovie.
  • Structures de maintien : ligaments, disques, bourrelets, bourses synoviales.

L'appareil locomoteur associe un squelette passif et des muscles actifs pour assurer mouvement et maintien.

5. Muscles du squelette

• Insertion d'origine sur un os fixe.
• Insertion terminale sur un os mobile.
• La contraction musculaire entraîne le mouvement des os et articulations.

1. Squelette de la tête

• Face :
  • Mâchoire supérieure : vomer (os impair), 12 os pairs (maxillaires, cornets inférieurs, os lacrymaux, os nasaux, palatins, zygomatiques).
  • Mâchoire inférieure : mandibule seule.
• Crâne : 8 os unis par sutures (articulations continues).
  • Os impairs : frontal, ethmoïde, sphénoïde, occipital.
  • Os pairs : temporal, pariétal.

2. Fonctions du crâne

• Protection de l'encéphale.
• Contient fosses crâniennes antérieure, moyenne et postérieure avec orifices pour nerfs et vaisseaux.

3. Articulations de la tête

4. Muscles de la tête

• Muscles de la face : mimique, innervés par le nerf facial (VII).
• Muscles masticateurs : innervés par le nerf mandibulaire (branche du trijumeau).
• Certains muscles (ex. occipito-frontal) communs à la face et au crâne.

5. Morphologie externe des os de la face

6. Articulation temporo-mandibulaire

• Surfaces : condyle mandibulaire + surface temporale.
• Ligaments : stylo-mandibulaire, sphéno-mandibulaire.
• Ménisque articulaire corrige l'incongruence.

Le squelette osseux de la face est situé sous la moitié antérieure du crâne et forme les cavités nasales, orbitaires et buccales.

7. Résumé des points clés

• L'appareil locomoteur associe un squelette osseux (élément passif) et des muscles (élément actif).
• Le squelette assure la locomotion, la réserve minérale et l'hématopoïèse.
• Les os sont classés en longs, plats, courts, pneumatiques.
• Les articulations sont continues (synarthroses) ou discontinues (diarthroses).
• Les muscles s'insèrent sur des os fixes et mobiles, permettant le mouvement.
• La tête comprend la face (mâchoires, os pairs et impairs) et le crâne (8 os unis par sutures).
• L'articulation temporo-mandibulaire est la seule articulation mobile majeure de la face.
• Les muscles de la face sont innervés par le nerf facial, ceux de la mastication par le nerf mandibulaire.

1. Œsophage

• Définition : conduit musculaire reliant le pharynx à l'estomac, traversant le diaphragme au niveau de T10 (hiatus œsophagien).
• Rétrécissements physiologiques :
  • Supérieur : au niveau du pharynx.
  • Moyen : croisement avec l'arc aortique à T4.
  • Inférieur : hiatus diaphragmatique à T10.
• Paroi : épaisse de 3 mm, composée de 3 tuniques superposées (musculaire, sous-muqueuse, muqueuse).
• Vascularisation :
  • Cervicale : artères œsophagiennes supérieures (branches des artères thyroïdiennes inférieures).
  • Thoracique : artères œsophagiennes moyennes (branches directes de l'aorte).
  • Abdominale : artères œsophagiennes inférieures (branches des artères phréniques inférieures et gastrique gauche).
• Drainage veineux : veines œsophagiennes anastomosées avec système porto-cave.
• Innervation : nerfs sympathiques et nerfs vagues.
• Rapports anatomiques :
  • Arrière : rachis, conduit thoracique, aorte thoracique descendante, veines azygos et hémi-azygos.
  • Avant : trachée, médiastin antérieur (cœur, gros vaisseaux).
  • Latéralement : nerfs vagues, poumons, plèvre.
• Soins infirmiers : pose de sonde gastrique par voie nasale, vérification du positionnement par injection d'air et auscultation, radiographie abdominale.

2. Estomac

• Définition : premier segment dilaté du tube digestif, fonction de broyage et digestion.
• Situation : abdomen, entre œsophage et duodénum, région sus-mésocolique, hypochondre gauche et épigastre, projection T11-L2.
• Morphologie externe (forme de J) :

  Partie	Description
  Cardia	Orifice de jonction avec œsophage, angle de His (incisure cardiale)
  Fundus	Pôle supérieur, "poche à air" au-dessus du cardia
  Corps	Partie principale, brassage et digestion, avec petite et grande courbure
  Antre pylorique	Extrémité distale, jonction avec duodénum, subdivisée en antre, canal pylorique, pylore (sphincter)

• Morphologie interne : 5 tuniques (séreuse, sous-séreuse, musculeuse à 3 couches, sous-muqueuse, muqueuse avec plis, cryptes, glandes gastriques).
• Mécanismes anti-reflux :
  • Hiatus diaphragmatique.
  • Différence de pression thoraco-abdominale.
  • Incisure cardiale (angle de His).
• Pathologie associée : reflux gastro-œsophagien (RGO) → remontée d'acide gastrique, pyrosis, œsophagite.
• À retenir : le fundus est toujours rempli d'air (visible en radiographie comme poche hypodense), les aliments passent directement de l'œsophage au corps gastrique.

À retenir : L'estomac assure la digestion mécanique et chimique des aliments grâce à sa structure musculaire et ses glandes, tandis que l'œsophage assure le transport des aliments vers l'estomac en traversant le diaphragme via le hiatus œsophagien.

1. Le goût : physiologie et fonctions

Le goût permet de détecter, identifier et évaluer les aliments. Il joue un rôle essentiel dans :

• La détection et l’identification des aliments.
• Le rejet ou l’acceptation des aliments selon les sensations gustatives.
• La préparation de la digestion, l’absorption et le stockage des nutriments.

Le goût fonctionne en synergie avec l’odorat, renforçant la perception des saveurs.

2. Troubles du goût

• Agueusie : perte totale du goût.
• Dysgueusie : trouble de la sensation gustative.
• Hypogueusie : diminution de la perception du goût.

Ces troubles peuvent être secondaires à des traitements médicamenteux, radiothérapie, chimiothérapie, ou associés à des pathologies comme le diabète, le cancer, ou le COVID-19.

3. Soins, surveillance et prévention liés au goût

• Surveiller la dénutrition et l’altération de l’état général.
• Contrôler l’hygiène bucco-dentaire.
• Interroger le patient sur la nature des troubles.
• Adapter les repas (quantité, fréquence, température).
• Collaboration avec la diététicienne.
• Accompagnement psychologique et relation d’aide.

4. L’odorat : définition et anatomie

L’odorat est le sens permettant de reconnaître les substances chimiques volatiles dans l’air. Le cerveau compare les odeurs perçues à son registre pour analyser la situation. Un odorat entraîné est plus efficace.

5. Physiologie de l’odorat

• Les molécules odorantes sont inspirées par les narines ou la bouche.
• Elles stimulent les muqueuses nasales où se trouve l’organe olfactif.
• L’odorat et le goût sont souvent associés car ils partagent des voies d’accès.

6. Troubles de l’odorat

• Anosmie : perte partielle ou totale de l’odorat, temporaire ou permanente.
• Causes : allergies, infections virales, traumatismes, troubles neurologiques, exposition à des toxiques.
• Risques : perte d’appétit, danger (incapacité à détecter des odeurs nocives), isolement social.

7. Soins, surveillance et prévention liés à l’odorat

• Repérer une anosmie.
• Conseiller une bonne hygiène nasale.
• Identifier les facteurs de risque (tabac, exposition professionnelle, infections).
• Informer sur la récupération olfactive post-infection ou post-traumatique.
• L’infirmier(e) doit développer son odorat pour détecter des signes cliniques (odeurs de sang, infection...).

À retenir : Le goût et l’odorat sont des sens chimiques complémentaires essentiels à la nutrition, à la sécurité et au bien-être, et leur altération nécessite une prise en charge adaptée.

1. Système immunitaire : notions clés

1. Leucocytes (10% dans le sang, 90% dans tissus lymphoïdes)

1. Lymphocytes

2. Présentation antigénique

1. Organisation générale du système nerveux

Le système nerveux (SN) est divisé en deux parties principales :

Le SNP se subdivise en :

• Système nerveux somatique (SNS) : contrôle volontaire des muscles squelettiques.
• Système nerveux autonome (SNA) : contrôle involontaire des organes, divisé en :
  • Système sympathique (activation, stress)
  • Système parasympathique (repos, digestion)

2. Rôles du système nerveux

1. Réception de l'information : capte les stimuli du milieu interne et externe.
2. Intégration : analyse et interprète les informations reçues.
3. Action : commande les réponses motrices (muscles volontaires) et végétatives (organes).
4. Mémorisation : stockage des informations.

3. Histologie et physiologie cellulaire

a) Le tissu nerveux

• Neurones : unité fonctionnelle, environ 100 milliards, transmettent l'influx nerveux via des synapses.
• Cellules gliales : 10 fois plus nombreuses, assurent soutien, nutrition, myélinisation, immunité et étanchéité synaptique.

b) Le neurone

• Structure : corps cellulaire (substance grise), dendrites (réception), axone (transmission).
• Ne se divise pas.
• Types :
  • Neurones sensitifs (afférents)
  • Neurones moteurs (efférents)
  • Neurones d'association (interneurones)

c) Synapse

• Jonction entre neurones ou neurone-muscle.
• Transmission chimique via neurotransmetteurs.
• Plaque motrice : synapse neuromusculaire.

d) Neurotransmetteurs principaux

e) Cellules gliales

4. Anatomie et physiologie du système nerveux central (SNC)

a) Protection de l'encéphale

• Crâne : protection osseuse.
• Méninges : trois membranes (dure-mère, arachnoïde, pie-mère) enveloppant le SNC.
• Liquide céphalo-rachidien (LCR) : amortisseur, évacuation des déchets, diffusion hormonale.
• Barrière hémato-encéphalique : filtre sélectif protégeant le cerveau des substances toxiques.

b) Ventricules cérébraux et LCR

• Quatre ventricules contenant le LCR.
• Volume LCR : 80-150 ml, renouvelé 3-4 fois par jour (~0,65 l/j).
• Produit par les plexus choroïdes.
• Ponction lombaire permet de prélever le LCR.

c) Encéphale : grandes structures

d) Lobes cérébraux

• Frontal : motricité volontaire, fonctions exécutives.
• Pariétal : sensations, intégration spatiale.
• Occipital : vision.
• Temporal : audition, mémoire.
• Insula : fonctions autonomes, émotionnelles.
• Limbique : émotions, mémoire.

e) Hémisphères cérébraux

• Hémisphère majeur (dominant) : langage, calcul (généralement gauche).
• Hémisphère mineur : perception spatiale, reconnaissance visuelle.

f) Aires corticales fonctionnelles

g) Symptômes neurologiques clés

• Aphasie : trouble du langage.
• Apraxie : trouble de l'exécution motrice sans déficit moteur.
• Ataxie : trouble de la coordination (cervelet).
• Abasie : impossibilité de marcher liée à un trouble de coordination.

5. Somatotopie corticale

• Organisation topographique des zones motrices et sensitives (homoncules moteur et somato-sensoriel).
• Chaque partie du corps correspond à une zone spécifique du cortex.

À retenir : Le système nerveux est organisé en SNC et SNP, avec des fonctions distinctes de réception, intégration et action, assurées par des neurones et des cellules gliales spécialisées. Le cortex cérébral est organisé en aires fonctionnelles précises, responsables des fonctions motrices, sensitives et cognitives.

1. Système cardio-vasculaire : anatomie et physiologie essentielles

a) Organisation générale

• Le système cardio-vasculaire comprend le cœur, les vaisseaux sanguins (artères, veines, capillaires) et le sang.
• Fonction principale : assurer la circulation du sang pour le transport de l’oxygène, des nutriments, des hormones et l’élimination des déchets.

b) Le cœur

• Structure : muscle creux divisé en 4 cavités (2 oreillettes, 2 ventricules).
• Fonction : pompe musculaire assurant la propulsion du sang.
• Cycle cardiaque : alternance de systole (contraction) et diastole (relaxation).
• Conduction électrique : système nodal (nœud sino-auriculaire, nœud auriculo-ventriculaire) régule le rythme cardiaque.

c) Vaisseaux sanguins

d) Circulation sanguine

• Circulation systémique : cœur → organes → cœur (sang oxygéné distribué).
• Circulation pulmonaire : cœur → poumons → cœur (sang désoxygéné oxygéné).
• Pression artérielle : force exercée par le sang sur la paroi des artères, essentielle pour la perfusion tissulaire.

e) Régulation du système cardio-vasculaire

• Système nerveux autonome :
  • Sympathique : augmente fréquence cardiaque, force de contraction, vasoconstriction.
  • Parasympathique : diminue fréquence cardiaque, favorise vasodilatation.
• Barorécepteurs : détectent la pression artérielle et ajustent le tonus vasculaire.
• Chimiorécepteurs : détectent la composition sanguine (O₂, CO₂, pH) et modulent la respiration et la circulation.

f) Paramètres clés

• Fréquence cardiaque (FC) : nombre de battements par minute (normal : 60-100 bpm).
• Débit cardiaque (DC) : volume de sang éjecté par minute, calculé par $DC = FC \times VES$ (volume d’éjection systolique).
• Pression artérielle moyenne (PAM) : pression moyenne dans les artères, essentielle à la perfusion des organes.

g) Pathologies courantes

• Hypertension artérielle : élévation chronique de la pression artérielle, facteur de risque cardiovasculaire majeur.
• Insuffisance cardiaque : incapacité du cœur à assurer un débit sanguin suffisant.
• Athérosclérose : dépôt de plaques dans les artères, réduisant le calibre et la circulation.

À retenir : Le système cardio-vasculaire assure la distribution continue du sang oxygéné et la régulation de la pression artérielle, grâce à une coordination fine entre le cœur, les vaisseaux et le système nerveux autonome.

1. Anatomie du système respiratoire

Le système respiratoire comprend deux grandes parties :

• Escalator mucociliaire : mécanisme de défense éliminant les particules et agents pathogènes.
• Bronchomotricité : régulation du calibre des bronches par des médiateurs (prostaglandines, leucotriènes, système nerveux autonome).

2. Anatomie des poumons et structures associées

• Poumons : divisés en lobes (3 à droite, 2 à gauche), segments, lobules, acinus (unités fonctionnelles).
• Parois pulmonaires : fines, élastiques, recouvertes de surfactant pour éviter le collapsus alvéolaire.
• Plèvre : membrane séreuse assurant la solidarité et le glissement entre poumons et cage thoracique.
• Cage thoracique : os et muscles (diaphragme, muscles intercostaux, muscles accessoires) assurant la ventilation.

3. Ventilation pulmonaire

• Inspiration : contraction du diaphragme et muscles intercostaux → augmentation du volume thoracique → pression alvéolaire diminue ($P_{\text{alvéolaire}} < P_{\text{atmosphérique}}$) → entrée d'air.
• Expiration : relâchement musculaire → diminution du volume thoracique → pression alvéolaire augmente ($P_{\text{alvéolaire}} > P_{\text{atmosphérique}}$) → sortie d'air.

4. Échanges gazeux

• Hématose : passage de l'oxygène de l'air alvéolaire vers le sang capillaire pulmonaire.
• Respiration cellulaire : utilisation de l'oxygène par les mitochondries pour oxyder les nutriments, produisant $CO_2$ et $H_2O$ selon la réaction :

• Transport des gaz :
  • Oxygène transporté majoritairement lié à l'hémoglobine dans les érythrocytes.
  • Dioxyde de carbone transporté sous forme dissoute, lié à l'hémoglobine ou sous forme de bicarbonates.

5. Circulation pulmonaire

• Circulation fonctionnelle : artères pulmonaires transportant le sang veineux vers les poumons pour oxygénation.
• Circulation nourricière : artères bronchiques vascularisant les tissus pulmonaires.

6. Régulation de la ventilation

• Contrôle nerveux : centres respiratoires bulbaires et pontiques régulent automatiquement la fréquence et l'amplitude respiratoires.
• Stimuli chimiques : hypercapnie (↑ $CO_2$), hypoxémie (↓ $O_2$), acidose stimulent la ventilation.
• Contrôle volontaire : cortex cérébral peut moduler la respiration (parole, apnée).

7. Volumes et capacités pulmonaires

À retenir : La ventilation dépend de la différence de pression entre l'atmosphère et les alvéoles, créée par les mouvements de la cage thoracique et du diaphragme.

8. Résumé fonctionnel du système respiratoire

• Fonction principale : assurer l'apport en oxygène et l'élimination du dioxyde de carbone.
• L'air inspiré est acheminé, filtré, humidifié et réchauffé par les voies aériennes supérieures.
• Les voies aériennes inférieures assurent la convection de l'air et la protection immunitaire via l'escalator mucociliaire.
• Les poumons réalisent les échanges gazeux entre l'air et le sang.
• La ventilation est régulée par des mécanismes nerveux et chimiques pour répondre aux besoins métaboliques.
• Le transport des gaz dans le sang est assuré principalement par l'hémoglobine.

9. Définitions clés

• Hématose : échange gazeux alvéole-sang permettant l'oxygénation du sang.
• Surfactant : substance réduisant la tension superficielle des alvéoles, évitant leur collapsus.
• Escalator mucociliaire : système de nettoyage des voies respiratoires par mucus et cils.
• Bronchomotricité : modulation du diamètre des bronches par contraction ou relaxation musculaire lisse.

10. Schéma simplifié du trajet de l'oxygène

1. Air inspiré → fosses nasales → pharynx → larynx → trachée → bronches → bronchioles → alvéoles
2. Passage de l'O₂ de l'alvéole au sang capillaire (hématose)
3. Fixation de l'O₂ sur l'hémoglobine dans les érythrocytes
4. Transport sanguin vers les tissus par la circulation systémique
5. Utilisation de l'O₂ dans les mitochondries pour la respiration cellulaire

11. Protection et défense

• Les voies aériennes supérieures filtrent les particules > 5 μm.
• Les voies inférieures protègent contre les particules plus fines (1-5 μm).
• Le système immunitaire local (macrophages, IgA) et l'escalator mucociliaire assurent la défense.

À retenir : Le système respiratoire est un ensemble intégré où anatomie et physiologie sont étroitement liées pour assurer l'oxygénation du sang et l'élimination du CO₂, indispensables à la vie cellulaire.

1. Génome humain

• Patrimoine génétique héréditaire : ensemble des informations nécessaires à la reproduction, au développement embryonnaire, à la maintenance des fonctions tissulaires et cellulaires.
• ADN (Acide Désoxyribonucléique) : support de l'information génétique.

2. Organisation du génome

• ADN nucléaire contient 3 milliards de nucléotides.
• Bases azotées : puriques (adénine A, guanine G), pyrimidiques (cytosine C, thymine T).
• Appariement complémentaire : A-T, C-G.

3. Chromatine et chromosomes

• Chromatine = ADN + histones (protéines) formant des nucléosomes.
• Deux types de chromatine :
  • Hétérochromatine : compacte, inactive.
  • Euchromatine : décompactée, active pour la transcription.
• Chromosome : forme maximale de compaction de la chromatine, visible en mitose/méiose.
• 23 paires de chromosomes (46 au total) : 22 paires autosomes + 1 paire gonosomes (XX ou XY).
• Caryotype : classement des chromosomes selon taille et position du centromère.
• Anomalies chromosomiques fréquentes : trisomie 21, monosomie X (syndrome de Turner).

4. Gènes

• Séquences d'ADN codant pour protéines.
• Environ 1 % de l'ADN total (~20 000 à 30 000 gènes).
• Chaque gène a plusieurs allèles (copies).
• Structure d'un gène nucléaire :
  • Séquences régulatrices (5' et 3' UTR)
  • Exons (codants)
  • Introns (non codants)
• ADN mitochondrial : 37 gènes, sans introns, entièrement codant.

5. Synthèse des protéines

• Protéines = chaînes d'acides aminés, essentielles aux fonctions cellulaires.
• Étapes clés :
  1. Transcription : copie de l'ADN en ARNm (ARN messager) dans le noyau.
     • Remplacement de la thymine (T) par l'uracile (U).
     • Épissage : élimination des introns, formation d'ARNm mature.
  2. Traduction : ARNm traduit en protéine dans le cytoplasme par les ribosomes.
     • Code génétique : triplets de nucléotides (codons) codant pour un acide aminé.
     • Codon initiateur : ATG.
     • Codons stop : arrêt de la synthèse.
• Mutations génétiques peuvent entraîner protéines anormales (perte/gain de fonction), modifiant le phénotype.

6. Analyse génétique

• Caryotype : analyse du nombre et de la structure des chromosomes.
• Séquençage : analyse des séquences nucléotidiques des exons.
• Différences de séquence :
  • Mutation : responsable d'une maladie.
  • Polymorphisme : variation sans effet pathologique.

7. Hérédité

• Transmission des caractères d'une génération à l'autre.
• Lois de Mendel : fondement de l'hérédité mendélienne.
• Modes d'hérédité mendélienne :
  • Autosomique dominante : maladie si un seul allèle muté, risque 50 % de transmission.
  • Autosomique récessive : maladie si deux allèles mutés, risque 25 % de transmission.
  • Liée au chromosome X : maladie souvent chez les hommes, transmission spécifique (pas de transmission père-fils).

8. Hérédité non mendélienne

• Mutation de novo : apparition spontanée sans antécédent familial.
• Mosaïque germinale : mutation dans cellules germinales, risque de récidive.
• Hérédité mitochondriale : transmission maternelle, maladies touchant les deux sexes.
• Amplification de triplets : répétition anormale de triplets nucléotidiques, aggravation générationnelle (ex. syndrome de l’X fragile).
• Hérédité multifactorielle : combinaison de facteurs génétiques et environnementaux (ex. diabète, hypertension).

9. Maladies génétiques

• Touchent 5 à 8 % de la population.
• Causes : anomalies chromosomiques ou mutations génétiques.
• Dépistage néonatal (test de Guthrie) pour 5 maladies graves : phénylcétonurie, hypothyroïdie congénitale, hyperplasie congénitale des surrénales, mucoviscidose, drépanocytose.
• Importance du conseil génétique et du dépistage familial.

À retenir : L'information génétique est portée par l'ADN, organisé en gènes et chromosomes, et transmise selon des modes d'hérédité variés, dominés par les lois de Mendel mais incluant aussi des mécanismes complexes non mendéliens.