01.Synergie abdos_diaphragme - APS

Rôle des abdominaux sur la respiration
Présentation ............................................................................................................................................ 2
1. Poumons et diaphragme..................................................................................................................... 2
2. Mécanisme du diaphragme ................................................................................................................ 3
2.1. L'inspiration.................................................................................................................................. 3
2.2. L'expiration................................................................................................................................... 3
3. Relation d'antagonisme-synergie entre le diaphragme et les abdominaux ...................................... 4
4. Les muscles de la respiration ............................................................................................................. 5
4.1. Les muscles inspirateurs essentiels ................................................................................................ 5
4.1.1. Les muscles secondaires..................................................................................................... 5
4.2. Les muscles expirateurs essentiels................................................................................................. 5
4.2.1. Les muscles secondaires..................................................................................................... 6
Conclusion .............................................................................................................................................. 6
Références............................................................................................................................................... 6
Présentation
La respiration renvoie à l'image de deux sacs creux situés à l'intérieur de la cage thoracique, de part et d'autre
du sternum : les poumons. Les poumons sont des organes élastiques passifs qui ne font que répondre aux
variations de pression occasionnées par l'agrandissement et la diminution du volume de la cage thoracique.
Ces deux cycles successifs d'ouverture et de fermeture de la cage thoracique répondent respectivement à
l'inspiration et à l'expiration.
L'augmentation du volume de la cage thoracique est due essentiellement à la contraction du muscle
diaphragme qui produit un agrandissement des différents diamètres lors de l'inspiration. L'expiration quant à
elle est passive dans le sens où aucun effort musculaire n'est nécessaire. Elle est due au relâchement du
diaphragme ainsi qu'à l'élasticité des poumons et des cartilages costaux. Notons aussi que la pesanteur joue
un rôle dans l'abaissement de la cage thoracique. Si cela est juste au repos, il en est différemment à l'effort où
l'expiration devient un phénomène actif, notamment grâce à la contraction des abdominaux qui interviennent
dynamiquement. Il apparaît donc que le diaphragme est un muscle inspirateur et même le principal alors que
les abdominaux sont des muscles expirateurs extrêmement puissants puisqu'ils sont capables de déterminer
l'expiration forcée. Or ces muscles qui sont mécaniquement antagonistes sont en même temps synergiques
puisque l'action du diaphragme serait nettement moindre s'il n'existait pas la présence des abdominaux.
1. Poumons et diaphragme
Au nombre de deux, chaque poumon est divisé en plusieurs lobes. Le droit en possède trois et le
gauche deux en raison de la place qu'occupe le cœur. Chaque poumon est entouré d'un double
feuillet : la plèvre. Le feuillet interne ou viscéral adhère directement aux poumons et le feuillet
externe ou pariétal adhère à la face interne de la cage thoracique. En bas la plèvre adhère directement au
diaphragme, c'est la plèvre diaphragmatique. Entre les deux feuillets s'écoule un liquide principalement
composé d'eau : le liquide intrapleural, qui agit comme un lubrifiant en permettant leur glissement
réciproque.
Le diaphragme forme une coupole musculo-aponévrotique fermant l'orifice inférieur du
thorax et séparant le thorax de l'abdomen. Dans la partie centrale du diaphragme se
trouve le centre phrénique d'où partent des faisceaux de fibres musculaires rayonnent
vers le pourtour de l'orifice inférieur du thorax qui viennent s'insérer à la face interne des
cartilages costaux, sur les extrémités des 11ème et 12ème côtes, et enfin sur le rachis lombaire au niveau des
corps vertébraux.
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2. Mécanisme du diaphragme
La mécanique respiratoire est composée de deux cycles successifs : l'inspiration qui est le processus par
lequel l'air est inspiré depuis le milieu ambiant jusqu'aux poumons et l'expiration qui correspond au
refoulement de l'air des poumons au milieu extérieur.
2.1. L'inspiration
Le diaphragme est le muscle essentiel de la respiration car à lui seul il agrandit les trois diamètres de la cage
thoracique :
➢ agrandissement du diamètre vertical par abaissement du centre phrénique ;
➢ agrandissement du diamètre transversal par élévation des côtes inférieures ;
➢ agrandissement du diamètre antéro-postérieur par élévation des côtes supérieures par l'intermédiaire du
sternum.
Lorsque les fibres musculaires du diaphragme se contractent sous l'influence du nerf phrénique, elles
abaissent le centre phrénique agrandissant ainsi le diamètre vertical du thorax. Cependant cet abaissement du
centre phrénique est rapidement limité en raison de la masse des viscères abdominaux. À partir de ce
moment, le centre phrénique devient le point fixe et les fibres musculaires qui agissent à partir de la
périphérie du centre phrénique vont devenir élévatrices des côtes inférieures et agrandir le diamètre
transversal. Simultanément, par l'intermédiaire du sternum, il élève aussi les côtes supérieures et agrandit
aussi le diamètre antéro-postérieur.
2.2. L'expiration
L'expiration constitue l'étape inverse de l'inspiration. Au repos, l'expiration est liée au relâchement du
diaphragme, aux jeux élastiques des poumons et des cartilages costaux ainsi qu'à la pesanteur. À l'effort,
l'expiration devient active grâce à la contraction soutenue des abdominaux. Dans ce contexte, la contraction
des abdominaux abaisse l'orifice inférieur du thorax, donc diminue simultanément les diamètres transversal et
antéro-postérieur du thorax. Par ailleurs, en augmentant la pression intra-abdominale, ils refoulent la masse
des viscères vers le haut, faisant remonter le centre phrénique ce qui diminue le diamètre vertical du thorax.
Les muscles abdominaux constituent donc les antagonistes parfaits du diaphragme puisqu'ils diminuent
simultanément les trois diamètres du thorax.
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3. Relation d'antagonisme-synergie entre le diaphragme et les abdominaux
Le diaphragme est le principal muscle inspirateur et d'autre part, les abdominaux sont des muscles
expirateurs accessoires extrêmement puissants puisqu'ils sont capables de déterminer l'expiration forcée. Or
ces muscles qui semblent être antagonistes sont en même temps synergiques. On peut dire que l'action du
diaphragme serait beaucoup moindre s'il n'existait pas les abdominaux. L'inspiration normale se fait en trois
temps.
Lors du premier temps, l'inspiration est abdominale et correspond à l'abaissement du diaphragme d'environ la
hauteur d'une vertèbre (9ème dorsale) ; cet abaissement augmente le diamètre vertical de la cage thoracique de
12 mm dans la respiration normale et de 30 mm lors de l'inspiration forcée. Lors de cette première étape, la
tonicité des muscles abdominaux et surtout du transverse est importante puisqu'il s'oppose à l'élévation des
côtes, ce qui permet au diaphragme de descendre plus bas.
Le second temps correspond au point d'appui abdominal : le diaphragme prend appui par le centre phrénique
sur le foie à droite et sur les viscères à gauche. Ce point d'appui est rendu solide par la présence des
abdominaux et notamment grâce à la contention du muscle transverse. Partant de ce point d'appui, le
diaphragme par l'intermédiaire de ses fibres périphériques soulève les six dernières côtes pour assurer la
respiration costale haute.
Le troisième temps est lié à l'élévation des côtes supérieures par l'intermédiaire du sternum. Là encore, la
capacité d'élever les dernières côtes est dépendante de la tonicité du transverse pour résister à la poussée des
viscères.
Le rôle respectif du diaphragme et des muscles abdominaux peut donc se concevoir de la façon suivante :
chacun de ces groupes musculaires se contracte de façon permanente, mais leur tonus évolue de façon
inverse. Lors de l'inspiration, l'état de tension du diaphragme augmente tandis que le tonus des muscles
abdominaux décroît. Par contre, lors de l'expiration, la tension des abdominaux augmente tandis que le tonus
du diaphragme diminue. Il existe ainsi entre ces deux groupes musculaires un équilibre mouvant
perpétuellement déplacé dans un sens ou dans l'autre et qui illustre bien la notion d'antagonisme-synergie.
La conclusion pratique est que l'efficacité du muscle diaphragme est dépendante de la capacité de la sangle
abdominale et plus particulièrement du transverse à résister à la pression communiquée par la poussée des
viscères. Chez les personnes dont la tonicité abdominale est faible, l'inspiration est incomplète car elle ne
correspond qu'au premier temps, c'est-à-dire à l'agrandissement du diamètre vertical. Les deux temps suivants
sont incomplets car la tonicité du muscle transverse à résister à la poussée du diaphragme sur les viscères est
insuffisante, ce qui ne permet pas une élévation des côtes inférieures et supérieures. Au final, le volume
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courant chez ces personnes n'est que de 300 ml par minute au lieu de 500. Ceci explique l'essoufflement,
parfois constant, chez ses personnes à la tonicité abdominale faible, même pour une marche à vitesse lente.
4. Les muscles de la respiration
Les muscles de la respiration peuvent se classer en deux catégories. D'une part, les muscles inspirateurs sont
ceux qui élèvent les côtes et le sternum, d'autre part les muscles expirateurs sont ceux qui abaissent les côtes
et le sternum. Dans ces deux catégories, on distingue en outre deux groupes, les muscles principaux et les
muscles accessoires, ces derniers n'étant mis en jeu que lors des mouvements anormalement amples ou
puissants.
4.1. Les muscles inspirateurs essentiels
Les muscles inspirateurs principaux sont :
➢ le diaphragme,
➢ les muscles intercostaux externes,
➢ les surcostaux
4.1.1. Les muscles secondaires
➢ les sterno-cleido-mastoïdiens et le sous-clavier,
➢ les scalènes antérieurs,
➢ le grand et le petit pectoral
➢ les faisceaux inférieurs du grand dentelé et le grand dorsal,
➢ le petit dentelé postérieur et supérieur,
➢ les fibres supérieures du sacro-lombaire
4.2. Les muscles expirateurs essentiels
Les principaux muscles de l'expiration sont :
➢ les muscles abdominaux,
➢ les muscles intercostaux internes.
Il faut cependant constater que l'expiration normale est un phénomène purement passif de retour sur luimême du thorax par simple élasticité des éléments ostéo-cartilagineux. L'énergie nécessitée par l'expiration
est donc en réalité une restitution de l'énergie développée à l'inspiration par les muscles inspirateurs et
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emmagasinée au niveau des éléments élastiques du thorax et du poumon. Remarquons aussi qu'en position
verticale la pesanteur intervient de façon non négligeable pour abaisser les côtés du fait de leur propre poids.
4.2.1. Les muscles secondaires
Ce sont :
➢ le muscle sacro-lombaire,
➢ le long dorsal,
➢ le petit dentelé postérieur et inférieur,
➢ le carré des lombes.
Conclusion
Le muscle diaphragme forme une vaste cloison musclo-aponévrotique séparant le thorax de l'abdomen ce qui
implique que le thorax et l'abdomen sont en étroite dépendance du point de vue de la respiration. En effet, le
diaphragme est le principal muscle inspirateur alors que les abdominaux sont des muscles expirateurs par leur
contraction. Pour autant, l'efficacité du diaphragme est dépendante de la tonicité des abdominaux pour que le
centre phrénique trouve un point d'appui sur les viscères. Si la sangle abdominale ne résiste pas à la poussée
des viscères, celles-ci sont refoulées plus bas. Le centre phrénique est alors trop bas situé et les fibres
diaphragmatiques sont trop horizontales pour un soulèvement suffisant des côtes. Ainsi, la tonicité des
abdominaux et plus particulièrement celle du transverse conditionne l'efficacité de l'inspiration. C'est en ce
sens qu'il est important de travailler la sangle abdominale dans l'objectif de renforcer le transverse puisqu'il
est le seul à être directement impliqué dans la contention des viscères.
Références
Lapierre, A. : La rééducation physique, tome I - J.-B. Baillière Ed., 1975
Lapierre, A. : La rééducation physique, tome I - J.-B. Baillière Ed., 1975
Kapandji, I. A., Physiologie articulaire, tome III - Maloine Éditeur, 1982
Marieb, E.N., Anatomie et physiologie humaines – De Boeck Université, 1999
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