Corps ou diaphyse

Le corps ou diaphyse est à peu-près rectiligne mais tordu sur son axe dans son tiers moyen. Dans son tiers supérieur, il est irrégulièrement cylindrique et dans son tiers inférieur prismatique triangulaire. On lui décrit trois faces :

• une face antéro-latérale
• une face antéro-médial
• une face postérieure,

et trois bords :

• un bord antérieur,
• un bord médiale
• un bord latéral

Extrémité ou épiphyse supérieure

L'extrémité ou épiphyse supérieure présente trois saillies, l'une interne et articulaire la tête humérale délimitée par le col anatomique, les deux autres sont non articulaires : le grand tubercule (trochiter) et le petit tubercule (trochin) de l'humérus situées en dedans et en avant de la précédente (entre les deux passe la gouttière bicipitale). Cette extrémité supérieure est séparée de la diaphyse humérale par le col chirurgical. Ce dernier n'a pas de réalité anatomique, c'est un concept d'origine chirurgicale qui sert à systématiser des lésions de cette partie de l'humérus^[1], placée immédiatement au-dessous des tubercules^[2].

Extrémité ou épiphyse inférieure

L'extrémité ou épiphyse inférieure ou palette humérale, est aplatie d'avant en arrière. Son diamètre transversal est environ trois à quatre fois plus grand que son diamètre antéro-postérieur. Elle est recourbée en avant, de telle sorte qu'elle est déjetée par rapport à l'axe de la diaphyse de l'humérus^[1], avec un angle de 30 à 45°.

L'épiphyse inférieure de l'humérus comporte une surface articulaire à sa partie moyenne : le condyle de l'humérus qui forme avec l'ulna et le radius les deux articulations du coude : les articulations huméro-ulnaire et huméro-radiale. De chaque côté du condyle se trouvent deux apophyses : les épicondyles latéral et médial de l'humérus..

Condyle de l'humérus

Le condyle de l'humérus est composée de deux surfaces articulaires : la trochlée humérale forme sa partie interne et le capitulum de l'humérus sa partie externe.Les deux parties sont séparées par une gouttière : la gouttière capitulo-trochléenne ou zone conoïde.

Trochlée humérale

La trochlée humérale a une forme de poulie formant les trois quarts d'un cercle et dont la gorge décrit un arc d'hélice. Elle s'articule avec l'incisure trochléaire de l'ulna. Elle est surmontée en avant par la fosse coronoïde, destinée à recevoir le processus coronoïde de l'ulna dans le mouvement de flexion de l'avant-bras sur le bras et en arrière par une fosse de l'olécrane, beaucoup plus profonde que la précédente, et où vient se loger l'extrémité libre de l'olécrâne dans le mouvement d'extension de l'avant-bras sur le bras^[1]. Les deux fosses, coronoïde et de l'olécrane sont séparées l’une de l’autre par une cloison osseuse fort mince, transparente, quelquefois remplacée à son centre par une lame fibreuse^[2].

Capitulum de l'humérus

Le capitulum de l'humérus est une éminence arrondie lisse qui s'articule avec la tête du radius. À l'avant, il est surmonté d'une dépression la fosse radiale destinée à recevoir la cupule radiale dans la flexion de l'avant-bras.

Fossette olécranienne surmontant la trochlée (vue postérieure de l'extrémité inférieure de l'humérus).

Torsion de l'humérus

Le corps de l'humérus est tordu sur son axe. Le sillon du nerf radial est dite parfois gouttière de torsion^[3].

L'angle de torsion humérale peut se définir comme l'angle formé par les deux axes articulaires des deux extrémités de l'humérus. Les valeurs peuvent varier selon les méthodes de mesure, les repères choisis, les directions de référence, et selon les sujets mesurés (âge, sexe...)^[4],[5].

L'angle de torsion humérale est en moyenne de 64° ± 7,5°^[6], mais d'un point de vue clinique, on parle plutôt de l'angle de rétroversion qui lui est complémentaire^[7]. Ainsi l'angle de rétroversion de la tête humérale est d'environ 20° à 30° par rapport à la palette humérale^[4].

Repères palpables

Le corps de l'humérus est presque partout recouvert de muscles et ne se palpe que difficilement. On peut suivre du doigt chez la plupart des sujets, le bord externe arrondi, mais guère le bord interne moins proéminent^[13].

Par palpation on peut retrouver :

• le tubercule majeur,
• le tubercule mineur,
• le col anatomique,
• le sillon intertuberculaire,
• l'épicondyle latéral et l'épicondyle médial.

Traumatologie

Forces de rupture d'un humérus humain.

Les fractures de l'humérus se subdivisent selon leur situation : les fractures de la diaphyse (corps de l'humérus), les fractures des deux extrémités (supérieure et inférieure) qui peuvent léser ou pas les surfaces articulaires. Cette situation dépend du mécanisme de la fracture et de l'âge du sujet (zones de faiblesse différentes selon l'âge).

Fracture diaphysaire

Forme déplacée d'une fracture supra-condylienne (flèche) du petit enfant, H Humérus, R radius, U cubitus.

Ces fractures surviennent surtout chez les sujets jeunes par accident à haute énergie cinétique, par exemple un accident de la route. Elles s'intègrent souvent dans un polytraumatisme avec d'autres fractures et des lésions viscérales^[14].

Une fracture diaphysaire simple est le plus souvent traitée par immobilisation maintenant l'alignement des deux fragments. Les complications vasculo-nerveuses à rechercher sont une lésion de l’artère humérale profonde et surtout une atteinte du nerf radial (main en col de cygne) qui est la lésion la plus redoutée. L'intervention chirurgicale est indiquée en cas de fracture ouverte^[14].

Autres

Des troubles génétiques, neurologiques, hématologiques et infectieux peuvent créer une déformation de l'humérus en varus (déviation en dedans) avec une perte d'abduction du bras et une flexion limitée au niveau de l'épaule^[12].

L'humérus est une localisation relativement fréquente de tumeur osseuse primitive maligne comme l'ostéosarcome, ou de tumeurs secondaires (métastases osseuses), ce qui favorise les fractures pathologiques (sur os déjà fragilisé)^[12].

L'humérus peut être le siège de maladies rares telles que^[12] :

• La maladie de Gorham-Stout est une maladie rare, d'origine inconnue, qui se traduit par une destruction progressive du tissu osseux de la ceinture scapulaire, notamment au niveau de l'humérus ;
• l'arthropathie de Charcot est une destruction articulaire, notamment de l'épaule, le plus souvent d'origine tabétique ;
• La maladie de Panner et l'ostéochondrite disséquante peuvent se manifester par des nécroses de l'humérus chez l'enfant de 7 à 10 ans pour la première, et un peu plus tard pour la seconde.

Vertébrés

Humérus de Notocolossus, un titanosaure, à côté de son découvreur.

L'humérus apparait dans la nageoire pectorale de poissons du dévonien, il y a près de 400 millions d'années, et il est présent chez tous les tétrapodes terrestres ultérieurs.

Avant l'apparition des vertébrés tétrapodes, chez un poisson du genre Eusthenopteron (période du dévonien, 300 à 400 millions d'années) se trouve un os court et massif articulé avec la ceinture scapulaire. Cet os correspond par sa position avec l'humérus des vertébrés terrestres. Il est suivi de deux os assimilés au radius et au cubitus, et en extrémité de sept ossifications correspondant aux doigts. Ce type de squelette de nageoire pectorale apparait comme une préfiguration du membre supérieur, et cette transformation s'est réalisée indépendamment de tout changement de milieu^[15].

Le passage du milieu aquatique au milieu aérien favorise la constitution de ce que André Leroi-Gourhan appelle le « champ antérieur » et sa division en deux territoires complémentaires. L'un est délimité par l'action de la tête (pôle facial) et l'autre par celle du membre antérieur (pôle manuel). Le membre antérieur des vertébrés tétrapodes présente deux tendances fonctionnelles : rôle exclusif de locomotion ou en relation plus ou moins étroite avec le pôle facial (rôle de capture et préparation alimentaire)^[16].

Chez les amphibiens et les reptiles, l'intervention du membre antérieur dans la quête alimentaire est très limité^[16]. La torsion de l'humérus apparait chez un amphibien du carbonifère, le labyrinthodonte et reste présente en s'accentuant chez tous les tétrapodes ultérieurs^[17]. Chez les amphibiens actuels, l'humérus est plus léger que celui des formes ancestrales, mais l'articulation stylo-zeugopodiale (« bras avec l'avant-bras ») garde sa structure primitive^[18].

Chez les reptiles actuels adaptés à la marche et à la course (comme le lézard), l'humérus est horizontal, perpendiculaire au plan de symétrie^[19].

Chez les oiseaux, le membre antérieur est adapté au vol^[16]. La forme et la longueur de l'humérus sont en rapport avec le type de vol (relativement plus court pour le vol battu et relativement plus long pour le vol plané).

Deux humérus de mammouth laineux, adulte et juvénile.

Chez les mammifères, les membres se caractérisent par leur position parasagittale, contrairement à celle des reptiles en position transverse. La disposition des segments de membres est très variée selon les adaptations fonctionnelles (locomotion terrestre, aquatique ou aérienne)^[20]. La coordination éventuelle du champ facial et du champ manuel (membre antérieur ou supérieur) est la plus poussée, mais de façon très inégale dans les différents groupes. Par exemple, faible ou nulle chez les ongulés et les cétacés, modeste chez les carnivores, les insectivores et les rongeurs, et très forte chez les primates^[16].

Hominoïdes

Les premiers hominoïdes ou grands singes apparaissent au début du miocène, il y a 18 à 20 millions d'années. Ce sont des quadrupèdes arboricoles de la forêt tropicale africaine, grimpeurs lents se déplaçant sur le dessus des branches. Cette adaptation se traduit chez le proconsul Ekembo heselonie par une torsion de la tête de l'humérus sans la courbure du corps de l'humérus lui-même, tandis que l'omoplate reste en position latérale sur une cage thoracique étroite^[21].

Chez le grimpeur, le bras retrouve son rôle locomoteur arboricole. Ici l'humérus subit une double contrainte opposée. (épaule et coude).

Chez l'afropithèque, la tête de l'humérus est dirigée vers l'arrière, alors que l'épicondyle médial (épitrochlée) s'allonge et s'incurve, avec une fossette olécranienne profonde. Ces hominoïdes s'adaptent progressivement à  des environnements moins forestiers (forêt-galerie, savane),  avec une locomotion plus diversifiée : grimper vertical et suspension par les bras ou brachiation, déplacements au sol^[21].

Vers la fin du miocène moyen (12 millions d'années) plusieurs espèces de grands singes, comme le dryopithèque dryopithecus fontani, ont une cage thoracique élargie par courbure des côtes, la clavicule est plus longue et l'omoplate se situe en arrière de la cage thoracique (au lieu de rester en position latérale). Les épaules sont plus larges et plus en arrière, favorisant le redressement. La tête de l'humérus se tord vers l'arrière, entrainant une torsion médiane de l'humérus. Son extrémité inférieure s'aplatit et la trochlée s'élargit procurant une meilleure stabilité et mobilité du coude. L'humérus des dryopithèques est similaire à celui des bonobos^[21].

Au pliocène (4 millions d'années), Ardipithecus ramidus est un exemple de début de bipédie, le membre supérieur se libérant progressivement de son rôle de locomotion^[21].

Homo et Homo sapiens

Dans le lancer, l'humérus subit une force de rotation externe au niveau du coude, et une force de rotation interne au niveau de l'épaule. Ces forces opposées orientent la tête humérale plus en arrière (rétrotorsion)^[22].

Avec le genre Homo, la torsion de l'humérus s'associe avec des modifications de l'amplitude rotatoire de l'épaule (diminution de la rotation interne et augmentation de la rotation externe) . Ces modifications affectent le membre dominant (le plus utilisé) ce qui renforce l'asymétrie des humérus droit et gauche, notamment lors du lancer de projectiles. Des études suggèrent que l'aptitude humaine unique au lancer (en force et en précision) est le résultat d'une évolution de deux millions d'années^[23],[24].

Chez Homo erectus, les valeurs de torsion et rétroversion humérales sont de valeur proches ou inférieures à celles des sportifs de lancer de haut niveau^[23]. Il est alors suggéré que le degré de torsion humérale a suivi l'évolution de la lignée Homo, notamment avec l'industrie lithique et l'utilisation d'arme de jet, comme le javelot, pour la chasse ou la guerre, procurant un avantage sélectif de Homo sapiens sur Homo neanderthalensis^[24],[25].

Ces hypothèses s'appuient sur les différences entre athlètes modernes de haut niveau pratiquant ou pas un sport de lancer ou de raquette (baseball, tennis...), en ce qui concerne l'asymétrie des humérus, torsion et rétroversion humérale. La signification de ces valeurs est discutée, notamment sur le fait de savoir si le système à haute performance reste robuste ou devient fragile. Ceci pourrait avoir son importance dans l'entraînement des jeunes athlètes, encore en période de croissance, de sports de lancer^[22].