Découvrez tout ce qu'il faut savoir sur le sternum : son anatomie détaillée, son rôle protecteur, son développement et les principales pathologies qui peuvent l'affecter.

Introduction au sternum : un os central du thorax

Le sternum est un os plat, impair et symétrique situé au centre de la paroi thoracique antérieure. Il joue un rôle anatomique et fonctionnel majeur en servant à la fois de bouclier protecteur pour les organes vitaux et de point d’ancrage essentiel pour de nombreuses structures musculo-squelettiques. Souvent négligé par le grand public, cet os est pourtant au cœur de nombreuses interventions chirurgicales majeures, notamment la chirurgie cardiaque à cœur ouvert.

Du fait de sa position centrale et superficielle, le sternum est facilement palpable sous la peau, ce qui en fait un repère clinique précieux lors des examens médicaux. Sa structure osseuse, composée de trois parties principales soudées entre elles, lui confère une résistance remarquable tout en conservant une légère flexibilité indispensable aux mouvements respiratoires.

Anatomie détaillée du sternum

Le sternum est traditionnellement divisé en trois portions distinctes qui se développent et se soudent progressivement au cours de la vie. Cette segmentation anatomique est essentielle à comprendre pour appréhender les pathologies associées et les interventions chirurgicales.

Le manubrium (partie supérieure)

Le manubrium est la portion supérieure du sternum, la plus large et la plus épaisse. Il présente plusieurs échancrures importantes :

• La fourchette sternale (incisure jugulaire) située à son bord supérieur, facilement palpable au niveau de la base du cou
• Les échancrures claviculaires qui s’articulent avec les clavicules
• Les échancrures costales destinées aux premières côtes

Le manubrium s’articule avec le corps du sternum au niveau d’une jonction appelée angle de Louis ou angle sternal. Ce repère anatomique est fondamental en clinique car il correspond au niveau de la seconde côte et marque également la bifurcation de la trachée en bronches souches.

Le corps du sternum (mesosternum)

Le corps du sternum constitue la partie centrale et la plus longue de l’os. Il est légèrement plus long chez l’homme que chez la femme. Sa face antérieure porte des lignes transversales, vestiges des soudures entre les différents segments sternébraux primitifs. Cette partie du sternum est le siège principal des sternotomies réalisées lors des chirurgies thoraciques et cardiaques.

Sur ses bords latéraux, on retrouve les échancrures costales qui accueillent les cartilages costaux des côtes 2 à 7. Ces articulations sterno-costales sont des sites fréquents de douleurs et d’inflammations, notamment dans le cadre de la maladie de Tietze.

L’appendice xiphoïde (xiphisternum)

L’appendice xiphoïde est la portion terminale, inférieure et pointue du sternum. De petite taille, il est le plus souvent cartilagineux chez l’adulte jeune et ne s’ossifie complètement qu’après 40 ans. Cette structure varie considérablement d’un individu à l’autre, pouvant être pointue, bifide ou percée d’un orifice.

Il sert de point d’insertion au ligament suspenseur du foie (ligament falciforme) et constitue un repère important pour les techniques de réanimation : lors d’un massage cardiaque externe, la pression doit être exercée sur la partie inférieure du sternum, en évitant de comprimer directement l’appendice xiphoïde pour prévenir les lésions hépatiques graves.

Fonctions et rôles physiologiques du sternum

Le sternum assure plusieurs fonctions essentielles au bon fonctionnement de l’organisme, à la fois sur le plan mécanique, protecteur et métabolique.

Protection des organes vitaux

La fonction principale du sternum est de protéger les structures vitales situées dans le médiastin antérieur : le cœur et les gros vaisseaux (aorte, veine cave), une partie de la trachée, des bronches principales, du thymus chez l’enfant et de l’œsophage. Cette cage osseuse antérieure, couplée aux côtes et au rachis thoracique en arrière, forme une véritable cage thoracique robuste.

Support et ancrage musculaire

Le sternum sert de point d’attache à de nombreux muscles importants :

• Les grand pectoral et petit pectoral sur sa face antérieure
• Le sterno-cléido-mastoïdien sur sa face supérieure
• Le sterno-hyoïdien et le sterno-thyroïdien sur sa face postérieure
• Le diaphragme, via ses attaches aux cartilages costaux voisins
• Le muscle transverse du thorax sur sa face postérieure interne

Rôle dans la respiration et l’hématopoïèse

En s’articulant avec les cartilages costaux, le sternum participe aux mouvements respiratoires en s’élevant lors de l’inspiration et en s’abaissant lors de l’expiration. Il contient également de la moelle osseuse rouge qui participe à la production des cellules sanguines (hématopoïèse), ce qui en fait un site potentiel de biopsie médullaire, notamment chez l’enfant où il est facilement accessible.

Développement embryologique

Le sternum se développe à partir de la cinquième semaine de gestation, à partir de deux bandes latérales de mésenchyme qui se forment dans la paroi ventrale du thorax embryonnaire. Ces bandes migrent vers la ligne médiane où elles fusionnent dans un mouvement crânio-caudal pour former le sternum définitif.

La fusion des différents segments (manubrium, corps, xiphoïde) se produit au cours de la puberté. Une absence ou un défaut de fusion peut entraîner des malformations congénitales comme la fente sternale (pectus arcuatum) ou des anomalies de la segmentation. L’ossification suit un schéma précis avec l’apparition de plusieurs points d’ossification distincts : un pour le manubrium, un pour chaque segment du corps (sternebrae), et un pour l’appendice xiphoïde.

Pathologies courantes du sternum

Le sternum peut être affecté par de nombreuses pathologies, qu’elles soient congénitales, traumatiques, inflammatoires ou tumorales. Le diagnostic précoce est essentiel pour une prise en charge optimale.

Les malformations congénitales

Plusieurs anomalies de développement peuvent affecter la morphologie du sternum et provoquer des répercussions fonctionnelles et esthétiques parfois importantes.

• Le pectus excavatum (thorax en entonnoir) : c’est la malformation la plus fréquente, caractérisée par un enfoncement postérieur du sternum et des cartilages costaux adjacents
• Le pectus carinatum (thorax en carène) : caractérisé par une protrusion antérieure du sternum
• La fente sternale : défaut de fusion des bandes sternales primitves, exposant parfois les structures médiastinales

Les fractures du sternum

La fracture du sternum est une lésion relativement fréquente lors des traumatismes thoraciques fermés, notamment les accidents de la route (impact du volant) et les traumatismes sportifs. Elle se manifeste par une douleur intense, un gonflement local, parfois une crépitation et un hématome. Ces fractures peuvent être associées à des lésions graves sous-jacentes : contusion cardiaque, rupture aortique, fracture costale, pneumothorax.

Le traitement est principalement conservateur (antalgiques, glace, immobilisation) mais certaines fractures déplacées nécessitent une réduction chirurgicale avec fixation par plaques et vis métalliques (ostéosynthèse sternale).

Les inflammations et infections

Plusieurs affections inflammatoires peuvent toucher le sternum :

• La costochondrite de Tietze : inflammation des articulations sterno-costales, douloureuse mais bénigne
• Le syndrome de Cyriax : syndrome de la glissière costale
• La médiastinite, notamment après chirurgie cardiaque avec sternotomie
• La maladie de Paget qui peut également atteindre le sternum et modifier son architecture

Les tumeurs du sternum

Le sternum peut être le siège de tumeurs osseuses bénignes ou malignes, bien que ces dernières restent rares. Les tumeurs les plus fréquentes sont : le chondrosarcome, le plasmocytome, les métastases osseuses (notamment du sein, du rein, du poumon, de la thyroïde). Toute masse sternale persistante doit faire l’objet d’une investigation approfondie incluant imagerie et biopsie.

Examens médicaux du sternum

L’exploration du sternum fait appel à plusieurs techniques d’imagerie complémentaires permettant d’évaluer sa morphologie, son intégrité et l’état des structures adjacentes.

La radiographie standard

La radiographie thoracique de profil est souvent suffisante pour évaluer la morphologie générale du sternum et détecter les fractures ou déformations majeures. La vue de face est moins informative en raison des superpositions osseuses.

Le scanner thoracique (CT-scan)

Le scanner est l’examen de référence pour analyser finement le sternum, rechercher des fractures complexes, évaluer des lésions médiastinales associées, ou caractériser une tumeur. Il permet également de guider certaines procédures interventionnelles comme les biopsies.

L’IRM et la scintigraphie osseuse

L’IRM est particulièrement utile pour évaluer les tissus mous adjacents et certaines pathologies inflammatoires ou tumorales. La scintigraphie osseuse peut révéler des lésions métastatiques ou des processus inflammatoires actifs.

La biopsie ostéo-médullaire

Chez l’enfant, la biopsie de moelle osseuse se réalise historiquement au niveau de l’épine iliaque postérieure, mais le sternum peut être utilisé lorsqu’un échantillon rapide est nécessaire. Chez l’adulte, ce geste est plus rarement pratiqué en raison du risque de blessure cardiaque sous-jacente.

La sternotomie : un abord chirurgical majeur

La sternotomie médiane est l’intervention chirurgicale la plus courante impliquant le sternum. Elle consiste en une section verticale de l’os sur toute sa longueur pour accéder au cœur et au médiastin. Cette voie d’abord est utilisée dans :

• Les chirurgies cardiaques : pontages coronariens, remplacements valvulaires, transplantations cardiaques
• Les chirurgies de l’aorte thoracique
• Certaines chirurgies pulmonaires étendues ou thymiques
• Le traitement chirurgical de certaines malformations sternales

La fermeture du sternum se fait par des fils d’acier (cerclage sternal) ou des plaques modernes. La consolidation complète prend environ 6 à 8 semaines. Pendant cette période, les patients doivent éviter les efforts intenses et le port de charges lourdes. Environ 2 à 5% des patients développent une infection du site opératoire (médiastinite), complication grave nécessitant une prise en charge lourde.

Conseils pratiques pour la santé du sternum

La préservation de la santé du sternum passe par quelques mesures préventives simples et la reconnaissance rapide des signes d’alerte nécessitant un avis médical.

• Porter correctement la ceinture de sécurité en voiture, élément majeur de prévention des fractures sternales
• Utiliser une protection thoracique adaptée lors de la pratique de sports à risque (arts martiaux, hockey, équitation)
• Après toute chirurgie cardiaque avec sternotomie, suivre rigoureusement les consignes postopératoires : éviter de soulever plus de 4-5 kg pendant 8 semaines, ne pas conduire avant accord médical, surveiller l’absence de fièvre ou de douleur anormale
• Dormir sur le dos les premières semaines suivant une sternotomie pour éviter les contraintes latérales
• Consulter rapidement en cas de douleur thoracique persistante, de masse palpable au niveau du sternum ou de douleur exquise à la pression
• Pratiquer des exercices de respiration profonde après chirurgie pour favoriser la récupération pulmonaire et sternale

En résumé

Le sternum est un os plat essentiel situé au centre de la paroi thoracique antérieure, composé du manubrium, du corps et de l’appendice xiphoïde. Il assure trois fonctions majeures : la protection mécanique du cœur et des gros vaisseaux, l’ancrage musculaire pour de nombreux muscles du thorax et du cou, et la participation à la mécanique respiratoire. Son rôle de site de moelle osseuse active en fait également un tissu hématopoïétique important.

Les principales pathologies sternales incluent les malformations congénitales (pectus excavatum, pectus carinatum), les fractures traumatiques, les infections post-opératoires et les tumeurs bénignes ou malignes. L’imagerie médicale moderne, en particulier le scanner, permet un diagnostic précis, tandis que la sternotomie médiane reste une voie d’abord chirurgicale indispensable en chirurgie cardiaque.

Pour préserver la santé de cet os souvent négligé, il est essentiel d’adopter des mesures préventives lors d’activités à risque, de surveiller les signes d’alerte tels qu’une douleur persistante ou une masse, et de suivre scrupuleusement les recommandations postopératoires après toute chirurgie thoracique. Le sternum, bien que discret, demeure une pièce maîtresse de notre anatomie dont le bon fonctionnement conditionne la protection de notre organe le plus vital : le cœur.