Article : Anatomie du canal anal

Le segment terminal du tube digestif ou canal anal mérite une connaissance approfondie en raison de la fréquence de ses explorations cliniques et des pathologies qu'on y rencontre.

Morphogénèse

Pour comprendre la structure, les rapports et le fonctionnement neuro-musculaire du canal anal, il faut remonter jusqu'aux stades de la morphogénèse de l'abouchement terminal du tube entoblastique quand l'éperon péritonéo-périnéal de Kolliker induit le noyau fibreux central du périnée (centrum tendineum perinei) et divise le cloaque primitif unique en sinus uro-génital en avant et en rectum en arrière.

La condensation du mésenchyme myoblastique péri-orificiel donnera le sphincter strié uro-génital en avant, et le sphincter strié anal (m. sphincter ani externus) tous deux innervés par leur face caudale par le nerf pudendal (n. pudendus), nerf somatique volitionnel issu des racines S3 et S4.

Le filum terminale, accompagné par le pie-mère (pia mater spinalis) - alors que le cul de sac dural s'arrête en S2 -, peut expliquer l'origine de certains kystes pilonidaux qui sont des dysembryomes avec des poils et des formations glandulaires, différents des kystes pilonidaux acquis, dystrichiasis, poils rétrovertis également connus sous le nom de « jeep-disease » ou maladie « du tape-cul ».

Le mésenchyme myotomial des somites caudaux qui vont régresser donnera naissance au muscle releveur de l'anus (m. levator ani) innervé par sa face craniale par un rameau nerveux somatique volitionnel issu principalement de S3 et accessoirement de S4. La musculature lisse longitudinale et circulaire - celle-ci à l'origine du sphincter interne (m. sphincter ani internus) - sera innervée, elle, par le système nerveux végétatif involontaire.

C'est cette intrication des trois structures musculaires, d'origine et d'innervation différentes, qui va expliquer la spécificité de cette zone.

fig. 1 -Pôle caudal métamérisé de l'embryon.

V : face ventrale
Cr : face craniale
S.U.G. : sinus uro-génital
R : rectum
1 - cavité coelomique
2 - sphincter strié uro-génital
3 - noyau fibreux central du périnée
4 - nerf pudendal
5 - mésenchyme myotomial des somites caudaux qui vont régresser
6 -*siège des sinus pilonidaux
7 - filum terminale et son manchon pie-mérien
8 - sphincter strié péri-anal
9 - cône terminal de la moëlle en regard de L2 alors que le cul de sac duremérien descend jusqu'en S2

fig. 2 -Pôle caudal de l'embryon.
V : face ventrale
Cr : face craniale

Régression des somites caudaux

Division du cloaque par migration de l'éperon péritonéo-périnéal de Kolliker.

1 - m. levator ani portion uro-génitale
2 - m. levator ani portion ano-rectale
3 - sphincter interne circulaire lisse
4 - nerf du levator ani
5 - chaîne orthosympathique latéro-vertébrale innervant la musculature lisse longitudinale et circulaire

Morphologie

Sur une coupe frontale le canal anal est limité par les deux lignes ano-cutanée et ano-rectale de Hermann. Les colonnes de Morgagni (columnae anales), saillies radiales verticales, laissent voir par transparence sous la muqueuse les pelotons veineux qui assurent, par leur turgescence, l'étanchéité du canal sous le nom de coussinets élastiques de Thomson et dont la dilatation pathologique donne les hémorroïdes internes.

À la jonction ano-rectale, vers le haut, une série de replis valvulaires également décrits par Morgagni (valvulae anales) justifie le nom de ligne pectinée (linea ano rectalis) qui correspond au tiers inférieur du sphincter interne. La muqueuse est de type cylindrique. Elle présente les orifices des glandes cryptiformes d'Hermann et Desfosses qui sont logées dans la sous-muqueuse au niveau des cryptes de Morgagni et les orifices des glandes sous-pectinéales plus bas. Certains des prolongements glandulaires traversent le sphincter interne voire le sphincter externe, s'insinuant entre les couches musculaires longitudinales. Leur inflammation est à l'origine des fistules anales.

La longueur du canal anal varie, de ce fait, entre dix millimètres pour certains qui ne considèrent pas les colonnes de Morgagni comme anales, et quarante millimètres pour d'autres qui intègrent ces colonnes au canal anal, ce qui est plus logique eu égard à la texture musculaire.

À la jonction ano-cutanée, vers le bas, la peau est plissée, radiaire péri-orificielle, se déplissant quand l'anus se dilate. Elle présente des poils avec des glandes sébacées et sudoripares ou glandes circumanales de Gay, expliquant la formation des furoncles et abcès de la marge de l'anus.

Sur une coupe sagittale l'angulation de la jonction ano-rectale est de 100, réalisant le « cap anal » que soutend le faisceau rétro-rectal du m. levator ani. Chez la femme, c'est l'un des moyens d'appui du col utérin, par cul de sac recto-vaginal de Douglas interposé. C'est entre la marge anale et la fourchette vulvaire que se prolabent les élytrocèles, hernies péritonéo-périnéales.

fig. 3 -Coupe frontale du canal anal
Vue ventrale.

D : face latérale droite
Cr : face craniale
R : ampoule rectale
* trajet des fistules anales
1 - fibres musculaires lisses longitudinales
2 - ligne ano-rectale de Hermann ou ligne pectinée
3 - sphincter interne lisse circulaire
4 - plexus veineux hémorroïdaux internes
5 - ligaments de Parks
6 - sphincter externe strié avec ses trois couches
7 - plexus veineux hémorroïdaux externes
8 - poils et glandes sébacées circumanales de Gay
9 - ligne ano-cutanée de Hermann
10 - colonnes de Morgagni avec, par transparence, les veines sous muqueuses
11 - glandes cryptiformes de Hermann et Desfosses
12 - valvules anales de Morgagni

Structure musculaire

Le sphincter externe (m. sphincter ani externus)

Strié est le premier constituant. Il est formé de trois couches concentriques que l'échographie endocavitaire objective. Sur une vue caudale du périnée postérieur, entre le noyau fibreux central du périnée (centrum perineum tendinei) en avant et le raphé ano-coccygien (ligamentum ano coccygeum) en arrière ou ligne blanche postérieure de Cruveilhier, on trouve de façon concentrique péri-orificielle :

• une couche profonde (pars profunda) annulaire ;
• une couche moyenne (pars superficialis) elliptique, entrecroisée sur le coccyx et le raphé ano-coccygien en arrière ainsi que sur le noyau fibreux central du périnée en avant ;
• une couche sous-cutanée (pars subcutanea) elle aussi entrecroisée en avant et en arrière, envoyant des expansions vers le bulbo-caverneux (m. bulbo spongiosus) et le transverse superficiel du périnée (m. transversus perinei superficialis).

C'est le nerf pudendal (n pudendus) issu de S3 S4 qui assure la commande motrice, venu à travers la graisse de la fosse ischio-rectale (fossa ischio rectalis) où se collectent les abcès.

fig. 4 -Angulation ano-rectale.
Coupe sagittale.
V : face ventrale
Cr : face craniale
R : Ampoule rectale
Cx : coccyx

1 et 1' - muscle levator ani formant la fronde ano-rectale
2 - utérus
3 - vagin
4 - sphincter strié vulvo-vaginal
5 - noyau fibreux central du périnée
6 - siège des élytrocèles*
7 - sphincter strié anal
8 - raphé ano-coccygien

Cul de sac recto-vaginal de Douglas

fig. 5 -Vue caudale du périnée postérieur. Le sphincter externe strié.
D : face latérale droite
V : face ventrale
Cx : coccyx

1 - expansion vers le bulbo-caverneux
2 - expansion vers le transverse superficiel du périnée
3 - graisse de la fosse ischio-rectale droite. La gauche a été évidée.
4 - sphincter externe couche profonde
5 - sphincter externe couche superficielle
6 - sphincter externe couche sous-cutanée
7 - raphé ano-coccygien
8 - muscle levator ani dans le fond de la fosse ischio-rectale gauche
9 - nerf pudendal
10 - muscle transverse superficiel du périnée
11 - noyau fibreux central du périnée

Le muscle releveur de l'anus (m levator ani)

Strié lui aussi, est le deuxième constituant. Les contingents ilio et ischio-rétro-rectaux vont tirer vers le haut et l'avant, fermant le cap anal et tronçonnant le bol fécal.

Certaines fibres pubo et ilio-pré-rectales viennent former le muscle pré-rectal de Henle déjà décrit par Holl sous le nom de m sustentator recti.

En arrière, des fibres décrites par Treitz, recto-coccygiennes, constituent le m. retractor ani.

Enfin, certaines fibres toutes inférieures - sur lesquelles Shafik a récemment insisté - naissent du noyau fibreux central du périnée, entourent le sphincter strié par l'arrière, se prolongeant, chez l'homme seulement, par des fibres recto-urétrales.

À la jonction recto-anale, les fibres du m. levator ani s'intriquent avec la couche musculaire lisse externe de la paroi rectale, surtout en avant et sur les côtés, pour constituer l'arcade de Laimer.

Les trois contingents sont innervés par leur face pelvienne à partir de S3, accessoirement de S4. Ils se contractent successivement, assurant la progression du bol fécal et, à l'image d'une serpillière que l'on tord, l'étanchéité du canal anal.

fig. 6 - Structure musculaire du levator ani.
Vue latérale gauche.
V : face ventrale
Cr : face craniale
R : Ampoule rectale
Cx : coccyx

1 et 1' - faisceaux ilio et ischio retro-rectaux .
2 - arcade de Laimer
3 - fibres pré-rectales de Holl
4 - fibres inférieures nées du noyau fibreux central
5 - noyau fibreux central du périnée
6 - sphincter externe strié
7 - raphé ano-coccygien
8 - fibres recto-coccygiennes de Treitz
9 - bol fécal

fig. 7 - Structure musculaire lisse pariétale.
Coupe frontale. Vue ventrale.
D : face latérale droite
Cr : face craniale
R : ampoule rectale

1 - les 3 couches de fibres musculaires lisses longitudinales
2 - couche musculaire lisse circulaire
3 - couche longitudinale superficielle noyée dans l'arcade de Laimer
4 - muscle levator ani
5 - arcade de Laimer
6 - plexus veineux hémorroïdaux internes
7 - fibres du levator ani mêlées au sphincter externe
8 - couche longitudinale profonde, réfléchie pour donner le ligament de Parks
9 - fascia péri-anal de Morgan
10 - muscle corrugator cutis ani, expansion de la couche longitudinale moyenne
11 - ligne ano-cutanée de Hermann
12 - plexus veineux hémorroïdaux externes
13 - sphincter externe strié avec ses 3 couches
14 - colonnes de Morgagni et lacis veineux sous-muqueux
15 - valvules de Morgagni
16 - sphincter interne lisse

La musculature pariétale du rectum

C'est le troisième constituant. Il s'agit de fibres lisses, circulaires et longitudinales. Sur une coupe frontale la couche musculaire circulaire, interne, s'épaissit pour former le sphincter interne (m. sphincter ani internus).

La couche longitudinale, externe, est constituée par trois types de fibres que Roux avait déjà bien individualisées :

• Les fibres les plus internes soulèvent la muqueuse anale pour y former l'armature des colonnes de Morgagni. Certaines amarrent la ligne pectinée et forment un lit pour les plexus veineux hémorroïdaux internes. Elles sont décrites sous le nom de ligament de Parks dont l'effondrement, l'arrachement, explique le prolapsus hémorroïdaire ;
• Les fibres moyennes traversent les trois faisceaux du sphincter strié et s'étalent à la face profonde de la peau de la marge de l'anus ; sous le nom de m. corrugator cutis ani, ce véritable muscle peaucier « frippe » la peau et « module le pet » ; Ces fibres en éventail constituent un septum latéral décrit sous le nom de fascia péri-anal de Morgan qui séparent les faisceaux sous-cutané et profond du sphincter externe, et rejoint en avant le noyau fibreux central du périnée ;
• Les fibres externes s'arrêtent en regard de l'ancrage des fibres striées du m. levator ani, participant à l'épaissement qu'est l'arcade de Laimer.

L'électromyographie permet d'approcher la valeur fonctionnelle de chacun de ces constituants musculaires, lisses ou striés.

Espaces celluleux

Entre ces différentes couches musculaires entre elles, et par rapport au revêtement cutanéo-muqueux en dedans, et aux parois pelviennes en dehors, des espaces celluleux ou cellulo-graisseux ont été décrits. Certains, virtuels à l'état normal, n'apparaissent que lors des phénomènes infectieux ou de leur extension :

• L'espace péri-anal sous-cutané est limité par la jonction cutanéo-muqueuse de la marge de l'anus et le tiers inférieur du canal anal en dedans, le fascia de Morgan en dehors et les fibres réfléchies du ligament de Parks en haut. Il correspond aux faisceaux profond et moyen du sphincter externe, aux plexus veineux hémorroïdaux externes et aux glandes circum anales de Gay. Limité et clos assez hermétiquement, les abcès qui s'y collectent sont rapidement très douloureux ;
• L'espace inter-sphinctérien se situe, pour Eisenhammer, entre le sphincter interne en haut et le faisceau profond du sphincter externe en bas. Vers le haut et le dehors cet espace communique avec les espaces qui séparent les couches de fibres longitudinales de la paroi rectale, entre lesquelles certains abcès peuvent fuser ;
• L'espace circumanal sous-muqueux est limité par la muqueuse des deux tiers supérieurs du canal anal en dedans, les fibres réfléchies du ligament de Parks en bas, et le sphincter interne en dehors ; il est le siège des glandes de Hermann et Desfosses, des plexus veineux hémorroïdaux internes et des artérioles et lymphatiques sous-muqueux ;
• La fosse ischio-rectale est comblée de tissu graisseux ; elle est limitée par la peau en bas, le sphincter externe en dedans, le m. levator ani en haut et la tubérosité ischiatique avec le repli falciforme du ligament sacro-tubéral (canal d'Alcock) en dehors. Les vaisseaux et nerfs pudendaux y cheminent ;
• L'espace du releveur a été individualisé par Courtney dans l'épaisseur du m. levator ani ; il peut permettre à certaines collections abcédées de s'étendre latéralement et en arrière de la jonction ano-rectale, voire du côté contro-latéral ;
• L'espace pelvi-sous-péritonéal n'a que de lointains rapports avec le canal anal ; il est fermé en dedans par la lame hypogastrique pubo-sacrée qui contient les vaisseaux hémorroïdaux moyens, l'uretère et les nerfs du plexus hypogastrique inférieur ;
• L'espace péri-rectal est situé entre la celluleuse péri-rectale en dedans et la lame hypogastrique en dehors ; il correspond à la loge péri-rectale.

fig. 8 -Les espaces celluleux péri-ano-rectaux.
Coupe frontale. Vue ventrale.
Les fibres et faisceaux musculaires ont été dilacérés pour mieux individualiser
certains espaces celluleux normalement virtuels.

G : face latérale gauche
Cr : face craniale
R : ampoule rectale
Is : tubérosité ischiatique

1 - espace péri-anal sous-cutané
2 - espace inter-sphinctérien
3 - espace circum anal sous-muqueux
4 - fosse ischio-anale
5 - espace péri-sous-sphinctérien postérieur
6 - espace du releveur de Courtney
7 - espace pelvi-sous-péritonéal
8 - espace péri-rectal
9 - lame hypogastrique

Vascularisation

Les artères

Les artères hémorroïdales inférieures (art. rectales inferiores) sont variables ; branches de l'artère pudendale (art. pudenda interna), constantes, elles sont parfois au nombre de deux, d'un seul voire des deux côtés.
Les artères hémorroïdales moyennes (art. rectales mediae) sont inconstantes et de faible calibre, expliquant l'hypovascularisation de la jonction recto-anale. Ce sont des branches de l'artère hypogastrique (art. iliaca interna).

Les veines

Elles tirent leur intérêt de l'importance et de la fréquence de la pathologie hémorroïdaire. Trois arcs veineux circum et trans-sphinctériens externe drainent les plexus hémorroïdaux dont les supérieurs sont maintenus par les fibres du ligament de Parks dont l'effondrement entraîne la ptose et le prolapsus hémorroïdaire.

Trois types de drainage veineux sont décrits, un iliaque interne sus-levatorien, un second pudendal sous-levatorien et un troisième iliaque externe par les veines honteuses externes (v. pudendae externae), la crosse de la saphène (v. saphena magna) et la veine fémorale (v. femoralis).

Les lymphatiques

Qu'ils soient muqueux, sous-muqueux ou musculaires, les lymphatiques font relais dans le trigone fémoral, le long du pédicule pudendal, puis le long du pédicule hypogastrique et, plus haut, vers les ganglions de la fourche aortique.

fig. 9 -Vascularisation du canal anal.
Coupe frontale. Vue ventrale
D : face droite
Cr : face craniale
S : sacrum
Il : ilion
Is : ischion

1 - muscle piriforme
2 - nerf ischiatique
3 - nerf pudendal à son émergence de la cavité pelvienne avec le tronc ischiatico-honteux
4 - ligament sacro-spinal (petit ligament sacro-sciatique)
5 - nerf pudendal avec l'artère pudendale lors de la rentrée dans le pelvis
6 - artère hémorroïdale moyenne
7 - nerf pudendal et artère pudendale dans le canal d'Alcock (repli falciforme du grand ligament sacro-sciatique)
8 - artère hémorroïdale inférieure
9 - crosse de la saphène interne et relais lymphatique du trigone fémoral
10 - plexus hémorroïdaux externes
11 - sphincter externe avec les 3 arcs veineux
12 - plexus hémorroïdaux internes
13 - veine pudendale et relais lymphatique pudendal
14 - muscle levator ani
15 - muscle obturateur interne
16 - drainage veineux et lymphatique hémorroïdal moyen sus- levatorien
17 - uretère gauche
18 - lame hypogastrique gauche qui soutend le cul de sac péritonéal.

Innervation

Complexe et intriquée, somatique et splanchnique, elle est également un point particulier de cette jonction recto-anale.

Les nerfs somatiques

Sur une vue du périnée postérieur on aperçoit le nerf pudendal (n. pudendus) issu de S3 S4 qui donne des rameaux moteurs pour le sphincter strié et des rameaux sensitifs cutanés.

Certaines branches sensitives viennent également du nerf petit sciatique (n. cutaneus femoris posterior) traversant parfois le ligament sacro-tubérositaire. Enfin les rameaux sacro-coccygiens issus de S5 et CX (n. ano coccygeus) décrits par Morestin prennent en charge la région rétro-anale ; l'étirement répété de ces rameaux, lors des efforts de poussée chez certains patients constipés chroniques, explique les phénomènes de dégénérescence nerveuse observés histologiquement.

Les dermatomes radiculaires donnent une image en cible péri-anale.

Sur une coupe sagittale médiane du petit bassin le nerf du m. levator ani issu de S3 principalement aborde le muscle par sa face pelvienne.

Le plexus pudendal, issu de S3 et S4, sort temporairement de la cavité pelvienne par la portion sous-pyramidale de la grande échancrure sciatique -premier site d'éventuelles compressions ; les névralgies anales s'accompagnent alors de sciatalgies.

Le nerf pudendal repénètre dans la région périnéale par la petite échancrure sciatique, sous le ligament sacro-épineux, au-dessus de l'obturateur interne - deuxième site de compressions possibles, avec une variante quand le rameau anal naît isolément, précocement, et perfore le petit ligament sacro-sciatique - ; les névralgies périnéales postérieures, anales pures, ne s'accompagnent plus de sciatalgies.

Le nerf pudendal chemine ensuite dans le repli falciforme du grand ligament sacro-tubérositaire (canal d'Alcock) qu'il peut parfois perforer - troisième site de compressions éventuelles -; les névralgies sont alors antérieures, génito-urinaires.

fig. 10 -Vue du périnée postérieur. Territoires sensitifs et moteurs.
V : face ventrale
D : face latérale droite

rameaux moteurs rameaux sensitifs
Dermatomes radiculaires coccygiens (Cx) et sacrés (S5,S4,S3,S2)
1 - muscle transverse du périnée
2 - nerf pudendal
3 - rameaux périnéaux du nerf cutané fémoral postérieur (nerf petit sciatique)
4 - ligament sacro-tubérositaire (grand ligament sacro-sicatique)
5 - sphincter externe strié
6 - nerf de Morestin

fig. 11 -Les sites de compressions nerveuses des nerfs du périnée postérieur.
Coupe sagittale médiane.
V : face ventrale
Cr : face craniale S1, S2, S3, S4, S5, Cx : racines nerveuses sacro-coccygiennes

rameaux moteurs rameaux sensitifs

1 - nerf ischiatique
2 - nerf du muscle levator ani
3 - nerf pudendal
a - site de compression de l'émergence pelvienne
4 - nerf de Morestin
5 - branches anales du nerf pudendal
5'- variante avec l'origine trans-ligamentaire de ces branches
b - site de compression à la rentrée pelvienne
6 - nerf pudendal dans le canal d'Alcock
6'- variante avec trajet trans-ligamentaire
c - site de compression dans le canal d'Alcock
7 - branches ventrales périnéales antérieures du nerf pudendal

Les nerfs splanchniques

Végétatifs, ils sont issus du plexus hypogastrique inférieur (plexus hypogastricus pelvinus) où confluent les afférences orthosympathiques venues par les chaînes latéro-vertébrales lombaires et sacrées, et les afférences parasympathiques issues des centres intra-axiaux médullaires sacrés S2S3S4 venues par les nerfs érecteurs d'Eckardt (n. erigentes).

Entre les deux couches musculaires lisses pariétales circulaires et longitudinales, Auerbach a décrit des petits ganglions (plexus myentericus) et Meissner, dans la sous-muqueuse, a fait de même (plexus sub mucosa). Ces formations ne se rencontrent guère en-dessous la ligne pectinée recto-anale mais elles expliquent l'effet nexus intra-pariétal qui persiste après lésion médullaire et disparaît dans l'aganglionnose de la maladie d'Hirschsprung ou dans certaines recto-colites ulcéro-hémorragiques.

Les voies et centres nerveux médullaires

Sous l'angle des sensibilités

La sensibilité somatique extéroceptive et nociceptive permet la discrimination de la nature du contenu recto-anal, liquide, gazeux ou solide. Elle rejoint la moëlle sacrée et de là sera à l'origine du réflexe recto-anal inhibiteur qui entraîne l'ouverture du sphincter interne lisse, en contraction permanente. Cette sensibilité va rejoindre les centres supérieurs évoqués en fin de chapitre.

La sensibilité proprioceptive consciente et inconsciente du m. levator ani et du sphincter strié rejoint également la moëlle sacrée ; elle est à l'origine de certains réflexes de protection mais aussi de la prise de conscience et de la mémorisation fécale dans les centres supérieurs.

Les sensibilités viscéroceptives, splanchniques, sont essentiellement orthosympathiques rejoignant la chaîne latéro-vertébrale et les centres médullaires de L2 à CX.

Sous l'angle des motricités

La somato-motricité volontaire dépend de la voie cortico-spinale, pyramidale, entraînant la contraction du sphincter strié et celle du m. levator ani, contraction qui ne dure guère plus d'une minute.

La viscéro-motricité est double. En dehors de l'effet nexus - contraction de proche en proche des fibres lisses né sur place et déjà évoqué, - elle est orthosympathique, inhibitrice pour les fibres lisses pariétales mais facilitatrice pour le sphincter lisse en contraction permanente ; elle est parasympathique, excitatrice pour les fibres lisses pariétales et inhibitrice pour le sphincter lisse.

fig. 12 -Voies et centres nerveux médullaires du canal anal.
rameaux moteurs rameaux sensitifs
n : nexus
LV : chaîne orthosympathique latéro-vertébrale
H : plexus hypogastrique pelvien
L2, S2, Cx : niveaux des myélomères lombo-sacro-coccygiens

A : Voies sensitives

• en violet la sensibilité viscéroceptive orthosympathique
• en vert la sensibilité somatique proprioceptive consciente et inconsciente
• en bleu la sensibillité somatique extéroceptive et nociceptive.

B : Voies motrices

• en rouge la somato-motricité volontaire
• en vert la viscéro-motricité parasympathique
• en violet la viscéro-motricité orthosympathique.

Les centres supérieurs

Encore peu précisés, ils siègent au niveau du tronc cérébral où la réticulée joue un rôle important dans le contrôle des afférences et dans celui des réponses motrices expliquant l'incontinence des patients victimes d'une hémorragie du tronc cérébral.

Au niveau diencéphalique, le relais thalamique permet, après filtration sélective, la projection corticale vers les aires de la somesthésie générale, celles du schéma corporel, mais aussi l'organisation du schéma praxique moteur avec une mémoire fécale et l'intégration de la posture et de l'habitude défécatoires, autant de gestes que le jeune enfant va devoir contrôler et que le sujet âgé victime d'un ramollissement cérébral va perdre.