Genou
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Cinésio Mr Dessouter 22/01/07 8h-12h Articulation du genou Généralités Articulation intermédiaire du genou. Constituée de 2 systèmes articulaire dans la même enceinte anatomique : - l’articulation fémoro-patellaire qui fait partie de l’appareil extenseur du genou - le système fémoro-tibial constitué de 2 zones distinctes (condyle interne s’articule avec glène interne idem à l’extérieure) 2 degrés de liberté (flexion/extension, rotation du tibia sous le fémur quand genou fléchi). Articulation qui travaille surtout en compression due à : - pesanteur - énergie cinétique du pas précédent (marche) ou de la foulée précédente (en course contrainte = 7 fois le poids du corps). Le système représente le plus d’arthrose mais 2ème zone opérée (après la hanche) car plus complexe. Prothèse difficile car l’articulation doit être très mobile et très stable. La stabilité est due au système musculo-ligamentaire, le système ligamentaire participe aussi à la mobilité. I. Rappels anatomiques 1) Articulation fémoro-patellaire Trochlée fémorale, une gorge avec 2 versants, lèvre externe + saillante que l’interne : 5mm de décalage en vue supérieur +++ Rotule inversement conformée. 2) Articulation fémoro-condylienne a) Condyles fémoraux Déjetés en arrière par rapport à la diaphyse fémorale : facilite le flexion/extension. La courbure des condyles n’est pas uniforme : le rayon de courbure est plus petit à la partie postérieure. Les grands axes ne sont pas parallèles mais obliques vers l’avant : le condyle interne est plus oblique. Les faces inférieures et postérieures sont encroûtées de cartilage. b) Extrémité supérieure du tibia La face supérieure est oblique vers l’arrière avec une angulation de 6°, c’est un élèment de tension pour le ligament croisé antérieur (LCA). 2 surfaces articulaires = glènes tibiale qui présentent à leur partie médiale une excroissance = épines tibiale . Elles délimitent les zones pré-spinale et rétro-spinale. Axes non parallèles avec la même divergence que pour les condyles. Glène interne concave vers le haut dans le plan sagittal et frontal (mauvaise congruence condyle-glène. Glène externe concave vers le haut dans le plan frontal et convexe vers le haut dans le plan sagittal (aucune congruence). Binômes Léa et Violaine & Amélie et Flo 1/11 Cinésio Mr Dessouter 22/01/07 8h-12h D’un point de vue osseux le compartiment interne = stabilité, compartiment externe= mobilité. 2 ménisques pour augmenter la congruence = 2 fibro-cartilages triangulaires à la coupe : face supérieure s’articule avec le condyle, la face inférieure avec la glène tibiale et la face périphérique en relation avec la capsule = mur méniscal (seul endroit de vascularisation). Les ménisques s’insèrent par leur 2 extrémités sur les glènes tibiales (2 point fixes par ménisque) : leur corps se déplacent et se déforment lors de la flexion/extension. Le ménisque interne est ouvert en forme de C et le ménisque externe est fermé en forme de O. Les ménisques ont des relations avec les éléments adjacents permettant de comprendre leur mouvements . Au niveau des 2 ménisques : - relation avec la capsule - ligament transverse = ligament jugal relié à la face postérieure de la rotule par le ligament adipeux ( intracapsulaire) - ligament ménisco rotulien intra capsulaire reliant les faces latérales de la rotule aux cornes antérieures. Au niveau du ménisque interne : - relation entre LLI et partie postérieure du ménisque - fibres postérieures du ½ membraneux se terminent sur la partie postérieure du ménisque interne => LLI+ ½ membraneux+ ménisque postérieur = point d’angle postéro-interne (PAPI) - insertion du LCA au niveau de la corne antérieure Au niveau du ménisque externe : - muscle poplité sur la partie postérieure - ligament ménisco-fémoral relie partie postérieure du ménisque externe au ligament croisé postérieur (LCP) 3) Capsule Au niveau rotulien elle s’insère autour de la surface articulaire. Au niveau tibiale elle s’insère au pourtour du système des glènes. Au niveau fémoral : - face antérieure s’insère à distance (au dessus) de la trochlée avec replis capsulaires = cul de sac sous quadricipital. Insertion du muscle articulaire du genou = muscle sous crural qui tracte les replis capsulaire vers le haut lors de la contraction . - face latérales insertion près des surfaces articulaires. - Face postérieure insertion près des surfaces articulaires. La capsule est renforcée par les muscles gastrocnémiens. Capsule postérieure + gastroc = coque condylienne. Liquide synovial de la capsule se déplace en avant en extension, en arrière en flexion, en position intermédiaire on a un volume max = position de 1/2flexion, c’est une mauvaise position car tous les ligaments sont détendus. 4) Ligaments a) Ailerons patellaire (extracapsulaires) S’insèrent sur les bords latéraux de la rotule. Triangulaires à base antérieure. Terminaison sur tubercule condylien. L’interne et plus épais que l’externe +++ Binômes Léa et Violaine & Amélie et Flo 2/11 Cinésio Mr Dessouter 22/01/07 8h-12h Permettent de maintenir la rotule aux condyles. b) Système périphérique (relie le fémur à la jambe) LLI très adhérent à la capsule +++ - s’insère au niveau du tubercule condylien interne - oblique en bas et en avant - terminaison en arrière des muscles de la patte d’oie - la partie profonde s’insère sur le ménisque interne Dans le plan sagittal : - mis en tension en extension du genou - en flexion entre 5 et 90° il est relâché - flexion supérieure à 90° il se retend Dans le plan frontal il est tendu en valgus de jambe Il est tendu en rotation externe tibiale (tubérosité tibiale antérieure (TTA) va vers l’extérieur) LLE (non adhérent à la capsule) - insertion sur tubercule du condyle externe - oblique en bas et en arrière - terminaison sur tête fibulaire - tendu en extension - détendu entre 5 et 90° de flexion - tendu au dessus de 90° - contrôle le varus dans le plan frontal - tendu en rotation externe tibiale dans le plan horizontal (tête fibulaire recule). => le système périphérique est tendu en RE tibiale c) Pivot central (intracapsulaire) +++ Les ligaments se décrivent en partant du tibia Ligament croisé antéro-externe LCAE - insertion partie antérieure de surface pré spinal intriqué avec le ménisque interne - en haut en dehors en arrière - terminaison partie postérieure de la face centrale du condyle externe - fibres torsadées sur elle-mêmes - tendu en extension - détendu entre 5 et 90° de flexion - tendu au dessus de 90° - tendu en RI tibiale (TTA vers l’intérieur) - contrôle le tiroir antérieur du tibia, le tibia se décale vers l’avant par rapport au fémur fixe - sollicité quand le quadriceps se contracte - les IJ le protège en faisant reculer le tibia Ligament croisé postéro-interne LCPI - insertion en rétro spinal - oblique haut dedans avant - terminaison partie antérieure face centrale du condyle interne - fibres torsadées Les 2 LC sont croisés dans le plan sagittal et frontal mais parallèles en vue supérieure - tendu en extension - détendu entre 5 et 90° de flexion - tendu au dessus de 90° Binômes Léa et Violaine & Amélie et Flo 3/11 Cinésio Mr Dessouter 22/01/07 8h-12h - tendu en RI tibiale (TTA vers l’intérieur) - tendu avec le tiroir postérieur, les IJ le mettent en tension et le quadriceps le détend Les 2 LC sont tendus en RI, si on considère un seul ligament les insertions se rapprochent donc le ligament se détend en RI mais comme les LC sont côte à côte ils s ‘enroulent l’un par rapport à l’autre ce qui les mets en tension. 5) Système musculaire Permet de mobiliser les articulations et stabiliser le genou. La majorité des muscles sont poly articulaires : - avec la hanche : quadriceps (droit fémoral), IJ, sartorius, gracile, TFL. - Avec le genou : gastroc Seul monoarticulaire : muscle poplité Binômes Léa et Violaine & Amélie et Flo 4/11 Cinésio Mr Dessouter 22/01/07 8h-12h III/ Physiologie articulaire. 1. Position de référence. - La position d’étude est la position anatomique. - Le plan sagittal = fémur à l’aplomb du tibia. - Le plan frontal = valgus physiologique du genou. La diaphyse fémorale est oblique en haut et en dehors, le segment jambier lui st vertical. L’axe mécanique du membre < est vertical et passe par le centre de la coxo-fémorale, l’articulation du genou et la cheville. Le valgus physiologique est du au col fémoral et est de 5-6° (Rq: il n’est visible que sur les radio). - Le valgus morphologique correspond aux mbres < en « X ». - Le genou se comporte comme une bicondylienne ( à 2° de liberté). A. 1er degré de liberté: - Dans un plan sagittal, autour d’axes frontaux. - Les axes présentent une grande dispersion; roulement + glissement. - Pendant le mvt les axes se positionnent sur une spirale. La spirale n’est pas exactement identique en interne et en externe. mvt de flexion: - porte l’extrémité de la jambe vers l’arrière. - Amplitude de flexion varie en fonction de la position de la hanche: - hanche fléchit: _ en actif: 130/140° _ en passif: 160°, il y a contact talon-fesse. - en rectitude de hanche: _ en actif: 120° _ en passif:130° (Rq: les femmes de 20/25 ans arrivent en passif et avec la hanche tendus à faire « talonfesses » alors que pour les hommes c’est plus difficile…) - Limites: - hanche tendu: .système musculaire ant: le droit fémoral - hanche fléchit: .contact des masses musculaires post: I.J. avec les muscles du mollet .Système capsulaire antérieur avec les ligaments périphérique et pivot central) .contact osseux entre talon et tubérosité ischiatique - Muscles moteurs: -système principal: les I.J. (= 3 muscles: le semi-tendineux, le semi- membraneux, et le biceps fémorale avec sa courte et longue portion). - les jumeaux = gastrocnémiens - le muscle poplité - le sartorius, le gracile, le TFL. mvt d’extension: - porte le tibia en avant Binômes Léa et Violaine & Amélie et Flo 5/11 Cinésio Mr Dessouter 22/01/07 8h-12h - Amplitude de 0° normalement, mais si le sujet est laxe, il peut avoir une petite extension qui ne doit pas être > à 10° = c’est un RECURVATUM de genou ( en principe le même des deux côtés). Cette laxité entraîne des problèmes de stabilité. - Limites: - hanche fléchit: tension des I.J. ( muscles post) - si pointe de pieds relevé: limite musculaire par triceps/jumeaux, et le plan fibreux post avec les lig périph et le pivot central. - Rq: les filles touchent plus facilement leur pointes de pieds en position « genou tendu » maistrance un mauvais exercice car il met beaucoup de pressions sur les disques intervertébraux. - les muscles moteurs: - le quadriceps surtout, - et le TFL. B. 2ème degré de liberté : =Mouvements de rotations dans un plan horizontal selon un axe verticale situé au niveau de l’épine tibiale interne (pas centré au niveau du genou). Ce 2ème degré de liberté existe seulement en position « genou fléchit » entre 5 et 90°. Dans les positons extrêmes les ligaments sont tendus, donc ils empêchent les rotations. 1 RE du genou = RE tibiale = RI fémorale : RE tibiale en CCO : c’est le tibia qui bouge par rapport au fémur. Or la plupart du temps on est en CCF, le tibia est fixe : on a donc de la RI fémorale RE tibial : la TTA se déplace vers le dehors, la tête du péroné (=fibula) recule. - Amplitude : 40° (théoriquement) - Limites : muscles antagonistes Ligaments latéraux : LLE et LLI (LLE : oblique en bas et en arrière, et la tête du péroné recule, ce qui tend le LLE. ) ( LLI : oblique en bas et en avant, et la pâte d’oie avance, ce qui tend le LLI) - muscles moteurs : biceps fémoral et le TFL (tenseur de fascia lata) capables de contrôler la RI tibiale. 2 RI du genou = RI tibiale (en CCO) = RE fémorale (en CCF) : =Amène la TTA vers le dedans. - Amplitude : 25° en théorie Toujours moins de RI que de RE - Limites : muscles antagonistes ( TFL et biceps) et le pivot central ( car enroulement du LCP et du LCA l’un par rapport à l’autre ). - Muscles moteurs : muscle de la patte d’oie (=sartorius, gracile, semi-tendineux); semimembraneux; poplité. contrôle le RE Binômes Léa et Violaine & Amélie et Flo 6/11 Cinésio Mr Dessouter 22/01/07 8h-12h Remarque générale sur les mouvements de rotations : Lorsque l’on recherche les amplitudes de la rotation volontaire on se place à 90° de flexion. La RE est supérieur à la RI. Mais vers 90° les ligaments commencent à se retendre. Donc on cherche les rotations pour des degrés de flexion différents (entre 5 et 90°: souvent 30, 45 et 60°), et on regarde si les amplitudes sont majorées ou non (par rapport à celles trouvées à 90° de flexion). Au alentour de 45° -60° les amplitudes sont maximales. Plus il y a de rotations, plus le genoux est instable. Donc le genou est moins stable vers 45-60° de flexion. Autres mouvements de rotation : la rotation automatique. Qui n’est pas due à la loi de Mac Connail Se réalise en même temps que le mouvement de flexion extension Lors de la flexion en a de la RI tibiale, et lors de l’extension on a de la RE tibiale due à la forme des condyles. Quand les 2 degrés de liberté s’associent il y a un 3ème plan qui apparaît suivant la loi de Mac Connail Mouvement dans le plan frontal flexion + RI (volontaire) petit mouvement de varus apparaît extension + RE (volontaire) petit mouvement de valgus apparaît Donc un genou bouge dans les 3 plans de l’espace! Rq: Les prothèses charnières permettent que des mouvements de flexion extension de 0 à 90°. Rare maintenant, uniquement quand c’est trop abîmé. Pour les prothèses compartimentales on enlève que la partie abîmée. 4. Position de fonction / position d’immobilisation : Position de fonction = genou fléchit de 5-10°. Car pendant la marche le genou ne passe jamais en extension. Position d’immobilisation est différente selon le problème : Pour tout ce qui n’est pas ligamentaire, immobilisation en rectitude car ligaments tendus Lors de problèmes ligamentaires (entorse), immobilisation en légère flexion dans 1 premier temps pour permettre leur cicatrisation (rq: ainsi ils sont un peu détendu). Binômes Léa et Violaine & Amélie et Flo 7/11 Cinésio Mr Dessouter 22/01/07 8h-12h Inconvénient: le ligament peut cicatriser en position courte (=rétraction), ce qui va poser problème pour l’extension et flexion supérieur à 90°. IV- mécanisme de la flexion extension : 1. mouvements de la rotule : - lors de mvt de flexion, en parant de la rectitude: - la patella va descendre et reculer: elle va décrire un arc de cercle Translation circonférentielle. Celle-ci est permise si les replis capsulo-ligamentaires sus-patellaires veulent bien se laisser déplisser. Le non dépliement de ce replis capsulaire est la 1ère pathos touchant ce mvt, utilisation de massages. - de la flexion vers l’extension: Translation circonférentielle. Les cul-de-sacs sont tirés vers le haut par la contraction des muscles articulaires du genou ( petits muscles, fsx individualisés du quadriceps). Csq pratique: mobilisation verticale de la rotule. Rq: De l’extension à la flexion, ce n’est pas l’ensemble de la surface articulaire de la patella qui est en contact avec la trochlée ms seulement une partie qui change en fonction du mvt. 2. Mvts des condyles/glènes en CCF. - CCF car le genou travaille le plus set ainsi et c’est plus facile!! - De l’extension à la flexion: - mvt qui s’effectue de l vers l’arrière - axe de mvt sur une spirale: roulement + glissement - forme des spirales en dds et en dhs donc le roulement et le glissement sont entre le condyle int et ext. - surface convexe bouge par rapport à surface concave: - roulement dans le même sens: partit ant qui roule, puis post de l’avt vers l’arrière. - le glissement se réalise en sens opposé: les condyles glissent de l’arrière vers l’avt. le fémur avance par rapport au tibia ou l’inverse. - au départ que du roulement, 20 1er degré pour le condyle interne et 25 1er degré pour l’ext. Jusqu’à 130°, les deux mvts se réalisent de manière synchrone, puis à partir de 130°, il n’y a plus que du glissement. 1er modèle mécanique: - une surface horiz = plateau tibiaux - deux roues = les condyles - un essieux = zone entre les deux condyles. Binômes Léa et Violaine & Amélie et Flo 8/11 Cinésio Mr Dessouter 22/01/07 8h-12h - ATTENTION: si que du roulement, les deux roues vont tomber du plateau horizontal (à 20/30° de flexion). Il y a des vièles ( pièces métalliques reliant deux élément dont l’un est mobile) qui empêchent ce phénomène: la vièle empêche la chute de la roue en la tirant vers l’avt. Les vièles sont représentées par deux lig: - pour le condyle ext: le LCA - pour le ’’ int: le LLI Ces deux lig tractent le fémur en avt. Si le croisé ant (set lui) cesse, le glissement ne se réalise pas correctement. - De la flexion à l’extension: - les condyles glissent vers l’arrière - deux lig servent de vièle: - le LCP pour le condyle int - le LLE pour le condyle ext 3. Mouvements des ménisques : - Les ménisques ont tendance : - A ce déformer pendant les mouvements de flexion / extension parce qu’il n’y a que les 2 extrémités qui sont solidaires au tibia. - A se déplacer d’avant en arrière suivant les points de contacts entre condyles et glène. En extension le point de contact est antérieur donc les ménisques vont vers l’avant. En flexion les ménisques ont tendance à reculer, avec contact postérieur. - Pour passer d’une extension à une flexion complète le ménisque externe se déplace double par rapport au ménisque interne. (6mm pour l’interne et 12mm pour l’externe) du Les éléments qui font bouger les ménisques : Lors de l’extension: la rotule (= patella) ascensionne ce qui met en tension les ligaments ménisco-rotuliens, qui vont alors tracter la partie antérieur des ménisques, de même mise en tension du ligament adipeux et ligament transverse Comme la rotule ascensionne tous les ligaments qui relient rotule et ménisque vont tirer la partie antérieur du ménisque. La partie postérieur est tractée vers l’avant par le LLI (lig latéral interne) pour le ménisque interne et par le lig croisé postérieur (LCP) pour le ménisque externe. (En extension le LCP est tendu et met en tension le ligament ménisco-fémoral qui tire le ménisque vers l’avant) Lors de la flexion, les ménisques reculent -Pour le ménisque interne, intervention de 2 éléments : le semi-membraneux s’insère sur la corne postérieur donc tire le ménisque vers l’arrière quand il se contracte. LCA (lig croisé anté) tendu lorsque flexion supérieur à 90° et tracte le ménisque postérieurement. -Au niveau du ménisque externe c’est le muscle poplité. Binômes Léa et Violaine & Amélie et Flo 9/11 Cinésio Mr Dessouter 22/01/07 8h-12h Intérêt d’avoir des ménisques : Permet de rétablir 1 certaine congruence, donc une meilleur répartition des contraintes et des pressions. Avec les ménisques ça double la surface d’appui quelque soit la position de flexion/extension. Si on enlève un bout de ménisque, il y a augmentation des contraintes, ce qui favorise le développement d’ arthrose. ( Rq: on utilise le rodage articulaire pour aplanir la zone lésée, sinon on réalise une intervention chirurgicale). Assure une meilleur stabilité du genou. 4. Rotation automatique osseuse : +++ - En extension : la tubérosité tibiale antérieur (TTA) est soit a l’aplomb de la rotule soit à l’extérieur. - En flexion : la TTA est en dedans (lorsqu’elle est a l’aplomb en extension) ou à l’aplomb (lorsqu’elle est à l’extérieur en extension) le tibia a tourné sur lui-même. En flexion le tibia tourne légèrement en rotation interne (RI). En extension il tourne en rotation externe (RE). (Ext.Rot.Ext.) Ces mouvements de rotations sont dus à la forme des condyles : dans le plan sagittal, le condyle interne à un diamètre inférieur au condyle externe. Donc l’ensemble du système à la forme d’un cône. Vue sup des plateaux tibiaux avec mvts des condyles fémoraux: Binômes Léa et Violaine & Amélie et Flo 10/11 Cinésio Mr Dessouter 22/01/07 8h-12h Quand l’ensemble roule vers l’avant, le condyle interne recule moins que le condyle externe. Le cône permet d’expliquer que pour le compartiment interne le roulement pur est de 20° et de 25° pour le compartiment externe. Quand le tronc du cône roule le condyle externe est postérieur par rapport au condyle interne il y a donc un RE fémorale, ce qui équivaut à une RI tibiale. Donc lors de la flexion on a une RI tibiale = RE fémorale lors de l’extension on a une RE tibiale = RI fémorale ( le condyle ext roule plus donc il est en ait du condyle int). Binômes Léa et Violaine & Amélie et Flo 11/11
