Biomécanique de l`épaule/ceinture scapulaire

Biomécanique de
l’épaule/ceinture scapulaire
Mathieu Tits
Introduction
• Mbr sup organisé fonctionnellement autour
de la position de la main  permettre la
fonction
• Le complexe de l’épaule travail de concert
avec le coude, l’avt-bras et la main
• 5 art du complexe de l’épaule: rôle
essentiel dans la position finale de la main
Ceinture scapulaire
Biomechanics of the shoulder: Zuckerman et al
Introduction
• Particularité complexe de l’épaule:
– Art avec la plus grande mobilité dans les 3
plans
– >< stabilité
 Basé sur interaction de multiple structures
réagissant aux stimuli mécaniques, de
manière coordonnée et simultanée
Rappel anatomique
3 structures osseuses :
- Clavicule
- Scapula
- Tête humérale
Introduction
Complexe articulaire
5 articulations
– 3 vraies:
• Scapulo-humérale+++
• Sterno-costo-claviculaire
• Acromio-claviculaire
– 2 espaces de glissement :
• Scapulo-thoracique
• Sous acromio-deltoïdien
•
•
•
•
•
•
Amplitude dans
l’épaule
Flexion: 170°-180°, extension: 40°-
50°.
Abduction: 160°-180°, adduction: 30°.
Rotation interne: 100°.
Rotation externe: 70°-80°.
Circumduction.
Antépulsion, rétropulsion.
Articulation scapulo-humérale
• Art sphérique entre
glène et tête humérale
• Surfaces art peu
emboitée
• Bourrelet glénoïdien :
– fibrocartilage
–  congruence art
– Rapport avec lg portion
du biceps
• 30% de la surface art de
la tête huméral utilisée
par la glène
Art scapulo-humérale
• Moyens d’union:
– Capsule articulaire:
• Bourrelet, cavité glénoïde.
• Sur col anatomique.
• Lâche, culs-de-sac (replis) synoviaux
– Ligaments
• Le ligament coraco-huméral
• Les ligaments gléno-huméraux (supérieur, moyen et
inférieur)
- Disposition en Z de l’appareil ligamentaire
- Renforce la face antérieure de l’articulation SH
- Insuffisant à lui seul pour la stabilité de l’articulation
SH.
– Tendons des muscles péri-articulaires: coiffe
des rotateurs + lg portion du biceps
Ligaments de la Scapulo-humérale
Ligament coraco
huméral
Ligament gléno
huméral
- Supérieur
- Moyen
- inférieur
Coiffe des rotateurs
Lg portion du biceps brachial
Lg portion du biceps brachial
• Résultats études EMG
controversé: actif/inactif pdt
mvt épaule
• Activité EMG 2ceps abd + rot
ext: épaule instable > épaule
stable stabilisateur
secondaire
• Fonctions:
– Abaisseur de la tête humérale
– Stabilisation ant et post de la
tête
– Limitation active de la rot ext
Articulation scapulohumérale: amplitude
60° à 90°
15°
60°
30°
70°
90°
Articulation scapulo-humérale:
(pseudo-) Paradoxe de Codman
• Rotation conjointe =
Rotation autour de 2
axes.
• Abd de 180° + ext = rot
int de 180°.
• Flex de 180° + add =
rot ext de 180°.
Art sterno-costo-claviculaire
– Enarthrose avec trois degrés de liberté
– Extrémité sternale de la clavicule, partie supérieure
et latérale du manubrium sternal, cartilage de la
première côte.
– Quantité limitée de mouvement dans presque chaque
direction: haut, bas, arrière, avant et circumduction
– Forme le centre à partir duquel tous les mouvements
de la charnière de support de l'épaule commencent
– Seul point d'articulation de la ceinture scapulaire avec
le tronc
Art sterno-costo-claviculaire
Art sterno-costo-claviculaire
• Mouvements:
– Elévation (10°),
protraction (10°).
– Abaissement (3°),
rétraction (3°).
– Rotation longitudinale
(30°).
– Circumduction.
Art acromio-claviculaire
– Articulation synoviale
plane
– Dans 30% des cas ,
interposition d’un disque
articulaire
– stabilisée par les
ligaments acromioclaviculaire, conoïde et
trapezoïde
Art acromio-claviculaire
• Mouvements:
• Rétraction (rétropulsion) de
l’épaule  ouverture de
l’angle (10°)
• Protraction (antépulsion) Ligament
acromio
de l’épaule  fermeture de claviculaire
l’angle (10°)
• Rotation longitudinale: 30°.
• + Sonnette (voir scapulothoracique).
Ligament
trapézoïde
Ligament conoïde
Ligaments de l’acromioclaviculaire
Art scapulo-thoracique
• Art omo-serratique et
serrato-thoracique
• Entre muscle dentelé
antérieur et cage
thoracique
• 2 fonctions:
– Suspension  trapèze
sup et élévateur de la
scapula
– Mouvement
Art scapulo-thoracique
• Mouvements:
– Elévation,
abaissement.
– Protraction, rétraction.
– Rotation externe
(sonnette): 60°.
– Rotation interne: 40°.
Espace de glissement sous acromio-deltoïdien
• Entre tête humérale (tapissée
par tendons coiffe des rotateurs)
et voûte acromio-coracoïdienne +
muscle deltoïde
• Dans ce défilé de 10 à 15 mm :
bourse séreuse sous acromiodeltoïdienne.
Biomécanique musculaire
gléno-humérale
• Deltoïde: ant, moyen et post
GH : fl, ext et abd + translation sup tête humérale
• Mouvement de rot ext lors de l’élévation du bras  libère la grd
tubérosité par rapport à l’acromion et  risque de conflit
 assurer par l’infra-épineux (90%) et petit rond
• Lésion ss-scapulaire (RI) peut être compensée par grd dorsal, grd
pect et grd rond
• Lésion infraépineux: pas de compensation possible  perte de
fonction très importante
Innervation
• Sus-épineux, sous-épineux  nerf susscapulaire (C4-5-6)
• Sous-scapulaire  nerf sous-scapulaire
(C5-6-7)
• Grand-dentelé  nerf de Bell (C5-6-7)
• Rhomboïdes  nerf scapulaire dorsal
(C4-5)
Stabilité dynamique de la tête humérale
Deltoïde
Supraépineux
IE + PR + SS
Poids MS
Stabilité dynamique de la tête humérale
Deltoïde
Supraépineux
IE + PR + SS
Poids MS
Stabilité dynamique de la tête humérale
Force utile
du
Deltoïde
Force
coaptatrice
de la coiffe
des rotateurs
Fonction de la coiffe des
rotateurs
• Coiffe des rotateurs = antagoniste du deltoïde lors des
mouvements d’élévation du bras en s’opposant à la
translation supérieure de la tête humérale.
= stabilisateur de l’art. glénohumérale
• Si faiblesse ou lésion : force développée par le deltoïde
pour élever le bras et pression sur arche sous acromiale
augmentent.
• Sus épineux : études contradictoires.
• Longue portion du biceps : stabilise l’art. en s’opposant à
la translation antérieure et supérieure de la tête
humérale.
• Grand dorsal, grand pectoral et grand rond contrôlent
également translation supérieure et stabilité ant-post
Résultantes des forces musculaires sur la glène
(Adaptet from Poppen and Walker, 1978)
Deltoïde
Sus-épineux
Les 2
Contribution à la force de flexion du deltoïde et du sus-épineux
(Howell et al, 1986)
Muscle activity and coordination in the normal shoulder
Kronberg et al, 1988
Enregistrement normalisé de l ’activité EMG durant l ’abduction
Muscle activity and coordination in the normal shoulder
Kronberg et al, 1988
Enregistrement normalisé de l ’activité EMG durant la flexion
Biomécanique musculaire
scapulo-thoracique
Rotation de l ’omoplate sur le thorax (plan de la scapula)
Centres instantanés de rotation
( Adaptet from Poppen and Walker, 1976)
Le rythme scapulo-huméral
Rotation de la scapula dans le plan sagittal
( Adaptet from Poppen and Walker, 1976)
Le rythme scapulo-huméral
Distribution du mouvement entre les art. gléno-humérale
(120°) et scapulo-thoracique (60°).
2 buts :
- maintenir une position optimale entre la glène et la surface
articulaire de la tête humérale.
- assurer une relation tension/longueur optimale des muscles
gléno-huméraux actifs.
Lignes d ’actions des muscles scapulo-thoraciques
Fonction des muscles
scapulo-thoraciques
Trapèze et grand dentelé = muscles synergiques
 sonnette externe de l’omoplate.
 stabilisent l’omoplate pour l’action du
deltoïde.
Rhomboïde, trapèze inf, angulaire de l’omoplate et
petit pectoral = groupe synergique
 sonnette interne
 contrôlent la sonnette externe
Proprioception
The impact of subacromial impingement
syndrome on muscle activity patterns of
the shoulder complex: a systematic
review of electromyographic studies.
Chester 2010