SEGUINEAU Arthur
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UNIVERSITE DE NANTES FACULTE DE MEDECINE MASTER 1 BIOLOGIE SANTE MEMOIRE REALISE dans le cadre du CERTIFICAT D’ANATOMIE, IMAGERIE et MORPHOGENESE 2011-2012 UNIVERSITE DE NANTES ANATOMIE DU LIGAMENT COLLATERAL MEDIAL DU GENOU Par Arthur SEGUINEAU LABORATOIRE D’ANATOMIE DE LA FACULTE DE MEDECINE DE NANTES Président du jury : Pr. R.ROBERT Vice Président : Pr. J.M ROGEZ Enseignants : Pr. O. ARMSTRONG Pr. O. BARON Pr. G. BERRUT Pr. C. BEAUVILLAIN Pr. D. CROCHET Dr. H. DESAL Pr. B. DUPAS Dr E. FRAMPAS Dr A. HAMEL Dr O. HAMEL Pr. Y. HELOURY Pr A. KERSAINT-GILLY Pr. J. LE BORGNE Dr M.D. LECLAIR Pr. P.A. LEHUR Pr. O. RODAT Laboratoire : Stéphane LAGIER et Yvan Blin- Collaboration Technique UNIVERSITE DE NANTES FACULTE DE MEDECINE MASTER 1 BIOLOGIE SANTE MEMOIRE REALISE dans le cadre du CERTIFICAT D’ANATOMIE, IMAGERIE et MORPHOGENESE 2011-2012 UNIVERSITE DE NANTES ANATOMIE DU LIGAMENT COLLATERAL MEDIAL DU GENOU Par Arthur SEGUINEAU LABORATOIRE D’ANATOMIE DE LA FACULTE DE MEDECINE DE NANTES Président du jury : Pr. R.ROBERT Vice Président : Pr. J.M ROGEZ Enseignants : Pr. O. ARMSTRONG Pr. O. BARON Pr. G. BERRUT Pr. C. BEAUVILLAIN Pr. D. CROCHET Dr. H. DESAL Pr. B. DUPAS Dr E. FRAMPAS Dr A. HAMEL Dr O. HAMEL Pr. Y. HELOURY Pr A. KERSAINT-GILLY Pr. J. LE BORGNE Dr M.D. LECLAIR Pr. P.A. LEHUR Pr. O. RODAT Laboratoire : Stéphane LAGIER et Yvan Blin- Collaboration Technique SOMMAIRE : I- RAPPELS ANATOMIQUES 1) Anatomie descriptive 2)Embryologie II- MATERIEL ET METHODE 1) Matériel 2) Méthode III- RESULTATS 1) Méthode et voie d’abord 2) Rapports 3) Description, trajet et relations du ligament collatéral médial 4) Vascularisation IV- BIOMECANIQUE ET ROLES DU LIGAMENT 1) Les axes du membre inferieur 2) Les différents rôles du ligament collatéral médial V- APPLICATIONS CLINIQUES 1) Classification 2) Traitement Je tiens à remercier tout d’abord : - - Le Professeur Jean-Michel ROGEZ, Doyen de la Faculté de Médecine de Nantes, chirurgien orthopédique et professeur d’anatomie, pour ses conseils et sa disponibilité ainsi que le charisme et le respect qu’il suscite humblement au sein de notre faculté et qui a son importance dans la motivation de bien d’entre nous. - Le Docteur Patrick LE COUTEUR, chirurgien orthopédiste, pour les conseils et la motivation qu’il a su me transmettre. -Messieurs Stéphane LAGIER et Yvan BLIN pour leur disponibilité et leur aide. -L’ensemble des professeurs pour nous avoir enseignéla discipline de l’anatomie et avoir su à travers cela nous faire part de leur passion. L’articulation du genou est la plus importante, par sa taille, du corps humain. C’est une articulation synoviale, au sein de sa cavité articulaire elle comprend deux articulations : - fémoro-patellaire (trochléenne) tibio-fémorale (condylienne), comportant un compartiment interne et un compartiment externe qui constituent chacun l’articulation d’un condyle fémorale sur une cavité glénoïde du plateau tibial. C’est une articulation portante, ainsi elle doit, malgré une congruence osseuse inexistante, mais améliorée par les ménisques, assurer une puissante stabilité pour faire face aux nombreuses contraintes qu‘elle se voit infliger lors de la marche. Elle est cependant sujette à une laxité physiologique en flexion pour permettre une meilleure adaptation du pied face aux inégalités du terrain, cette instabilité en flexion est en revanche responsable d’une vulnérabilité accrue du système ligamentaire lors de traumatismes dans cette position. La condylarthrose du genou permet un mouvement de flexion- extension mais aussi une rotation selon l’axe longitudinal lorsque le genou se fléchit. Si la stabilité du genou n’est évidemment pas osseuse, elle est en revanche capsuloligamentaire et musculaire. Ces structures sont nombreuses structures travaillent en synergie : - - - le pivot central, constitué des ligaments croisés antero-externe et postero interne qui limitent respectivement la translation tibiale antérieure et postérieure. Les ligaments collatéraux, le médial et le latéral, qui constituent la balance ligamentaire du genou et limitent les mouvements dans le plan frontal. Les ménisques, faisant partie intégrante du système capsulo-ligamentaire et palliant à l’absence de congruence des surfaces articulaires entre le tibia et le fémur. Les points d’angle postéro-interne et postéro-externe. Les muscles (quadriceps, ischio-jambiers, gastrocnémiens) Le pivot central et les ligaments collatéraux constituent les stabilisateurs statiques de l’articulation tendis que les muscles sont des stabilisateurs dynamiques. Ce mémoire s’attachera à décrire le plus précisemment possible l’anatomie du Ligament collatéral médial (LCM) ainsi que ses rapports et à comprendre comment celle-ci explique sa fonction au sein de la biomécanique complexe de l’articulation du genou. I- RAPPELS ANATOMIQUES : I-1) Anatomie descriptive Le genou est l’articulation intermédiaire du membre inferieur. Comme il a été dit précédemment, elle est composée de trois articulations : -Tibio-femorale interne (compartiment interne) -Tibio-fémorale externe (compartiment externe) -Fémoro-patellaire Le ligament collatéral médial (ou collatéral tibial ou encore latéral interne) est une longue bandelette d’une douzaine de centimètres passant en pont sur le compartiment interne de l’articulation tibio-fémorale. Son insertion proximale se fait à la face médiale du condyle fémoral médial, en dessous du tubercule du grand adducteur, il est orienté en bas et en avant et vient s’insérer à la face médiale du tibia, quelques centimètres sous le condyle médial et en arrière de l’insertion des muscles de la patte d’oie (ancienne PesAnserinus). Il est constitué de deux faisceaux, un superficiel long et évasé et un profond plus court et très adhérent au ménisque interne. Entre ses deux faisceaux il voit passer le tendon réfléchit du muscles semi-membraneux. Autour du LCM, nous rencontrerons donc de nombreux autres éléments dont il convient de rappeler brièvement l’anatomie : -Stuctures osseuses : Hormis la patella et la fibula (qui nous intéressent peu à la vue du sujet traité) nous trouverons bien évidemment Le tibia et le fémur. Le Fémur, c’est le seul os de la cuisse et donc l’élément proximal de la tibio fémoral, il est l’os le plus long du corps humain. Sa partie proximale, constituée d’un tête, d’un col, du petit et grand trochanter, s’articule avec l’acetabulum de l’os coxal pour former une énarthrose très congruente, celle-ci se poursuit par la diaphyse fémorale, présentant une légère concavité postérieure, puis l’épiphyse distale constituée de la trochlée fémorale s’articulant avec la patella, des deux épicondyles et de deux condyles s’articulant avec le tibia. Le Tibia partage en revanche son rôle de charpente osseuse de la jambe avec la fibula, même si cette dernière présente une importance beaucoup plus modérée dans ce rôle. L’épiphyse supérieure du tibia est formée de deux plateaux condyliens, séparés par l’échancrure interglénoïdienne et s’articulant avec les condyles fémoraux, on trouve notamment dans l’échancrure les épines tibiales (légèrement postérieurs), l’insertion des ligaments croisés et des ménisques. L’épiphyse supérieure se poursuit par la diaphyse puis l’épiphyse distale s’articulant avec la fibula et l’os naviculaire par sa malléole (médiale). -Structures musculaires : Nous trouverons différents muscles et groupes de muscles à la périphérie du genou. Ceux qui nous intéressent sont : Les ischio-jambiers qui s’insèrent comme leur nom l’indique sur l’ischion de l’os coxal. Ils sont au nombre de trois : Le Semi-membraneux, le Semi tendineux et le Biceps fémoral. Ils sont tous les trois innervés par le nerf ischiatique dont les racines sont L5, S1, S2, S3. Le Semi-membraneux se termine à la partie médiale du genou par une trifurcation tendineuse : un tendon sur la coque condylienne postérieure, un tendon réfléchie qui passe sous le long faisceau du LCM et s’insère à la face ventro-médiale du tibia, sous le plateau interne et au dessus de la patte d’oie, un tendon récurrent aussi appelé ligament poplité oblique car constituant le fond de la fosse poplité, il existe un dernier faisceau s’insérant sur le ménisque interne à sa partie postéro interne. Le Semitendineux est un muscle beaucoup plus frêle et qui comme son nom l’indique est constitué d’une partie tendineuse sur la moitié de sa longueur. Ce dernier s’insère à la partie médiale du genou par un tendon commun avec les muscles Sartorius et Gracile (Patte d’oie) juste en avant de la partie distale du LCM. Le Biceps fémoral est lui constitué par un deuxième chef provenant de la partie postérieure de la cuisse s’insérant sur la ligne âpre du fémur, une fois réunis ils vont rejoindre la tête de la fibula. Ils on tous un rôle de flexion du genou, mais aussi de rotation du tibia sous le fémur (interne pour les Semi-membraneux et Semi-tendineux et externe pour le biceps) Le Sartorius est un très long muscle de la face antérieure de la cuisse son insertion proximale se fait sur l’épine iliaque antéro-supérieure de l’os coxal, il a un trajet sinueux et descend vers la partie médiale du genou où il vient rejoindre le Gracile et le Semi-tendineux pour former le tendon des muscles de la patte d’oie. Il est innervé par le nerf fémoral (L2, L3, L4). Le Quadriceps.. Il est constitué de quatre chefs, le Droit fémoral dont le tendon vient « engloutir » la patella pour ensuite s’insérer sur la tubérosité antérieure du tibia. Son insertion proximale se fait sur l’épine iliaque antéro-inferieure antéro inferieure par son tendon direct et dans la gouttière sus-cotyloïdienne sus cotyloïdienne par son tendon réfléchi il possède aussi un tendon récurrent qui vient renforcer le ligament iliofemorale et le tendon du petit fessier par le dessous. Ces trois autres chefs sont le Droit intermédiaire, situé derrière le l précédant, le vaste médial et le vaste latéral qui s’incèrent sur la diaphyse fémorale et vont se terminer sur la patella. Le quadriceps est le meilleur extenseur du genou et est innervé par le nerf fémoral. Le Gracile ou Droit interne fait partie des muscles muscles adducteurs, il s’insère sur la partie antérieure du pubis et vient se terminer au bord antéro-médial antéro médial du genou au niveau de la patte d’oie. Il est innervé par le nerf obturateur dont les racines sont L2, L3, L4. Le Grand Adducteur est un muscle complexe complexe constitué de trois faisceaux s’insérant sur le pubis et le long du bord postérieur du fémur sur une grande partie de sa longueur (notamment le faisceau moyen). Le faisceau inferieur vient se terminer sur le tubercule du grand adducteur à la partie supérieure supérieure du condyle fémoral médial. Il est aussi innervé par le nerf obturateur. Le dernier muscle qui nous intéresse est le triceps sural, particulièrement son chef gastrocnémien médial. Le triceps Sural est constitué de deux chefs superficiels, les Gastrocnemiens nemiens (anciens Jumeaux) qui forment le galbe du mollet. Ils trouvent leurs insertions proximales au dessus des condyles fémoraux et descendent former le tendon achilléen (ou calcanéen) avec le muscle Soléaire. Ce dernier constitue le chef profond, il s’insère, nsère, pour sa partie proximale, à la partie postérieure et supérieure du Tibia. Tibia -Structures Structures ligamentaires : On trouve tout d’abord entourant l’articulation, la capsule ligamentaire du genou. Celle-ci ci est particulière, et notamment à sa partie postérieure, postérieure, car doublée d’un épaississement très résistant : la coque condylienne postérieure dont les fibres, comme toutes les structures ligamentaires du genou, présentent une tension maximale lorsque le genou est en extension. Cela explique de manière évidente évidente la meilleure stabilité de l’articulation dans cette position. On trouve bien sûr l’homonyme latéral du LCM : le ligament collatéral latéral (ou fibulaire) qui s’insère à la partie latérale du condyle fémoral latéral, il s’oriente vers le bas et l’arrière pour terminer son trajet sur la tête de la fibula. Le tendon du muscle poplité passe sous ce dernier. Au centre de l’articulation on trouve les ligaments croisés du genou, l’un antéro-externe antéro externe qui s’insère à la partie antérieure de l’espace inter glénoidien glénoidien et qui a un trajet vers le haut, l’arrière et le dehors, l’autre, postéro-interne, interne, s’insère a la partie postérieure du plateau tibiale et est orienté vers le haut l’avant et le dedant. La particularité du genou est aussi due à la présence de ménisques intrai articulaires. Ils sont faits pour adapter les surfaces osseuses de l’articulation. Ils présentent donc un bord haut (ou mur méniscal), périphérique, et un bord fin, central. Le ménisque interne est en forme de « C » et plus grand que le ménisque externe, exter lui en forme de « O ». Ces ménisques s’insèrent à la partie antérieure et postérieure des condyles tibiaux, ils sont constitués d’une corne antérieure, d‘une partie latérale et d’une corne postérieure. -Vascularisation : La vascularisation du genou est médiée par l’artère poplitée qui fait elle même suite à l’artère fémorale quand celle-ci celle ci passe sous l’arcade du grand adducteur après son chemin dans le canal des adducteurs de HUNTER. Après avoir donné de nombreux rameaux participants au cercle cle anastomotique périarticulaire du genou, elle se divise en deux branches : le tronc tibiofibulaire, qui constitue la continuité du tronc poplité, et l’artère tibiale antérieure qui va passer en avant de la membrane interosseuse pour cheminer ainsi dans la loge antérieure de la jambe. Les trois branches qui nous intéressent sont les arteres articulaires supero-médiale supero et infero-médiale médiale ainsi que l’artère récurrente tibiale car ce sont des rapports directs du LCM. LCM -Innervation : L’articulation du genou pioche son innervation sur les nerfs obturateur, fémoral, fémo tibial et fibulaire commun. I-2) Embryologie L’ébauche des membres provient du mésoblaste latéral et apparaît vers la fin de la 4eme semaine du développement, au 26eme jour pour le membre inferieur. Ils apparaissent tout d’abord sous la forme de petites saillies aux extrémités de la crête de WOLFF, un repli visible en avant des somites qui s’étend de la région branchiale à la partie inferieure de l’abdomen et dont la partie intermédiaire disparaît rapidement. Les bourgeons des membres inferieurs se développent en regard des segments lombaires et sacrés supérieurs. La progression se fait par vagues d’inductions ectodermiques sur le mésenchyme. A la fin de la 5eme semaine, les différentsconstituants du membre sont distinguables, notamment les palettes distales (futurspieds et mains) ainsi que les futurs os sous forme de maquettes cartilagineuses. 6eme Semaine (14mm) 5eme semaine et demi (11mm) 7-8eme semaine (20mm) Les maquettes cartilagineuse vont s’ossifier a partir de la 6eme semaine .L’ossification se fait de deux manière : - à partir du mésenchyme environnant, c’est l’ossification membraneuse. - à partir des centres d’ossification primaires, ou diaphysaires, avec pénétration de vaisseaux au sein de la diaphyse puis hypertrophie et différentiation du cartilage en tissu calcifié puis osseux. Au niveau de la jonction diaphyso-épiphysaire des cellules cartilagineuses continuent de proliférer par mitose, c’est le cartilage de conjugaison, il permet la croissance de l’os en longueur. Un point d’ossification secondaire, ou épiphysaire, apparaitra ensuite, souvent au moment de la naissance, afin d’ossifier cette partie de l’os jusqu’alors cartilagineuse. Le premier à apparaitre est le point d’ossification de BECLARD, celui de l’épiphyse inferieure du fémur. Il apparaît généralement au 8eme mois de grossesse et témoigne de la maturité du fœtus. La fusion entre l’épiphyse et la diaphyse a lieu vers la 20eme année. Au début de la 7eme semaine, les membres migrent ventralement et entreprennent une rotation de 90° sur leur axe longitudinal ce qui permet aux fléchisseurs, initialement ventraux ntraux pour le membre inferieur, de passer en postérieur et inversement pour les extenseurs. Pour les articulations synoviales telles que celle du genou,le mésenchymeprésent entre les diversespièces osseuses va se différencier. - En périphérie il donne naissance aux ligaments capsulaires et autres ligaments périphériques. périphériques - Au centre de la future articulation il disparait pour former la cavité articulaire. - Le mésenchyme bordant les surfaces articulaire et la face interne de la capsule donnera la membrane synoviale. II- MATERIEL ET METHODES : II-1) Matériel Bistouri n°3 et 4, lames n°15 et 23 Pince à disséquer Ciseaux Pince à clamper Matériel pour injection au latex Pièces anatomiques : Sujet n°1 : Sexe masculin, 87 ans : Sujet n°2 : Sexe masculin, 70 ans : Sujet n° 3 : Sexe féminin, 86 ans : -Genou droit -Genou gauche -Genou droit (injection) -Genou droit (coupe) -Genou gauche (coupe) II-2) Méthodes Cet aspect sera détaillée dans la sous partie « voie d’abord » de la partie « RESULTATS ». Comme il y est expliqué, nous avons utilisé lors de ces travaux, des pièces comprenant évidemment l’articulation mais aussi la partie distale de la cuisse et la partie proximale de la jambe afin de pourvoir suivre les structures intéressante annexée au LCM. Nous avons donc réalisé ces différentes dissections plan par plan, en commençant par le plan cutané puis progressant vers la profondeur en individualisant les structures rencontrées. Pour réaliser l’injection, nous avons individualisé l’artère fémorale dans le triangle de Scarpa, à la partie interne de la cuisse, en dehors de la veine homonyme. L’injection se déroule ensuite en deux temps : Tout d’abord on injecte le latex liquide dans l’artère. En un second temps, on injecte de l’acide acétique afin de polymériser le latex pour qu’il se durcisse. III- RESULTATS : III-1) Méthode et voie d’abord Nous avons choisit pour ces travaux de travailler sur des pièces anatomiques d’environ 30cm de longueur centrées par l’articulation. Pour étudier le ligament collatéral médial on préférera une voie d’abord médiale et légèrement postérieure car voulant procéder plan par plan on sait devoir individualiser en premier lieu les ischiojambiers qui viennent de la face postérieure de la cuisse. On réalisera donc une incision longitudinale descendant jusqu'à la partie la plus distale de la pièce et une incision perpendiculaire à la première, à sa partie supérieure. ant bas Fig1 : Représentation schématique de l’incision Nous commenceront par réaliser un plan cutané pour lequellebistouri sera péféréaux ciseaux car celui ci offrait plus de précision à mon sens. Suite à l’incision et à l’individualisation du plan cutané, on peut facilement distinguer la veine Saphène interne que l’on peut individualiser grâce à une pince a disséquer et les ciseaux que l’on utilisera en écartant les deux partie l’une de l’autre de manière a ne pas léser la structure intéressée. De la même manière on va progresser et pouvoir laisser apparaître les différents muscles de la face médiale du genou : les premiers rencontrés sont évidemment ceux de la pate d’oie et le semi membraneux mais si on progresse à la partie antérieure de la cuisse on va y trouver le Droit roit fémoral recouvert de son fascia ainsi qu’à son bord interne le tendon du muscle Grand adducteur venant s’insérer sur le tubercule qui lui est voué, voué à la face supérieure de l’épicondyle médiale du fémur. ant bas Fig2 : Patte d’oie et principaux éléments de la voie d’abord interne du genou Droit fémoral Tendon du grand adducteur Sartorius Veine Saphène interne Gracile Semi tendineux Semi-membraneux C’est dans une loge graisseuse située en profondeur de ces différents éléments que l’on pourra individualiser le tronc Poplité. Plus distalement, on trouvera le chef médial du muscle Gastrocnémien. Il convient ensuite de suivre les ischio-jambiers dont les insertions nous mènent directement au LCM. La difficulté réside en fait en la distinction des différentes aponévroses et structures fibreuses qui se croisent autour de l’articulation du genou. Il semble bien sûr évident, quand on se rappelle de l’embryologie, qu’une différentiation absolue de tous ces éléments est impossible sachant qu’ils se développent et travaillent ensemble. Ces couches fibreuses superposées témoignent encore de la synergie entre les différentes structures de tous types présentes au niveau du genou. Les tendons des muscles de la patte d’oie chemine au sein de ces fibres et nous avons pu constater, sur la deuxième pièces, que le tendon du muscle Sartorius se terminait en fait en se confondant dans toutes ces fibre sans réelle insertion osseuse tandis que le Semi-tendineux et le Gracile voyaient leurs tendons s’unir pour former une insertion commune en avant de la partie distale tu faisceau superficiel du LCM. Cela constituait donc une particularité quant au schéma anatomique classique de la patte d’oie mais sans modifier les fonctions du Sartorius. Il faut donc ensuite transgresser l’intégrité de ces structures musculaires pour pouvoir parvenir au plan le plus profond qui est celui du LCM. La section de leurs tendons laisse donc apparaître la longue portion du faisceau superficiel de ce dernier. III-2) Rapports Nous considèrerons ici que ce qui se rapproche du pivot ligamentaire du genou est médial. Les rapports antérieurs du LCM sont : les tendons des muscles de la patte d’oie. Ces muscles passant tout d’abord à la partie médiale (coté interne) de l’articulation, on peut considérer qu’ils sont aussi des rapports latéraux du LCM. Les rapports postérieurs sont : La partie distale du Semi-membraneux, le chef médial du muscle Gastrocnémiens et la capsule postéro-interne. Les rapports médiaux sont : le Fémur, le Tibia et le ménisque interne ainsi que le tendon réfléchi du Semi-membraneux (qui passe d’abord en arrière du LCM). Les rapports inferieurs sont inexistants car le bord antéro-médiale du tibia sur lequel il se termine est dépourvu d’insertions musculaires. En revanche, à sa partie supérieure on trouve le tubercule du grand adducteur avec l’insertion du tendon de ce dernier. Pour mieux voir la région, nous avons procédé à la résection du tendon patellaire au niveau de la tubérosité tibiale puis nous avons retiré la partie inférieure du muscle Droit fémoral enlevant avec elle la patella. (Fig3) Nous avons aussi réalisé des coupes transversales de l’articulation et une coupe selon l’axe du ligament, celle-ci n’est donc pas tout à fait dans un plan coronal car le ligament est antéversé (Fig6 et 7). ant bas Fig3 :Situation du Ligament collatéral médial après résection de la partie inferieure du Droit fémoral et repli des muscles de la patte d’oie. Ménisque interne (corne antérieure) Tendon réféchi du semimembraneux Tendon du Grand Adducteur Tronc poplité Tendon de la patte d’oie Capsule postérointerne Gastrocnémien médial LCM (faisceau superficiel) Semi-membraneux ant med Fig4 : Coupe transversale de genou comprenant l’espace articulaire. Tendon patellaire Ménisque interne Ménisque externe LCM Ligament croisé antérieur Sartorius Ligament croisé postérieur Gracile Semimembraneux Semi-tendineux Gastrocnémien médial haut lat Fig5 : Coupe de l’articulation du genou suivant le trajet du ligament collatéral médial. Ligament croisé antérieur Tendon du poplité Ménisque interne Ménisque externe LCM Tendon de la patte d’oie III-3) Description et relations du LCM Comme il est visible sur la Fig3, le LCM s’insère sur l’épicondyle médial du fémur et fait suite au tendon du Grand adducteur, son trajet est antéversé et se termine à la face médiale de la diaphyse fémorale, en arrière du tendon de la patte d’oie. Ces insertions sont celles de son faisceau superficiel. Le faisceau profond s’insère juste en dessous de ce dernier (Fig7) et se termine juste sous le bord de la glène interne du tibia (Fig7). Hormis ces insertions, le LCM adhère à de nombreuses structures proches de lui afin que les rôles et les forces de tous ces éléments puissent se compléter et se confondre dans les différentes taches mécaniques de l’articulation du genou. Le LCM possède un faisceau superficiel, un faisceau profond, très adhérent et presque indissociable du ménisque interne (Fig6 et 7). Cependant et comme le témoigne la Fig7 ci dessous, il est presque impossible de dissocier les deux faisceaux du LCM de manière évidente. On remarque bien sûr un épaississement de la structure quand celle-ci est en pont au niveau de l’articulation mais une séparation complète des deux faisceaux se ferait presque de manière arbitraire tant la proximité des fibres est grande. Cela ne contredit pas la présence de deux faisceaux distincts, car « aux bords »du ligaments on peut commencer à séparer certaines fibres les unes des autres (Fig6), mais cela témoigne simplement de l’unité entre le ménisque interne, la capsule et le LCM que nous ne retrouvons pas au niveaux des structures latérales homonymes. Bord du faisceau superficiel Faisceau profond ant haut Bord inferieur du faisceau profond Ménisque interne Insertion proximale du faisceau profond Fig6 : Compartiment interne en vue antérieure et séparation du bord antérieur des deux faisceaux Ménisque interne Faisceau superficiel du LCM Fig7 : Compartiment interne en vue antéro-médiale après désinsertion et écartement de la corne antérieure du ménisque De par sa connexion avec le faisceau profond du LCM (Fig8), J.R.ROBINSON(5) considère la capsule postéro-interne comme le troisième faisceau du LCM. Que nous les considérions distincts ou non, ces deux éléments font partie du PAPI ou point d’angle postéro interne. Cette structure, qui fait partie des défenses périphériques du genou, est très stable en extension, elle est formée par la partie postérieure du LCM, la capsule postéro-interne et des fibres du Semi-membraneux qui ne participent ni au ligament poplité oblique ni au tendon réfléchi (Fig9). La stabilité de ce compartiment du genou que nous reverrons ensuite plus en détail est renforcée postérieurement par le croisement de la partie distale du muscle Semi-membraneux et de la partie proximale du vaste médial du muscle Gastrocnémien. En effet, genou en extension on comprend facilement que le Semi-membraneux est tendu ainsi que le Gastrocnémien médial, à la condition pour ce dernier que la jambe soit en appui sur le sol de manière à ce que la flexion dorsale du pied mette ses fibres en tension. haut Fibres communicantes entre le faisceau profond du LCM et la capsule postéro interne post Faisceau profond du LCM Ménisque interne Fig8 : Plateau tibial avec conservation des ménisques, du LCM et de la coque condylienne postérieure. haut ant Semi-membraneux Fibres du Semi-membraneux pour le ménisque interne participant au PAPI Gastrocnémien médial Fig9 : Croisement du Gastrocnémien médial et du semimembraneux en extension du genou haut lat Fig10 : Vue antérieure de l’articulation tibio-fémorale en flexion Ligament jugal (ou transverse) Ménisque externe Ligament collatéral latéral Ligament croisé antérieur Corne antérieure du ménisque interne Faisceau superficiel du LCM Nous avons donc pu remarquer ici que le LCM est en relation direct ou indirect avec de nombreuses structures de son environnement, celles-ci fonctionneront avec lui dans ses diverses fonctions. En revanche, d’autres entités sont indissociables du LCM, non pas par leurs insertions ou leur proximité mais par leur fonction, il s’agit des ligaments croisés du genou ainsi que du ligament collatéral latéral (Fig10). Ensembles, mais de manière différente, il vont contrôler la flexion, l’extension, l’antéversion, la rétroversion, la rotation et les mouvements de latéralité de l’articulation du genou. Un autre aspect important de l’anatomie du LCM est sa tension, celle-ci est plus importante en extension qu’en flexion. La Fig11 montre que les fibres du LCM sont plissées en flexion, traduction de la diminution de tension dans cette position. Cela explique pourquoi la stabilité du compartiment médial est alors diminuée et que les lésions du LCM surviennent le plus souvent lorsque l’articulation se trouve dans cette posture. ant bas Fig11 : Ligament collatéral médial en vue médiale lors de la flexion du genou III-4) Vascularisation Il est bien sûr impossible de mettre en évidence macroscopiquement la vascularisation d’un ligament, il s’agit donc ici de remarquer les différentes artères de l’articulation du genou qui son en rapport avec le LCM. Nous sommes néanmoins parvenu à individualiser quelques branches, notamment de l’artère articulaire inferomédiale, qui pénètrent le LCM. haut ant Artère articulaire supero-médiale Artère articulaire infero-médiale Fig12 : Vascularisation de la face antéro-médiale du genou Il faut de plus savoir que le LCM est un ligament très bien vascularisé (contrairement au LCA par exemple), ce qui lui confère des propriétés de cicatrisation remarquables qui ont une importance capitale quant à la prise en charges ses lésions. IV- FONCTIONS S ET BIOMECANIQUE IV-1) Les axes du membre inférieur Physiologiquement, le centre articulaire de la cheville, du genou et de la hanche sont alignés. Cet alignement constitue l’axe mécanique du membre inférieur. Cet axe est confondu avec l’axe du squelette lette au niveau de la jambe (tibia). En revanche, au niveau de la cuisse, il forme un angle d’environ 6 degrés avec l’axe du fémur. Cela est dû à la longueur du col de ce dernier qui écarte la diaphyse de l’axe de la jambe. De cette façon on comprend aisément ent que l’extrémité distale du fémur n’arrive pas parallèle au plateau tibial. On a donc un valgus physiologique, l’angle entre l’axe de la jambe et celui de la cuisse varie entre 170 et 175 degrés. Il est aussi important de rappeler que l’axe mécanique du membre inférieur diffère de 3 degrés avec la verticale, ceci a pour cause la longueur du bassin. On comprend donc ainsi que le valgus physiologique est souvent plus important chez la femme. IV-2) Les différents rôles du ligament collatéral médial De nombreux auteurs dont sont d’accord pour dire que les deux rôles principaux du LCM sont la limitation du valgus et la limitation de la rotation externe du genou. Ce dernier fait aussi partie du PAPI et participe avec lui à une autre fonction : les défenses périphériques statiques du genou, très stables en extension. Cette stabilité accrue en extension est facilement compréhensible grâce à la théorie des coins, expliquée par Kapandji (3) Les points b et b’ représentent l’insertion proximale du ligament et le point a l’insertion distale. Le passage de la flexion à l’extension de l’articulation revient à faire passer le coin qui tend la corde ab à la position de celui qui tend ab’. On a une augmentation de la longueur et donc de la tension du ligament. Les condyles fémoraux jouent en fait un rôle de coin car leur rayon de courbure augmente d’arrière en avant et leur mouvement de roulemement-glissement. Cette différence de tension a pour conséquence la meilleure stabilité de l’articulation en extension ainsi que la limitation des mouvement de latéralité et de rotation dans cette position. 2.1 Rôle lors de la flexion extension du genou Il faut tout d’abord rappeler que la surface articulaire des glènes est bien inférieure à celle des condyles fémoraux. Si la flexion consistait en un simple roulement du condyle sur la glène on aurait une luxation du genou en arrière lors de ce mouvement. On a en fait un mouvement de glissement associé au roulement pour pallier à ce phénomène grâce notamment à la retenue exercée par les ligaments croisés. Il faut de plus noter que le condyle fémoral externe est plus grand que le condyle interne. Si on schématise les condyles par des roues, la « roue » externe du genou est plus grand que la roue interne. Pour un même angle de roulement, le trajet parcouru par la grande roue est donc plus important comme le montre la figure ci dessous : â1 â2 X1 X2 On a â1=â2 mais x1<x2 La conséquence de cette différence au niveau du genou va être la rotation physiologique lors des mouvements de flexion, extension. On aura une rotation internet lors de la flexion et une rotation externe lors de l’extension. Les rôles du LCM ici sont : - La limitation du recul du condyle médial ce qui semble logique quand on connaît son orientation. - De par son adhérence au ménisque interne il limite le recul de ce dernier lors de la flexion (phénomène absent du côté latérale de l’articulation). - Le LCM se tend plus rapidement que le LCL et participe donc aussi au phénomène de rotation automatique lors de la flexion du genou. 2.2 Rôle lors des mouvements de rotations Nous comprenons tout d’abord aisément que l’antéversion du LCM lui confie le rôle de limitateur de la rotation externe du genou. Il participe ainsi à la stabilité rotatoire du genou en synergie avec le LCL. Les deux ligaments ont une orientation opposée, ils se croisent en rotation nulle. Si le genou réalise une rotation externe, le croisement de ces ligaments se verra accru et la stabilité aussi, du fait de cette meilleure tension. (Figure de droite) En revanche, en rotation interne, ces ligaments collatéraux se décroisent (Figure de gauche). C’est alors aux ligaments croisés, dont le croisement est inverse, d’assurer cette stabilité. 2.3 Rôle de la limitation du valgus Nous avons déjà évoqué précédemment l’existence d’un genuvalgum physiologique. Comme le montre la figure ci dessous, la force F exercée sur le tibia par le fémur n’est donc pas verticale. Elle a une composante horizontale que Kapandji(3) nomme t (vers le dedans) et une composante verticale qu’il nomme v (vers le bas). La composante t qui pousse le tibia vers l’intérieur tend à ouvrir l’angle entre les surfaces articulaires et donc à augmenter le valgus. C’est le LCM qui s’oppose à ce phénomène en passant en pont au dessus de l’espace articulaire. Il limite ainsi grâce majoritairement à son faisceaux superficiel l’écartement des surfaces articulaires médiales dans un plan frontal mais surtout stabilise l’articulation dans le plan transversal. L’implication prédominante ici du faisceau superficiel est évidente, elle a été démontrée et quantifiée dans de nombreuses études dont celles de ROBINSON(5) et GARDINER(6). 2.4 Rôle dans les défenses périphériques Les défenses périphériques du genou sont très nombreuses, elles peuvent être dynamiques (muscles) ou statiques : ce sont les éléments ligamento-capsulaires. Les 3 grandes structures statiques sont le LCM, le LCL et les coques condyliennes postérieures. Nous avons auparavant dans ce mémoire décrit les nombreuses adhérences entre les différentes structures médiales et postero-médiales de l’articulation. Celles-ci sont notamment le LCM (faisceaux superficiel et profond), le PAPI et le ligament poplité oblique. En extension, les fibres du LCM, de la capsule postérointerne et du Semi-membraneux qui constituent le PAPI sont toutes tendues, ce qui confère une grande stabilité au compartiment médial du genou. Tout cela est fait pour résister aux chocs que l’articulation est susceptible d’endurer. Ce véritable gainage des éléments statiques est amélioré par les stabilisateurs dynamiques que sont les muscles de la patte d’oie, le muscle Semi membraneux et le muscle Gastrocnémien médial. Nous pouvons désormais volontiers admettre que de nombreux auteurs qualifient le compartiment médial de « compartiment de la stabilité » par dichotomie avec le compartiment latéral, « compartiment de la mobilité ». Nous résumerons en disant que le LCM intervient à la fois lors de nombreux mouvements du genou, mais qu’il joue aussi un rôle primordial sur sa stabilité, et comprenons ainsi qu’une lésion de ce dernier entrainera facilement une laxité aux répercussions indésirables quant à la stabilité du genou qu’il faut bien sur savoir connaître, reconnaître et traiter sur le plan clinique. V- Applications cliniques V-1) Clinique et classification Les lésions ligamentaires sont peu variés, il peut s’agir d’une entorse (distension ligamentaire suite à laquelle les surface articulaires restent en place), d’une luxation (distension ligamentaire suite à laquelle les surfaces articulaire perdent leurs rapports physiologiques) ainsi que d’une déchirure ou d’une rupture du ligament. Les luxations du genou sont très peu fréquente et ont lieu en avant ou en arrière du fémur, elles intéressent donc peu le LCM. En revanche, les entorses et déchirures sont bien plus couramment rencontrées, elles surviennent lors d’activités, le plus souvent sportives, pouvant impliquer une importante charge en valgus-flexion et plus ou moins rotation externe du genou telles que le ski, le hockey sur glace ou le football. Les accidents ou les sports de contact comme le rugby ou le football américains peuvent être responsables de lésions du LCM. Les atteintes du LCM peuvent être isolées ou associés a d’autres structures, on peutdans ce cas citer la « triade malheureuse d’O’DONOGHUE» qui associe à la lésions du LCM une rupture du LCA et une lésion du ménisque interne ou la « pentade interne TRILLAT» pour laquelle s’ajoute une rupture du LCP et une lésion du ménisque externe. Deux classifications ont été établies pour informer sur l’étendue de la lésion et orienter la prise en charge lors d’atteintes du LCM. La première est celle de l’American medical association (AMA). Confuse, elle fut reprise par Hughston en 1976 puis clarifiée en 1994 (7). Elle intègre deux critères : celui de la sévérité (grade I, II, III) et celui de la laxité (grade 1+, 2+, 3+). La sévérité traduit l’importance de l’atteinte ligamentaire : Grade I : atteinte localisée, peu de fibres touchées, pas d’instabilité. Grade II : atteinte diffuse, plus de fibres touchées, pas d’instabilité Grade III : rupture complète des fibres, présence d’une instabilité. Le critère de laxité concerne ainsi uniquement les lésions de Grade III. Il se détermine par l’importance de l’écartement des surfaces articulaires médiales en valgus : Grade 1+ : 3-5mm Grade 2+ : 6-10 mm Grade 3+ : >10mm La deuxième classification est celle de FETTO et MARSHALL (8). Celle-ci définit uniquement trois grades grâce à deux test simples : le valgus en flexion 0° et le valgus en flexion 30°. Grade 1 : Pas d’instabilité en valgus avec une flexion 30° ni avec une flexion 0° Grade 2 : instabilité en valgus avec une flexion de 30° mais pas avec une flexion de 0° Grade 3 : instabilité en valgus avec une flexion 0° Dans tous les cas les lésions ligamentaires se traduisent aussi par une douleur spontanée ou a l’appui, un gonflement local et une perte des mouvements normaux du genou. On préféra la deuxième classification car en meilleure relation avec la prise en charge. Pour les lésions de grade 1 et 2 on préconisera le repos et l’immobilisation (le LCM est le ligament du genou ayant la meilleure capacité de cicatrisation spontanée). Pour les lésions de grade 3 le repos est aussi préconisé mais celles-ci sont dans 80% des cas associées à des lésions des autres structures postéro-internes, notamment le ligament poplité oblique, et/ou du LCA. C’est pourquoi on préconise dans ce cas une IRM du genou qui est l’imagerie de référence. V-2) Traitement Le traitement des lésions du LCM est donc dans la plupart des cas le repos associé à l’immobilisation grâce à une attelle afin de ne pas mobiliser le valgus de l’articulation. Dans les cas les plus avancés, une chirurgie doit être envisagée. Le plus souvent elle concerne les éléments lésés associés comme le LCA mais la chirurgie du LCM existe. Si ce dernier perd l’une ou l’autre de ses insertions, il détachera avec lui une parcelle de l’os, le traitement consiste a refixer cette parcelle à l’endroit ou elle s’est détaché à l’aide d’une vis. La rupture en elle même du LCM est plus rare car sa morphologie évasée lui confère une très grande résistance, cependant elle peut survenir et le traitement nécessitera alors une allogreffe tendineuse afin de renforcer sa structure. CONCLUSION Ce mémoire a donc permit de décrire l’anatomie structurelle et fonctionnelle du ligament collatéral médial ainsi que ses rapports au sein de l’ensemble ligamentaire du genou et la proximité de ces structures avec les muscles environnant. Toutes ces structures travaillent ainsi ensemble concomitamment afin de conférer au genou sa stabilité mais aussi de permettre et contrôler ses mouvements. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 1 G.PATURET : Traité d’anatomie humaine, TOME II, duquel son tirées les images de la partie rappels anatomiques. 2 F.NETTER : Atlas d’anatomie humaine. 3 A.I.KAPANDJI : Anatomie fonctionnelle du membre inférieur (TOME II), duquel son tirée les images de la partie biomécanique. 4 B.PANSKY : Embryologie humaine, duquel son tirés les images de la parie rappels embrtyologiques. 5 J.R.ROBINSON&coll : Structural properties of the medialcollateral ligament complex of the humanknee – Pubmed 6 J.C.GARDINER&coll : Strain in the medialcollateral ligament during valgus loading of the knee–Pubmed 7 P.PHISITKUL &coll: MCL injuries of the knee : current concepts review – IOWA Orthopaedic journal 8 J.F.FETTO et J.L.MARSHALL : Medialcollateral ligament of the knee : a rationale for treatment - Pubmed TITRE : Anatomie du ligament collatéral médial du genou Laboratoire d’anatomie – Faculté de Nantes BUT : Nous avons cherché à identifier le ligament collatéral médial du genou, à en décrire les insertions, les différents faisceaux, ainsi que leur rapports dont nous avions connaissance de l’importance aussi bien sur le plan anatomique que fonctionnel. MATERIEL ET METHODES : Les dissections ont été réalisées sur trois pièces anatomiques provenant de sujets frais. Deux autres genoux ont été prélevés dans les but de réaliser des coupes afin d’étudier les rapports de manière plus précise. Toutes les dissections on débuté par un abord similaire postéro-interne. • • • • Le premier genou apportât peu de résultats car n’ayant aucun repaire autre que la littérature, nous avons lésé des structures importantes. L’utilité en revanche ne fut pas nulle car cela nous a permis de se familiariser avec la région anatomique, c’est aussi sur cette pièce que nous avions effectué la dissection la plus précise de la voie d’abord. La deuxième pièce a permise d’individualiser toutes les structures qui nous intéressaient ainsi que de décrire leurs rapports La troisième, injectée, visait tout d’abord à étudier la vascularisation profonde de l’articulation. Elle a aussi permit d’étudier plus précisément certaines structures peu Les deux autres on servit pour réaliser des coupes, transversales pour la première pièce, puis selon l’axe du ligament pour la deuxième. RESULTATS : Les observations lors de ces travaux concordent avec la littérature classique qui décrit deux faisceaux au ligament collatéral médial et son importante adhérence au ménisque interne. Les autres rapports musculaires et ligamentaires ont aussi été décrit, notamment ceux aves les muscles de la patte d’oie, le Semi-membraneux et le Gastrocnémien médial. La seule variabilité notée est l’absence d’insertion osseuse du Sartorius sur la deuxième pièce. CONCLUSION : Ce mémoire a donc permit de décrire l’anatomie structurelle et fonctionnelle du ligament collatéral médial ainsi que ses rapports au sein de l’ensemble ligamentaire du genou et la proximité de ces structures avec les muscles environnant. Toutes ces structures travaillent ainsi ensemble concomitamment afin de conférer au genou sa stabilité mais aussi de permettre et contrôler ses mouvements.
