Les espèces les plus évoluées se distinguent, entre autres, par leur grande facilité à se mouvoir du fait de leur appareil loco-moteur. Chez l'homme cet appareil loco-moteur s'organise sur une période très courte de la vie embryonnaire qui va de la 4ème à la 8ème semaine, avec des changements morphologiques qui se caractérisent par une différenciation cellulaire du tissu mésenchymateux primitif, le mésoblaste, en divers tissus qui vont former des organes spécifiques et un développement des membres supérieurs plus rapide que celui des membres inférieurs.
à 5, 6 et 8 semaines, développement des membres
Quelques définitions
Un appareil se définissant comme un ensemble de système concourant à une même fonction et un système comme un ensemble d'organes possédant une structure analogue, l'appareil loco-moteur peut se définir comme un ensemble d'organes permettant à l'homme principalement de se mouvoir et de maintenir sa posture.
L'organe essentiel de la mobilité est le muscle et le siège de cette mobilité se situe au niveau des articulations qui sont des unions entre les différentes pièces osseuses de notre squelette et comprennent, du moins en ce qui concerne les articulations synoviales, un cartilage articulaire pour les protéger de l'usure, une membrane synoviale qui sécrète du liquide synovial et assure la lubrification, une capsule articulaire qui entoure l'articulation et assure son étanchéité, des ligaments articulaires qui limitent passivement ses mouvements, des tendons et des muscles péri-articulaires qui font mouvoir les articulations de la manière la plus économe possible, des nerfs qui contrôlent les mouvements et une vascularisation artérielle qui fournit à l'ensemble de l'oxygène et des nutriment, essentiels à leur bon fonctionnement.
La mobilité si on veux la décrire, se définit par des plans, des axes et des mouvements fondamentaux (ou élémentaires).
Un plan étant une surface servant à la description du déroulement d'un mouvement, on peut définir:
- 1 plan sagittal médian = une surface verticale et perpendiculaire au sol qui divise le corps en deux parties droite et gauche.
- 1 plan frontal = une surface verticale, perpendiculaire au sol qui divise le corps en une partie antérieure ou ventrale et une partie postérieure ou dorsale.
- 1 plan horizontal ou transversal = surface parallèle au sol qui divise le corps en une partie supérieure ou céphalique et une partie inférieure ou caudale.
Un axe représente une ligne de référence perpendiculaire au plan autour desquelles vont s'effectuer les mouvements. On distingue:
Un axe représente une ligne de référence perpendiculaire au plan autour desquelles vont s'effectuer les mouvements. On distingue:
- 1 axe sagittal, antéro-postérieur.
- 1 axe frontal, transversal.
- 1 axe longitudinal, vertical.
On décrit 6 mouvements élémentaires:
On décrit 6 mouvements élémentaires:
- 2 mouvements dans le plan sagittal: la flexion et l'extension.
- 2 mouvements dans le plan frontal: l'adduction vers le côté interne et l'abduction vers le côté externe.
- 2 mouvements dans le plan transversal autour de l'axe longitudinal: la rotation interne et externe.
- 2 mouvements dans le plan frontal: l'adduction vers le côté interne et l'abduction vers le côté externe.
- 2 mouvements dans le plan transversal autour de l'axe longitudinal: la rotation interne et externe.
Le centre de gravité du corps correspond au point d'interception des 3 plans.
En fonction du développement embryologique, on distinguera:
- des articulations fibreuses ou synarthroses avec une mobilité infime, le tissu articulaire reste à l'état primitif de tissu conjonctif (os du crâne, membrane inter-osseuse radio-ulnaire)
- des articulations cartilagineuses ou synchondroses avec peu de mobilité, dans lesquelles le tissu conjonctif primaire se transforme en tissu cartilagineux qui va s'ossifier progressivement et devenir ou une symphyse avec un tissu fibreux dense en périphérie qui va former un ligament interosseux, ou devenir une synostose (plateaux épiphysaires des vertèbres) ou une amphiarthrose semi-mobile (disco-vertébrale).
à partir du tissu embryonnaire mésoblaste, une articulation donnée va évoluer différemment en fonction de son usage
syndesmose
synchondrose symphyse pubienne (amphiarthrose)
amphiarthrose disco-vertébrale
- des articulations synoviales ou diarthroses avec ou sans ménisque.
ces diarthroses ont une mobilité variable en fonction de la configuration des surfaces articulaires:
- des articulations synoviales ou diarthroses avec ou sans ménisque.
articulation synoviale
ces diarthroses ont une mobilité variable en fonction de la configuration des surfaces articulaires:
- sphériques = énarthrose (scapulo-humérale, coxo-fémorale) avec une sphère convexe et l'autre concave et à 3 axes de travail.
énarthrose sphérique
- ellipsoïdes = condylienne (métacarpo-phalangienne) en segment d'ellipse convexe d'un côté et concave de l'autre et 2 axes de travail.
articulation condylienne
- en selle (carpo-métacarpienne du pouce) qui s'emboîtent, une convexe dans un sens et l'autre concave dans l'autre et deux axes de travail.
articulation en selle
- trochléennes (huméro-cubitale) en forme de poulie avec une surface pleine et l'autre creuse et un axe de travail.
trochléenne
- trochoïdes (radio-ulnaire proximale et distale) en forme de segment de cylindre, l'un plein et l'autre creux et un axe de travail.
trochoïde
- arthrodies = surfaces planes qui glissent, sans axe directeur.
arthrodie sans axe directeur
Anatomie fonctionnelle des principales articulations du membre supérieur
L' appareil locomoteur comprend une charpente axiale, la colonne vertébrale qui n'est pas le sujet de cet article et des appendices périphériques les membres supérieurs et inférieurs et leurs différentes articulations.
Les articulations du membre supérieur, épaule, coude et poignet concourent à deux fonctions essentielles:
1- le positionnement directionnel de la main qui peut avec le concours de l'épaule, être orientée dans les 3 plans de l'espace .
2- la préhension par les 2 articulations radio-ulnaires qui interviennent dans la pro- supination, mais aussi par l'ensemble des articulations du membre supérieur. Cette préhension est un geste complexe:
- elle est préparée par la vision et la mémoire pou les expériences antérieures
- l'approche et l'ajustement sont le fait des articulations proximales du membre supérieur
- la saisie d'objet est une mécanique complexe qui met en jeu toutes les articulations du membre supérieur.
L'épaule est la plus mobile de toutes les articulations. Avec ses 3 axes de travail et ses 3 degrés de liberté articulaire, elle est aussi potentiellement la plus instable de l'organisme. Elle sert à orienter la main dans les 3 plans de l’espace dans un but de préhension et de grimper.
C'est un SAMA (système articulaire mécaniquement asservi) formé de 5 articulations qui se répartissent en 2 groupes:
- le groupe scapulo-thoracique (ST) ou ceinture scapulaire, avec 2 articulations vraies, l'acromio-claviculaire et la sterno-costo- claviculaire et leur espace de glissement omo-thoracique mécaniquement lié aux 2 autres et qui permet le mouvement de bascule ou de sonnette de 60° de l'omoplate lors des mouvements d'élévation du bras.
- le groupe scapulo-huméral (SH) comprend l’énarthrose gléno-humérale et son espace de glissement, l’articulation sous deltoïdienne, cette dernière, articulaire au sens physiologique, mécaniquement liée à la précédente et fonctionnellement très importante.
Ce groupe présente un espace sous-acromial pratiquement aussi large que la cavité articulaire du genou et sur son plancher se situe la coiffe des rotateurs et le TLB, tandis que sa voûte est représentée par l’arche acromio-coracoïdienne:bord antéro-inférieur de l’acromion,ligament coraco-acromial et face inférieure de l’articulation acromio-claviculaire. C’est dans cet espace particulièrement sollicité en élévation et rotations que la pathologie dégénérative de la coiffe des rotateurs va se développer.
articulation gléno-humérale
bourse de glissement sous acromio-deltoïdienne
bourse SAD en coupe (à noter la proximité avec le tendon supra épineux)
Rebord glénoïdien antérieur et inférieur, bourrelet (labrum), ligaments gléno-huméraux sont des structures anatomiques de la SH particulièrement exposés dans les sports comportant un armé du bras: javelot++ en athlétisme, service au tennis, smash au volley, tir au hand. Leurs lésions correspondent à ce que l'on appelle" l'épaule douloureuse et instable" (EDI) dont le début est cliniquement brutal dans la majorité des cas. Plus rarement, la douleur apparaît progressivement et se manifeste après l'activité sportive.
On décrit trois formes cliniques
- les formes douloureuses pures relèvant d’un traitement médical et kinésithérapique. Si échec, traitement arthroscopique.
- les formes instables, s’accompagnent plus ou moins de douleurs, avec une laxité clinique et des signes radiologiques relèvent d’un traitement chirurgical par intervention de Latarjet (butée).
- les instabilités fonctionnelles sans signes radiologiques, de traitement conservateur, ou en cas d’échec d’un agrafage sous arthroscopie, ou d’une butée.
Le diagnostic est radio-clinique: positivité des manœuvre d’appréhension en ABD-RH et laxité G/H au test de Rodineau. Radios suivant le protocole de Bernageau (3 clichés de face et 1 ou 2 profils glénoïdiens) = lésion du rebord glénoïdien antérieur et inférieur (visière de la casquette). L'arthroscanner visualise en entier le labrum (EDI = lésion inférieure), la capsule et les ligaments gléno-huméraux.
mise en évidence d'une fracture du rebord antérieur et inférieur de la glène de l'omoplate (visière de la casquette) chez un lanceur de javelot avec signes cliniques d'EDI
Le traitement va consister à améliorer la stabilité de l'épaule par le renforcement musculaire et la rééducation proprioceptive ou par la chirurgie.
Sur le plan biomécanique, ces 2 groupes ST et SH fonctionnent non pas successivement, mais concomitamment, grâce à l’action combinée des 19 muscles de la ceinture scapulaire sur les 54 que comportent le membre supérieur agissant sous la forme de 25 couples de rotation fonctionnant comme un seul muscle (François Bonnel). La participation des différentes articulations est pour Fick de 50 % pour la scapulo-humérale, 40 % pour l'acromio-claviculaire et 10 % pour la sterno-claviculaire.
2- le coude
Le traitement va consister à améliorer la stabilité de l'épaule par le renforcement musculaire et la rééducation proprioceptive ou par la chirurgie.
Sur le plan biomécanique, ces 2 groupes ST et SH fonctionnent non pas successivement, mais concomitamment, grâce à l’action combinée des 19 muscles de la ceinture scapulaire sur les 54 que comportent le membre supérieur agissant sous la forme de 25 couples de rotation fonctionnant comme un seul muscle (François Bonnel). La participation des différentes articulations est pour Fick de 50 % pour la scapulo-humérale, 40 % pour l'acromio-claviculaire et 10 % pour la sterno-claviculaire.
2- le coude
Le coude est l'articulation intermédiaire du membre supérieur qui rapproche ou éloigne la main de l'axe du corps. Par sa fonction de flexion/extension, il complète l'action de l'épaule dans l'orientation de la main dans les différents plans de l'espace. Par sa fonction de pro/supination, il introduit un 3ème degré de liberté au poignet, indispensable au contrôle d'attitude de la main qui peut ainsi saisir un objet de façon optimale.
Il a un rôle essentiel dans:
- l'alimentation : on saisit les aliments en extension - pronation et on les porte jusqu'à la bouche par un mouvement de flexion - supination.
- la toilette corporelle.
Alimentation et toilette corporelle sont des actes importants de la vie courante si bien que toute raideur séquellaire post traumatique du coude aura une incidence médico-légale qui peut aller jusqu'à la tierce personne en cas de handicap sévère.
- le travail manuel ou la gestuelle sportive qui peuvent être perturbés par des lésions micro-traumatiques du coude, conséquence d'une sur-utilisation (over use des anglo-saxons).
Sur le plan anatomique
Le coude unit l'épiphyse inférieure de l'humérus ou palette humérale avec les épiphyses supérieures du cubitus et du radius.
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| épiphyse supérieure de l'humérus |
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épiphyse inférieure du radius et du cubitus (ulna) |
- huméro-cubitale
- huméro radiale
- radio cubitale supérieure
mais avec une seule cavité articulaire, une seule synoviale et un seul appareil capsulo ligamentaire constitué de 2 ligaments collatéraux latéral et médial qui stabilisent le coude en valgus -varus et le ligament annulaire encroûté de cartilage qui cravate la tête radiale et va d'un bord à l'autre de la petite cavité sigmoïde du cubitus qui stabilise la radio cubitale supérieure.
Stabilisation sagittale: essentiellement osseuse par encastrement et congruence élevée du crochet sigmoïdien du cubitus et de la trochlée humérale, complété en latéral par l'appui de la tête radiale qui doit rester sous le condyle, verrouillé par l'appareil capsulo-ligamentaire externe, ce qui élargit la surface de flexion.
Stabilisation frontale: à la fois osseux et ligamentaire par l'intermédiaire des ligaments collatéraux avec discret varus dans les 1ers degrés de flexion; le LLI est très adhérent au plan capsulaire interne, tandis que le LLE comme au genou l'est beaucoup moins.
Stabilisation horizontale par le ligament annulaire, le LLE et le ligament de Denucé qui maintiennent la tête radiale sous le condyle dans le mouvement horizontal de pro/supination.
Stabilisation active par 7 muscles:
- 3 fléchisseurs : le biceps brachial, le brachial antérieur et le long supinateur ( huméro stylo radial)
- 2 extenseurs : le triceps brachial et l'anconé
- 1 supinateur : le court supinateur
- 1 pronateur : le rond pronateur
Sur le plan biomécanique
Le coude a 2 fonctions séparées :
- la flexion/extension de 140° à 150° en actif et de 160° en passif dévolu aux 2 articulations trochléo-cubitale et condylo- radiale.
- la pro-supination de 85°x 2 dévolue à l'articulation radio- cubitale supérieure en association avec la radio- cubitale inférieure.
1-La F/E du coude
- par la Trochléo- Cubitale (trochléenne), faîte sur le modèle biomécanique d'une fourche de vélo supportant entre ses 2 branches ou piliers divergents, l'axe transversal condylo- trochléen.
La force est au niveau des 2 piliers; entre les 2 piliers se situe la zone de faiblesse de l'articulation avec ses 2 fossettes antérieure et postérieure qui reçoivent les 2 becs du crochet sigmoïdien. Cette structure en fourche rend délicate la réduction et la contention des fractures de la palette humérale.
Autre particularité biomécanique, trochlée humérale et grande cavité sigmoïde du cubitus font un angle de 45° ouvert vers l'avant; ce qui retarde en flexion du coude les butées osseuses limitantes et permet de loger les masses musculaires antérieures du bras.
Si ces 2 conditions biomécaniques n'existaient pas, la flexion du bras serait limitée à 90° et il n'y aurait pas de place pour les muscles fléchisseurs du bras.
- et par la Condylo - Radiale (condylienne): la cupule radiale est abrasée d'un coin interne pour la condylo - trochléenne; c'est un cylindre creux qui reçoit l'hémisphère condylienne. En flexion complète, la tête radiale, s'engage dans la fossette sus condylienne.
2- La Pro / Supination de l'avant bras
- s'effectue par la radio cubitale supérieure (cylindre plein et creux) avec son homologue la radio cubitale inférieure. Ce sont des articulations trochoïdes avec un seul degré de liberté, la rotation de la tête radiale, maintenue dans la petite cavité sigmoïde de l'ulna par le ligament annulaire; rotation contrainte par le ligament de Denucé qui la limite.
L' axe de rotation commun aux 2 articulations, passe en haut par le centre de la tête radiale et en bas par l'épiphyse inférieure de l'ulna, le 5ème métacarpien et le 5ème doigt. La prono- supination ajoute un 3ème axe de liberté au poignet et optimise le contrôle d'attitude de la main, sinon le poignet tout comme l'épaule, serait une énarthrose.
La pro-supination est un mouvement spécifique de l'espèce humaine qui n'a pratiquement été utilisé qu'en fin d'évolution et qui nécessite l'intégrité des deux articulations conjointes, les radio-cubitales supérieures et inférieures. Elle introduit un troisième degré de liberté pour la mobilité du poignet, si bien que la main, organe effecteur du membre supérieur, peut être présentée de manière optimale dans n'importe quel angle pour saisir ou soutenir un objet et le porter à la bouche par exemple pour s'alimenter ou dans n'importe quel point du corps dans un but de protection ou d'hygiène . Son rôle est essentiel dans toutes les activités manuelles et le travail en particulier, si bien que l'homme moderne est bien un homo-faber.
Enfin il n'est pas inutile de rappeler que l'on prône avec l'épaule et que l'on supine avec l'avant bras, le ratio de force des muscles pronateurs / muscles supinateurs est inférieur à 1.
3- le poignet.
Il est délimité en haut par l'extrémité inférieure de l'avant bras et en bas par la base des 5 métacarpiens et on lui distingue 2 articulations: la radio et la médio- carpienne.
Sur le plan anatomique il est composé de 8 os, mais ne comprend qu'une seule articulation, une seule synoviale et un seul appareil ligamentaire extrinsèque commun, avec des ligaments latéraux (LLI et LLE) et des ligaments antérieurs et postérieurs.
Sur le plan anatomique il est composé de 8 os, mais ne comprend qu'une seule articulation, une seule synoviale et un seul appareil ligamentaire extrinsèque commun, avec des ligaments latéraux (LLI et LLE) et des ligaments antérieurs et postérieurs.
ligaments extrinsèques du poignet
Les 8 os du carpe sont solidaires les uns des autres grâce à des ligaments intrinsèques et tout particulièrement au niveau de la 1ère rangée entre scaphoïde et semi-lunaire (ligament scapho-lunaire) et entre pyramidal et semi-lunaire (ligament pyramido-lunaire).
A noter que le ligament triangulaire en tant qu’amortisseur des contraintes entre le bord inférieur de l’articulation radio-ulnaire distale et le versant interne de la 1ère rangée du carpe tout comme les ligaments intrinsèques de stabilité scapho et pyramido-lunaire interviennent de manière conséquente dans la biomécanique du poignet et se trouvent fréquemment lésés dans les traumatismes du poignet avec chute sur le talon de la main soit de manière isolée, soit associée à des lésions osseuses du radius pour le ligament triangulaire, soit du scaphoïde pour les ligaments intrinsèques scapho et pyramido-lunaires.
En position de supination, les 2 os de l’avant bras sont globalement alignés, tandis qu’en pronation, le radius s’enroule autour de l’ulna et se trouve alors en position longue et vient agresser le ligament triangulaire en cas de mécanisme lésionnel de chute sur le talon de la main.
ligaments intrinsèques de la 1ère rangée du carpe
Sur le poignet, s'insère de nombreux tendons, d'ou l'extrême fréquence à ce niveau de tendinopathies, tandis que d'autres ne font que le traverser pour aller sur la main.
Sur le plan biomécanique, les 2 articulations du poignet, la radio-carpienne et la médio-carpienne sont des condylarthroses (articulations condyliennes) qui unissent:
a- pour la radio-carpienne: la glène de l'extrémité inférieure de l'avant bras (radius, ulna et ligament triangulaire) avec le condyle de la 1ère rangée du carpe. Elle contrôle le mouvement sagittal de flexion/ extension du poignet de 85° ; elle fait oui.
b- pour la médio carpienne: les 2 rangées des os carpe. Elle contrôle le mouvement frontal d'inclinaison radiale de 15° et ulnaire de 45°; elle fait non.
médio carpienne
En réalité mouvement sagittal et frontal sont combinés, il y a de la flexion dans l'inclinaison radiale et de l'extension dans l'inclinaison ulnaire. L'ensemble des 2 mobilités frontale et sagittale constituant le mouvement de Circumduction du poignet.
Le poignet dispose ainsi de 2 axes de travail et de 2 degrés de liberté : la flexion / extension de 85° x 2 et la mobilité en inclinaison radiale vers en dehors de 15° et l'inclinaison ulnaire vers en dedans de 45°.
L'articulation trapézo / métacarpienne reste égalemment fonctionnellement indépendante, tandis que les autres articulations carpo- méta carpiennes se contentent d' amplifier les mouvements du carpe.
4- Les articulations de l'opposition du pouce en selle (par emboîtement réciproque)
avec 2 degrés de libertés: la mobilité sagittale en flexion de 40° et la mobilité latérale d'abduction - adduction de 40°. L'association de ces 2 degrés de libertés aboutit au mouvement de circumduction du pouce qui permet l'opposition avec les autres doigts.
Ce type d'articulation en selle très solide permet la réalisation des différentes pinces mais avec un revers de la médaille, une dégénérescence arthrosique, la rhizarthrose du pouce, très fréquente.
- la métacarpo phalangienne du pouce est une condylarthrose à 2 axes de liberté:
flexion / extension et abduction/ adduction qui amplifient la mobilité de la précédente. Revers de la médaille, une grande vulnérabilité dans la pratique sportive par mécanisme lésionnel en abduction forcée qui fait céder le ligament collatéral médial de l'AMP en emportant souvent un pavé osseux qui signe l'entorse grave et qui à cause de la proximité anatomique avec l'aponévrose de l'Adducteur du I qui s'interpose, ne cicatrise jamais et doit être opérée (lésion de Stener).
5- Les autres articulations
- les carpo - métacarpiennes du 2ème au 5 ème rayon ( le plus mobile) sont des arthrodies avec une flexion à 70° et de la latéralité.
- les métacarpiens entre eux du 2ème au 5ème sont également des arthrodies et constituent une mobilité d'ajustement.
- les métacarpo-phalangienes du 2ème au 5ème sont des condylarthroses avec mobilité en flexion et latéralité; l'ensemble permettant la Circumduction des doigts.
- les articulations proximales (IPP ) et distales (IPD) des doigts longs qui sont des condylarthroses avec mobilité en flexion et latéralité; présence de franges synoviales responsables de blocages, d'une plaque palmaire antérieure et de ligaments collatéraux siège électif d'entorses avec possibilité d'avultions osseuses ou d'entorses de la plaque palmaire de traitement difficile si la lésion est négligée.
Les IPP et IPD ont des mouvements avolitionnels que l'on utilise en médecine manuelle grâce à une pince par enfourchement absolument atraumatique qui va permette une traction et favoriser l'extension de l'articulation qui va libérer les franges synoviales bloquées.
Les IPP et IPD ont des mouvements avolitionnels que l'on utilise en médecine manuelle grâce à une pince par enfourchement absolument atraumatique qui va permette une traction et favoriser l'extension de l'articulation qui va libérer les franges synoviales bloquées.
6- Importance des doigts sur le plan fonctionnel
- Le I = le doigt le plus important pour les pinces fines et la sensibilité; il est nécessaire d'avoir une bonne ouverture de la 1ère commissure; en cas d'amputation de P2, il sera nécessaire de compenser en augmentant la flexion du II et du III.
- Le II : en cas de doigt accusateur ( ankylose en extension) il y a retentissement sur prises fines et pollicidigitales ( compensation par main en crochet avec le V).
- Le III: gène à l'écriture si amputation.
- IV et V sont essentiels dans le verrouillage des prises de force ( le V doit avoir toute sa longueur).
7- La saisie des objets
- les prises fines sont bi ou tri digitales ou interdigitales et se font avec les doigts de la main externe : I, II, III.
- les prises de force se font avec 4 ou 5 doigts et les doigts de la main interne : en crochet avec pied du II et du V.
- prises fines bidigitales
- unguéale termino-terminale pour objets très fins : allumettes, poils, épingle; nécessité d'un jeu articulaire en Flexion total du I et du II et intégrité du muscle Long Fléchisseur du I et du Fléchisseur Profond du II.
- simple sub-terminale pulpo-pulpaire pour objets fins: feuille de papier; nécessité de l'intégrité du muscle Adducteur du I ( signe de Froment de la pince carrée en cas de déficit du nerf Ulnaire).
- épaisse sub-termino latérale, pulpo-latérale pour objets un peu plus gros: pièces de monnaie; nécessite l'intégrité de l'Adducteur du pouce ( nerf ulnaire).
- prises fines interdigitales : pour tenir une cigarette: nécessite intégrité des muscles interosseux ( nerf ulnaire).
- prises fines tridigitales: pour l'écriture, porter des aliments jusqu'à la bouche, dévisser un bouchon; il faut P3 du III intact.
- prises de force pollici-digitales
- digito-palmaire en crochet avec II et IV.
- plate pollidigitales du bout des doigts
- à 4 ou 5 doigts et main interne pour tenir balle de ping-pong ou dévisser un couvercle
- à pleine main avec l'éminence thénar
- complexe avec l'éminence hypothénar
- par enfourchement entre 2 et 3ème doigt.
