Les Forces - Cinématique d’un mouvement linéaire - PDF

Les Forces Cinématique d’un mouvement linéaire A. L’inertie et la masse L’inertie se définit par le fait que corps soit immobile si aucune force lui est opposée. Pour vaincre cette inertie il faut lui appliquer une force. Si aucune force lui est opposé le mouvement est continue. La masse représente la quantité de matière que constitue ce corps. Celle-ci n’est pas soumise à l’endroit où se trouve le corps (la pesanteur). C’est une grandeur qui se mesure sur une balance exprimée en kilogramme (Kg). A ne pas confondre : Poids c’est une force qui s’exprime en Newton. L’inertie d’un corps est proportionnelle à la masse de ce corps. Il est plus diﬃcile de lancer ou de stopper un projectile de masse élevée qu’un projectile de masse faible. Si on double la masse d’un objet, il faudra appliquer une force d’intensité double afin de conserver le même mouvement. B. Le poids et la masse Le poids d'un corps nu ou force de pesanteur est la force exercée sur un corps immobile dans le référentiel terrestre. Le poids est donc l’eﬀet gravitationnel de la Terre sur un corps. Le poids et la masse sont des variables diﬀérentes, exprimées dans des unités diﬀérentes. La masse s’exprime en (Kg) et le poids en (N) car il s’agit de la mesure d’une force s’exerçant sur un corps. La pesanteur qui influence le poids est donc une force qui modifie le repos et l’accélération d’un objet en chute libre. Sans le sol pour nous retenir, nous accélérerions vers le centre de la terre. La valeur de l’accélération varie en tout point de Terre: elle diminue aux pôles et augmente à l’équateur. D’une manière conventionnelle la référence est de 9.81 N/kg. (g = 9.81 N/kg) (g = constante universelle de la gravitation qui s’exprime en m/s2). Force = Masse (Kg). Accélération (m/s2) Poids (N) (variable en fonction du centre de la terre) = Masse (Kg) (constante). Accélération gravitationnelle (m/s2) (variable) C. Représentation graphique d’une force Une force est représentée par un vecteur, orienté par une flèche dans la direction dans laquelle elle s’exerce. Une force est déterminée par 4 caractéristiques: ▪ Une direction : ligne d’action dans laquelle elle s’exerce ▪ Une amplitude : intensité de la force est représentée par la longueur de la flèche ▪ Un point d’application : endroit ou s’implique la force ▪ Un sens dans laquelle elle est appliquée (tirer a- b, pousser b-a) 1 sur 50 Si 𝑭𝟏 seul exerce une force de poussée, la voiture se déplacera dans le sens de cette force. Si 𝑭𝟏 et 𝑭𝟐 exercent une force de poussée, la voiture se déplacera dans la direction de la résultante. (𝐑) de ces deux forces. L’accélération de la voiture sera proportionnelle à l’intensité de la résultante (𝐑) de 𝑭𝟏 et 𝑭𝟐 D. Composition de force : Système à deux forces Même point d’application Force // de même direction et de même sens f1 f2 R f1 R f2 Force // de même direction mais de sens opposé Point d’application diﬀérent Forces // de même direction et de même sens Forces // de même direction mais de sens opposé Pour les forces de même direction = Somme de f1 + f2 = Résultance Pour les forces de direction opposé = diﬀérence de f1 - F2 = Résultance Décomposition de force On a des forces externes (vent, friction du sol, frottement) force internes (énergie produit par les muscles) Force motrice = même sens, Force résistante = contre sens Composante de Rotation (CR) = apporte plus de motricité, de mouvement (décoaptation) et moins de stabilité Composante Longitudinal (CL) = Apporte plus de stabilité, de coaptation et moins de motricité, de mouvement. Pour les répérer la résultante est au centre des deux composantes, CL se situe au niveau de l’axe articulaire (si la flèche va vers l’articulation la force pousse l’articulation = coaptation et inversement une décoaptation). Si la Cl est plus grande que la CR la force sera exercé sera plus coaptatrice que rotative et inversement. 2 sur 50 Les leviers Levier : barre rigide en rotation autour d’un axe ou d’un pivot. 3 composantes d’un levier = Force, Résistance (ça peut être la masse, poids), Pivot Classés en 3 groupes 1ère classe : Force et résistance de part et du pivot. F = R Exemple : balançoire, paire de ciseaux 2ème classe : Force et pivot aux extrémités du levier. F inférieure à R Avantage mécanique pour la force. Exemple : soulever une brouette. 3ème classe : Résistance et pivot aux extrémités du levier. F supérieur à R Désavantage mécanique pour F. Exemple : pagaie, pelle. Plus le bras de levier est grand moins il y aura besoin de force à exercer exemple d’une porte, pousser à la charnière. La marche fonctionne par le principe d’action réaction de Newton. Lorsque l’on marche on transmet des forces au sol. Chaque cycle le pied sera en phase d’oscillation et un pied d’appui. Il y a un double appui. On aura 3 sous phases : 1ère phase : période de contact 2ème phase : période d’équilibre 3eme phase : propulsion Ce que l’on a vu Force, lois de newton, composition, décomposition, bras de levier, moment de force (distance X la force), vitesse angulaire. Situation anatomique La hanche est l’articulation proximale du MI située à sa racine. Cette articulation appelée coxo- fémorale, est de type énarthrose (sphérique) composée de trois axes et de 3° de liberté. Axe transversal : Situé dans le plan frontal, mouvement de flexion et d’extension. Axe sagittal : Situé dans le plan antéro-postérieur, mouvement abduction et d’adduction. Axe vertical : Situé dans le plan transversal, mouvement de rotation interne et externe. Orientation de l’épiphyse proximale et de l’acétabulum La tête fémorale : 2/3 de sphère Le centre de la sphère est considéré comme le centre géométrique où passe les 3 axes. 3 sur 50 Le col du fémur Le col du fémur est la partie médiatrice entre la tête et la diaphyse du fémur, son orientation est formée par trois angles. L’angle d’inclinaison Son amplitude est de 125°. Il est orienté vers le haut, en avant et en dedans (axe diaphysaire associé à l’axe du col fémoral). Coxa valga : déformation de l’extrémité supérieure du fémur, caractérisée par une ouverture excessive de l’angle cervicodiaphysaire. Coxa vara : déformation de l’extrémité supérieure du fémur, caractérisée par une fermeture de l’angle cervicodiaphysaire. Voir schéma cahier. L’angle de déclinaison ou d’antéversion Il a une amplitude de 10° à 30° ouvert en dedans et en avant. Au plus l’angle est grand plus moins y’aura de congruence (contact entre les articulations) Coaptation : augmentation de pression intra articulaire. Décoaptation = diminution de pression intra articulaire. Congruence = quantité de surface de contact. Close packet position = fermeture de l’articulation = énormément de force, beaucoup de congruence = Grande stabilité Stabilité = permet de transférer les forces. Lose packet position = ouvre l’articulation = plus de mouvement, decoaptation, moins de congruence = Instabilité. La coaptation est un facteur avec la congruence qui vont jouer sur la stabilité de l’articulation. L’angle dans le plan vertico-frontal du MI D’une amplitude de de 5° à 7°, il est formé par l’axe mécanique (rejoint articulation coxo fémoral à celui du genou) et et l’axe diaphysaire (d. Voir schéma cahier. Cas de figure particulier La forme de la tête et du col fémoral est très variable suivant les individus. Elle est le résultat des diﬀérentes adaptions fonctionnelles. On distingue deux cas de figure: Type longiligne = plus de mouvement moins de stabilité, surface de contact moins importante apporte plus de mobilité. tête > à 2/3 de sphère l’angle cervico-diaphysaire à son max (I=125°, D=25°). cas de figure qui favorise une amplitude articulaire plus ample : adaptation à la vitesse de course Type bréviligne = plus de stabilité, moins de mobilité, plus de congruence meilleur contact entre les articulations, moins de surface de contact qui provoque moins de mobilité. tête < 2/3 de sphère l’angle cervico-diaphysaire est diminué (I= 115°, D=10°) cas de figure qui diminue l’amplitude articulaire: adaptation à la force (plus robusque) 4 sur 50 L’acétabulum L’acétabulum est une 1/2 sphère limitée sur le pourtour par le limbus de l’acétabulum. Il regarde vers le bas l’avant et le dehors. Centre articulaire Le centre est décalé en arrière par rapport au croissant articulaire. Il se situe à l’intersection de deux diagonales. Une première diagonale formée par la droite rejoignant le tubercule axile au pubis et la seconde rejoignant l’EIAS à la tubérosité ischiatique. On constate une absence de contact avec la tête fémorale et le fond cotyloïdien. Angle L’angle VCE ou Wiberg a une amplitude de 30 à 40°. Il correspond à la couverture latérale de la tête fémorale. Si l’angle est inférieur à 20°: dysplasie. Plus angle important plus il sera couvert, plus il sera stable. oV: droite verticale oC: centre de la tête fémorale oE: extrémité latérale du toit acétabulaire L’angle HTE a une amplitude ≤ 10°. Il correspond à l’obliquité du toit acétabulaire. Si l’angle est supérieur à 12°: dysplasie Plus l’angle est réduit entre la cavité et la tête fémorale plus il y aura un contact et donc plus de stabilité et moins de mobilité. oH: droite horizontale oE: extrémité latérale du toit acétabulaire oT: extrémité médiale di toit acétabulaire Musculoskeletal Key Mouvement physiologique Flexion La flexion de hanche est un mouvement qui porte la face antérieure de la cuisse vers le tronc. L’amplitude de la flexion est variable: Si une hanche de fléchie Flexion active est moins ample que la flexion passive La position du genou intervient dans l’amplitude en flexion active : o si extension du genou, la flexion de hanche est de 90°. o si flexion du genou, la flexion de hanche est > ou = à 120°. La position du genou intervient dans l’amplitude en flexion passive : o si flexion du genou, l’amplitude de la flexion de hanche dépasse toujours les 120° (145°). La cuisse est presque en contact avec le thorax. o si extension du genou, l’amplitude est variable selon la raideur des muscles ischio-jambiers. Si deux hanches sont fléchies simultanément Contact de la face antérieure de la cuisse sur le tronc possible par une rétroversion du bassin (délordose). Sur le plan musculaire, la projection des fibres musculaires en avant de l’axe transversal (du plan frontal) passant par le centre articulaire. o Les muscles psoas et iliaque sont les plus puissants des fléchisseurs mais il a aussi une action controversée en adduction car le sommet du petit trochanter est situé sur la l’axe mécanique. o Le muscle sartorius joue un rôle principal dans la flexion de hanche et un rôle secondaire dans l’abduction et la rotation externe. 5 sur 50 o Le muscle droit de la cuisse est un fléchisseur puissant. L’action de hanche dépend du degré de flexion du genou. En eﬀet, au plus le genou sera fléchi au plus la flexion de hanche sera eﬃcace. Ce muscle participe également à l’avancée du membre oscillant lors de la marche. o Le muscle tenseur du fascia lata, stabilisateur du pelvis, possède une composante de flexion. o Les action adjuvante en flexion sont: le pectiné, le long adducteur, le gracile et les fibres antérieures du petit et moyen fessier. Sur le plan ligamentaire, on retrouve sur la face antérieure deux ligaments: l’ilio-fémoral et le pubo-fémoral. Sur la face postérieure on retrouve l’ischio-fémoral. Dans une position de rectitude, les ligaments sont modérément tendus. Ils sont enroulés dans un même sens autour du col (dans le sens des aiguilles d’une montre (1) ). Lors d’un mouvement de flexion, celle-ci entraine une détente des ligaments «déroulement ligamentaires» (2). Si le fémur reste fixe, on observe une antéversion du bassin associée à une détente ligamentaire. La détente des ligaments favorise la mobilité articulaire (loose packed position / instabilité). Flexion = lose packet car ligament se détendent ou se tendent en fonctionne la tension. Extension = les ligaments ilio-fémoral et le pub fémoral = stabilité l’articulation par une torsion ligamentaire. Extension L’extension de hanche est un mouvement qui porte le MI en arrière du plan frontal. L’amplitude de l’extension de hanche est moins importante que sa flexion. La position du genou intervient dans l’amplitude en extension active: o l’extension active est moins ample que l’extension passive. o si extension du genou: extension de la hanche est de 20° o si flexion du genou: extension de hanche est de 10° La position du genou intervient dans l’amplitude en extension passive : o si flexion du genou, extension de hanche jusqu’à 30° (l’hyperlordose lombaire permet l’antéversion du bassin) o si extension du genou, l’extension de hanche est de 20° (fente avant). Sur le plan musculaire, la projection des fibres musculaires en arrière de l’axe transversal (du plan frontal) passant par le centre articulaire. On distingue deux groupes de muscles; o Un premier groupe situé à la racine du membre: le grand fessier (plus puissant et épais) associé aux faisceaux postérieurs des muscles moyen et petit fessier. o Second groupe: les ischio-jambiers. Leur eﬃcacité sur la hanche dépend de la position du genou. Le verrouillage du genou favorise l’extension sur la hanche (antagoniste au quadriceps). Le muscle grand adducteur est accessoirement extenseur de hanche o Les muscles extenseurs de la hanche possèdent des actions secondaires suivant leur position par rapport à l’axe antéro-postérieur. ❖Si ils se situent au-dessus de l’axe on observe une abduction associée à de l’extension (faisceau les plus postérieurs du petit, moyen fessier et les faisceaux les plus élevés du grand fessier). 6 sur 50 ❖Si ils se situent en-dessous de l’axe on observe une extension et une adduction (grande partie du grand fessier, ischio-jambiers et les adducteurs situés en arrière du plan frontal). Les extenseurs de hanche jouent un rôle dans la stabilisation du bassin dans le sens antéro- postérieur. ❖Si le bassin bascule en rétroversion, le CG passe en arrière de la ligne des hanches. Il est stabilisé par la tension du ligament ilio-fémoral. ❖Si la position du CG est situé à l’aplomb du centre de la hanche : équilibre instable. ❖Si le bassin bascule en antéversion, le CG passe en avant de la ligne des hanches, ce qui entraîne une contraction des IJ pour redresser le bassin (en synergie avec le grand fessier). Rétroversion = tension ligamentaire, Antéversion = tension musculaire (ischiaux) Sur le plan ligamentaire, le mouvement d’extension les enroules autour du col. Dans le cas d’une extension de hanche, les ligaments se tendent. Si le fémur reste fixe, on observe une rétroversion du bassin associé à une tension ligamentaire (Close packed position / stabilité et fixation). Adduction L’adduction est un mouvement qui porte le membre inférieur en dedans et le rapproche du plan symétrique du corps. Fonctionnellement, il n’existe pas à proprement dit un mouvement d’adduction « réel », car dans la position de référence les deux membres inférieurs sont en contact. Cependant, on peut décrire trois types d’adduction: o Le mouvement d’adduction relative est réalisé à partir d’une position d’abduction, à partir de laquelle le MI se porte en dedans. o Le mouvement d’adduction combinée est une combinaison de deux mouvements comme l’adduction associée à une flexion ou une extension de hanche. Le mouvement d’adduction associée est un mouvement d’adduction de hanche associé à une abduction de l’autre hanche. Ce mouvement s’accompagne d’une inclinaison du pelvis et d’une incurvation du rachis. L’ensemble des mouvements d’adduction associée ont une amplitude maximum de 30°. Sur le plan musculaire, la projection des fibres musculaires en dedans et en dessous de l’axe antéro-postérieur (passant par le centre articulaire) du plan sagittal. Les muscles adducteurs sont puissants et nombreux. o On y trouve les muscles de la région des adducteurs mais aussi les muscles présentant des composantes d’adduction comme le semi-tendineux, le semi-membraneux et le long biceps fémoral, le grand fessier, le carré fémoral, l’obturateur interne et externe. Sur le plan ligamentaire, le mouvement d’adduction entraine une tension des faisceaux supérieur et inférieur de ilio-fémoral et de l’ishio-fémoral et une détende du ligament pubo- fémoral. Abduction L’abduction est un mouvement qui porte le membre inférieur vers le dehors. Il s’éloigne du plan symétrique du corps Une abduction au niveau d’une seule hanche entraine automatiquement une abduction de la hanche opposée. 7 sur 50 o A partir de 30° d’abduction, ce phénomène est nettement marqué par une inclinaison controlatérale du bassin. Chacune des hanches est en abduction de 15°. o On parle d’abduction maximale lorsque l’angle formé entre les deux membres inférieurs atteint 90° (symétrie d’abd. des 2 hanches). Ce qui correspond à une valeur de 45° d’abduction par rapport au plan symétrique du corps. On peut noter l’inclinaison controlatérale du bassin au mouvement d’une valeur de 45°. De manière à maintenir l’équilibre en station debout, le rachis va permettre de compenser la position par une incurvation convexe vers le côté porteur. Lors d’une abduction passive on peut atteindre 180° d’amplitude (grand écart frontal). Dans ce cas nous parlerons d’une abduction pure, car cette amplitude entraine une antéversion du bassin (détente des ligaments ilio-fémoraux) tandis que le rachis lombaire s’incurve en hyperlordose. Sur le plan musculaire, la projection des fibres musculaires en dehors et au-dessus de l’axe antéto-postérieur (passant par le centre articulaire) du plan sagittal. On y trouve les muscles de la région glutéale mais aussi le muscle piriforme. Sur le plan ligamentaire le mouvement d’abduction entraine une détente des faisceaux supérieur et inférieur de ilio-fémoral et de l’ishio-fémoral et une tension du ligament pubo- fémoral. Rotation = moment de force le plus important. La rotation de hanche s’eﬀectue autour de l’axe mécanique du membre inférieur. Rotateur externe (RE) Mouvement d’une amplitude de 60° qui porte la pointe de pied vers l’intérieur (genou fléchi). En flexion de hanche, la rotation est limitée sous la tension des ligaments ilio et pubo-fémoraux. Arc entre la ou le pied est et la ou il va, le pied étant plus loin que le centre articulaire (tête fémur) la rotation sera plus rapide pour le pieds. Rotation externe de la hanche = pied va vers l’intérieur Sur le plan musculaire les RE sont plus nombreuses et 3x plus puissantes que les RI. o Dans une coupe transversale, la projection horizontale des fibres musculaires en arrière de l’axe vertical ont un rôle de RE. o On y retrouve les muscles pelvi-trochantériens, certains muscles adducteurs (carré fémoral, pectiné, faisceaux postérieurs du grand adducteur, long et court adducteur), les muscles fessiers (grand fessier, les faisceaux postérieurs du petit et moyen fessier) et les ischio-jambiers (la longue portion du muscle biceps fémoral, semitendineux, semimembraneux). Sur le plan ligamentaire le mouvement de RE entraine un éloignement de la ligne intertrochantérienne du limbus. Ce qui occasionne une tension des faisceaux horizontaux. Le faisceau supérieur du ligament ilio-fémoral et pubo-fémoral sont sous tension. Le ligament ischio-fémoral est détendu. Rotateur interne (RI) Mouvement d’une amplitude de 30 à 40° qui porte la pointe de pied vers l’extérieur (genou fléchi). Sur le plan musculaire, la projection horizontale des fibres musculaires en avant de l’axe vertical ont un rôle de RI. o On y retrouve les muscles fessiers (faisceaux antérieurs du moyen fessier, le petit fessier) et le TFL. 8 sur 50 o Dans le cas d’une RI modérée (30 à 40°): par leur projection au dessus du centre articulaire l’obturateur externe et le pectiné perte leur qualité de RE. o Dans le cas d’une RI totale, l’obturateur externe et le pectiné se projette en avant de l’axe vertical et deviennent RI. Tandis que les muscles petit et moyen fessier et TFL deviennent RE. o Ce changement d’action musculaire en fonction de la situation des segments osseux est appelé « l’inversion des actions musculaires) Sur le plan ligamentaire le mouvement de RI entraine un rapprochement de la ligne intertrochantérienne du limbus. Ce qui occasionne une détente des faisceaux horizontaux. Le faisceau supérieur du ligament ilio-fémoral et pubo-fémoral sont détendus. Le ligament ischio- fémoral est sous tension. Inversion des actions musculaires Dans une articulation soumise à trois degrés de liberté, les muscles auront une action principale ou secondaire diﬀérente en fonction de la position de l’articulation. Par exemple, prenons l’inversion de la composante de flexion des adducteurs : 0°: Les adducteurs sont fléchisseurs, excepté les faisceaux postérieurs du GA) Grand Adducteur est extenseur jusqu’à l’extension de -20°. Long Adducteur est fléchisseur à jusqu’à + 50°. A partir de + 70°, il devient extenseur. Court Adducteur est fléchisseur jusqu’à + 50° après il devient extenseur. Circumduction La circumduction est un mouvement situé dans les 3 plans de l’espace. Appelé cône de circumduction, il représente l’image d’un cône dessiné dans l’espace dont le centre articulaire est le sommet et l’amplitude maximale la base. Lors de la marche, l’amplitude maximale du cône est irrégulier car il présente des amplitudes extrêmes diﬀérentes en fonction des 3 plans. Dans ce cas, le tracé réalisé ne décrit pas un cercle mais une courbe sinueuse. La résultante représente l’axe du cône de circumduction, qui correspond à la position fonctionnelle et d’immobilisation de la hanche. Facteurs de compression (coaptation) = forte pression La pesanteur: recouvrement de la tête fémorale par le toit de l’acétabulum. La tête se trouve appliquée dans l’acétabulum par la force de réaction qui s’oppose au poids du corps. Couple d’emboitement fibreux et rétentif (tête humérale): rôle du labrum pour augmenter et approfondir la surface acétabulaire (cavité acétabulaire > à la demi-sphère). Labrum augmente la surface de contact = augmentation des diﬀusions de forces et de coaptation. Orientation anatomique du col du fémur (tête découverte par le cotyle dans son antériorité). o SI ouverture de l’angle d’inclinaison >140 (coxa valga): on renforce la position luxante des muscles adducteurs. o SI ouverture de l’angle de déclinaison >20°: on parle d’antéversion du col (col encore plus orienté vers l’avant) risque de luxation majorée. Inversement la rétroversion du col est un facteur de stabilité. La position la plus luxante : adduction de hanche, antéversion, Les ligaments et les muscles représentent l’équilibre antéro-postérieur. On constate une prédominance ligamentaire puissante dans la partie antérieure (musculature peu nombreuse). Contrairement à la partie postérieure ou c’est le schéma inverse qui se présente. L’action de 9 sur 50 l’ensemble du système stabilise la tête dans l’acétabulum. Les ligaments ont une action diﬀérente en fonction de la hanche: o Si hanche en extension: tension ligamentaire = coaptation +++ o Si hanche en flexion: relâchement ligamentaire = diminution de la force de compression (mobilité/instabilité). o Si ajout d’un mouvement adduction= instabilité +++ o Si ajout d’un mouvement d’abduction= stabilité +++ Extension les ligaments pubo et ischio femoral vont se tordre, se raccourcir = + de stabilité, de coaptation. La pression atmosphérique: par la section du pourtour musculo-capsulo-ligamentaire, l’articulation coxofémorale ne serait pas expulsée de sa cavité. L’extraction de la tête de son orifice demande une grande force (variation de pression). La pression intra articulaire est inférieure à la pression atmosphérique la tête tient dans l’acétabulum. Les muscles de la hanche sont des facteurs de stabilisation Muscles dans une orientation transversale (direction et sens dans l’axe du col => tête cotyle) muscles pelvi trochantériens: piriforme et obturateur externe. muscles fessiers: petits et moyens fessier (Rôle important: appelé également muscle appendeurs de la hanche). composante longitudinale coaptatrice. Muscles dans l’orientation longitudinale muscles adducteurs: ils ont tendance à entrainer une luxation supra acétabulaire. ATTENTION si toit de l’acétabulum éversé associé à une adduction prédominante. composante longitudinale: luxer la tête fémorale au-dessus de l’acétabulum Equilibre transversal du bassin Appui bilatéral du bassin - Action simultanée et bilatérale des adducteurs et des abducteurs. Quand les actions antagonistes sont équilibrées, le bassin est stable en position symétrique. - Si d’un coté les abducteurs l’emportent, alors que de l’autre coté les adducteurs sont prédominants, le bassin va se délacer latéralement vers le coté ou les adducteurs l’emportent. Appui unilatéral du bassin Pour rester en équilibre on décale le centre de gravité en s’alignant avant le membre inférieur. L’équilibre transversal est assuré par l’action des abducteurs du coté de l’appui. Sollicité par le poids du corps P, appliqué au centre de gravité, le bassin à tendance à basculer autour de la hanche porteuse. Le Centre de Gravité migre vers la jambe d’appui. La hanche porteuse est considérée comme un point appui, constituée de la résistance par le poids du corps appliqué au niveau du centre de gravité et la force développée par le moyen fessier. Pour que la ligne des hanches reste à l’horizontal, il faut que la force du moyen fessier soit suﬃsamment forte pour équilibrer le poids du corps, en tenant en compte l’inégalité des bras de levier. Le moyen fessier peut travailler en synergie avec le petit fessier et le TFL. ils vont créer le moment de force. Translation + inclinaison. on aura un eﬀet de pincement et bénance (trou angle qui provoque de l’arthrose) Si l’un de ces muscles devient insuﬃsant, l’action de la pesanteur n’est plus contre- 10 sur 50 balancée. Le bassin s’incline du coté d’un angle a. Les personnes pour marcher boite, le basin chute a l’opposé. Etant donné que le TFL à une action polyarticulaire, son insuﬃsance sera marquée également au niveau du genou par un bâillement externe de celui-ci b. Marche normale Les muscles indispensables pour la stabilité en appui unipodal lors de la marche sont le MF, PF et TFL. Lors du temps d’appui unilatéral, la ligne du bassin matérialisée par la ligne bi- iliaque, reste horizontale et parallèle à celle des épaules. En cas d’insuﬃsance musculaire du coté de l’appui, le bassin bascule du côté opposé, entrainant la chute du tronc (si absence de compensation), bascule inverse de la ceinture scapulaire (déport de la partie supérieure du tronc). Cette démarche est le signe de Duchenne-Trendelembourg. LE GENOU Situation anatomique La genou est l’articulation intermédiaire du MI. Cette articulation est composée de l’articulation fémoro-tibiale et fémoro-patellaire. Le genou a pour objectif de contrôler la distance du corps par rapport au sol et oﬀre la mobilité nécessaire à la course et à l’orientation du pied lors d’un terrain inégal. Il possède une grande stabilité en extension et une grande mobilité en flexion. Le genou comporte 1° de liberté et un second degré accessoire en flexion. 1° de liberté Le mouvement de flexion et d’extension est réalisé dans un plan sagittal autour d’un axe transversal XX’. 2° accessoire Le mouvement de rotation est réalisé dans un plan transversal autour d’un axe longitudinal YY’. Cette rotation est accessible lorsque le genou est fléchi. Privilégier la flexion pour la mobilité et l’extension pour le passage de force. Lorsqu’on marche on fait une flexion du genou pour avoir plus de mobilité. Les axes articulaires Axe mécanique du MI 3 centres articulaires sont alignés sur un même axe (HOC). La partie de l’axe mécanique du MI HO de la cuisse est oblique vers les bas et l’intérieur de 3° par rapport à la verticale. Ceci explique la position plus large des hanches comparé aux pieds. Cet angle sera d’autant plus ouvert que le bassin sera large et un valgus plus grand. L’axe diaphysaire du MI est également orienté vers le bas et l’intérieur de 6° par rapport à l’axe mécanique de la cuisse. Valgus physiologique Suite au décalage du fémur vers l’intérieur, l’axe longitudinal de la jambe n’est pas situé dans le prolongement de l’axe du squelette jambier. L’angle physiologique du valgus correspond à la distance HO-OC d’une amplitude de 170°-175°. Axe transversal du genou L’angle entre l’axe XX’ (à l’horizontal) et l’axe diaphysaire du fémur est de 81°. L’angle entre l’axe XX’ et l’axe de la jambe est de 93°. L’association des 2 angles donne l’angle du valgus physiologique. 11 sur 50 Axe longitudinal La rotation autour de l’axe longitudinal YY’ de la jambe est possible lorsque le genou est fléchi. Lors de l’extension, l’axe longitudinal de la jambe est confondu avec l’axe mécanique du MI, rendant impossible la rotation au niveau du genou. En respectant l’axe du MI la rotation du genou sera suppléée par la hanche et non le genou. Extension = moins de mouvement , Flexion = plus de mouvement. Axe antéro-postérieur Les mouvements latéraux sont eﬀectués autour de l’axe antéro-postérieur ZZ’ du genou en flexion par la détente des ligaments latéraux. Ce mouvement n’est pas considéré comme un 3ème degré de liberté. Un faible mouvement de latéralité de la jambe mobilise la cheville d’1 à 2 cm. Mouvement accessoire ( mouvement qui n’est pas physiologique) Déviation latérale du genou L’angle physiologique en valgus se définit comme étant une ouverture de l’angle fémoro-tibial vers l’extérieur. Les mouvements de latéralité n’existent pas dans un genou sain. Cependant on peut le retrouver chez des patients hyperlaxes. Le centre articulaire du genou se situe entre l’incisure de l’éminence intercondylaire sur le tibia et la fosse intercondylaire sur le fémur. Mais change lors des mouvements. Le valgus physiologique se caractérise par un angle de 170° issu de l’inclinaison de l’axe fémoral en bas et en dedans. La force « 𝐹» appliquée par le fémur sur l’extrémité supérieure du tibia n’est pas strictement verticale. L’angle du valgus joue un rôle sur la stabilité transversale du genou. Plus l’angle A (entre le fémur et le tibia est grand moins il y’aura de la stabilité, plus l’angle A est petit plus il y a de la stabilité. On peut décomposer la force 𝐹 en deux forces: o La force verticale est dirigée verticalement. o La force transversale (force de cisaillement) est dirigée horizontalement vers l’intérieur. Elle repousse l’articulation vers le dedans. o Que se passe t-il si on augmente l’amplitude de « a »? Plus le genou sera valgissant plus l’angle A sera important. La flexion, lose paket position = amorti les forces, absorbe les forces. L’extension = rôle de verrouillage, = stabilité. L’angle physiologique en valgus peut subir des variations pathologiques. La déviation des genoux est génératrice d’arthrose car la répartition des charges n’est plus équilibrée. Ce qui entraine une usure précoce des compartiments. Genu varum Inversion de l’angle de valgus : >170° Déport externe du centre du genou par rapport à l’axe mécanique du MI (10 à 20 mm). Au plus il se décale plus l’angle sera supérieur a 170°. Pincement du compartiment interne Genu valgum Accentuation de l’angle de valgus: < 170° 12 sur 50 Déport interne du centre du genou par rapport à l’axe mécanique du MI (10 à 20 mm). Au plus il se décale plus l’angle sera inférieur à 170°. Pincement du compartiment externe « Coup de vent » Le sujet peut présenter un genou varum à gauche et valgum à droite ou alors une déviation des genoux dans le même sens. Tiroir antéro-postérieur du genou (translation) Il s’agit des glissements du tibia par rapport au fémur : Un tiroir antérieur est le déplacement de l’épiphyse proximale du tibia sous les condyles fémoraux vers l’avant. Un tiroir postérieur est le déplacement de l’épiphyse proximale du tibia sous les condyles fémoraux vers l’arrière. Les ligaments contrôlent les mouvements de tiroir. Dans le cas d’un tiroir antérieur, c’est le ligament croisé antérieur qui limite le mouvement et le ligament croisé postérieur qui limite le tiroir postérieur. Mouvement physiologique L’amplitude est évaluée dans la position de référence: l’axe de la jambe est situé dans le prolongement de l’axe de la cuisse. De profil aucune angulation est marquée( position la plus longue du MI). A. Mouvement d’extension L’extension est un mouvement qui éloigne la face postérieure de la jambe de la face postérieure de la cuisse d’environ 5 à 10°. Il n’existe pas d’extension absolue, car dans la position anatomique, le MI est dans son allongement maximal (sans angulation donc position du MI le plus long). L’hyper extension est pathologique on l’appelle un genu recurvatum. L’extension active est tributaire de la hanche et dépasse rarement la position de référence. Par exemple, le muscle droit antérieur sera plus eﬃcace si la hanche est en position d’extension. L’extension relative est le mouvement qui complète l’extension du genou au départ de toute position en flexion. Par exemple comme durant la séquence d’oscillation lors de la marche. B. Mouvement de flexion Mouvement qui rapproche la face postérieure de la jambe de la face postérieure de la cuisse. L’amplitude de flexion du genou dépend de la position de la hanche. o Flexion absolue à partir de la position de référence. o Flexion relative à partir de toute position de flexion. La flexion active o Si hanche fléchie: 140° de flexion de genou. o Si hanche en extension: 120° de flexion de genou (diminution d eﬃcacité des ischio-jambiers). La flexion passive o Amplitude de 160°. Permet un contact du talon contre la fesse. o Limitée par la masse musculaire de la cuisse et de la jambe, d’une rétraction de l’appareil extenseur ou capsulaire(pathologique). Mouvement de rotation Le mouvement de rotation est réalisé autour de l’axe longitudinal de la jambe. Il doit être exécuté lorsque le genou est fléchi. Rotation axiale active o La rotation interne d’une amplitude de 30° porte la pointe du pied en dedans. Celle-ci induit une adduction du pied. o La rotation externe d’une amplitude de 40° porte la pointe du pied en dehors. Celle-ci induit une abduction du pied. o L’amplitude de rotation externe varie en fonction de la flexion. Par exemple, si le genou a une flexion de 30°, la rotation externe sera de 32°. Si le genou a une flexion de 90° la rotation externe sera de 42°. 13 sur 50 La rotation axiale passive o Le patient est en décubitus ventral, genou fléchi à 90°. L’examinateur oriente le pied vers l’intérieur et l’extérieur. o La rotation externe est de 45 à 50°. o La rotation interne est de 30 à 35°. Rotation axiale automatique (à cause de la structure des os) o Inévitable et involontaire, ce sont les rotations liées aux mouvements de flexion et extension. o Si le genou est en extension, il y aura une rotation externe de la jambe. o Si le genou est en flexion, il y aura une rotation interne de la jambe Aspet structural des surfaces articulaires sur la fonction A. Rappel anatomique des surfaces articulaires. L’articulation fémoro-tibiale est de type trochléaire, en forme de poulie. Deux condyles fémoraux convexes dans les deux sens inversement conformes aux surfaces tibiales incurvées et concaves Les 2 condyles fémoraux forment une crête antéro-postérieure où se loge le massif des épines tibiales. En avant dans le prolongement de cette crête se situe la crête de la fasse postérieure de la patella dont les 2 versants se prolongent sur la surface des glènes formant l’articulation fémoro-patellaire. Deux articulations fonctionnelles autour de l’axe transversal du genou. B. Profil des condyles et des glènes Les condyles fémoraux Coupe transversale de l’épiphyse distale du fémur o Saillies convexes dans les 2 sens, allongés d’avant en arrière o Divergence antéro-postérieure : l’interne (vers l’intérieur) I est plus étroite et diverge plus que l’externe E plus saillante. (pour permettre de contrer le valgus physiologique et apporter de la stabilité) Coupe frontale o Correspondance des courbures convexes des condyles avec les courbures concaves des glènes Coupe vertico-sagitale o Le rayon de courbure des surfaces condylaires n’est pas uniforme, il subit des variations comme dans une spirale. o Les spirales des condyles: le rayon de courbure croit d’arrière en avant de 17à 38 mm pour le condyle interne (fig50) et de 12 à 60mm pour le condyle externe (fig 51). Coté externe les rayon sont plus important. Le plateau tibial Coupe antéro-postérieure o La glène (surface articulaire) interne est concave vers le haut dans les 2 sens. o La glène externe est convexe vers le haut: concave transversalement et convexe sagittalement. Conclusion - Le condyle fémoral interne est stable dans sa glène en raison de sa convexité. Important - Le condyle fémorale externe est en position d’instabilité (sur le dos d’âne de la glène externe) en raison de sa convexité sagitalemment - La stabilité du condyle externe, lors du mouvement, va dépendre du LCAE. (plus il tendu moins il y de mouvements) - La discordance des surfaces articulaires (rayons de courbure) va être résolue par la présence méniscale. Plus surface de contact plus la transmission des forces sera de qualité. En extension = plus de stabilité, grande surface de contact En flexion = petite surface de contact, plus de mouvements 14 sur 50 B. Rotation axiale Les surfaces articulaires permettent un mouvement de glissement et de rotation. Eﬀectivement, la configuration de la surface inférieure de l’articulation fémoro-tibiale va former un pivot, encastré dans le massif des épines tibiales. Celle-ci forme le versant externe de la glène interne, et le versant interne de la glène externe. L’axe longitudinale de la rotation, va être réalisé autour d’un axe vertical passant par l’épine interne tibiale du plateau tibial. Les deux éminences s’insèrent dans la crête sagittale, qui ont un rôle de rotation du tibia et de flexion et extension du genou. Mouvement des condyles A. Lors de la flexion Lors du mouvement, les condyles roulent et glissent sur la glène. Le condyle commence par rouler sans glisser, puis le glissement devient progressivement prédominant sur le roulement. ▪ Le condyle interne roule sur les 10-15 premiers degrés de flexion. ▪ Le condyle externe roule sur les 20 premiers degrés de flexion. ▪ Le condyle externe roule beaucoup plus, car le chemin parcouru est plus long (notion de rotation automatique) Cote externe la surface lors d’un mouvement du genou est plus important, la convexité, le mouvement du condyle externe sera plus rapide qui entraine un phénomène de rotation. La forme l’éminence joue un rôle de rotation, la surface articulaire externe du plateau tibial a un surface plus haute et convexe, l’eminence externe sera plus petite, le condyle latéral va passer au dessus et buter sur l’eminence interne ce qui réalise la rotation. Le centre articulaire se déplace par l’eminence interne car elle est plus haut, plus verticale en raison de la concavité de la surface articulaire interne. 2 paramètres qui prouve que le condyle latérale est plus rapide que l’interne : la vitesse du condyle externe sera plus importante, car il va parcourir une distance plus longue dans un même temps et aussi an raison du déplacement du centre articulaire interne (éminence interne). Il faut que le genou soit en lose packet position pour qu’il y est plus de mobilité = flexion. En Extension on a rotation externe du tibia = rotation automatique = c’est non volontaire Le condyle externe fémorale avance et le condyle interne recule en rotation externe. Rotation axiale = c’est volontaire En flexion rotation interne du tibia = rotation autaomatique Le condyle interne va buter contre l’éminence interne. ( Haute verticale) La rotation axiale ne peut s’eﬀectuer que si le genou est fléchi. Celle-ci permet de dégager le massif des épines tibiales du fond de l’échancrure intercondylaire (site où il se trouve encastré en position d’extension). ▪ Lors de la rotation externe du tibia, le condyle externe avance dans la glène externe tandis que le condyle interne recule dans la glène interne du tibia. 15 sur 50 ▪ Lors de la rotation interne du tibia, le condyle externe recule dans la glène externe tandis que le condyle interne avance dans la glène interne du tibia. ▪ Le condyle externe possède une course (L) plus longue suite à la convexité de la glène externe. Le condyle se déplace par l’ascension (e) du versant antérieur de la glène et redescend sur le versant postérieur. Le condyle interne se déplace très peu car il vient butter contre l’épine interne plus haute et concave. L’épine tibial est formée par la diﬀérence de configuration entre les deux glènes. Lors d’une coupe horizontale du massif central, on constate que la face externe de l’épine externe est convexe d’avant en arrière comme la glène externe. Tandis que la face interne, comme la glène interne, est concave forme une sorte de butoir. La disposition du massif central, va influencer le déplacement des condyles. Par la hauteur de l’épine interne, le condyle interne va venir buter contre. À l’inverse le condyle externe va contourner l’épine externe. Par le relief de l’épine interne, l’axe réelle de rotation YY’ du pivot central passe au niveau du versant articulaire de l’épine interne. Les ménisques Les ménisques sont composés par du fibro-cartilage semi-lunaire. Leur principal atout est de compenser la non-concordance des surfaces articulaires. A. Rappel anatomique des ménisques Les ménisques sont au nombre de deux dont un externe et un interne. Sur le plan structurel, on distingue trois faces; o une face supérieure concave en contact avec les condyles; o une face inférieure, non visible, plane séparée par les massifs des tubercules intercondylaires. Cette séparation donne la forme de croissant avec sa corne antérieure et postérieure. o Une face périphérique cylindrique (fixée face profonde de la capsule). Les cornes du ménisque externe sont plus rapprochées. Elle forme un anneau presque complet «O» comparé à son homologue interne plutôt en forme de « C ». Rôle des ménisques = stabilité, realsition des mouvements, et absorption des chocs. Le ménisque externe en forme de haut car ses cornes sont rapprochés ce qui permet d’avoir plus de mobilité. Alors que l’interne, il est plus long et provoquera moins de mobilité. Chaque ménisque a deux cornes = point d’encrage. ICO = interne C et O externe Les ménisques sont passifs et tributaire des mouvement réalisés. Les retinaculums patellaires = en extension la paella remonte et tire sur les ménisques. $ Le ligament jugal = permet d’éviter que les ménisques partent sur les cotes. Tirer vers l’arrière les ménisques, en interne le semi membraneux et poplité en externe. Les ménisques ne sont pas libres dans le genou o Plan frontal: Insertion de la face périphérique sur la capsule articulaire. 16 sur 50 o Plan transversale: les cornes antérieures sont fixées au niveau de la surface pré-spinale et les cornes postérieures sur la surface rétrospinale. ▪ Corne antérieure du ménisque externe (4) : en avant du tubercule externe. ▪ Corne postérieure du ménisque externe (5): en arrière du tubercule externe. ▪ Corne antérieure du ménisque interne (6): angle antéro-interne de la surface pré-spinale. ▪ Corne postérieure du ménisque interne (7): angle postéro-interne de la surface rétrospinale. ▪ Les cornes antérieures sont réunies parle ligament jugal(8), rattaché à la patella. Présence également de fibres situées sur chaque bord de la patella jusqu’à la face latérale des ménisques (rétinaculums patellaires 9). ▪ LLE: séparé du ménisque par muscle poplité (POP), qui envoie une expansions fibreuses au bord postérieur du ménisque externe: ce qui constitue le point d’angle postéro-externe (PAPE). ▪ LLI: ses fibres postérieures se fixent sur le bord interne du ménisque interne(2) ▪ Lebordpostérieurduménisqueinternereçoitlesexpansionsfibreusesdutendondumusclesemi- membraneux (11). Appelé point d’angle postéro-interne (PAPI). ▪ Les fibres du LCPI se fixe sur la corne postérieure du ménisque externe , formant le ligament ménisco- fémoral.(12) ▪ Les fibres du LCAE se fixe sur la corne antérieure du ménisque externe. En externe il y a plus de muscles, ligaments car il y a plus de mobilité. Facteur passif = Conyle qui réalisent un mouvement. Facteur actif = Les muscles et ligaments avance ou recul les ménisques. Condyle et ménisque externe = Plus d’amplitude en raison de la distance qu’il doit parcourir. Pour un même temps il a plus de distance = il sera plus rapide. Croisé antérieur en flexion il raccourcit, en extension il se tend Croisé posté en flexion, il se tend, en extension il se racourcit. Ligament = stabilité close racket position (extension), plus de mobilité lose packet position (flexion) Ligaments croisés = stabilisation rotation interne, flexion postérieur se tend, antérieur se détend. Extension croisé ant se tend te le croisé post se détend. Rotation externe ligament collatéraux se tend alors que en flexion il se détend. En flexion, rotation interne les ligaments croisés font une plus grande rotation ils sont en contact ce qui va limiter la rotation externe et diminution de l’espace articulaire os et va apporter de la stabilité. On aura plus de rotation en externe. La flexion va diminuer la tension des ligaments collatéraux. 17 sur 50 En flexion = tension du ligament croisé postérieure mais en flexion rotation externe = les croisés sont parallèles. Collateraux = tendent en extension, distance entre l’insertion et la terminaison s’agrandi. En rotation externe = ils s’horizonalise, diminution de l’espace articulaire. Mobilité méniscale Malgré leurs deux points de fixations (les cornes), les ménisques se déplacent en se déformant. Ce sont des joints élastiques transmettant les eﬀorts de compression du fémur au tibia. Le ménisque externe se déforme et se déplace plus que l’interne car ses insertions sont plus rapprochées. En flexion, les condyles présentent sur les glènes le plus petit rayon de courbure (facteur de mobilité). En extension, les condyles présentent sur les glènes un des plus grands rayons de courbure (facteur de stabilité). Le mécanisme du mouvement méniscal en flexion/extension o Le facteur passif est la translation des ménisques par le mouvement des condyles. Par exemple: les ménisques situés en position antérieure lors de l’extension, translate vers l’arrière inégalement lors de la flexion. ▪ La course du ménisque interne est de 6mm en arrière. ▪ La course du ménisque externe est de 12 mm en arrière. Le facteur actif est la translation des ménisques par les structure musculo-capsulo-ligamentaire. Par exemple: En extension: les ménisques sont tirés en avant par les rétinaculums patellaires (1). La corne postérieure du ménisque externe est rappelée en avant par la tension du ligament ménisco- fémoral (2), simultanée avec la tension du LCPI. En flexion: le ménisque interne est tiré en arrière par l’expansion du muscle semi-membraneux (3) (rebord postérieur) et la corne antérieure par des fibres du LCAE(4). Le ménisque externe est tiré en arrière par l’expansion du muscle poplité (5). Le mécanisme du mouvement méniscal en rotation axiale o Le facteur actif est la tension du rétinaculum patellaire ,induite par le déplacement de la patella par rapport au tibia, entraine l’un des ménisques vers l’avant; o Le facteur passif est la translation des ménisques par le mouvement des condyles sur la glène. La rotation externe du tibia Le ménisque externe est entrainé vers l’avant et le ménisque interne est entrainé vers l’arrière. L’amplitude totale du ménisque externe est le double du déplacement du ménisque interne. La rotation interne du tibia Le ménisque externe est entrainé vers l’arrière et le ménisque interne est entrainé vers l’avant. L’amplitude totale du ménisque externe est le double du déplacement du ménisque interne. 2.7 / Système ligamentaire La stabilité du genou dépend en grande partie du système ligamentaire. A. Rappel anatomique 18 sur 50 Les ligaments latéraux Les ligaments croisés Ligament collatéral tibial O: partie postéro supérieure de la face interne du condyle T: en arrière de la patte d’oie, face interne du tibia Tr: oblique en bas et en avant Ligament collatéral fibulaire O: Au dessus et en arrière du condyle externe T: tête de la fibula Tr: oblique en bas et arrière LCAE (1) O: Entre l’insertion de la corne antérieure du ménisque interne en avant et celle du ménisque externe en arrière. T: sur la face axiale du condyle externe. Tr: Oblique en haut, en arrière et en dehors (plus vertical). LCPI (2) o: en arrière de la corne postérieure du ménisque externe sur le pourtour postérieur du plateau tibial. T: Situé en arrière du ligament croisé antérieur dans le fond de la fosse intercondylaire. Tr: Oblique en avant, en dedans et en haut (plus horizontal). Rôle de stabilisation latérale du genou en extension. Rôle de stabilisation antéro-postérieure et rotatoire du genou. Direction des ligaments croisés : Les ligaments croisés sont situés en plein centre de l’articulation. Lors d’un mouvement de flexion ou d’extension du genou, les ligaments croisés glissent l’un contre l'autre. Dans le plan frontal Ils sont croisés par leurs insertions tibiales alignées dans l’axe antéro-postérieur (flèche S). Alors que leurs insertions fémorales sont distantes de 1,7 cm. Dans le plan transversal Ils sont // et en contact par leur bord axial. Les croisés sont également croisés avec le ligament latéral homologue. B. Mécanique ligamentaire des croisés Stabilité antéro-postérieure du genou lors du mouvement de flexion et d’extension: o Flexion de 30°: la flexion fait basculer la base fémorale (cb), alors que le LCP (cd) se redresse et le LCA s’horizontalise (ab). o Flexion de 60°: L’insertion (c) fémorale du LCP se déplace vers le haut et vers le bas pour le LCA (b). o Flexion de 90° à 120°: LCP se verticalise et se tend en flexion. o En extension, l’ensemble des fibres du LCA sont tendues. Par cette tension, il jouera un rôle de frein de l’hyperextension. Stabilité rotatoire du genou en flexion. La rotation du tibia en extension complète est impossible par la tension des ligaments latéraux et des croisés postérieurs. Rotation nulle : o Dans le plan frontal, ils sont croisés. o Dans le plan horizontal, les 2 ligaments sont //, au contact l’un avec l’autre. Rotation interne du tibia : o Dans le plan frontal, les ligaments sont plus croisés. o Dans le plan horizontal, contact mutuel par leur bord axial. Ils s’enroulent l’un autour de l’autre. o Limite la rotation interne (s’enroulent mutuellement). 19 sur 50 Rotation externe du tibia : o Dans le plan frontal, les ligaments sont moins croisés. Ils tentent à devenir //. o Dans le plan horizontal, perte de contact mutuel de leur bord axial. o Aucune limitation en rotation externe La rotation externe n’est pas arrêtée par la mise en tension des ligaments croisés Elaboration d’une rotation sur les surfaces écartées Contraintes des surfaces articulaires en extension Contrainte en rotation interne du tibia sous le fémur. o Ne coïncide pas avec le centre articulaire du genou. Rotation autour du versant interne du tubercule intercondylaire médial. o L’excentrage à pour résultat de tendre le LCA et détendre le LCP. o Augmentation de l’enroulement, des ligaments croisés, applique plus fortement les surfaces articulaires entre elles. L’espace entre le fémur et le tibia diminue. D’où le blocage en rotation interne. o Les ligaments croisés interdisent la rotation interne du genou étendu. Contrainte en rotation externe du tibia sous le fémur. o L’excentrage a pour résultat de tendre le LCP et détendre le LCA. o Les ligaments ont tendance à devenir //. o Les ligaments croisés n’interdisent pas la rotation externe du genou étendu. C. Mécanique ligamentaire des collatéraux Stabilité latérale du genou lors du mouvement de flexion et d’extension En flexion les ligaments collatéraux sont détendus En extension les ligaments collatéraux sont tendus Stabilité rotatoire du genou L’opposition de leur obliquité, leur permet d’amorcer un mouvement d’enroulement autour de l’extrémité supérieure du tibia Rotation interne Opposition à l’enroulement, l’obliquité des ligaments collatéraux diminue et tendent à devenir //. Les surfaces articulaires sont moins fortement appliquées. Le relâchement des ligaments latéraux est compensé par la tension des croisés. Rotation externe Accentuation de l’enroulement et de l’application des SA. Limitation du mouvement par mise sous tension des ligaments latéraux alors que les croisés sont détendus. Rotation nulle Le genou: système ligamentaire La stabilité rotatoire en extension est assurée par les ligaments latéraux en rotation externe et par les ligaments croisés en interne. 20 sur 50 2.8 / Rotation automatique La fin d’une extension s’accompagne d’un mouvement de rotation externe. Inversement la flexion se réalise avec une rotation interne du tibia. Expérience de Roud : Deux broches // et horizontales situées à l’extrémité supérieure du tibia et extrémité inférieure du fémur. La première configuration est la fixation des broches la jambe en extension. Lors du mouvement de flexion du genou à 90° on observe que les deux broches se croisent. La flexion du genou à 90° est associée à une rotation interne du fémur de 20° A l’inverse, si on reproduit cette expérience en partant de la position de flexion à 90°, on observe une rotation externe du tibia. Cette la rotation dite automatique qui est rythmée par le recule plus rapide du condyle latéral lors de la flexion du genou. La flexion fait reculer le condyle interne de 5 à 6 mm et le condyle latéral de 10 à 12 mm. 2.9 / Mobilité patellaire L’appareil extenseur du genou glisse sur l’extrémité inférieure du fémur (trochlée = poulie fixe) En flexion Mouvement de translation verticale de la patella le long de la gorge de la trochlée et jusqu’à la fosse intercondylaire. Elle se déplace de 2 fois sa longueur (8cm) autour d’un axe transversal. En position d’extension sa face est orientée postérieurement, et en fin de flexion sa face est orientée vers le haut (sous les condyles) La force de coaptation patellaire augmente proportionnellement à l’amplitude de la flexion. En extension Le quadriceps chasse la patella en dehors. La stabilité patellaire provient de la joue externe de la trochlée, nettement plus saillante que l’interne (évite la luxation patellaire). En fin d’extension la force de la coaptation patellaire diminue et en hyperextension elle a tendance à se décoller de la trochlée. En rotation: dans le plan frontal Rotation indiﬀérente tibia: ligament patellaire est légèrement oblique en bas et en dehors Rotation interne tibia: le fémur tourne en rotation externe par rapport au tibia entrainant la patella en dehors. Rotation externe du tibia: le fémur en rotation interne entraine la patella en dedans. stabilité de la patella est toujours stable que ce soit en flexion ou en extension En extension, se décale en externe. En flexion, la patella se descend au niveau de la surface articulaire du fémur. En plan frontal, en flexion Plan sagital, résultante va vers l’arrière. 2.10 / Close packed position vs loose packed position Close paquet position : Maximum zone de contact, minimum de mobilité, maximum de stabilité, grande surface de contact. Lose paquet position : moins de surface de contact. RUM = Amplitude de 21 sur 50 Complexe de la cheville 3.1 / Situation anatomique L’articulation de la cheville fait partie du complexe articulaire du pied. Cette articulation appelée talo-crurale, permet le mouvement de la cheville dans les 3 plans de l’espace. Sa mobilité permet l’adaptation aux diﬀérentes surfaces du terrain. Les trois axes fixes Axe transversal L’axe de l’articulation talo-crurale passe par les 2 malléoles. Situé dans le plan frontal, il autorise les mouvements de flexion et d’extension. Axe longitudinal de la jambe L’axe vertical est situé dans le prolongement de la jambe. Il propose un mouvement d’abduction ou adduction du pied réalisé dans le plan transversal. Axe longitudinal du pied L’axe horizontal est situé dans un plan sagittal. Il permet les mouvements de supination/inversion et pronation /eversion du pied. 3.2 / Articulation talo-crurale L’articulation de type trochléaire possède un degré de liberté autour d’un axe transversal. L’évaluation de l’amplitude talo-crurale se définit comme l’angle formé par la plante du pied par rapport à l’axe de la jambe. A. Flexion (plan sagittal) En partant de la position de référence, perpendiculaire à l’axe de la jambe, la flexion est le rapprochement du pied vers la face antérieure de la jambe d’une amplitude de 20 à 30° dont 10° de variation individuelle. Les 10° sont réalisés par les orteils et ouvrent la voute plantaire. 10° de la flexion dorsale de la cheville. La flexion est également appelée flexion dorsale du pied ou dorsi-flexion. Dans le cas d’une flexion extrême, on considère que la mobilisation du tarse augmente l’amplitude associée à un aplatissement de la voûte plantaire Dorsiflexion : partie distale du pied se rapproche du tibia et diminue l’angle formé par le pied et la jambe. Axe trasversal fixe qui réalise flexion dorsale, plantaire. L’amplitude globale de la flexion-extension est de 70° à 80°. Cette amplitude est déterminée par les surfaces articulaires. - La surface tibiale a un développement de 70° d’arc sur la trochlée du talus qui s’étend de 140° à 150° - La trochlée est plus grande en arrière qu’en avant, ce qui explique la prédominance de l’extension sur la flexion. La limitation de la flexion dorsale est tributaire de trois facteurs o Les facteurs osseux: la face supérieure du col du talus vient buter contre la marge antérieure de la surface tibiale o Les facteurs capsulo-ligamentaires (2): la partie postérieure de la capsule se tend ainsi que les faisceaux postérieurs des ligaments collatéraux. 22 sur 50 o Les facteurs musculaires (5): mise sous tension du muscle triceps. Si rétraction/raideur musculaire, pied équin (position permanente). B. L’extension (plan sagittal) L’extension est l’éloignement du dos du pied de la face antérieure de la jambe d’une amplitude de 30 à 50° (20° sont inclus) dont 20° de variation individuelle. Le pied tend à se diriger dans le prolongement de la hanche. L’extension est également appelée flexion plantaire du pied ou plantar- flexion. Dans le cas d’une extension extrême, on considère que la mobilisation du tarse augmente l’amplitude associée à un creusement de la voûte plantaire. Une fois que l’articulation du talo- crurale est au max les Métatarsiens, os du tarse vont continuer la flexion plantaire. L’activité du pied qui permet de gagner de l’amplitude Plantarflexion : partie distale du pied s’éloigne du tibia et forme un angle antérieur limité par le pied et la jambe. Flexion plantaire, la surface articulaire est plus importante ce qui permet d’obtenir plus d’amplitude alors que la flexion dorsal la surface articulaire est moins importante. Flexion plantaire = propulsion, lose paquet position, la surface articulaire est moins large, glissement antérieur et une rotation postérieur. Flexion dorsal = amorti, close paquet position, la surface articulaire sera plus large, glissement postérieure et une rotation antérieur. Rom Reinch of motion = amplitude total de l’articulation. L’amplitude globale de la flexion-extension est de 70° à 80°. Cette amplitude est déterminée par les surfaces articulaires. - La surface tibiale a un développement de 70° d’arc sur la trochlée du talus qui s’étend de 140° à 150° - La trochlée est plus petite en avant qu’en arrière, ce qui explique la prédominance de l’extension sur la flexion. La limitation du ROM de la flexion plantaire est tributaire de trois facteurs = pas d’impact sur lose et le close , juste une amplitude - Facteurs osseux : le tubercule du talus partie externe vient buter contre la marge postérieure de la surface tibiale - Facteurs capsulo-ligamentaires : la partie antérieure de la capsule se tend ainsi que les faisceaux antérieurs des ligaments collatéraux. - Facteurs musculaires : mise sous tension des muscles fléchisseurs. Si hypertonie des fléchisseurs, pied talus (position permanente), triceps sural. B. L’extension (plan sagittal) L’extension est l’éloignement du dos du pied de la face antérieure de la jambe d’une amplitude de 30 à 50° dont 20° de variation individuelle. Le pied tend à se diriger dans le prolongement de la hanche. L’extension est également appelée flexion plantaire du pied ou plantar- flexion. 23 sur 50 Dans le cas d’une extension extrême, on considère que la mobilisation du tarse augmente l’amplitude associée à un creusement de la voûte plantaire. Plantarflexion: partie distale du pied s’éloigne du tibia et forme un angle antérieur limité par le pied et la jambe. L’amplitude globale de la flexion-extension est de 70° à 80°. Cette amplitude est déterminée par les surfaces articulaires. - La surface tibiale a un développement de 70° d’arc sur la trochlée du talus qui s’étend de 140° à 150° - La trochlée est plus petite en avant qu’en arrière, ce qui explique la prédominance de l’extension sur la flexion. La limitation du ROM de la flexion plantaire est tributaire de trois facteurs - Facteurs osseux : le tubercule du talus partie externe vient buter contre la marge postérieure de la surface tibiale - Facteurs capsulo-ligamentaires : la partie antérieure de la capsule se tend ainsi que les faisceaux antérieurs des ligaments collatéraux. - Facteurs musculaires : mise sous tension des muscles fléchisseurs. Si hypertonie des fléchisseurs, pied talus (position permanente). Axe longitudinal Flexion / extension = axe fixe Transverse plane Terminologie anglo-saxonne Adduction Vertical axis = axe longitudinal Abduction Vertical axis C. Stabilité Articulation stable = beaucoup de point de contact, peu de mobilité = transfert des forces Antéro-postérieure La stabilité et la coaptation sont assurées par la pesanteur (1). D’un point de vue structurel on observe des butées limitant l’échappée de la trochlée vers l’avant (2) et l’arrière (3). Les ligaments collatéraux (4) sont coaptateurs passifs et les muscles sont coaptateurs actifs. Transversale Sa stabilité est due à un encastrement étroit. Le talus est stabilisé latéralement (A) et médialement (B) par la « mortaise » tibio-fibulaire. L’intégrité de l’espace bi-malléolaire est conditionnée par la présence des ligaments fibulaires(1). Les ligaments collatéraux (interne 3 et externe 2) vont empêcher tout mouvement de roulis du talus sur son axe longitudinal. Ligaments ont un rôle de stabilité d’éviter et limiter les glissements antéro post et limiter les glissement et de roulements en transversale 24 sur 50 D. Axe de mobilité L’axe est mobile lorsqu’il évolue à travers l’articulation en fonction du mouvement réalisé. L’axe mobile de l’articulation talo-crurale est l’axe médio-latéral / mediolatéral axis (ML). 1. Dorsi flexion / plantaire fonction = plus de dregré d’amplitude = structurel qui donne l’amplitude de l’articulation axe fixe transversale (un mouvement). Abduction / Adduction = Eversion/ Inversion = roulement, pas beaucoup limite par les ligaments collatéraux. En anglais supination = inversion et Pronation = eversion. Inversion dès que l’on touche le sol. Axe fixe = anatomique qui ne bouge pas Axe mobile = mobilité 3 plans de l’espace, lors du mouvement l’axe transversale bouge et augmente son amplitude par rapport a l’a fixe de départ. FIBULA A. Aspet structurel L’articulation tibio-fibulaire distale o Les articulations proximales et distales sont mécaniquement liées entre elles. o Absence de surface cartilagineuse, articulation de type syndesmose. o La surface articulaire est concave sur le tibia et convexe sur la fibula. o Présence d’une frange synoviale (Rôle d’amorti). Forme de la trochlée du talus o La joue interne est sagittale (T). o La joue externe est oblique dans le plan sagittal vers l’avant et en dehors (P). o La largeur de la trochlée est plus petite en arrière (a’) de 5mm(c) par rapport l’avant (b’) B. Mobilité articulaire tibio-fibulaire proximale De manière à permettre la mobilité de l’articulation tibio-fibulaire distale, l’articulation tibio- fibulaire proximale est mobile. ▪ En flexion plantaire du pied, le glissement de la facetter articulaire vers le bas est la conséquence du rapprochement de l’interligne et de la rotation externe de l’épiphyse distale. ▪ En flexion dorsale du pied, le glissement de la facetter articulaire vers le haut est la conséquence du bâillement de l’interligne et de la rotation interne de l’épiphyse distale. En flexion dorsale Fibula = rotation interne, s’écarte et s’élève, en flexion dorsale En flexion plantaire (surtout lorsqu’on est en flexion dorsale pour revenir en position anatomique de base) = rotation externe, la fibula est plaquée contre le talus. La fibula s’élève grâce à la membrane inter osseuse, l’orientation des fibres est oblique vers le haut et vers intérieur, les fibres s’horizontalise. En flexion dorsal le talus va écarter la fibula (face supérieur partie antérieur du talus plus large ce qui va écraser en flexion dorsal la fibula), les 25 sur 50 ligaments collatéraux tibio fibulaire s’écarte, la membranes interosseuse est rigide et va relever la fibula. C. Mobilité articulaire tibio-fibulaire distale Connaitre les 3 notions important I. Notion de rotation automatique La rotation axiale de la malléole latérale est automatique. En eﬀet, on constate que par l’incurvation de la joue externe du talus (plan frontal), fait que la pression sur de la facette fibulaire est toujours perpendiculaire à la surface sur son axe longitudinal. Lors des variations de mouvements du pied dans le plan frontal on observe une rotation axiale de la malléole latérale d’une amplitude de 30° vers la rotation interne (axe mm’). ▪En flexion plantaire du pied, la fibula est en rotation externe (nn’) associée à une mise sous tension du ligament tibio- fibulaire antérieur. ▪En flexion dorsale du pied, la fibula est en rotation interne (mm’) associée à une mise sous tension du ligament tibio- fibulaire postérieur. II. Notion d’écartement Pour maintenir la stabilité du talus lors du mouvement, l’écart bi-malléolaire doit donc varier dans certaines limites. Par cette diﬀérence structurelle antéro-postérieure, lors des mouvements du pied dans le plan sagittale, on observe un écartement et un rapprochement bimalléolaire. On constate également que la rotation axiale de la fibula est associée aux mouvements transversaux de l’articulation tibio-fibulaire distale. ▪ En flexion plantaire du pied, la malléole latérale se rapproche de la malléole médiale. La frange synoviale contenue dans l’articulation est chassée vers le bas. Mécanisme actif musculaire: Les fibres du fléchisseur de l’hallux s’insèrent sur la fibula et les fibres du tibial postérieur s’insèrent sur les deux os. Lors de leur contraction, ils entrainent le rapprochement de la pince bimalléolaire. ▪ En flexion dorsale du pied, la malléole latérale s’éloigne de la malléole médiale (bâillement de l’interligne articulaire). La frange synoviale contenue dans l’articulation est chassée vers le haut. ▪ Mécanisme passif: l’écartement des malléoles est forcé par l’élargissement progressif de la trochlée du talus. III. Notion verticalisation La fibula est maintenue au tibia, en partie , par la présence des fibres obliques de la membrane interosseuse. L’orientation des fibres, oblique en bas et en dehors, sont à l’origine des mouvements verticaux subis par la fibula. On constate également que les mouvements verticaux sont associés aux mouvements transversaux de l’articulation tibio-fibulaire distale. ▪ En flexion plantaire du pied, la malléole latérale s’abaisse et s’approche du tibia. Les fibres de la membrane et les ligaments tibio-fibulaires ont tendance à « verticaliser ». ▪ En flexion dorsale du pied, la malléole latérale se soulève légèrement et s’éloigne du tibia. Les fibres de la membrane et les ligaments tibio- fibulaires ont tendance à « horizontaliser » IV. Conclusion 26 sur 50 L’articulation tibio-fibulaire distale oﬀre des déplacements de faible amplitude mais non négligeable. Cette mobilité articulaire permet à la pince bi-malléolaire de s’adapter en permanence aux variations de largeur et de courbure de la trochlée du talus. Cette adaptation reste primordiale pour assurer la stabilité transversale de l’articulation. C. Mobilité articulaire tibio-fibulaire distale Interprétation de l’étude biomécanique de l’articulation talo-crurale durant la marche Lors de la phase d’appui, cette adaptation s’explique par un appui maximum sur le talus. Durant cette phase, la jambe d’appui passe en avant du pas du sol. C’est le moment ou la surface de contact de l’articulation talo-crurale est à son maximum. La diﬀusion des forces (de la charge du corps) est réalisé sur une plus grande surface. L’objectif est la stabilité articulaire pour soutenir la charge du corps durant la phase uni-podale par l’augmentation de la surface d’appui (augmentation de la congruence articulaire). En flexion plantaire, on recherche l’eﬀet inverse. Etant donné que la charge du corps diminue, la surface d’appui de l’articulation talo-crural est à son minimum. L’objectif est la mobilité articulaire (diminution de la congruence articulaire). Marche fait que la cheville se fait en flexion dorsale. Centre de gravité avance va vers le close paquet position. 4.1 / Introduction A. Rappel anatomique Les articulations du pied mettent en rapport les os du tarse et du métatarse Articulation subtalaire ; subtalar joint (STJ) contact talus et calcanéus Articulation transverse du tarse; mid-tarsal joint (MTJ) actually consists of the articualtion talo- navicular joint (TNJ) and the articulation calcaneo-cuboid joint (CCJ) Articulation tarso-métatarsienne: tarsometatarsal joint (TMTJ) Articulation métatarso-phalangienne ; metatarsophalangeal joint (MTPJs) Rôle des articulations Orientation du pied: adaptation de la position du pied par rapport au sol Modification de la forme et de la courbure de la voûte plantaire: adaptation aux inégalités du terrain. 4.1 / Introduction Division segmentaire du pied Transversalement le pied est divisé en 3 segments; Métatarse / avant-pied/ forefoot: constitué des 5 métatarsiens /metatarsals) et doigts de pieds/ digits: constitué des 5 orteils (toes) Tarse antérieur/ médio-pied/ midfoot: constitué du naviculaire, du cuboïde et des 3 cunéiformes Tarse postérieur / arrière-pied / hindfoot: composé du talus et calcanéus joints of de foot 27 sur 50 B. Mouvements du pied Plan frontal Terminologie française Supination La plante du pied s’oriente vers le dedans Amplitude de 52° Pronation La plante de pied s’oriente vers le dehors Amplitude de 25°-30° Frontal plane Terminologie anglo-saxonne Inversion Mouvement de la face plantaire du pied vers la ligne médiane du corps Sagittal axis / Antero- posterior axis Eversion Mouvement de la face plantaire du pied s’éloigne de la ligne médiane du corps Sagittal axis / Antero-posterior axis Mouvements combinés Terminologie française Inversion = Adduction réalisée par un mouvement de supination associée à une légère flexion plantaire. Eversion = Abduction réalisée par un mouvement de pronation associée à une légère flexion dorsale. Terminologie anglo-saxonne Supination = Adduction réalisée par un mouvement d’inversion associée à une légère flexion plantaire. Pronation =Abduction réalisée par un mouvement d’éversion associée à une légère flexion dorsale. Lors des mouvements d’inversion et d’éversion = MTJ qui est principalement en mouvement. B. Congruence des surfaces articulaires de STJ La facette moyenne (MF) de la face inférieure du col du talus correspond à la facette moyenne de la face supérieure du calcanéus. La facette antérieure (AF) située en dehors du champs glénoïdien est subdivisée en 3 facettes qui correspondent à la facette antérieure du calcanéus subdivisée en 2 facettes. La facette postérieure (PF) du talus qui correspond à la surface supérieure du calcanéus. Close packed position La position de congruence de l’articulation subtalaire est la position qu’adopte le pied en position neutre et appui symétrique (absence de tout mouvement) en orthostatisme sur le plan horizontal. Position de stabilité issue d’une bonne congruence occasionnée par la pesanteur et non par les ligaments. Cette position favorise également une plus grande surface de contact pour transmettre le poids du corps. 28 sur 50 Quand on est debout le pied est supinateur = plus de verrouillage pour plus de stabilité. C. Incongruence des surfaces articulaires de STJ « Perte de contact plus ou moins étendue entre les surfaces en regard » Dans un mouvement de pronation du pied L’extrémité antérieure du calcanéus s’oriente en dehors Les facettes MF restent en contact et forment un pivot PF du talus glisse en bas et avant sur PF du calcanéus et vient buter contre le plancher du sinus du tarse. La partie postéro-supérieure du calcanéus est découverte. AF C3 du talus glisse sur AF C2 du calcanéus Dans un mouvement de supination du pied L’extrémité antérieure du calcanéus s’oriente en dedans et a tendance à « se coucher » sur sa partie externe. Les 2 facettes pivot restent en contact PF du talus remonte sur PF du calcanéus La facette C1 de AF du talus vient reposer sur la facette C1’ du calcanéus. PF du talus découvre sa partie antéro-inférieure. Pronation = le talus glisse vers l’intérieur vers le bas et le calcanéus va vers l’extérieur. Le calcanéus et talus se croisent. Axe sont parallèles, lose packet position Supination = remonte vers le haut et l’extérieur talus et calcanéus sont alignés, il se superpose. Axes se croisent. Close packet position. Si STJ est verrouillée tout est verrouillé. Loose packed position Les 2 positions ci-dessous présentent des composantes d’instabilité et d’incongruence (réduction des surfaces de contact car absence de force à transmettre) articulaires transitoires. Ce qui entraine une sollicitation ligamentaire. D. Stabilité ligamentaire Le talus et le calcanéus sont unis par des ligaments courts et puissants. Les ligaments interosseux jouent un rôle important dans la statique et la dynamique. Ligament talo-calcanéen interosseux constitué de 2 nappes fibreuses occupant le sinus du tarse. Il occupe une position centrale. Il joue un rôle dans la torsion et l’élongation. Faisceau antérieur Faisceau postérieur Ligament talo-calcanéen latéral Ligament talo-calcanéen postérieur. Force eﬀérente = du bas vers le haut Aﬀerence = du haut vers le bas Tibia influence le talus, le cacalneus. Rotation externe du tibia verrouille STJ, G. Neutral foot position (Root) Position de l’articulation STJ dans une position neutre (absence de composante de supination et de pronation) MTJ dans une position de pronation maximale (verrouillage) 29 sur 50 Ligne bissectrice du calcanéus parallèle au tiers inférieur de la jambe et perpendiculaire à la surface d’appui et au plan des métatarsiens Pronation ou supination relative = si STJ est en supination pied supinaté du coup compensation de MTJ (avant pied) par une pronation relative, Supination puis en Pronation en contact total avec le sol de STJ au sol pour s’adapter au sol, MTJ fait ce qu’il veut ne compense pas, RUM = l’amplitude de 42° entre la supination et pronation. Dernière diapo complexe du pied important. midstance phase = centre de gavité est à l’aplomb du pied Contact Pied touche sol pied en inversion 2°supination pour dissiper les force, ,puis pronation 3° fin pied est a plat au sol pour s’adapter au sol. Entre supination vers la pronation permet le principe de suspension libérer l’énergie par le mouvement midstance phase Lorsque le poids arrive on passe de la pronation à la supination et pour réaliser une propulsion C. Incongruence des surfaces articulaires de STJ « Perte de contact plus ou moins étendue entre les surfaces en regard » Dans un mouvement de pronation du pied L’extrémité antérieure du calcanéus s’oriente en dehors Les facettes MF restent en contact et forment un pivot PF du talus glisse en bas et avant sur PF du calcanéus et vient buter contre le plancher du sinus du tarse. La partie postéro-supérieure du calcanéus est découverte. AF C3 du talus glisse sur AF C2 du calcanéus Dans un mouvement de supination du pied L’extrémité antérieure du calcanéus s’oriente en dedans et a tendance à « se coucher » sur sa partie externe. Les 2 facettes pivot restent en contact PF du talus remonte sur PF du calcanéus La facette C1 de AF du talus vient reposer sur la facette C1’ du calcanéus. PF du talus découvre sa partie antéro-inférieure. D. Stabilité ligamentaire Le talus et le calcanéus sont unis par des ligaments courts et puissants. Les ligaments interosseux jouent un rôle important dans la statique et la dynamique. Ligament talo-calcanéen interosseux constitué de 2 nappes fibreuses occupant le sinus du tarse. Il occupe une position centrale. Il joue un rôle dans la torsion et l’élongation. Faisceau antérieur 30 sur 50 Faisceau postérieur Ligament talo-calcanéen latéral Ligament talo-calcanéen postérieur. Limite l’espacement entre le calcanéus et talus E. Mouvements articulaires Le mouvement du calcanéus sous le talus supposé fixe s’eﬀectue dans 3 plans de l’espace. Lors d’un mouvement d’inversion du pied, l’extrémité antérieure du calcanéus subit 3 déplacements élémentaires. Un abaissement qui induit une légère extension du pied Un déplacement en dedans qui induit une adduction Une rotation: le calcaneus tend à se coucher sur la face externe dans une composante d’inversion Farabeuf (question)a décrit ce mouvement par « le calcanéus tangue » Il tangue( plan frontal) Il vire (plan transversal) Il roule (plan sagittal) F. Axes STJ axis = axe mobile Les mouvements articulaires subtalaires et transverses du tarse sont mécaniquement liés et fonctionnent autour d’un seul axe mobile appelé: l’axe de Henke /STJ axis. Il conditionne tous les mouvements de l’arrière-pied sous la cheville. Il pénètre par la partie supéro-interne du col du talus, passe par le sinus du tarse et ressort par la tubérosité postérieure Son orientation est oblique : d’avant en arrière, de dehors en dedans et de bas en haut. RUM = l’amplitude de 42° entre la supination et pronation plan sagittale. 16° en transversale Supination = axe de henkel (STJ) va se verticalise prend de la hauteur et l’extérieur, le talus remonte sur le calcanéus, voute plantaire se creuse. Le calcaneus fait de inversion et le talus éversion pour se rejoindre s’analyser. calacaneus se verticaliise Pronation = axe d’Henkel descendre et va intérieur , Talus va vers le bas et l’interieur, voute plantaire s’applatie. Le calcaneus fait de éversion, abduction et le talus inversion et se croisent. Calcaneus s’horizonatalise Calcaneus s’adapte à l’environnement. Moins d’appui de carrier pied si le calcaneus est bloqué par rapport a un élément du sol. Antéro-postérieur axis = axe fixe L’axe longitudinal / AP axis : Considéré comme fixe, il permet le mouvement d’inversion et d’éversion de l’articulation subtalaire. (Pas dans les 3 plans de l’espace) Inversion : 30° / eversion: 10-20° Supination et pronation en français. Malléole L’axe est antéro-postérieur, de la tubérosité du calcanéum à M2 31 sur 50 G. Tibial rotation and subtalar joint Par l'orientation de l'axe STJ, le tibia tourne à l'intérieur pendant la pronation et tourne à l'extérieur pendant la supination. Le tibia tourne à l'intérieur avec la pronation ou la flexion du genou et tourne à l'extérieur avec une supination ou une extension du genou Importance de la synchronisation genou-pied. Rotation externe tibia =) supination rotation externe, eversion,abduction du talus =) inversion du calanéus Chaine ouverte = articulation ouverte Rotation externe entraient un stj pour aller vers la supination chaine fermé Aﬀerence = influence des mobilité par le sol =) calcaneus =) talus =) tibia Eﬀerence = influence par les forces des muscles = tibia =) talus =) calcanéus =) sol ` Phase d’oscillation (pas d’appui) et portante (contact avec le sol 1 seconde = 3 phases 1: contact (amortir talon touche le sol = supination pour aller à la pronation pour libérer de l’énergie ) 2 : mindstance pronation de STJ pour s’adapter au sol, puis retour de la supination pour préparer la propulsion. Supination / Pronation = articulation STJ Eversion/inversion, Abduction et adduction = mouvements du talus / Calcanéus. A revoir STJ supination MTJ fait de la supination, et quand STJ pronation MTJ est hyper mobile choisi le mouvement qui veulent. Axe de mobilité = 3 plans de l’espace. A. Tarse antérieur: joints midtarsal / transverse du tarse Introduction MTJ se compose de TNJ et CCJ. Le mouvement combiné de ces 2 articulations permet un mouvement dans les 3 plans de l’espace. Connects rearfoot and midfoot MTJ joue un rôle dans l’adaptation du pied sur les surfaces d’appui. B. Mouvements MTJ Axes: Approche francophone Les SA sont disposées suivant un axe xx’ oblique, de haut en bas et de dedans en dehors, incliné à 45°. Charnière permettant les déplacements du couple scaphoïde-cuboïde en bas et en dedans ou en haut et en dehors. La surface de la tête talaire s’eﬀectue dans un axe yy’ incliné à 45° (angle de rotation du col du talus). 32 sur 50 1.Mouvement naviculaire Scaphoïde sur la tête du talus: vers le bas et le dedans tracté par le TP. Mouvement limité par le ligament talo-scaphoïdien (A). Son changement d’orientation entraîne l’adduction et le creusement de l’arche interne de la voûte plantaire par l’intermédiaire des cunéiformes et des 3 premiers métatarsiens. Cela se fait durant la supination. Dans la position de pronation le ligament glénoïdien (calcaneo-naviculaire plant.), le bord inférieur du ligament deltoïde (C) et le faisceau interne (d) du ligament bifurqué sont tendus. Lors du mouvement de supination la contraction du TP rapproche le scaphoïde du calcanéus et fait remonter le talus sur le thalamus (détente des ligaments) 2. Mouvement du cuboïde sur le calcanéus Mouvement limité vers le haut = mouvement d’extension Saillie du grand processus du calcanéus : butée osseuse située sur la partie supérieure de l’interligne Ligament calcanéo-cuboïdien plantaire: limite le baillement inférieur de l’interligne Mouvement facilité vers le bas et le dedans = mouvement de flexion Il glisse sur la convexité de la facette calcanéenne. Mouvement limité par le faisceau externe du ligament bifurqué Glissement du cuboïde vers le dedans limité par ligament calcanéo-cuboïdien dorsal. Axe: approche anglo-saxonne L'articulation transversale est considérée comme ayant deux axes autour desquels le talus et le calcanéum se déplacent sur l'unité naviculo-cuboïdale relativement fixe. Talonavicular joint: longitudinal axis 15° from transverse plane, 75° from frontal and 9° from sagittal planes Primary motion (twisting) ( mouvement du pied d’inversion et eversion) : inversion (20-25°) and eversion (10-15°) Provides substantial mobility to medial longitudinal arch, 3 arches une médiale, latérale Axe longitudinal = Eversion et inversion +++(plan frontal), Pronation, Supination ++ (plan transversal), Flexion plantaire et dorsale + (plan sagittal) Calcaneocuboid joint: oblique axis 52° from the transverse plane, 57° from the sagittal plane and 38° from the frontal plane Motion: DF and ABD / PF and ADD Axe transversale, oblique = Flexion plantaire et dorsale (plan sagittal) 52 °, Adduction et Abduction du cuboide par rapport au calcanéus (plan transversal) 57° (plan transversal) Eversion et inversion + (plan frontal) Supination et pronation = 3 plan de l’espace (flexion dorsale, plantaire, adduction, abduction, eversion et inversion) 33 sur 50 B. Subtalar/midtarsal interaction Introduction MTJ est le lien de transition entre l’arrière-pied et l’avant-pied qui sert à ajouter l’amplitude en supination /pronation à STJ (en charge ou en décharge) et compense l’avant-pied pour la position de l’arrière-pied. La compensation fait référence à l’habileté de l’avant-pied à rester à plat contre le sol (immobile) pendant que l’arrière-pied s’adapte au relief du sol ou aux rotations imposées par la jambe. S’adapte aux forces aﬀérentes et eﬀérentes. Alignement of midtarsal joint axes are a result of subtalar influence Pronation of STJ causes MTJA (midtarsal joint axis) to become more parallel allowing greater fore foot motion. During pronation the axes of these two joints are parallel, this unlocks the joint and creates a hypermobile foot that can absorb shock Subtalar supination causes the MTJ axes to become non-parallel. the entire foot becomes more rigid. Quand STJ bouge MTJ s’adapte. Pronation de STJ amène MTJ a être plus parallèle permettant plus de mouvement pour l’avant pied. STJ en pronation flexibilité (+ mobilité) le pied et en supination plus rigide. BUT MTJ = garder un maximum de contact au sol, il compense l’arrière pied (STJ) dans le but de garder le pied au sol. STJ supination MTJ fait de la pronation relative puis de la supination si il est forcé par STJ, et quand STJ pronation MTJ est hypermobile choisi le mouvement qui veulent. Pronation axe long et oblique parallèle, Supination axes longitudinal et oblique croisées Subtalar position influences the MTJ alignment and the foot's relative flexibility or rigidity Par exemple: Une personne dont la pronation subtalaire à une réponse très lente, le temps de supination va être retardé. Le pied sera relativement mobile alors qu’il devrait être rigide pour communiquer la force des muscles fléchisseurs plantaires pour la poussée (phase de propulsion) Si le MTJ est en flexion lors de la phase de propulsion, il y a beaucoup de force qui passe cela pose problème le pied a ce moment n’est pas rigide. Close packed position vs loose packed position STJ influence la mobilité de MTJ A chaque fois que STJ est en charge, il y a des mouvements du tarse en abduction/adduction et dorsiflexion/flexionplantaire qui provoquent également un mouvement de l'articulation talonaviculaire. Le calcanéus en inversion / éversion provoque un mouvement de l'articulation calcaneocuboïde. Calcanéus = éversion et inversion Talus = supination pronation. 34 sur 50 A mesure que l’articulation STJ supine , son lien avec l’articulation MTJ, provoque la supination de l’articulation talo-naviculaire, calcanéo-cuboidienne (CLOSE PACKED POSITION) CLOS

Les Forces - Cinématique d’un mouvement linéaire - PDF

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