LE POIGNET LA MAIN OSTEOLOGIE et MOUVEMENTS

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1 1 LE POIGNET LA MAIN OSTEOLOGIE et MOUVEMENTS MODELISATION DU POIGNET - OSTEOLOGIE DU POIGNET Vidéo : «LE COMPLEXE ARTICULAIRE DU POIGNET. OSTEOLOGIE» L étude de ce chapitre suppose que l articulation radio-ulnaire a été étudiée. Définition du poignet et du carpe Le complexe articulaire du poignet Ce qu on appelle couramment «le poignet» est un ensemble de 8 petits os situés entre les os de l avant bras et les os de la main. Ces 8 petits os constituent le carpe ou massif carpien. Ils s articulent entre eux, en haut avec le radius et le ligament triangulaire, en bas avec les cinq métacarpiens de la main. Le poignet est en réalité un complexe articulaire constitué de deux articulations : la radio-carpienne et la médio-carpienne. Ces deux articulations permettent la flexion-extension et l abduction-adduction, soit deux degrés de liberté. Les articulations radio-ulnaires permettent la prono-supination permettant à main d évoluer dans un espace à 3 degrés de liberté. Ces trois degrés de liberté sont nécessaires pour permettre à la main d évoluer avec précision dans un espace le plus vaste possible. L ensemble main-poignet réalise un compromis La main est capable de réaliser des gestes d une très grande précision comme des gestes exigeant force et puissance. Un compromis a donc été établi entre ces deux fonctions au niveau de l ensemble main-poignet, la fonction première du poignet étant la stabilité. La fonction première du poignet est la stabilité C est en position de repos (ou position moyenne) que les os constituant le poignet sont les plus stables. Dans cette position et les mouvements les plus courants de flexion-extension à 20 maximum, les déplacements des os sont limités, assurant ainsi cette stabilité/solidité nécessaire à l efficacité de la main. Par conséquent, plus le poignet s éloigne de sa position de repos, plus sa stabilité et sa solidité se réduisent. Les connaissances sur le poignet évoluent L anatomie fonctionnelle du poignet reste un sujet mal connu. Le poignet a longtemps été assimilé à un ensemble d os quasi-immobiles formant un massif osseux solide. Des connaissances récentes montrent que la réalité est bien plus complexe. La physiologie du poignet reste cependant mal connue. Les bases de la dynamique du poignet Le poignet n est pas un ensemble rigide. Certes, les os du massif du carpe sont relativement peu mobiles. Mais, lorsqu ils se déplacent, leurs rapports se modifient en fonction du mouvement et/ou des contraintes que subit le poignet. Au cours d un mouvement et/ou d une contrainte, les ligaments se tendent ou se détendent. Les ligaments tendus verrouillent le poignet et/ou «les résistances ligamentaires produisent des mouvements relatifs des os qui modifient sensiblement (la) forme» du carpe. Ainsi, «le massif carpien est-il à géométrie variable» (Kapandji).

2 2 MODELISATION - OSTEOLOGIE SIMPLIFIEE Observons notre poignet pour mieux mémoriser sa schématisation On observe que l avant-bras s élargit dans sa partie inférieure avant de se prolonger par la main. La zone située entre l avant-bras et la main est donc un trapèze osseux : La petite base du trapèze osseux va s articuler avec l avant-bras qui est une portion de sphère creuse : La petite base du trapèze osseux peut être comparée à une portion de ballon de rugby (une «ellipsoïde») : Par conséquent : - si une portion de ballon de rugby s articule avec une portion de sphère, les surfaces articulaires ne seront pas encastrées et l articulation sera mobile :

3 3 - voici l image mentale de la partie supérieure du massif osseux du carpe que l on peut mémoriser : L articulation radio-carpienne est donc une condylienne. Observons maintenant notre main : le pouce se dirige vers le dehors, le V ème doigt se dirige légèrement vers le dedans. On peut imaginer que ces directions sont imposées par une section tronquée (en pointillés) des angles de la grande base : Par conséquent, - le pouce s articule avec «l angle» latéral - le Vème métacarpien s articule avec «l angle» médial - les II ème, III ème et V ème métacarpiens s articulent avec la partie rectiligne de la base du trapèze osseux : Observons la zone en haut de la main : elle est creuse au repos. On peut donc imaginer que les côtés du trapèze osseux se relèvent (flèches) et forment un canal, une gouttière. Cette gouttière est davantage marquée en dehors, au niveau du pouce qu au niveau du 5 ème métacarpien :

4 4 Elle est approfondie en dedans grâce à un processus (un prolongement osseux). Ce processus entre dans la constitution de l angle inféro-médial du massif du poignet : Au dessus du processus, un os vient s articuler avec le massif osseux. C est un os sésamoïde, càd un os compris dans l épaisseur d un tendon : Ainsi, la gouttière carpienne forme une gouttière profonde. Les tendons des muscles fléchisseurs des doigts que l on peut palper sous la peau passent dans cette gouttière : Observons notre main : on voit que le pouce est situé en avant de la main : En effet, la partie latérale du trapèze osseux est fortement décalée vers l avant (flèche blanche):

5 5 La gouttière est transformée en canal par un épais ligament qui réunit les deux bords du trapèze : c est le canal carpien où passent les tendons des muscles fléchisseurs des doigts : Les 3 colonnes osseuses du massif carpien Le massif du carpe peut se découper en 3 colonnes osseuses verticales. Chaque colonne a sa dynamique propre au cours des différents mouvements. En d autres termes, au cours de s différents mouvements du poignet, les déplacements des os dans chaque colonne sont différents : Les plans de coupe ne sont pas exactement situés dans un plan sagittal et les faces inférieures des os correspondants ont une forme de trapèze : La colonne centrale est articulaire avec le 3 ème métacarpien :

6 6 La colonne latérale est articulaire avec le pouce et le 2 ème métacarpien : La colonne médiale est articulaire avec le 4 ème et le 5 ème métacarpiens : Les 2 ème et le 4 ème métacarpiens présentent une zone articulaire réduite avec la colonne centrale. Les deux rangées du carpe Le carpe peut être divisé en deux rangées : - une rangée supérieure, au sein de laquelle les os sont relativement mobiles : - une rangée inférieure, où les os sont très peu mobiles au point qu on peut la considérer comme un bloc rigide. Ce bloc rigide s articule avec les 5 métacarpiens. La main dispose donc d une base solide et stable lorsqu elle réalise des exercices de force :

7 7 Description des os du carpe Pour mémoriser plus facilement ces os, on doit d abord imaginer la forme d un os de la colonne centrale. Sa forme particulière - elle évoque un bouchon de Champagne - et les observations précédentes faciliteront la construction d une image mentale du massif du carpe. La colonne centrale : le capitatum et le lunatum Imaginons au centre de la rangée inférieure un cube surmonté d une demi-sphère - ou un bouchon de Champagne -. Il s appelle le capitatum : En vue inférieure, sa face inférieure apparaît comme un trapèze (voir le précédent) : Les surfaces articulaires du capitatum : - la demi-sphère est recouverte de cartilage articulaire : elle s articule avec un os de la rangée supérieure et l on en déduit déjà que cet os pourra réaliser des mouvements dans les 3 directions de l espace : - la face inférieure est recouverte de cartilage articulaire : elle s articule avec le 3 ème métacarpien. Cette face est presque plane. On en déduit que cette articulation métacarpe/carpe sera très peu mobile donc constituera une zone stable et solide :

8 8 - les angles de la base du capitatum sont légèrement tronqués et définissent une encoche où viennent se loger et s articuler les angles des bases des 2 ème et 4 ème métacarpiens. Là encore, on en déduit que cet encastrement sera un facteur de stabilité et de solidité : - la demi-sphère du bouchon de Champagne s articule avec un os en forme de demi-lune très épaisse. Cette forme de demi-lune explique son nom : le lunatum (autrefois : le semi-lunaire) : Le rayon de cette demi-lune est plus petit que le rayon de la face inférieure du radius. On a vu que le radius constituait une portion de sphère creuse tandis que le carpe pouvait être comparé à un ballon de rugby. On devine que le manque d encastrement des surfaces articulaires est un facteur de mobilité : La partie postérieure du lunatum est plus effilée que sa partie antérieure. Les mouvements et sa position dans la chaîne articulaire modifient donc les rapports entre les os. L intégrité des facteurs de contention des os de la rangée supérieure est donc importante pour la dynamique du carpe :

9 9 Le lunatum est décalé en dedans sur le bouchon de Champagne : Latéralement et médialement, le lunatum présente des surfaces articulaires presque planes avec les os voisins : Les mouvements des os de la colonne centrale au cours de la flexion-extension : - Si l on considère des mouvements de faible amplitude, le degré de flexion ou d extension est comparable pour la radio-carpienne et la médio-carpienne. - En revanche, lors de mouvements d amplitude extrême : - la flexion est plus importante dans la radio-carpienne que dans la médio-carpienne - l extension est plus importante dans la médio-carpienne : Extension Flexion Au cours des mouvements de flexion-extension, l amplitude des mouvements du couple scaphoïde semi-lunaire varie en fonction de l angle. Les tensions ligamentaires sont maximales aux environs de 80. L extension maximale est limitée par la butée osseuse du capitatum contre le radius. La forme sphérique des surfaces articulaires favorise une relative mobilité du lunatum autour du capitatum.

10 10 Le lunatum peut effectuer des mouvements de glissement dedans-dehors (mouvements de «latéralité-inclinaison») ou des mouvements de rotation autour d un axe vertical : glissements dedans-dehors rotation autour d un axe vertical La colonne latérale : le trapèze, le trapèzoïde et le scaphoïde La colonne latérale est constituée de trois os : le trapèze et le trapèzoïde articulaires en haut avec le scaphoïde. Le scaphoïde étant schématisé par un triangle blanc : - le trapèzoïde est situé entre le capitatum et le trapèze - le trapèze est le plus latéral. Il s articule donc avec le pouce : Le trapèze et le trapèzoïde sont décrits comme deux cubes (donc 6 faces à décrire) formant une courbe concave en avant : Le trapèze est donc déjeté en avant du massif du poignet et le pouce est situé en avant de la main. Sa face inférieure est en forme de selle :

11 11 Le trapèze s articule avec le 1 er métacarpien ; le trapèzoïde s articule avec le 2 ème métacarpien : Les surfaces articulaires entre les deux os sont schématiquement planes, ce qui favorise leur stabilité au sein de la rangée inférieure. Leurs faces supérieures forment une zone légèrement creuse orientée vers le haut, l arrière et le dedans : Le scaphoïde On lui décrit une forme de haricot ou réniforme. Cette forme et son orientation déterminent la dynamique de la colonne externe. Il est situé dans la partie supéro-latérale du carpe (le trapèze est représenté en rouge) : Il est possible d imaginer sa modélisation si l on considère que cette forme de haricot s articule : - en dedans, avec la partie supérieure sphérique du capitatum en dedans

12 12 - en bas avec les deux faces supérieures du trapèze et du trapèzoïde qui forment une surface légèrement concave - en dedans avec la face latérale du lunatum - en haut, la partie supérieure du scaphoïde est convexe dans tous les sens et s articule avec une portion de sphère creuse : - la surface articulaire avec le capitatum est concave dans tous les sens (schématiquement) - la surface articulaire avec le lunatum est plane - la surface articulaire avec le trapèze et le trapèzoïde est convexe dans tous les sens ce qui favorise les déplacements du scaphoïde sur les os de la rangée inférieure du carpe : Une vue latérale montre que: - le scaphoïde forme un coude - son axe est oblique en bas et en avant - le trapèze étant déjeté en avant sachant que l obliquité de cet axe est variable suivant les sujets :

13 13 - sa face inférieure convexe se déplace sur une surface légèrement concave, presque plane, correspondant aux faces supérieures du trapèze et du trapèzoïde - cette surface regarde vers l arrière : - le scaphoïde présente en avant et latéralement un gros tubercule d insertion : Situé entre le radius et les os de la rangée inférieure, le scaphoïde subit une compression qui tend à l horizontaliser. Des vues latérale et postérieure montrent bien les déplacements du scaphoïde sur le trapèze et le trapèzoïde : il se couche en abduction il se verticalise en adduction il se couche en abduction il se verticalise en adduction

14 14 L espace entre la glène radiale et la face supérieure du trapèze varie donc suivant les mouvements ce qui influe sur la dynamique des os du carpe. La colonne médiale : l hamatum, le triquetrum, le pisiforme Elle présente à décrire 3 os : - deux pyramides superposées : l hamatum et le triquetrum - un os sésamoïde : le pisiforme - l hamatum Il a une forme de pyramide ; il vient se plaquer contre le capitatum : Son angle latéral est tronqué ce qui définit deux surfaces articulaires avec le 4 ème et le 5 ème métacarpiens. Ces deux surfaces articulaires sont presque planes, ce qui constitue un facteur de stabilité-solidité : L angle supérieur de l hamatum s encastre entre le capitatum et le triquetrum - situé au dessus de l hamatum -. Cet angle est tronqué et présente une petite surface articulaire avec le lunatum :

15 15 La face supérieure de l hamatum articulaire avec le triquetrum est vrillée, orientée vers l avant : Sa face antérieure présente un prolongement osseux qui approfondit le canal carpien : Le triquetrum C est une pyramide posée sur l hamatum ; la partie supérieure de cette pyramide est convexe (se souvenir de la forme de ballon de rugby de la rangée supérieure) : Il présente des surfaces articulaires avec : - le ligament triangulaire, fibro-cartilage intercalé entre le massif du carpe et l ulna (voir l articulation radioulnaire) :

16 16 Vue montrant le fibrocartilage articulaire intercalé entre le triquetrum et l ulna : - le lunatum : c est une surface presque plane - l hamatum : surface presque plane oblique en bas et en avant favorisant les déplacements du triquetrum : - un os sésamoïde : le pisiforme :

17 17 Le pisiforme : c est un os sésamoïde compris dans l épaisseur d un tendon : Vues des colonnes médiale, centrale et latérale Les Les deux rangées du massif du carpe et la médio-carpienne L articulation qui unit la rangée supérieure et la rangée inférieure est appelée la médio-carpienne ; le tracé de la médiocarpienne met en évidence la situation et la forme du capitatum :

18 18 La rangée inférieure constitue un bloc rigide et stable pour les 4 derniers métacarpiens : les surfaces articulaires sont presque planes. On notera que : - l interligne articulaire peut être divisé en deux parties : - une partie latérale, formée de facettes presque planes (trapèze et trapèzoïde), articulation de type arthrodie - une partie médiale, formée par les surfaces articulaires convexes dans tous les sens du capitatum et de l hamatum, articulation condylienne - la tête du grand os forme un pivot central. La rangée supérieure est mobile grâce : - au lunatum posé sur une portion de sphère - au scaphoïde et au triquatrum dont les surfaces articulaires avec la rangée inférieure ont une orientation inverse : La surface articulaire du scaphoïde regarde vers l avant, celle du triquetrum vers l arrière Cette architecture favorise des mouvements de vrille autour d un axe transversal (dedans-dehors) correspondant à des mouvements de vissage-dévissage. C est lors des mouvements d adduction-abduction que les mouvements des os et donc la modification de la forme du massif carpien sont les plus importants. Ces mouvements de vissage-dévissage entraînent des tensions ligamentaires. Ces tensions ligamentaires déterminent les mouvements des os et/ou la solidité de l ensemble du massif du carpe.

19 19 Exemple : les mouvements des os lors de l adduction-abduction (observez les rapports et l orientation des surfaces articulaires): Au cours de l abduction-adduction et de la flexion-extension du poignet, les deux rangées réalisent des mouvements de pronation et des mouvements de supination :