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