Physiologie et biomécanique de l’épaule

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Les autres éléments osseux

La clavicule et la scapula constituent les autres éléments osseux de l’épaule.
 La scapula
La scapula ou omoplate est un os plat, pair et asymétrique de forme triangulaire à sommet inférieur très aigu. Elle forme la partie postérieure et la plus mobile de l’épaule. Elle s’articule avec l’humérus proximale et la clavicule. Par un plan de glissement, elle s’articule aussi avec le thorax et forme ainsi un ensemble suspendu. On lui décrit 2 faces, 3 bords et 3 angles.
 La clavicule
La clavicule est un os long, paire et non symétrique situé à la partie antéro-supérieure du thorax. Elle forme le relief antérieur de la ceinture scapulaire et représente mécaniquement le pilier antérieur de la mécanique scapulaire. Elle a un aspect contourné en S italique. Ce relief traduit la traction des muscles qui s’y insèrent : le grand pectoral, le trapèze supérieur et le deltoïde.

Les complexes articulaires

Les vraies articulations

 L’articulation gléno-humérale
Elle est encore appelée articulation scapulo-humérale. Elle unit l’humérus à la scapula. C’est une articulation synoviale sphéroïde (énarthrose) extrêmement mobile. On lui décrit 3 surfaces articulaires à savoir, la tête humérale (décrite plus haut), la cavité glénoïde et le bourrelet glénoïdien.
Les moyens d’union sont constitués par la capsule articulaire, les ligaments passifs, les ligaments actifs et la synoviale.
Les muscles responsables des mouvements de l’articulation scapulo-humérale sont les muscles axio-appendiculaires (qui agissent indirectement sur l’articulation donc sur la ceinture pectorale) et les muscles scapulo-huméraux (qui agissent directement sur l’articulation scapulo-humérale). D’autres muscles jouent le rôle de coaptateurs de l’articulation scapulo-humérale en s’opposant à la luxation sans mobiliser l’articulation (par exemple lorsqu’on porte une lourde valise) ou pour maintenir la volumineuse tête humérale dans la cavité glénoïdale relativement peu profonde.
 L’articulation sterno-claviculaire
Elle unit l’extrémité médiale de la clavicule, le manubrium sternal et le premier cartilage costal. C’est une articulation synoviale en selle. Elle est recouverte par du cartilage hyalin au niveau du sternum, de la clavicule et du premier cartilage costal. Les éléments d’union sont constitués des ligaments sterno-claviculaire antérieur et postérieur, inter-claviculaire et costo-claviculaire.
 L’articulation acromio-claviculaire
Elle unit le bord médial de l’acromion à l’extrémité latérale de la clavicule. C’est une articulation synoviale plane. Les surfaces articulaires sont couvertes par du fibrocartilage au niveau de la clavicule et de l’acromion. Les éléments d’union comprennent les ligaments acromio-claviculaire, coraco-claviculaire, conoïde et trapézoïde.

Les fausses articulations

 L’articulation scapulo-thoracique
Elle est également appelée scapulo-serrato-thoracique. Elle oriente la cavité glénoïdale de la scapula. C’est une fausse articulation. Elle ne présente ni cartilage, ni capsule, ni ligament propre. A ce niveau c’est un tissu cellulo-graisseux qui facilite le mouvement.
 L’articulation sous deltoïdienne
C’est un espace de glissement compris entre la face profonde du muscle deltoïde et la face superficielle de la coiffe des muscles péri-articulaires, en particulier le supra épineux. Cette bourse contient du liquide synovial qui facilite le glissement des muscles les uns sur les autres. La voûte sous-acromiale et le ligament acromio-coracoïdien font office de butoir lors d’un traumatisme sur le membre supérieur.

Les éléments musculaires

Les muscles de la coiffe des rotateurs

La coiffe des rotateurs est un ensemble de structures tendino-musculaires comprises entre l’articulation scapulo-humérale et la voûte acromio-coracoïdienne (figure 4).
Les structures musculaires sont représentées par : le sub-scapulaire, le supra-épineux, l’infra-épineux et le petit rond.
 Le sub-scapulaire
Il naît dans la fosse sub-scapulaire par des fibres musculaires et tendineuses. Il va obliquement et latéralement en haut en s’insérant à l’articulation scapulo-humérale. Il se termine sur le tubercule mineur et la capsule. En cas de fracture, il entraîne l’épiphyse humérale en rotation interne.
 Le supra-épineux ou sus-épineux
Il prend son origine au niveau des 2/3 médiaux de la fosse supra-épineuse. Il a un aspect prismatique à base médiale. Il traverse la loge supérieure de l’épaule et va en dehors et en avant. Il surplombe la capsule de la tête humérale et passe sous la voûte acromiale. Il se termine à la face supérieure du tubercule majeur.
 L’infra-épineux ou sous épineux
Il naît au niveau des ¾ médiaux de la fosse infra épineuse. Il a un aspect épais et triangulaire à base médiale. Il passe au niveau du plan postérieur de l’épaule. Il se rétrécit vers le dehors en haut et en avant. Il se termine à la face postéro-supérieure du tubercule majeur. En cas de fracture, il entraine une rotation externe de la tête.
 Le petit rond
Il naît à la face postérieure de la scapula. Il longe le plan postérieur de l’épaule en dehors, en haut et en avant. Il se termine sur le tubercule majeur en un tendon aplati. En cas de fracture, il entraine également une rotation externe de la tête.
La coiffe des rotateurs, lorsqu’elle est associée aux ligaments passifs et aux tendons du long biceps, crée un verrou de stabilisation antérieure et supérieure de l’articulation scapulo humérale (figure 4).

Le deltoïde 

Le deltoïde est volumineux et a une forme de demi-cône dont la base est en haut et le sommet en bas. Il est situé à la partie externe de l’épaule et se termine sur la tubérosité deltoïdienne de l’humérus. Il est constitué de 3 faisceaux : antérieur, moyen, postérieur.
Le faisceau antérieur s’attache au tiers externe de la clavicule, sur le bord antérieur et la face supérieure. Le faisceau moyen s’insère sur le sommet et le bord externe de l’acromion. Le faisceau postérieur s’attache sur le versant inférieur du bord postérieur de l’épine de la scapula.
Les fibres musculaires de ces trois faisceaux se rejoignent à la face externe de l’épaule et du bras, recouvrant les muscles de la coiffe, et se terminant à la partie moyenne de la face externe de l’humérus, sur une empreinte en forme de V, le « V » deltoïdien.

Le grand pectoral

C’est le plus volumineux muscle de la ceinture du membre supérieur. Il est large et puissant. Son origine est quadruple : la moitié médiale du bord antérieure de la clavicule, la face antérieure du manubrium sternal, le cartilage des 6 ou 7 premières côtes et l’aponévrose de l’oblique externe de l’abdomen. Il est rotateur interne de l’humérus. En cas de lésion il attire la diaphyse humérale en dedans et en avant (figures 5 et 6).

Autres éléments

L’espace sous-acromio-deltoïdien est situé entre les muscles de la coiffe en profondeur et la voûte acromio-coracoïdienne en superficie, complété par la partie proximale du deltoïde et par le ligament acromio-coracoïdien. Il constitue un espace de glissement. Il est occupé par la bourse séreuse sous acromiale (bourse sub-deltoïdienne), dont l’altération peut être source d’enraidissement.
La voûte sous-acromiale et le ligament acromio-coracoïdien font office de butoir lors d’un traumatisme sur le membre supérieur. Lorsque le bras est coudé au corps ou en abduction modérée, cette voûte ne recouvre pas toute l’extrémité proximale de l’humérus, laissant alors échapper à l’impact le massif des tubérosités et une partie plus ou moins importante de la tête

Vascularisation et innervation

 Les artères de l’épaule (figure 7)
L’articulation scapulo-humérale est irriguée par l’artère axillaire et ses branches collatérales. L’artère axillaire est située dans la région axillaire. Elle fait suite à l’artère sous-clavière au milieu du bord postérieur de la clavicule et se termine au bord inférieur du muscle grand pectoral où elle devient l’artère humérale.
L’artère axillaire donne 6 branches collatérales à savoir : l’artère thoracique supérieure, l’artère acromio-thoracique, l’artère mammaire externe ou artère thoracique inférieure, l’artère scapulaire inférieure, l’artère circonflexe postérieure et l’artère circonflexe antérieure.
Les deux artères circonflexes entourent le col chirurgical de l’humérus (cercle des circonflexes). Elles constituent les artères essentielles de l’articulation scapulo-humérale. Elles peuvent être lésées dans les fractures du col chirurgical de l’humérus. Cette lésion est source de nécrose de la tête humérale.
 Les veines et lymphatiques de l’épaule
La vascularisation veineuse est assurée par la veine axillaire qui suit l’artère axillaire dans ses rapports. La veine axillaire reçoit les veines venant des branches collatérales de l’artère axillaire. De même, elle reçoit les veines thoraco-épigastriques.
Les lymphatiques se jettent dans les chaînes ganglionnaires de la région axillaire.
 Les nerfs de l’épaule
L’innervation est assurée par les branches collatérales du plexus brachial.
Le plexus brachial est formé par l’anastomose des branches antérieures des 4 derniers nerfs cervicaux (5°, 6°, 7° et 8°) et du premier dorsal. Il se termine en se subdivisant en 3 faisceaux : latéral, médian et postérieur. Le nerf axillaire ou nerf circonflexe, qui est la branche terminale externe du tronc secondaire postérieur du plexus brachial, cravate le col chirurgical de l’humérus proximal dans l’aponévrose profonde du deltoïde. Elle peut être lésée dans les fractures du col chirurgical (figure 8).
Physiologie et biomécanique de l’épaule [4, 27]
L’épaule est l’articulation la plus mobile du corps humain. Elle comporte 5 articulations qui, en synergie concourent à la réalisation de différents mouvements. L’étude de ses mouvements passe par la définition d’une position de référence qui est la vue de l’épaule de face, le membre supérieur pendant le long du corps. Elle possède trois degrés de liberté, autorisant ainsi trois mouvements élémentaires :
 La flexion-extension ;
 L’abduction-adduction ;
 La rotation médiale et latérale.
En combinant les mouvements élémentaires autour de trois axes, le bras décrit un cône irrégulier : le cône de circumduction (figure 9).

Les mouvements élémentaires de l’épaule

 La flexion extension (figure 10)
L’axe du mouvement de flexion-extension est oblique en avant et latéralement, selon l’axe de la scapula. Il fait avec le plan frontal un angle de 30°.
L’antépulsion ou flexion est le mouvement par lequel le bras se porte en avant du plan frontal. Son amplitude est de 180°. Mais les 20 premiers degrés s’effectuent grâce à une extension du tronc. Les muscles fléchisseurs principaux sont le faisceau antérieur du deltoïde et le faisceau claviculaire du grand pectoral. Le muscle fléchisseur accessoire est le muscle coraco-brachial.
La rétropulsion ou l’extension est le mouvement par lequel le bras se déplace vers l’arrière du plan frontal. Son amplitude est de 45°.
Les muscles extenseurs principaux sont le muscle grand dorsal et le faisceau postérieur du muscle deltoïde. Les muscles extenseurs accessoires sont le long chef du muscle triceps brachial et le muscle grand rond.
 L’abduction adduction (figure 11 et 12)
Les mouvements d’abduction – adduction s’effectuent dans le plan de la scapula. L’axe du mouvement est perpendiculaire à celui de la flexion- extension.
L’abduction est le mouvement par lequel le bras s’écarte de l’axe du corps. Son amplitude est de 90°. Le mouvement est arrêté par la butée du tubercule majeur sur la voute acromio coracoïdienne. L’espace de glissement sous acromial et une légère rotation latérale permettent au mouvement de se poursuivre jusqu’à 150°, puis avec l’inclinaison rachidienne jusqu’à 180°. Les muscles abducteurs sont : le muscle deltoïde mobilisateur de l’articulation et le muscle supra épineux stabilisateur. L’abduction commence par la contraction du faisceau acromial du muscle deltoïde et surtout du muscle supra épineux ; il entraine une légère ascension de la tête humérale et la fixe contre la glène. Puis il s’associe une contraction de l’ensemble du muscle deltoïde.
L’adduction est le mouvement par lequel le bras se rapproche de l’axe du corps. Elle est limitée par la présence du tronc. Son amplitude est de 10°. L’adduction associée à une légère flexion ou extension peut atteindre 30°. Les muscles adducteurs principaux sont : le muscle grand dorsal, le muscle grand pectoral et le muscle grand rond. Les muscles adducteurs accessoires sont : le muscle petit rond, le muscle sub-scapulaire, le muscle coraco-brachial, le court chef du muscle biceps brachial et le chef long du muscle triceps brachial.
 La rotation médiale et latérale
L’axe des mouvements est vertical. La mesure s’effectue le bras collé au corps et le coude fléchi à 90°contre le tronc. L’angle fait par l’avant-bras avec le plan sagittal indique l’amplitude articulaire.
La rotation médiale est le mouvement par lequel la face antérieure du bras se porte vers le dedans. Son amplitude est de 100 à 110°. Le muscle rotateur médial principal est le muscle sub-scapulaire. Les muscles accessoires sont : le faisceau antérieur du deltoïde, le muscle grand pectoral, le muscle grand dorsal et le muscle grand rond.
La rotation latérale est le mouvement par lequel la face antérieure du bras se porte vers le dehors. Son amplitude est de 45 à 60° selon les sujets. Les muscles rotateurs latéraux principaux sont le muscle infra épineux et le muscle petit rond. Le muscle accessoire est le faisceau postérieur du deltoïde.

Les mouvements des complexes articulaires de l’épaule

L’articulation gléno-humérale est responsable des principaux mouvements de l’épaule.
L’articulation sterno-claviculaire mobilise l’extrémité médiale de la clavicule avec 2 mouvements (figure 14) :
• l’élévation et l’abaissement dans un plan vertical sur une amplitude globale de 13 cm : la clavicule se comporte comme le fléau d’une balance autour du ligament costo-claviculaire qui se tend ;
• l’antépulsion et la rétropulsion dans un plan horizontal : le centre de rotation est le ligament costo-claviculaire.
L’articulation acromio-claviculaire transmet à la scapula les déplacements de la clavicule, modifiant l’angle acromio-claviculaire.
Les muscles moteurs de l’articulation scapulo-thoracique appartiennent au groupe médial de l’épaule. Il s’agit des muscles rhomboïdes, des élévateurs de la scapula, du trapèze, du dentelé antérieur et du petit pectoral.
Les fractures de l’extrémité proximale de l’humérus

Etiopathogénie 

 Circonstances
Les circonstances de survenue des FEPH sont les accidents domestiques (AD), les accidents de la circulation (AC), les accidents du sport (AS), les accidents de la voie publique (AVP), les accidents de travail (AT), etc.
 Mécanisme
Le traumatisme causal est en général minime chez le sujet âgé (ostéoporose) ou secondaire à un traumatisme violent chez le sujet jeune.
Le mécanisme est direct par la chute sur le moignon de l’épaule ou indirecte par la chute sur la main ou le coude, en abduction ou en adduction.

Etude clinique

Interrogatoire

Il donne des renseignements sur les aspects suivants :
 le traumatisme : son heure, ses circonstances ainsi que son mécanisme de survenue.
 le traumatisé : son âge, son genre, ses antécédents ainsi que les signes
fonctionnels qu’il présente. Nous notons surtout :
La douleur au niveau de l’épaule exacerbée par toute tentative de mobilisation du membre et une impotence fonctionnelle absolue du membre atteint.

Examen physique

 Examen local
 Inspection :
Le patient se présente dans une attitude de Dessault du traumatisé du membre supérieur, le membre blessé est soutenu par la main controlatérale.
L’examen retrouve parfois une déformation visible dans les fractures en abduction. Quelquefois, seule une augmentation de volume de la racine du bras ou une déformation lors de la mobilisation de l’épaule est notée.
Plus tard une ecchymose survient, diffusant vers le bras et le thorax (ecchymose brachio-thoracique de Hennequin) au bout de 48 heures.
 Palpation
Elle met en évidence une douleur localisée à la tête humérale qui est réductible lorsque le bras est en légère abduction. Il n’existe pas de vide sous-acromial et la tête humérale n’est pas palpée en position extra-glénoïdienne. Les mouvements doux imprimés sont transmis à la tête humérale dans les formes engrenées.
 L’examen locorégional
Il recherche la présence d’une ouverture cutanée, celle des pouls distaux ainsi que la mobilité et la sensibilité des territoires nerveux en particulier celui du nerf axillaire en vérifiant la sensibilité du moignon du deltoïde.
L’examen physique doit être complet.

Examens radiologiques 

La radiographie standard

Outre le cliché de face, il faut toujours un profil au mieux axillaire, de réalisation souvent difficile en cas de fracture et au minimum un profil de la scapula.
 Radiographie de face
 Technique (figure 15)
Le bras est plaqué le long du corps, le coude fléchi (car une rotation de l’épaule n’est correctement contrôlée que si le coude est verrouillé), l’axe de l’avant-bras faisant un angle de 90° avec la table. Le rayon directeur est centré sur le tiers inférieur de l’articulation scapulo-humérale. La face supérieure est dégagée et discrètement oblique par rapport au tubercule majeur où s’insère le tendon du supra-épineux.

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE: GENERALITES Anatomie descriptive de l’épaule
1.1. Les éléments osseux
1.1.1. L’extrémité proximale de l’humérus
1.1.2. Les autres éléments osseux
1.2. Les complexes articulaires
1.2.1. Les vraies articulations
1.2.2. Les fausses articulations
1.3. Les éléments musculaires
1.3.1. Les muscles de la coiffe des rotateurs
1.3.2. Le deltoïde
1.3.3. Le grand pectoral
1.4. Autres éléments
1.5. Vascularisation et innervation
Physiologie et biomécanique de l’épaule
2.1. Les mouvements élémentaires de l’épaule
2.2. Les mouvements des complexes articulaires de l’épaule
Les fractures de l’extrémité proximale de l’humérus
3.1. Etiopathogénie
3.2. Etude clinique
3.2.1. Interrogatoire
3.2.2. Examen physique
3.3. Examens radiologiques
3.3.1. La radiographie standard
3.3.2. Le scanner
3.3.3. L’Imagerie par Résonance Magnétique
3.4. Classifications
3.4.1. La classification de NEER
3.4.2. La classification de DUPARC
3.4.3. La classification de l’Association pour l’Ostéosynthèse
3.5. Evolution
3.5.1. Eléments de surveillance
3.5.2. Modalités évolutives
3.6. Traitement
3.6.1. But
3.6.2. Moyens et méthodes
3.6.3 Indications
DEUXIEME PARTIE : NOTRE ETUDE
1. Matériel et méthode
1.1.1. Cadre d’étude
1.1.2. Période et type d’étude
1.1.3. Critères de sélection
1.2 Méthode d’étude
1.2.1. Recueil de données
1.2.2. Paramètres de l’étude
1.2.3. Analyse des données
2. Résultats 54
2.1. Aspects épidémiologiques et anatomo-cliniques
2.1.1. Données épidémiologiques
2.1.2 Aspects anatomo-cliniques
2.1.3. Données thérapeutiques
2.1.4. La rééducation fonctionnelle
2.2. Complications et évaluation du traitement
2.2.1. Complications
2.2.2. Evaluation du traitement
2.2.3. Résultats anatomo-radiologiques
DISCUSSION
CONCLUSION
REFERENCES

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