Ingénierie des systèmes humains GTS501 – TP2 http://orthopedie-cochin.org/fr/affiche_texte.php?idt=1_ Objectifs de la séance - Exercices sur les membres inférieurs (recherches sur Primal Pictures, Marieb, internet) - Correction - Anatomie du membre inférieur - Cas cliniques

Membre inférieur - Structure osseuse Ceinture pelvienne : os coxal Fonction : transfert le poids du corps jusqu’au membre inférieur Marieb 2005

Membre inférieur - Structure osseuse Ceinture pelvienne : os coxal Ilion (Ilium) Ischion (Ischium) Acétabulum Pubis Vue externe Vue interne os coxal droit Netter 1997

Membre inférieur - Structure osseuse Fémur Permet aux genoux de se rapprocher du centre de gravité du corps Tête fémorale Col fémoral Grand trochanter Petit trochanter Trochlée fémorale /surface patellaire Netter 1997 Épicondyle latéral Épicondyle médial Condyle latéral Condyle médial Vue antérieure Vue postérieure

Membre inférieur - Structure osseuse Tibia Fibula (Péroné) Fonction : stabiliser Surfaces articulaires supérieures (Plateaux du tibia) Condyle latéral Condyle médial Tête du péroné Tubérosité tibiale Tibia Fibula (péroné) Malléole médiale Malléole latérale Malléole latérale Vue antérieure Vue postérieure Netter 1997

Membre inférieur - Structure osseuse Pied Fonctions : 1) reçoit poids du corps 2) agit comme levier pour propulsion en avant Vue plantaire Vue dorsale Talus Cuboïde Naviculaire Os cunéiforme médial Calcanéum Os cunéiforme intermédiaire Os du tarse Métatarsiens Phalanges/ orteils Proximale MoyenneDistale I II III IV V Os cunéiforme latéral III II I Netter 1997

Membre inférieur - Structure osseuse Pied (suite) Vue latérale Vue médiale Netter 1997

Membre inférieur - Articulations Hanche Sphéroïde (sphérique) Multiaxiale Acétabulum Hanche, vue postérieure Hanche, vue antérieure Hanche ouverte, vue antérieure Netter 1997

Membre inférieur - Articulations 1. fémoro-tibiale Vue antérieure, rotule rétractée Genou 3 articulations Fémoro-tibiale Condylaire Bi-axiale Fémoro-patellaire Trochléenne Glissement rotule Tibio-fubulaire proximal Quasi fixe Glissement fibula 3. Tibio-fibulaire proximal Vue postérieure sans les muscles 2. fémoro-patellaire Coupe sagittale Netter 1997

Membre inférieur - Articulations Genou (suite) Ligament Croisé Antérieur (LCA) Ligament Croisé Postérieur (LCP) Ligament Croisé Antérieur (LCA) Condyle latéral Ligament ménisco-fémoral Condyle latéral Condyle médial Ligament collatéral fibulaire (latéral) Ménisque latéral Ménisque médial Ligament collatéral fibulaire (latéral) Ménisque latéral Ligament collatéral tibial (médial) Vue postérieure Vue antérieure Netter 1997

Membre inférieur - Articulations Cheville Trochléenne Uni-axiale Vue latérale Vue médiale Netter 1997

Membre inférieur – Mouvements et muscles Hanche Flexion Sartorius Ilio-psoas Adducteur (Grand, long & court) Tenseur du fascia lata Droit de la cuisse Pectiné * Muscles des quadriceps (+ vaste intermédiaire sous droit de la cuisse)

Membre inférieur – Mouvements et muscles Hanche Extension Grand Fessier (grand glutéal) Grand Adducteur Ischio-jambier semi-membraneux semi-tendineux biceps fémoral * * Muscles des ischios jambier

Membre inférieur – Mouvements et muscles Hanche Abduction Fessiers (grand, moyen, petit) Tenseur du fascia lata Sartorius Piriforme Adduction Adducteurs (grand, petit, long, court) Gracile Pectiné espace-musculation.com

Membre inférieur – Mouvements et muscles Hanche Rotation interne/médiale Fessier (moyen, petit) Tenseur du fascia lata Adducteur (grand, long, court) Pectiné Gracile Rotation externe/latérale Fessier (grand) Carré fémoral Obturateur interne & externe* Ilio-psoas Adducteurs (grand, petit, long, court) Piriforme* Sartorius Biceps fémoral (*sous le grand fessier) Pectiné espace-musculation.com

Membre inférieur – Mouvements et muscles Genou Flexion Ischio jambier : Semi-membraneux Extension Semi-tendineux Quadriceps fémoral (plus gros et puissant du corps) Biceps fémoral Gracile Sartorius * Muscles des quadriceps (+ vaste intermédiaire sous droit de la cuisse)

Membre inférieur – Mouvements et muscles Genou Rotation interne Semi-membraneux Semi-tendineux Rotation externe Biceps fémoral * * Muscles des ischios jambier

Membre inférieur – Mouvements et muscles Cheville Flexion plantaire DorsiFlexion Gastrocnémiens Soléaire Tibial antérieur Fibulaire (court, long) Extenseur des orteils (long) Fléchisseur des orteils (long) Extenseur de l’hallux (long) Fléchisseur de l’hallux (long) Tibial postérieur

Membre inférieur – Mouvements et muscles Cheville Éversion Inversion Fibulaire (long, court) Tibial antérieur Tibial postérieur Fléchisseur de l’hallux (long) Fléchisseur des orteils (long)

Membre inférieur – Mouvements et muscles Les fléchisseurs du pied et des orteils permettent la marche * une partie des muscles F E ABD ADD RI RE Hanche psoas Psoas + fessiers fessiers adducteurs Adducteurs + fessiers Psoas + adducteurs + fessiers Genou Ischio-jambier quadriceps X Ischio-jambier* Cheville/orteils Face posterieure jambe Face anterieure jambe

Approche par cas clinique

Approche par cas - Membre inférieur Hanche Articulation solide De très forts ligaments retiennent l’articulation Bien pourvue musculairement

Approche par cas - Membre inférieur Blessures fréquentes à la hanche Fractures du col fémoral et de la tête fémorale Étant donnée la faible vascularisation, la régénération de cette fracture est très difficile Mène parfois à de l’arthrose prématurée et doit être remplacée (nécessité arthroplastie totale) Très peu de luxation, étant donné sa forme et les structures qui la retienne

Approche par cas - Membre inférieur Blessures fréquentes à la hanche ou arthrose avancée Remplacement de la tête fémorale Resurfaçage Prothese totale 1 Ciment : polymère appelé polyméthyl-méthacrylate http//www.joint-replacements.com/bhrprosthesis.jpg 2 http//www.bone-implants.com/gifs/hip-p1 rosthesis-1.jpg 3 http//www.scp.no/img/index_bilder/image.gif

Application de la méthode des éléments finis pour l’ARH Ciment osseux P P Déviation de la contrainte (Stress shielding) engendrée par la prothèse MPa Source Christian Desmarais Laboratoire d’imagerie et d’orthopédie Copyrigth (2008)

Approche par cas – Membre inférieur Genou Articulation fragile : subit poids du corps Permet beaucoup de mobilité (instable) Sensible aux traumatismes d’origines horizontales Souvent atteint de séquelles irréversibles

Approche par cas – Membre inférieur Blessures fréquentes au genou La triade malheureuse de O’Donoghue Ligament Croisé antérieur (LCA) Ligament Collatéral tibial (médial) Cartilages : Ménisque médial Quoi : stress en valgus (latéro-médial) MNÉMOTECHNIQUE : LES TROIS C Netter 1997

Approche par cas – Membre inférieur Netter 1997

Approche par cas – Membre inférieur Blessures fréquentes au genou (suite) Rupture du LCA Quoi : Stress en torsion et hyperextension du genou Souvent dommage permanent Amène une instabilité de l’articulation Douleur + gonflement + difficile de s’étirer Quand/Comment : « Phantom Foot » (ski) : Valgus et Rot. Ext. Changement de direction brutal en pleine course (soccer, basket, football, rugby, etc.)

Approche par cas – Membre inférieur Netter 1997

Approche par cas – Membre inférieur Blessures fréquentes au genou (suite) Lésions méniscales Quoi: Stress en torsion de la cuisse alors que le bas de la jambe reste fixe Caractérisé par un sentiment d’accrochage lors du mouvement de flexion/extension Douleur + gonflement + difficile à étirer Quand/Comment : Peut arriver lors d’accident de type mineur, voir anodin

Approche par cas – Membre inférieur Blessures fréquentes au genou (suite) Diagnostic Douleur Palpation Imagerie médicale (ex. IRM) Arthroscopie

Approche par cas – Membre inférieur Blessures fréquentes au genou (suite) Traitements Immobilisation Pour blessures ligamentaires mineures, utilisation d’une attelle http://www.bledsoebrace.com/product-categories/knee/ http//www.kneeshop.com/images/x2k4.jpg http//www.jointhealing.com/graphics/products/innovation/edge-large.jpg http//images.amazon.com/images/P/B0000AS35B.01-AD889DY1XYPN7._SCMZZZZZZZ_.jpg

Approche par cas – Membre inférieur Blessures fréquentes au genou (suite) Traitements (suite) Mobilisation et physiothérapie + souvent = chirurgie Reconstruction LCA Greffon Partie d’un tendon musculaire (rotule, ischio-jambiers) Retrait d’une partie du ménisque (total) http//www.augustaortho.com/kneeACL.htm

Approche par cas – Membre inférieur Blessures fréquentes au genou (suite) Traitements (suite) Mobilisation et physiothérapie + souvent = chirurgie Reconstruction LCA Greffon Partie d’un tendon musculaire (rotule, ischio-jambiers) Retrait d’une partie du ménisque (total) http//www.augustaortho.com/kneeACL.htm

Approche par cas – Membre inférieur Blessures fréquentes au genou (suite) Traitements (suite) Mobilisation et physiothérapie + souvent = chirurgie Reconstruction LCA Greffon Partie d’un tendon musculaire (rotule, ischio-jambiers) Retrait d’une partie du ménisque (total)

Approche par cas – Membre inférieur Blessures fréquentes au genou (suite) Traitements (suite) Mobilisation et physiothérapie + souvent = chirurgie Reconstruction LCA Greffon Partie d’un tendon musculaire (rotule, ischio-jambiers) Retrait d’une partie du ménisque (total)

Approche par cas – Membre inférieur Blessures fréquentes au genou (suite) Traitements (suite) Peut mener à l’apparition d’arthrose et dans des cas extrêmes le remplacement de l’articulation du genou Vidéo : 1:06 http//www.healthpages.org/AHP/LIBRARY/HLTHTOP/TKR/apxray.jpg

Approche par cas – Membre inférieur Membre prothétique Études cinématiques 3D Études cinétiques Recouvrement de la mobilité articulaire et de l’équilibre Contraintes mécaniques/biomécaniques ? Vidéo 1 Vidéo 2 http://www.francetvinfo.fr/sciences/high-tech/video-hugh-herr-ou-l-homme-repare-grace-aux-protheses-biomimetiques_856965.html http://www.francetvinfo.fr/sciences/high-tech/zoom-sur-la-prothese-bionique_857001.html

Approche par cas – Membre inférieur Membre prothétique

Bibliographie Netter, F.H., Atlas d’anatomie humaine, Learning System, 2e ed. 1997 Moore, K.L., Dalley, A.F., Anatomie Médicale Aspects fondamentaux et applications cliniques, Lippincott Williams & Wilkins, 4e ed., 2001 Platzer, W., Atlas de poche d’anatomie 1. Appareil locomoteur, Medecine-Sciences Flammarion, 3e ed., 1999 Hillman, S.K., Interactive functional anatomy, Primal pictures, 2003 Netter, F.H. Interactive atlas of clinical anatomy, Novartis, 1997 Anderson, K.M., Hall, S.J., Martin, M., Sports injury management., Lippincott Williamns & Wilkins, 2ème ed., 200 Auteurs variés, PCN, Blessures traumatiques dans le sport, Automne 2002

Questions ?

Approche par cas – Membre inférieur KARHU – Finlande Fixation typique Fixation « Line»