LE GENOU

I. Généralités

Le genou est l’articulation intermédiaire du membre inférieur. Il articule le fémur, le tibia et la patella. C’est une articulation synoviale de type bicondylaire entre le fémur et le tibia et de type trochléaire (ou ginglyme) entre le fémur et la patella. C’est une articulation qui nécessite une très grande mobilité et une très grande stabilité.

Il est donc possible de distinguer trois compartiments : le compartiment fémoro-tibial médial, le compartiment fémoro-tibial latéral et le compartiment fémoro-patellaire.

Il existe des atteintes arthrosiques appelée fémoro-patellaires, ou unicompartimentale (pour un compartiment fémoro-tibial médial ou latéral) ou tricompartimentales.

II. Ostéologie

A. Faces articulaires

La trochlée fémorale présente deux facettes, latérale et médiale. La facette latérale est plus haute et plus saillante en avant que la facette médiale. La gorge de la trochlée est le sillon qui sépare les deux facettes.

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L’axe global de ce sillon est dirigé en haut et en dehors, voisin de l’axe anatomique du fémur (en valgus physiologique de 5° à 7°). Dans un plan transversal, les deux facettes forment un angle d’environ 145°.

Les facettes articulaires du tibia sont situées sur les faces supérieures de chacun des deux condyles tibiaux. La facette médiale est concave dans un plan transversal comme dans le plan sagittal. La facette latérale est concave transversalement, mais convexe sagittalement.

B. Mouvements

MOUVEMENT AMPLITUDE MAXIMALE MUSCLE IMPLIQUEFlexion 120° quand la hanche est en extension

140° quand la hanche est en flexionIschio-jambiers

Extension 0° QuadricepsRotation latérale Poplitée

III. Biomécanique

A. Articulation fémoro-patellaire

1. En extension

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Sur un genou en extension, ou lors de l’extension du genou, le muscle quadriceps exerce une force de traction proximale sur la patella (force Q) dont l’intensité dépend de son état de contraction. Cette force est orientée selon l’axe de la diaphyse fémorale, c'est-à-dire en haut et en dehors dans l’axe du valgus physiologique.

En réaction, le ligament patellaire se tend et exerce une force opposée (force T) dirigée vers la tubérosité tibiale, son lieu d’insertion.

Les deux forces ne sont pas parallèles, mais forment un angle fermé en dehors. Il résulte une force R dirigée en dehors.

Cette résultante soumet ainsi la patella à une compression de sa facette latérale sur la facette latérale de la trochlée. Contre la luxation ou la subluxation de la patella, le versant latéral de la trochlée est plus projeté vers l’avant et en haut.

Les luxations de la patella peuvent être dues à une baisse de la concavité de la gorge trochléenne.

Les douleurs de la patella sont en général latérales.

2. En flexion

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Dans un plan sagittal, la force Q est dirigée en haut et légèrement en arrière et la force T est dirigée en bas et légèrement en arrière. Il en résulte une direction de la résultante R dirigée vers l’arrière. Cette résultante existe en permanence, ce qui assure une certaine stabilité articulaire.

Lorsque le genou est en flexion, la direction de la force Q fait un angle fermé en arrière avec la direction de la force T.

La résultante R est donc dirigée très fortement vers l’arrière. Son intensité augmente avec le degré de flexion. Ainsi le cartilage de la patella est celui qui subit le plus de force de tout l'organisme, c’est la raison pour laquelle, le cartilage rétropatellaire est le plus épais de l’organisme.

C’est la raison pour laquelle la symptomatologie clinique et fonctionnelle des syndromes douloureux fémoro-patellaires est accentuée en position de flexion du genou (personne assise longtemps dans le train, l'avion ou le cinéma qui cherche à étendre sa jambe pour soulager sa douleur). C'est le syndrome du « cinéma ».

B. Articulation fémoro-tibiale

1. Genu valgum et genu varum

Dans un plan frontal et en appui bipodal, le centre articulaire de la hanche (H pour « Hip »), le centre articulaire du genou (K pour « Knee », situé au milieu des sommets des deux processus épineux tibiaux) et le centre articulaire de la cheville (A pour « Ankle », situé au centre du dôme talien) sont alignés (droite HKA).

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En conséquence, la jambe est située dans l’axe mécanique du membre inférieur.

Lorsque la jambe est orientée en dedans, il existe une ouverture externe de l’angle HKA, le genou est dit en varus (genu varum). Ce sont les jambes arquées. "Le mec qui a séché sur une barrique"

Pour mesurer le degré de ce genu varum, on demande au patient de s'allonger sur le dos et de joindre les pieds. On mesurera l'écart entre les jambes en travers de doigts.

A l’inverse, lorsque la jambe est orientée en dehors, il existe une ouverture interne de l’angle HKA et le genou est dit en valgus (genu valgum). "Le mec qui a séché entre deux barriques"

Pour mesurer le degré de ce genu valgum, on demande au patient de s'allonger sur le dos et de serrer les jambes. On mesurera l'écart entre les deux malléoles en travers de doigts.

2. Conséquences arthrosiques

En appui monopodal, l’axe du poids est dévié à l’opposé du côté en appui, ce qui augmente la distance entre ce poids et le genou en appui.

Par ailleurs, le pied vient se positionner au dessous de ce poids pour équilibrer le centre de gravité. Il en résulte une attitude en adduction de l’ensemble du membre inférieur qui crée un bras de levier du poids par rapport au genou. Ce bras de levier s’exerce du côté médial.

Ce qui explique que l’arthrose fémoro-tibiale est le plus souvent médiale au début.

En cas de genu varum, le genou se déporte en dehors, ce qui augmente la force du bras de levier et accentue les phénomènes arthrosiques sur le compartiment fémoro-tibial médial.

Le genu varum prédispose donc à l’arthrose fémoro-tibiale médiale.

A l’inverse, le genu valgum prédispose à l’arthrose fémoro-tibiale latérale.

Ces dispositions en genu varum ou genu valgum résultent d’anomalies constitutionnelles.

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Ainsi, le genu varum est le plus souvent expliqué par l’existence d’un tibia vara (déviation épiphyso-diaphysaire tibiale proximale), qui peut être corrigé par une ostéotomie tibiale de valgisation.

A l’inverse, le genu valgum est le plus souvent expliqué par un valgus épiphysaire fémoral par hypoplasie du condyle latéral qui peut être traitée par une ostéotomie fémorale de varisation.

Pour mesurer ces desaxations sur une radio, il faudra demander une radiographie bilatérale.

3. Mécanique de la flexion du genou

a. Mécanique théorique

En considérant simplement les surfaces articulaires sous la forme d’un cylindre pour les condyles et d’un plateau pour le tibia, il y a deux mécanismes possibles pour décrire la flexion du fémur sur un tibia immobile :

Soit il roule, comme « la roue d’une voiture sur une chaussée sèche où la roue tourne et la voiture avance ». Dans ce cas, le fémur non seulement tourne et se positionne en flexion, mais il recule sur le tibia. Dans la mesure où la circonférence des condyles est nettement plus importante que la profondeur du plateau tibial, ce seul mécanisme se poursuivrait par une luxation postérieure du fémur qui perdrait tout contact avec le tibia.

Soit le fémur glisse, comme « la roue d’une voiture sur une chaussée verglacée où la roue patine, tourne, mais où la voiture n’avance pas ». Dans ce cas, le fémur ne recule pas et l’amplitude flexion serait limitée par le contact entre la métaphyse postérieure fémorale et le bord postérieur des condyles tibiaux.

En réalité, ces deux mécanismes sont associés lors de la flexion et lors de l’extension du genou.

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b. Mécanique de la flexion

En flexion de 0° à 20°, le mécanisme est un roulement pur. Le fémur recule légèrement sur le tibia. Le ligament croisé antérieur dirigé en haut et en arrière se tend tout en s’allongeant un peu.

De 20° à 110°, le ligament croisé antérieur tendu retient le fémur, mais il se couche sur le tibia. Son insertion fémorale décrit donc un arc de cercle centré sur l’insertion tibiale. Dans ce cas, le fémur recule un peu, mais il dérape également un peu. Il roule et glisse.

De 110° à 140°, le ligament ne se déplace plus, il retient le fémur et son insertion fémorale devient l’axe de la flexion. Le fémur ne fait que déraper, il glisse uniquement.

c. Mécanique de l'extension

Lors de l’extension de 140° à 90°, le ligament croisé postérieur se tend et le fémur roule vers l’avant. De 90° à 0°, il se couche et le fémur roule et glisse.

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d. Rôle des ligaments

En résumé, le fémur se déplace en arrière en flexion et les ligaments croisés sont donc indispensables au bon déroulement de la flexion et de l’extension du genou.

Une atteinte ligamentaire compromet donc cette dynamique articulaire, d'ailleurs les entorses graves du genou se définissent par une lésion d'au moins un des deux ligaments croisés.

En résumé, le ligament croisé antérieur retient le recul du fémur (ou l’avancée du tibia) et évite la luxation postérieur.

Le ligament croisé postérieur retient l’avancée du fémur (ou le recul du tibia).

e. Examen des ligaments croisés

Le signe de Lachman permet la recherche d'une lésion du ligament croisé antérieur. Il se traduit par une avancée excessive du tibia sous le fémur lors d’une poussée de l’arrière vers l’avant sur un genou fléchi à 20°.

Le tiroir antérieur est identique, mais un genou fléchi à 90°.

Le signe du « Jerk test » soumet le condyle tibial latéral à une avancée sous le condyle latéral fémoral et constate une lésion du ligament croisé antérieur par un ressaut lorsque le condyle fémoral saute au dessus de la convexité tibiale latérale.

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A l’opposé, il est possible de rechercher une lésion du ligament croisé postérieur par un tiroir postérieur en exerçant une poussée d'avant en arrière sur le tibia.

4. Rotation automatique du genou

En étudiant la position des points de contact entre les condyles fémoraux et les condyles tibiaux, le recul du fémur par rapport au tibia lors de la flexion est confirmé. Cependant le point de contact médial recule moins que le point de contact latéral. Dans ce cas l’axe transversal du fémur s’incline vers le dehors lors de la flexion.

Il y a donc une rotation latérale du fémur sur le tibia lors de la flexion ou une rotation médiale du tibia sous le fémur.

L’inverse se produit en extension avec une rotation médiale du fémur sur le tibia ou une rotation latérale du tibia sous le fémur.

C’est la rotation automatique du genou.

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Cette rotation occasionne une rotation latérale de la jambe et du pied en station debout qui agrandit le polygone de sustentation.

A coté de la rotation automatique, il existe également une rotation volontaire possible du genou dès lors que les ligaments collatéraux sont détendus, ce qui se produit dès 20° à 30° de flexion du genou.

En extension les ligaments sont tendus (sauf les ligaments croisés) et sont détendus en flexion, on essaye donc d'immobiliser les genoux en extension. Quand les ligaments sont tendus on dit que le genou est verrouillé. Il se déverrouille à 20-30° de flexion

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