BIOMECANIQUE DE LA HANCHE

LA HANCHE 

 

 INTRODUCTION

A.   Définition

 

La hanche est l’articulation proximale du membre inférieur. Elle est caractérisée par une seule articulation : la coxo-fémorale. Elle appartient à un complexe plus global : la ceinture pelvienne.

C’est une énarthrose :

 

-      très congruente,

-      très concordante,

-      très emboîtée.

 

B.  Situation

 

Elle est située à la racine du membre. Elle met en rapport le fémur et l’os coxal par l’intermédiaire de la tête fémorale et de l’acétabulum.

 

 

C.  Description

 

Elle met en rapport :

 

-      la coxo-fémorale (acétabulum et tête du fémur),

 

-      les muscles moteurs/stabilisateurs,

 

-      un ensemble vasculo-nerveux.

D.  Fonction

 

On retrouve deux problématiques fonctionnelles.

 

1)    Relative (analytique)

La coxofémorale oriente le membre inférieur dans l’espace.

 

Dans ce cas, l’os coxal est fixe, le fémur mobile (jambe pendante).

 

2)    Réelle (fonctionnelle)

Participe à deux fonctions :

 

-      la station érigée / Appui bipodal,

-      l’alternance d’appui unipodal.

 

 

E.   Fréquencepathologique

1)    Rhumatologie

En rhumatologie, on distingue deux atteintes :

 

-      métabolique,

 

-      cartilagineuse.

 

2)    Traumatologie

On retrouve deux atteintes principales :

 

-      la luxation postéro-inférieure de lahanche,

 

-      fracture du col du fémur.

 

3)    Orthopédie infantile

On teste systématiquement les hanches des nouveaux nés afin de vérifier s’il n’y a pas de dysplasie de hanche.

4)        Neurologique

Peu de phénomènes neurologiques spécifiques.

II.         RAPPELS ANATOMIQUES

A.   Dysharmonie de l’orientation des surfacesarticulaires

Il existe une dysharmonie de l’orientation des surfaces articulaires du fémur de l’acétabulum :

 

-      Tête fémorale : 2/3 de sphère, elle regarde en haut, en dedans et enavant,

 

-      Acétabulum : il regarde en bas, en dehors et enavant.

 

On note un découvrement antérieur de la tête fémorale car les deux surfaces articulaires regardent vers l’avant.

B.  Répartition inégales des forces decontraintes.

On retrouve trois faisceaux correspondant à une répartition des forces d’une axialité rachidienne vers une bipolarité crurale :

-      1er faisceau ou éventail de sustentation,

 

-      2ème faisceau ditarciforme,

 

-      3ème faisceau dittrochantérien.

 

Ces trois faisceaux correspondent à des travées osseuses au niveau de l’os coxal et de la têtefémorale. On remarque que ces travées osseuses traduisent à l’expression des contraintes du poids du corps vers la colonne vertébrale.

C.  Tête fémorale

1)    Description

La portion cartilagineuse de la tête fémorale est recouverte d’un cartilage hyalin épais (5 mm), sauf au niveau de la fossette ou fovéa capitis.

2)    Orientation

Elle regarde en avant (15°) et en haut (125°).

 

 

D.  Cotyle et Acétabulum

1)     Description

C’est un segment de sphère creuse. La moitié périphérique seulement est articulée :

 

-      L’arrière-fond n’est pasarticulé,

 

-      La surface articulaire est en forme de fer àcheval.

 

On retrouve la présence de deux cornes :

 

-      antérieure,

 

-      postérieure,

 

Reliées entre elles par un ligament : le ligament transverse.

 

2)    Orientation

Elle regarde vers l’extérieur, vers le bas et vers l’avant. On a ainsi un découvrement antérieur des surfaces articulaires.

 

 

3)    Les moyens de stabilité

a)     Le bourreletcotyloïdien

C’est un anneau fibreux cartilagineux, triangulaire à la coupe avec trois faces :

 

-      une face inférieure adhérente à la surfaceosseuse,

 

-      une face interne encroûtée decartilage,

 

-      une face externe adhérente à lacapsule.

 

Il participe à la formation du ligament transverse de l’acétabulum permettant une augmentation de la stabilité et la congruence articulaire.

 

 

b)    Le ligamentrond

Il a un rôle minime sur le plan de la stabilité articulaire (supporte 45 kg). Sa fonction première c’est le transport/support de l’artère du ligament rond (capital pour la nutrition de la tête fémorale).

c)      La capsulearticulaire

C’est un manchon fibreux très solide, tendu entre l’os iliaque et la base du col fémoral dont on retrouve un insertion fémorale :

-      antérieure : ligne inter-trochantérienneantérieure,

 

-      postérieure : ligne inter-trochantériennepostérieure.

 

Sur sa portion interne on a un repli pectinéo-fovéal (frenulae capsulae) offrant une grande amplitude fonctionnelle notamment à l’abduction de la hanche.

 

 

d)    Les ligaments de la hanche

Ce sont des renforcements de la capsule articulaire, Ils sont au nombre de trois :

 

-      L’ilio-fémoral, (ligament de Bertin) présentant deux faisceaux:

 

•       unilio-prétrochantérien,

 

•       ilio-prétrochantinien,

 

-      Le pubo-fémoral,

 

-      L’ischio-fémoral.

 

De leurs insertions vers leur point terminal, ils ont trajet horaire.

e)     Stabilité active des muscles Antérieurement on retrouve:

-      le droitfémoral,

 

-      le sartorius,

 

-      l’ilio-psoas.

 

Latéralement on retrouve :

 

-      Tenseur du FasciasLata,

 

-      le petit fessier,

 

-      le moyen fessier.

 

Postérieurement, on trouve :

 

-      le grand fessier,

 

-      les pelvi-trochantériens:

 

•       pyramidal,

 

•      les deux jumeaux (le supérieur et inférieur),

 

•       les deux obturateurs (interne et externe).

 

-      Le carré fémoral

 

-      Les ischio-jambiers :

 

•      semi-membraneux,

 

•       semi-tendineux,

 

•       biceps fémoral.

 

Médialement on trouve :

 

-      le pectiné,

 

-      les adducteurs :

 

•      le petit adducteur,

 

•       le moyen adducteur,

 

•       le grand adducteur.

 

III.   MOBILITÉ DE LA HANCHE

A.   Flexion

 

1)    Définition

La flexion de la hanche est le mouvement qui porte la face antérieure de la cuisse sur le tronc.

 

2)    Axe et plan

Plan sagittal et axe transversal.

 

3)    Mouvements

Référentiel :

 

-      Point fixe : le fémur

-      Point mobile : l’os coxal

 

C’est la rotation de la tête fémorale dans l’acetabulum portant la face antérieure de la cuisse sur le tronc.

 

4)    Amplitude

 

En flexion de la cuisse sur le tronc, on a trois types d’amplitudes fonctionnelles:

 

-      Flexion active de la hanche genou en extension : 90°,

 

-      Flexion active de la hanche genou en flexion : 120°,

 

-      Flexion passive de la hanche genou en flexion : 145°.

 

5)    Muscles moteurs

 

-      l’ilio-psoas, (principalement l’iliaque) innervé par le nerf du spoas L2 - L3- L4 et nerf fémoral )

 

-      le droit fémoral, 

 

-      le petit fessier (deltoïde fessier de farabeuf),

 

-      la portion antérieure du moyen fessier (deltoïde fessier de farabeuf),

 

-      le TFL (deltoïde fessier de farabeuf - tous ces muscles sont dans la partie latérale)

 

-      le sartorius. (nerf fémoral L2-L3-L4)

 

-      les adducteurs (muscles ressorts qui ramène le segment au neutre). 

 

6)    Facteurs limitants

 

Les ischio-jambiers viennent limiter la flexion de la hanche. De leur mise en tension dépend l’amplitude de flexion de la hanche :

-      Jambe en extension : Mise en tension des ischio-jambiers,

-      Jambe en flexion : Contact des tissus abdominaux prédominant.

 

B.  Extension

1)    Définition

C’est le mouvement qui amène la face postérieure de la cuisse en arrière de l’axe du rachis ou du plan frontal.

2)    Axe et plan

Plan sagittal.

 

Axe transversal.

 

3)   Mouvement

Référentiel :

 

-      Point fixe : le fémur

 

-      Point mobile : l’os coxal

 

C’est la rotation de la tête fémorale dans l’acetabulum portant la face postérieure de la cuisse en arrière de l’axe longitudinal du corps.

4)    Amplitude

La position du genou va être prédominante :

 

-      Genou fléchi : 10° d’extension active.

 

-      Genou en extension : 20° d’extention active.

 

-      Amplitude passive : 30°

 

5)    Muscles moteurs

-      Le grand fessier,

 

-      Le semi tendineux,

 

-      Le semi membraneux,

 

-       Le biceps fémoral,

En fonction ressort:

-       Les adducteurs (fonction ressort),

 

-      le petit fessier (deltoïde fessier de farabeuf),

 

-      la portion ant du moyen fessier (deltoïde fessier de farabeuf),

 

-      le TFL (deltoïde fessier de farabeuf).

 

6)    Facteurs limitant

-      les ligaments de la hanche (en particulier le ligament ilio-fémoral),

 

-      le sartorius,

-      le droitfémoral,

 

-      l’ilio-psoas.

 

 

C.  Rotation externe

1)    Définition

C’est le mouvement par lequel la face antérieure de la cuisse se porte latéralement.

 

 

2)    Axe et plan

Plan transversal.

 

Axe vertical.

3)    Mouvements

Rotation : Si le fémur est mobile, la tête fémorale pivote dans l’acétabulum.

 

Giration pelvienne : Si l’os coxal est mobile, le bassin tourne autour de la tête fémorale.

 

 

4)    Amplitude

60° de rotation externe.

 

 

5)    Muscles moteurs

Trois muscles rotateurs externes essentiellement :

 

-      le piriforme,

 

-      le carré fémoral,

 

-      la partie antérieure du moyen fessier.

 

Les muscles ressorts :

 

-      L’obturateur interne etexterne,

 

-      Les jumeaux inférieurs et supérieurs.

 

6)    Facteurs limitants

La face antérieure de la capsule articulaire et le ligament ilio-fémoral

 

D.  Rotation interne

1)    Définition

C’est le mouvement qui porte la face antérieure de la cuisse vers l’interne.

 

2)    Axe et plan

Plan transversal.

 

Axe vertical.

 

 

3)    Mouvements

Rotation : Si le fémur est mobile, la tête fémorale pivote dans l’acétabulum.

 

Giration pelvienne : Si l’os coxal est mobile, le bassin tourne autour de la tête fémorale.

 

 

4)    Amplitude

A partir d’une rotation neutre 30°.

 

 

5)    Muscles moteurs

Partie antérieure du deltoïde fessier de Farabeuf :

 

-      TFL,

 

-      Petit fessier.

 

6)        Facteurs limitants

Muscles antagonistes:

 

-      lespelvi-trochantériens,

 

-      la partie postérieure du deltoïde fessier deFarabeuf,

 

-      les ligaments coxo-fémoraux (ligament ischio-fémoral) très faiblement limitant.

 

E.   Abduction

1)    Définition

C’est le mouvement par lequel la cuisse s’écarte de l’axe longitudinal du corps.

 

2)    Axe et plan

Plan frontal.

 

Axe antéro-postérieur.

 

3)    Mouvements

Abduction : Bassin fixe, fémur mobile.

Inflexion latérale du bassin : fémur fixe, bassin mobile.

 

4)    Amplitude

 entre 45° à 60°.

Secteur utile : 20°. (lors de la marche)

 

5)     Muscles moteurs

-      Le deltoïde fessier de Farabeuf :

 

•       TFL,

 

•       petit fessier,

 

•      portion antérieure du moyen fessier.

 

-      le piriforme.

 

6)    Facteurs limitants

-      La capsule articulaire:

 

•       Ligament ischio-fémoral,

 

•       Ligament pubo-fémoral.

 

-      Les muscles adducteurs :

 

•      gracile,

 

•       pectiné,

 

•      petit adducteur,

 

•       moyen adducteur,

 

•       grand adducteur.

 

F.   Adduction

1)    Définition

C’est le mouvement par lequel la cuisse se rapproche de l’axe longitudinal du corps.

 

2)    Axe et plan

Plan frontal.

 

Axe antéro-postérieur.

 

3)    Mouvements

Abduction : Bassin fixe, fémur mobile.

 

Inflexion latérale du bassin : fémur fixe, bassin mobile.

4)    Amplitude

30° si combinée à une flexion.

Secteur utile : 5°

 

5)    Muscles moteurs

-      Pectiné

 

-      Court adducteur

 

-      Long adducteur

 

-      Grand adducteur

 

-      Gracile

 

6)    Facteurs limitants

Notion de contact du membre opposé. Si flexion de la cuisse :

-      Le deltoïde fessier de Farabeuf :

 

•       Portion antérieure du moyen fessier,

 

•       Petit fessier,

 

•       TFL.

 

-      Le ligament ilio-fémoral.

 

 

IV.STABILITÉ DE LA HANCHE

 

A.   Stabilité passive

La stabilité passive de la hanche est dépendante de trois éléments :

 

-      Articulaire : C’est une articulation très emboitée, très congruente et très concordante.

 

-      Péri articulaire : la capsule articulaire, renforcée par trois ensembles ligamentaires.

 

-      Synovial : Le manchon fibreux constitué de la membrane fibreuse et de la membrane synoviale va participer à la création d’une différence de pression importante entre les systèmes intra et extra articulaire et diminuer la possibilité de distension articulaire. La pression intra-articulaire est plus faible que la pression extra-articulaire ( pression atmosphérique)

 

B.  Stabilité active

La stabilité active de la hanche est dépendante de deux éléments :

 

•             Un plan musculaire profond : les pelvi-trochantériens, s’enroulent autour du col anatomique, on parle de haubanage du col.

 

•             Un plan musculaire superficiel : Les muscles moteurs ( on en parle pas des muscles ressorts) de la flexion/extension, Abduction/Adduction et rotation vont participer à une stabilité active de la coxo-fémorale en particulier à l’alternance d’appui unipodal.

On retrouve un phénomène réflexe : L’innervation des muscles péri articulaires est conjointe à l’innervation de la capsule articulaire, ce qui permet un rôle proprioceptif réflexe important de la capsule.

 

 

1)    Stabilité dans le plan sagittal

a)      Approche statique

 

 

En position anatomique de référence :

 

L’appui bipodal stabilise le bassin dans le plan frontal et transversal. En revanche il reste un jeu articulaire dans le plan sagittal : pour palier à cette instabilité sagittale (ante/rétroversion du bassin) on note une antéversion du bassin automatique mettant en tension l’ensemble péri articulaire coxo-fémoral.

En position anatomique de référence on note un relâchement des muscles fessiers et adducteur/ abducteur.

Incliné vers l’avant : La pesanteur génère une contrainte mécanique avec une tendance à la majoration de la flexion de la hanche. Pour palier à cette intériorisation du tronc on a une mise en tension des muscles extenseurs :

•             le grand fessier,

•             les ischio-jambiers.

 

Incliné vers l’arrière : On a une mise en tension automatique du complexe scapulo-ligamentaire associée à une mise extension partielle du psoas et des abdominaux. (Essentiellement liée à l’extension du tronc).

 

B)    Approche dynamique

 

 (marche alternance d'appui unipodal  - ce qui est fonctionnel c'est la marche et il y a un monde d'instabilité articulaire qu'il va falloir compense dans tous les plans. dans le plan frontal on a peu d'instabilité, dans le plan sagittal il y a bcp d'instabilité - en réalité le moyen fessier et les adducteurs sont stabilisateurs et le deltoide de Farabeuf))

On retrouve plusieurs muscles permettant une stabilité dans le plan sagittal : Principaux :

•             Le psoas iliaque,

 

•             Les fessiers.

 

Accessoires :

 

•             Les muscles dits pelvi-trochantériens (rôle ressort),

 

•             Le deltoïde fessier de Farabeuf (rôle de ressort),

 

•             Les adducteurs ( rôleressort).

 

 

C)Stabilité dans le plan transversal

 

Trois éléments musculaires vont participer à une bonne stabilité dans le plan transversal :

 

•             Le deltoïde fessier de Farabeuf,

 

•             Les adducteurs,

 

•             Les pelvi-trochantériens. (plus particulièrement les muscles obturateurs - fonctionnellement parlant : notion d'haubanage.)

 

D)Stabilité dans le plan frontal

 

•             Les pelvi-trochantériens,

 

•             Le deltoïde fessier de Farabeuf,

 

•             Les adducteurs.

 

 

V.               MOUVEMENTS AUTOMATIQUES ARTICULAIRES ASSOCIÉS

 

Il n’y a pas de mouvements articulaires automatiques associés au niveau de la hanche.

Présentation avec les shémas et une vue du cotyles avec les ligaments : L Illio fémroal (nerf crural)  l. pubofémoral, (nerf obturateur) L. ischiofémoral ( il a un trajet qui va du bas vers haut )(nerf sciatique - plexus sacré) : 3 ligaments 3 innervations - ces ligaments ont un trajet horaire et ils limitent dans un sens horaires donc ( lors de la flexion on rapproche les fibres ligamentaires donc plus de mobilité en flexion car en extension on aura une limite ligamentaire. 

fond du cotyle c'est du cartilage et l'arrière fond du cotyle c'est de la graisse. 

Le ligament rond il s'insère sur la tête fémoral et l'artère fémorale sort du ligament rond et vascularise la tête fémoral. 

 

 

Muscles de la patte d'oie  L4
 Sartorius  Nerf fémoral : L2-L3-L4
Gracile  Nerf obturateur : L2-L3-L4
Semitendineux  Nerf sciatique : L4-L5-S1-S2-(S3)