I. Fonction du membre ou du segment

1. RACHIS THORACIQUE ET GRIL COSTAL

  • Protection de la moelle épinière et des viscères médiastinaux et abdominaux supérieurs
  • Caisson déformable lors des variations du volume pulmonaire
  • Socle dynamique, stable mais déformable :
    • pour le rachis cervical (par compensation des variations de la lordose cervicale pour maintenir les référentiels de l’équilibration sur la ligne d’horizon)
    • pour les membres supérieurs (le plan scapulo-thoracique est la rampe de lancement de la main)
  • Zone d’insertion musculaire majeure :
  • muscles autochtones cervico-thoraciques (superficiels)
  • muscles migrés (trapèzes et grand dorsaux)
  • muscles stabilisateurs de la scapula et inspirateurs (diaphragme, scalènes, intercostaux)
  • Déformation du rachis thoracique dans les grandes amplitudes de mouvements de l’extrémité céphalique et de la ceinture scapulaire

2. CEINTURE SCAPULAIRE

  • Orientation des membres supérieurs dans les 3 plans de l’espace dans une finalité de préhension
  • Zone d’insertion majeure des muscles migrés

II. Fonction du complexe articulaire

1. RACHIS DORSAL INFÉRIEUR ET CHARNIÈRE THORACO-LOMBAIRE

  • Transition entre lordose lombaire et cyphose thoracique
  • Assure le passage d’une dynamique lombaire orientée dans le plan sagittal à une dynamique thoracique orientée dans les plans horizontal et coronal, en particulier dans la locomotion

2. RACHIS DORSAL SUPÉRIEUR ET CHARNIÈRE CERVICO-THORACIQUE

  • Transition dans le plan sagittal entre cyphose dorsale semi-rigide et lordose cervicale très mobile
  • Base déformable du pendule inversé céphalique conditionnant la gîte sagittale de la tête par rapport au tronc

3. RACHIS THORACIQUE MOYEN

  • Supporte les efforts générés par les rotations opposées des ceintures scapulaire et pelvienne durant la locomotion
  • Modification du rayon de courbure thoracique lors de la scaption, permettant le mouvement de sonnette externe scapulaire

4. ARTICULATIONS COSTO-VERTÉBRALES ET STERNO-COSTALES

  • Véritable “complexe articulaire costo-vertébral”
  • Augmentation des diamètres antéro-postérieur et latéraux de la cage thoracique pendant l’inspiration (contraction du diaphragme, remplissage pulmonaire)
  • Diminution de ces mêmes diamètres lors de l’expiration (relâchement du diaphragme – phénomène passif)

5. ARTICULATION ACROMIO-CLAVICULAIRE ET STERNO-CLAVICULAIRE

  • Déformabilité de la ceinture scapulaire pour permettre de grandes amplitudes articulaires d’élévation du bras en 3D

6. CLAVICULE

  • Seul lien osseux direct entre tronc et membre supérieur
  • Point d’appui pour les mouvements de sonnette de la scapula

7. STERNUM


  • Rigidifie la ceinture scapulaire et sert de point pivot antérieur lors de l’élévation du bras
  • Participe à la variation des diamètres de la cage thoracique lors de la respiration
  • Mouvement “en pompe” lors de l’inspiration (bascule en avant et en haut lors de l’inspiration sous l’impulsion des côtes)

8. PLANS DE GLISSEMENT OMO-SERRATO-THORACIQUES

  • 2 plans de glissement superposés :
  • Serrato-thoracique
  • “Serrato-scapulaire” par l’intermédiaire du muscle subscapulaire
  • Orientent la glène scapulaire dans l’abduction du bras

9. ARTICULATION GLÉNO-HUMERALE

  • Oriente le bras dans les 3 plans de l’espace dans une finalité de préhension
  • Centrage fin permanent de la tête humérale par rapport à la glène scapulaire pour préserver la hauteur sous-acromiale dans les grandes amplitudes d’ouverture du bras

III. Anatomie : ostéologie et arthrologie

1. RACHIS THORACIQUE

a. Cyphose thoracique

  • Angle habituellement mesuré
    • entre le plateau supérieur T4 et le plateau inférieur T12
    • ou entre les points d’inflexion des différentes courbures rachidiennes

  • Valeur moyenne 34 à 47°
  • Pas de corrélation angulaire forte entre lordose et cyphose
  • Relation de proportionnalité (si lordose courte, cyphose longue et vice-versa)

b. Morphotypes non dégénératifs

  • Morphotype 1 (cyphose longue, extension thoraco-lombaire)
  • Morphotype 2 (cyphose effacée)
  • Morphotype 3 (cyphose standard)
  • Morphotype 4 (cyphose très marquée)
  • Morphotype scoliotique
  • Caractérisé par la mesure radiologique de l’angle de Cobb

  • Gibbosité thoracique et différence de hauteur des omoplates (en statique et en dynamique)

c. Vertèbres thoraciques

  • Foramen magnum circulaire et étroit
  • Surfaces articulaires postérieures planes avec interlignes articulaires orientées dans le plan frontal (limitation des translations sagittales intervertébrales)
  • Spécificités anatomiques des surfaces articulaires supérieures de T1 et inférieures de T12 (forme et orientation) conditionnant la transition avec les lordoses
  • Lames longues qui se superposent comme des tuiles de toit avec des apophyses épineuses très obliques vers le bas, ce qui limite l’hyper-extension du dos.
  • Rigidification de la colonne thoracique par insertion costale intervertébrale et point d’appui transversaire sous-jacent

2. GRIL COSTAL

a. Articulations costo-vertébrales

  • Articulation costo-vertébrale et costo-transversaire de type synovial
  • K1 s’articule seulement avec T1 (corps vertébral et apophyse transverse homolatérale)
  • Cotes K2 à K9 s’articulent entre 2 corps vertébraux de part et d’autre du DIV et avec la transverse de la vertèbre portant le même numéro.
  • K10 s’articule avec sa propre vertèbre (corps vertébral et transverse)
  • K11 et K12 s’articulent seulement avec le corps de leur propre vertèbre.

b. Articulations sterno-costales

  • Articulation K1-manubrium sternal = fibrocartilage
  • K1 à K10 s’articulent en avant avec le sternum via les cartilages costaux
  • K7 à K10 fusionnent leurs cartilages costaux
  • K8 à K10 = “fausses côtes”
  • K11 et K12 = “côtes flottantes” (pas d’attache sternale)

c. Sternum

  • 3 parties palpables de haut en bas : manubrium, corps et processus xiphoïde
  • K2 s’articule à la jonction entre manubrium et corps
  • K7 s’articule à la jonction entre corps et appendice xiphoïde
  • Manubrium sternal s’articule avec clavicule et K1
  • Appendice xiphoïde cartilagineuse chez l’enfant et osseuse chez l’adulte

3. CEINTURE SCAPULAIRE

a. Spécificités anatomiques de l’épaule

  • Membre supérieur suspendu dans le vide
  • Articulation gléno-humérale très peu congruente
  • Très grande amplitude de mobilité scapulo-humérale
  • Stabilisation active neuromusculaire nécessaire
  • Plan de l’articulation gléno-humérale orienté vers l’avant et le dehors
  • Zone d’insertion musculaire majeure pour l’orientation de la tête et des membres supérieurs ainsi que pour la respiration

b. Clavicule

  • Os long pré-déformé en “S” entre acromion et manubrium sternal

c. Scapula

  • Os sésamoïde mobile de forme grossièrement triangulaire s’insérant sur le gril entre K4 (T3T4) et K8 (T7T8)
  • Épine scapulaire nettement palpable se terminant en externe par l’acromion
  • Fosses supra et infra-épineuse portant les muscles du même nom
  • L’acromion forme le toit de l’espace sous-acromial et est séparé de la tête par le tendon du sus-épineux et une bourse séreuse

4. PRINCIPAUX REPÈRES TOPOGRAPHIQUES

  • L’épineuse T1 se mobilise très peu par rapport à C7 en rotation céphalique
  • Ligne des épineuses vertébrales avec, en dehors, les angles postérieurs des côtes
  • L’angle supéro-interne de la scapula est en regard de D2D3
  • L’angle inférieur de la scapula est en regard de D7D8
  • L’acromion et les extrémités de la clavicule sont facilement repérables
  • K2 s’insère entre le manubrium et le corps du sternum
  • K7 s’insère entre le corps sternal et l’apophyse xiphoïde
  • L’apophyse xiphoïde est en regard de T9

IV. Anatomie : éléments de liaison et de stabilité

1. RACHIS THORACIQUE ET GRIL COSTAL

a. Muscles autochtones superficiels thoraco-lombaires


 

  • Longissimus et ilio-costal
    • s’insèrent sur la charnière thoraco-lombaire, le rachis dorsal inférieur et le gril costal
    • passent en pont au-dessus du rachis dorsal

b. Muscles migrés et fasciae


 

  • Trapèze et grand dorsal
    • large zone d’insertion sur le rachis dorsal
    • coordonnent les dynamiques du rachis et des ceintures

c. Musculature abdominale

  • Insertions costale inférieure et sternale :
    • une couche profonde stabilisatrice (rachis lombaire et viscères abdominaux)
    • une couche superficielle mobilisatrice du thorax par rapport à la ceinture pelvienne dans les 3 plans de l’espace
  • Ferme en avant la cavité abdominale
  • Participe aux variations de pression intra-abdominale

d. Diaphragme

  • Insertion rayonnée à partir du centre phrénique (zone tendineuse) :
  • sur la colonne lombaire (piliers)
  • sur les côtes 7 à 12 (fibres costales)
  • sur l’apophyse xiphoïde (fibres sternales)
  • Forme 2 hémi-coupoles séparant la cavité thoracique de la cavité abdominale
  • Traversé par l’œsophage, la veine cave et l’aorte
  • Principal moteur de l’inspiration au repos (si inspiration forcée, intervention des muscles accessoires comme les surcostaux, scalènes et SCOM

e. Muscles intercostaux

  • Fonction de cohésion intercostale

2. COMPLEXE ARTICULAIRE DE L’ÉPAULE

a. Ligaments coraco-huméral et gléno-huméral

  • Peu d’effet de stabilisation mécanique (assuré essentiellement par les muscles de la coiffe des rotateurs)
  • Rôle surtout informatif car riches en mécanorécepteurs (rôle complété par les muscles de la coiffe)

b. Ligaments coraco-claviculaires

  • Stabilisent l’articulation acromio-claviculaire

c. Ligament coraco-acromial

  • Complète en haut et en avant l’espace sous-acromial
  • Forme donc l’espace sous-acromio-coracoïdien
  • Conflit antéro-supérieur possible à ce niveau

d. Coiffe des rotateurs


Ligament glénohuméral supérieur (SGHL), ligament glénohuméral moyen (MGHL), ligament glénohuméral inférieur antérieur (IGHL), ligament coracohuméral (CHL), ligament coracohuméral médial (MCHL), ligament coracohuméral externe (LCHL), tendon sous-scapulaire (SSC) tendon  

  • Les tendons forment une armature fibreuse servant de “verrou antéro-supérieur” intimement lié à la capsule articulaire
  • Effet coaptateur et abaisseur de la tête humérale par rapport à la glène, s’opposant aux tractions du deltoïde
  • Stabilisation active de la tête humérale (axes sagittal et vertical)

e. Couples musculaires

  • Le couple deltoïde / sus-épineux permet la rotation de la tête humérale dans la glène selon un axe para-sagittal
  • Le rhomboïde et l’angulaire stabilisent l’omoplate au repos et lors des 30 premiers degrés d’ouverture

  • Le couple trapèze / grand dentelé assurent le mouvement de sonnette externe de l’omoplate

f. Biceps brachial

  • Participe à la stabilité antéro-postérieure


 

V. Biomécanique articulaire

1. RÔLE DU RACHIS THORACIQUE DANS LA LOCOMOTION

a. Rythme cervico-dorsal

  • Mouvements synchrones du rachis dorsal supérieur, du RCI et du RCS
    • afin de positionner l’extrémité céphalique au-dessus de la charnière cervico-thoracique
    • tout en stabilisant les organes de l’équilibration sur leur référentiel horizont
    • al
  • Déformation du rachis dorsal supérieur (et de la ceinture scapulaire) dans les grandes amplitudes de mouvements de l’extrémité céphalique

b. Rythme dorso-lombaire

  • Mouvements synchrones du rachis dorsal inférieur et du rachis lombaire pour placer le tronc au-dessus du bassin (essentiellement dans le plan sagittal)
  • Cinématique du rachis dorsal orientée dans les plans horizontal et frontal permettant :
    • les rotations opposées des ceintures pelvienne et scapulaire
    • l’inclinaison du rachis en phase unipodale durant la locomotion

2. VIEILLISSEMENT DU RACHIS THORACIQUE


  • Augmentation de la cyphose, compensée par les lordoses sus et sous-jacentes (allant parfois jusqu’à l’apparition d’une “lordose poplitée” au niveau des membres inférieurs)
  • Aboutit souvent à un déséquilibre antérieur de C7 par rapport à S1 sur morphotype 1
  • Augmente la coaptation des scapulas contre le gril et la sagittalisation du cône de révolution du bras

3. DYNAMIQUE DU RACHIS THORACIQUE ET DU GRIL COSTAL PENDANT LA RESPIRATION

a. Mouvements en “poignée de pompe” dans le plan sagittal

  • Élévation du sternum et augmentation du diamètre antéro-postérieur du thorax pendant l’inspiration

b. Mouvements en “anse de seau” dans le plan frontal

  • Augmentation du diamètre latéral du thorax lors de l’inspiration

4. MODÉLISATION DE LA CEINTURE SCAPULAIRE


 

  • 2 cônes unis par leurs sommets au niveau de la cavité glénoïde
  • un cône de stabilité dont la base est formée par l’ensemble scapula-clavicule-sternum-gril costal
  • un cône de mobilité (ou cône de révolution) dont la base est située au niveau de la diaphyse humérale

5. MOUVEMENT D’ ÉLÉVATION DU BRAS

  • Combine abduction et antépulsion dans des proportions variables pour une amplitude maximale de 170°
  • Si l’abduction se réalise dans le plan de l’omoplate, on parle de « scaption »

6. RYTHME SCAPULO-HUMÉRAL

  • Dynamique scapulo-humérale dépendante de la forme et de la dynamique du rachis thoracique.

  • Orientation des scapulas au repos dépendante de l’angle de cyphose thoracique :
  • si cyphose accentuée, scapula très sagittale avec omoplate plaquée contre le gril costal et cône de sécurité antériorisé
  • si cyphose effacée, scapula (et cône de sécurité) dans un plan frontal, stabilisée par l’activité permanente des muscles « fixateurs » tels que rhomboïdes et angulaires (risques de douleurs musculaires para-scapulaires)
  • Butée du trochiter sur le bord supérieur de la glène à partir de 90° d’abduction
  • Le respect de la hauteur de l’espace sous-acromial dépend :
  • de la capacité des muscles de la coiffe à centrer à tout moment la tête humérale face à l’action mobilisatrice des muscles superficiels (deltoïde, grand pectoral)
  • à partir de 30° et jusqu’à 70°, des possibilités de glissement en sonnette externe de l’omoplate
  • des possibilités d’effacement dynamique des courbures thoracique et cervicale inférieur
  • Le glissement en sonnette externe de l’omoplate dépend :
  • des couples de force grand dentelé / trapèze et rhomboïde / angulaire
  • des possibilités d’effacement dynamique de la cyphose thoracique
  • du point d’appui claviculaire
  • De 0° à 30°, rigidification de la cyphose thoracique
  • plaquage de l’omoplate contre le gril
  • création d’un “point fixe” nécessaire au déplacement de la tête humérale par rapport à la glène scapulaire
  • à partir de 30°, effacement de la cyphose
  • libère les possibilités de glissement de l’omoplate sur le gril afin d’orienter la glène scapulaire vers le haut et le dehors