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Ligaments de l'articulation du genou
Dernière revue: 04.07.2025

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Traditionnellement, les stabilisateurs sont divisés non pas en deux groupes, comme on le pensait auparavant, mais en trois: passifs, relativement passifs et actifs. Les éléments passifs du système stabilisateur comprennent les os et la capsule synoviale de l'articulation; les éléments relativement passifs comprennent les ménisques, les ligaments de l'articulation du genou et la capsule fibreuse de l'articulation; et les éléments actifs comprennent les muscles et leurs tendons.
Les éléments relativement passifs impliqués dans la stabilisation de l'articulation du genou comprennent ceux qui ne déplacent pas activement le tibia par rapport au fémur, mais ont une connexion directe avec les ligaments et les tendons (par exemple, les ménisques), ou sont eux-mêmes des structures ligamentaires qui ont une connexion directe ou indirecte avec les muscles.
Anatomie fonctionnelle de l'appareil capsulo-ligamentaire du genou
Dans l'articulation jusqu'à 90°. Le LCP joue un rôle de stabilisateur secondaire en rotation externe du tibia à 90° de flexion, mais son rôle est moindre en extension complète du tibia. D. Veltry (1994) note également que le LCP est un stabilisateur secondaire en cas de déviation en varus du tibia.
Le LCA est le principal stabilisateur du valgus tibial. Il est également le principal limiteur de la rotation externe du tibia. Son rôle, en tant que stabilisateur secondaire, est de limiter le déplacement antérieur du tibia. Ainsi, avec un LCA intact, la section du LCA ne modifie pas la translation antérieure du tibia. Cependant, après lésion du LCA et section du LCA, on observe une augmentation significative du déplacement pathologique du tibia vers l'avant. Outre le LCA, la partie médiale de la capsule articulaire limite également, dans une certaine mesure, le déplacement antérieur du tibia.
Le LCM est le principal stabilisateur de la déviation en varus du tibia et de sa rotation interne. La partie postéro-latérale de la capsule articulaire est le stabilisateur secondaire.
Fixation des ligaments de l'articulation du genou
Il existe deux types d'attache: directe et indirecte. La première se caractérise par la pénétration directe de la plupart des fibres de collagène dans l'os cortical au point d'attache. La seconde se caractérise par la poursuite d'un nombre important de fibres de collagène à l'entrée dans les structures périostées et fasciales. Ce type se caractérise par des sites d'attache à l'os de grande longueur. Un exemple de type direct est l'attache fémorale du ligament collatéral médial du genou, où la transition du ligament flexible et résistant à la plaque corticale rigide s'effectue via des structures à quatre parois: ligaments du genou, cartilage fibreux non minéralisé, cartilage fibreux minéralisé et os cortical. L'attache tibiale du LCA est un exemple de différents types d'attache au sein d'une même structure ligamentaire. D'une part, il existe une large attache indirecte généralisée, où la plupart des fibres de collagène continuent dans le périoste, et d'autre part, il existe des jonctions fibrocartilagineuses avec entrée directe des fibres de collagène dans l'os.
Isométrie
L'isométrie est le maintien d'une longueur constante du ligament du genou lors des articulations. Dans une articulation charnière présentant une amplitude de mouvement de 135°, le concept d'isométrie est essentiel à la compréhension de sa biomécanique, en conditions normales et pathologiques. Dans le plan sagittal, les mouvements du genou peuvent être caractérisés par la connexion de quatre éléments: deux ligaments croisés et des ponts osseux reliant leurs origines. La configuration la plus complexe se situe au niveau des ligaments collatéraux, ce qui est associé à l'absence d'isométrie complète lors des articulations à différents angles de flexion du genou.
Ligaments croisés de l'articulation du genou
Les ligaments croisés du genou sont irrigués par l'artère médiane. L'innervation générale est assurée par les nerfs du plexus poplité.
Les ligaments croisés antérieurs du genou sont une bande de tissu conjonctif (en moyenne 32 mm de long et 9 mm de large) qui s'étend de la face médiale postérieure du condyle latéral du fémur à la fosse intercondylienne postérieure du tibia. Un LCA normal présente un angle d'inclinaison de 27° à 90° de flexion, la composante rotationnelle des fibres au niveau des sites d'insertion sur le tibia et le fémur est de 110°, et l'angle de torsion intrafasciculaire des fibres de collagène varie entre 23 et 25°. En extension complète, les fibres du LCA sont approximativement parallèles au plan sagittal. On observe une légère rotation du ligament de l'articulation du genou par rapport à l'axe longitudinal; la forme de l'origine tibiale est ovale, plus longue dans la direction antéropostérieure que dans la direction médio-latérale.
Le ligament croisé postérieur du genou est plus court et plus résistant (longueur moyenne 30 mm) et prend naissance au niveau du condyle fémoral médial. Sa forme d'origine est semi-circulaire. Il est plus long antéro-postérieur dans sa partie proximale et présente une forme d'arc incurvé dans sa partie distale sur le fémur. Son insertion fémorale haute lui confère un trajet presque vertical. L'insertion distale du LCP est située directement sur la face postérieure de l'extrémité proximale du tibia.
Le LCA est divisé en un faisceau antéro-médial étroit, étiré en flexion, et un faisceau postéro-latéral large, dont les fibres sont tendues en extension. Le VZKL est divisé en un faisceau antéro-latéral large, étiré en flexion de la jambe, un faisceau postéro-médial étroit, tendu en extension, et une bande ménisco-fémorale de formes variées, tendue en flexion.
Il s'agit toutefois d'une division conditionnelle des faisceaux des ligaments croisés du genou en fonction de leur tension en flexion-extension, car il est clair qu'en raison de leur étroite relation fonctionnelle, il n'existe pas de fibres absolument isométriques. Les travaux de plusieurs auteurs sur l'anatomie sectionnelle-transversale des ligaments croisés sont particulièrement remarquables. Ils ont montré que la surface de section transversale du LCP est 1,5 fois supérieure à celle du LCI (des données statistiquement fiables ont été obtenues au niveau de l'insertion fémorale et au milieu du ligament de l'articulation du genou). La surface de section transversale ne change pas lors des mouvements. La surface de section transversale du LCP augmente du tibia au fémur, et celle du LCI, au contraire, du fémur au tibia. Les ligaments ménisco-fémoraux du genou représentent 20 % du volume du ligament croisé postérieur du genou. Le LCP est subdivisé en parties antérolatérale, postéro-médiale et ménisco-fémorale. Nous sommes impressionnés par les conclusions de ces auteurs, car elles concordent avec notre compréhension du problème, à savoir:
- La chirurgie reconstructive ne restaure pas le complexe à trois composants du LCP.
- Le faisceau antérolatéral du LCP est deux fois plus gros que le faisceau postéro-médial et joue un rôle important dans la cinématique de l'articulation du genou.
- La portion ménisco-fémorale est toujours présente et présente des dimensions transversales similaires à celles du faisceau postéro-médial. Sa position, sa taille et sa résistance jouent un rôle important dans le contrôle du déplacement postérieur et postéro-latéral du tibia par rapport au fémur.
Une analyse plus approfondie de l'anatomie fonctionnelle de l'articulation du genou est plus appropriée en identifiant la région anatomique, car il existe une relation fonctionnelle étroite entre les composants passifs (capsule, os) relativement passifs (ménisques, ligaments de l'articulation du genou) et actifs de la stabilité (muscles).
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Complexe capsulo-ligamentaire médial
En termes pratiques, il convient de diviser les structures anatomiques de cette section en trois couches: profonde, moyenne et superficielle.
La troisième couche, la plus profonde, comprend la capsule médiale de l'articulation, fine dans sa partie antérieure. De courte longueur, elle est située sous le ménisque médial, ce qui lui confère une attache plus forte au tibia qu'au fémur. La partie médiane de la couche profonde est représentée par le feuillet profond du ligament collatéral médial du genou. Ce segment est divisé en parties ménisco-fémorale et ménisco-tibiale. Dans la partie postéro-médiale, la couche moyenne (II) fusionne avec la couche plus profonde (III). Cette zone est appelée ligament oblique postérieur.
Dans ce cas, la fusion étroite des éléments passifs avec ceux relativement passifs est clairement visible, ce qui témoigne du caractère conventionnel d'une telle division, bien qu'elle contienne une signification biomécanique très spécifique.
Les parties ménisco-fémorales du ligament de l'articulation du genou situées plus en arrière s'affinent et sont moins tendues en flexion. Cette zone est renforcée par le tendon du muscle semi-membraneux. Certaines fibres du tendon sont tissées dans le ligament poplité oblique, qui passe transversalement de la partie distale de la face médiale du tibia à la partie proximale du condyle latéral du fémur, en ligne droite vers la partie postérieure de la capsule articulaire. Le tendon du muscle semi-membraneux fournit également des fibres antérieurement au ligament oblique postérieur et au ménisque médial. La troisième portion du muscle semi-membraneux s'attache directement à la face postéro-médiale du tibia. À ces endroits, la capsule est sensiblement épaissie. Les deux autres chefs du muscle semi-membraneux s'attachent à la face médiale du tibia, passant en profondeur (par rapport au LCM) jusqu'à la couche reliée au muscle poplité. La partie la plus résistante de la couche III est le feuillet profond du LCM, dont les fibres sont orientées parallèlement à celles du LCA en extension complète. En flexion maximale, l'insertion du LCM est tirée vers l'avant, ce qui entraîne un déplacement du ligament presque vertical (c'est-à-dire perpendiculaire au plateau tibial). L'insertion ventrale de la partie profonde du LCM est distale et légèrement postérieure à la couche superficielle du LCM. Le feuillet superficiel du LCM s'étend longitudinalement dans la couche intermédiaire. Il reste perpendiculaire à la surface du plateau tibial pendant la flexion, mais se déplace vers l'arrière lors du déplacement du fémur.
Ainsi, une interconnexion et une interdépendance évidentes de l'activité des différents faisceaux ligamentaires du genou sont visibles. Ainsi, en position de flexion, les fibres antérieures du ligament sont tendues, tandis que les fibres postérieures sont relâchées. Ceci nous a conduit à la conclusion que, dans le traitement conservateur des ruptures ligamentaires du genou, en fonction de la localisation de la lésion, il est nécessaire de sélectionner l'angle de flexion optimal de l'articulation du genou afin de réduire au maximum le diastasis entre les fibres déchirées. En cas de traitement chirurgical, la suture du ligament du genou en phase aiguë doit également être réalisée, si possible, en tenant compte de ces caractéristiques biomécaniques.
Les parties postérieures des feuillets II et III de la capsule articulaire sont reliées par le ligament oblique postérieur. L'origine fémorale de ce ligament de l'articulation du genou se situe sur la face médiale du fémur, derrière l'origine du feuillet superficiel du ligament croisé antérieur. Les fibres du ligament de l'articulation du genou sont dirigées vers l'arrière et le bas et s'insèrent dans la zone de l'angle postéro-médial de l'extrémité articulaire du tibia. La partie ménisco-tibiale de ce ligament de l'articulation du genou joue un rôle essentiel dans l'insertion de la partie postérieure du ménisque. Cette même zone constitue une insertion importante du muscle semi-membraneux.
Il n'existe pas encore de consensus sur la question de savoir si le ligament oblique postérieur est un ligament distinct ou la partie postérieure de la couche superficielle du ligament croisé antérieur. En cas de lésion du LCA, cette zone de l'articulation du genou constitue un stabilisateur secondaire.
Le complexe ligamentaire collatéral médial limite le valgus excessif et la rotation externe du tibia. Les principaux stabilisateurs actifs dans cette zone sont les tendons des muscles de la patte d'oie (pes anserinus), qui recouvrent le LCM lors de l'extension complète du tibia. Le LCM (partie profonde) et le LCA limitent également le déplacement antérieur du tibia. La partie postérieure du LCM, le ligament oblique postérieur, renforce la partie postéro-médiale de l'articulation.
La couche I, la plus superficielle, est constituée du prolongement du fascia profond de la cuisse et du prolongement tendineux du muscle couturier. Dans la partie antérieure de la partie superficielle du ligament croisé antérieur, les fibres des couches I et II deviennent indissociables. Dorsalement, là où les couches II et III sont indissociables, les tendons du muscle gracilis et du muscle scmitendinosus recouvrent l'articulation, entre les couches I et II. Dans la partie postérieure, la capsule articulaire est amincie et constituée d'une seule couche, à l'exception d'épaississements discrets et dissimulés.
Complexe capsulo-ligamentaire latéral
La partie latérale de l'articulation est également constituée de trois couches de structures ligamentaires. La capsule articulaire est divisée en parties antérieure, moyenne et postérieure, ainsi qu'en parties ménisco-fémorale et ménisco-tibiale. Dans la partie latérale de l'articulation se trouve un tendon intracapsulaire, le muscle poplité, qui rejoint l'insertion périphérique du ménisque latéral et s'attache à la partie latérale de la capsule articulaire. En avant du muscle poplité se trouve un muscle géniculaire inférieur. La couche la plus profonde (III) présente plusieurs épaississements. Le LCM est un dense faisceau de fibres de collagène longitudinales, disposé librement entre deux couches. Ce ligament de l'articulation du genou est situé entre le péroné et le condyle latéral du fémur. L'origine fémorale du LCM se situe sur le ligament reliant l'entrée du tendon du muscle poplité (extrémité distale) et le début du chef latéral du muscle gastrocnémien (extrémité proximale). Un peu plus en arrière et plus profondément se trouve le ligament gauche. Le muscle arcuatum, qui naît de la tête du péroné, pénètre dans la capsule postérieure près du muscle oblique poplité. Le muscle poplité fonctionne comme un ligament. Il assure la rotation interne du tibia avec l'augmentation de la flexion de la jambe. Il joue donc davantage un rôle de rotateur que de fléchisseur ou d'extenseur. Le ligament latéral interne médial limite la déviation pathologique en varus, malgré sa relaxation en flexion.
La couche superficielle (I), sur la face latérale, prolonge le fascia profond de la cuisse, qui entoure le tractus ilio-tibial en antérolatéral et le tendon du biceps fémoral en postérolatéral. La couche intermédiaire (II), le tendon rotulien, naît du tractus ilio-tibial et de la capsule articulaire, passe médialement et s'attache à la rotule. Le tractus ilio-tibial participe à la stabilisation latérale du LCM. Il existe une relation anatomique et fonctionnelle étroite entre le tractus ilio-tibial et le septum intermusculaire à l'approche du site d'insertion du tubercule de Gerdy. Muller V. (1982) a désigné ce ligament comme le ligament tibio-fémoral antérolatéral, qui joue le rôle de stabilisateur secondaire, limitant le déplacement antérieur du tibia.
Il existe également quatre autres structures ligamentaires: les ligaments ménisco-patellaires latéral et médial du genou, ainsi que les ligaments fémoro-patellaires latéral et médial. Cependant, cette distinction nous semble très conditionnelle, car ces éléments font partie d'autres structures anatomiques et fonctionnelles.
Plusieurs auteurs distinguent une partie du tendon du muscle poplité comme une structure ligamentaire du grand poplité-fibulaire, car ce ligament de l'articulation du genou, avec le grand arc, le ligament croisé antérieur et le muscle poplité, soutient le ligament croisé postérieur dans le contrôle du déplacement postérieur du tibia. Nous n'aborderons pas ici diverses structures articulaires, telles que le coussinet adipeux et l'articulation tibio-fibulaire proximale, car elles ne sont pas directement liées à la stabilisation de l'articulation, bien que leur rôle d'éléments stabilisateurs passifs ne soit pas exclu.
Aspects biomécaniques du développement de l'instabilité chronique post-traumatique du genou
Des méthodes sans contact de mesure des mouvements articulaires lors de tests biomécaniques ont été utilisées par J. Perry D. Moynes, D. Antonelli (1984).
Des dispositifs électromagnétiques ont été utilisés aux mêmes fins par J. Sidles et al. (1988). Une modélisation mathématique du traitement des informations relatives aux mouvements de l'articulation du genou a été proposée.
Les mouvements articulaires peuvent être considérés comme diverses combinaisons de translations et de rotations contrôlées par plusieurs mécanismes. Quatre éléments influencent la stabilité articulaire et contribuent au contact des surfaces articulaires: les structures passives des tissus mous, telles que les ligaments croisés et collatéraux du genou, les ménisques, qui agissent soit directement en tendant les tissus correspondants, limitant ainsi les mouvements de l'articulation tibio-fémorale, soit indirectement en créant une charge compressive sur l'articulation; les forces musculaires actives (composantes actives-dynamiques de la stabilisation), telles que la traction du quadriceps fémoral et des ischio-jambiers, dont le mécanisme d'action est associé à la limitation de l'amplitude des mouvements articulaires et à leur transformation; les influences externes sur l'articulation, telles que les moments d'inertie survenant lors de la locomotion; la géométrie des surfaces articulaires (éléments absolument passifs de la stabilité), limitant les mouvements articulaires grâce à la congruence des surfaces articulaires des os. Il existe trois degrés de liberté de mouvement en translation entre le tibia et le fémur: antéropostérieur, médial-latéral et proximal-distal; et trois degrés de liberté de mouvement en rotation: flexion-extension, valgus-varus et rotation externe-interne. À cela s'ajoute la rotation dite automatique, déterminée par la forme des surfaces articulaires du genou. Ainsi, lorsque la jambe est étendue, sa rotation externe se produit, son amplitude est faible, en moyenne de 1°.
Le rôle stabilisateur des ligaments de l'articulation du genou
Plusieurs études expérimentales nous ont permis d'étudier plus en détail la fonction ligamentaire. La méthode de sectionnement sélectif a été utilisée. Cela nous a permis de formuler le concept de stabilisateurs primaires et secondaires, en conditions normales et en cas de lésion ligamentaire de l'articulation du genou. Nous avons publié une proposition similaire en 1987. L'essentiel de ce concept est le suivant: la structure ligamentaire offrant la plus grande résistance à la luxation antéropostérieure (translation) et à la rotation sous l'influence d'une force externe est considérée comme un stabilisateur primaire. Les éléments contribuant moins à la résistance sous une charge externe sont les limiteurs secondaires (stabilisateurs). L'intersection isolée de stabilisateurs primaires entraîne une augmentation significative de la translation et de la rotation, que cette structure limite. Lors du croisement de stabilisateurs secondaires, aucune augmentation du déplacement pathologique n'est observée si le stabilisateur primaire est intact. En cas de lésion sectionnelle du stabilisateur secondaire et de rupture du stabilisateur primaire, une augmentation plus significative du déplacement pathologique du tibia par rapport au fémur se produit. Le ligament du genou peut agir comme stabilisateur primaire de certaines translations et rotations, tout en limitant secondairement d'autres mouvements articulaires. Par exemple, le BCL est un stabilisateur primaire pour la déviation en valgus du tibia, mais agit également comme un limiteur secondaire pour le déplacement antérieur du tibia par rapport au fémur.
Le ligament croisé antérieur du genou est le principal limiteur du déplacement antérieur du tibia à tous les angles de flexion du genou, supportant environ 80 à 85 % de la résistance à ce mouvement. La valeur maximale de cette limitation est observée à 30° de flexion de l'articulation. Une section isolée du LCA entraîne une translation plus importante à 30° qu'à 90°. Le LCA assure également une limitation primaire du déplacement médial du tibia en extension complète et à 30° de flexion de l'articulation. Un rôle secondaire du LCA en tant que stabilisateur est de limiter la rotation du tibia, notamment en extension complète, et constitue une plus grande limitation de la rotation interne que de la rotation externe. Cependant, certains auteurs soulignent qu'en cas de lésion isolée du LCA, une légère instabilité rotationnelle se produit.
À notre avis, cela est dû au fait que le LCA et le LCP font tous deux partie de l'axe central de l'articulation. L'amplitude de la force de levier exercée par le LCA sur la rotation du tibia est extrêmement faible, et pratiquement absente pour le LCP. Par conséquent, l'effet des ligaments croisés sur la limitation des mouvements de rotation est minime. L'intersection isolée du LCA et des structures postéro-latérales (tendons du muscle poplité, du LCM, du muscle poplité-fibulaire) entraîne une augmentation du déplacement antérieur et postérieur du tibia, une déviation en varus et une rotation interne.
Composants de stabilisation active-dynamique
Les études consacrées à cette question accordent une attention particulière à l'effet des muscles sur les éléments ligamentaires passifs de stabilisation, par tension ou relâchement à certains angles de flexion de l'articulation. Ainsi, le muscle quadriceps de la cuisse exerce son effet le plus important sur les ligaments croisés du genou lorsque le tibia est fléchi de 10 à 70°. L'activation du muscle quadriceps de la cuisse entraîne une augmentation de la tension du LCA. À l'inverse, celle du LCP diminue. Les muscles du groupe postérieur de la cuisse (ischio-jambiers) réduisent légèrement la tension du LCA lorsqu'ils sont fléchis à plus de 70°.
Afin d’assurer la cohérence dans la présentation du matériel, nous répéterons brièvement certaines des données que nous avons discutées en détail dans les sections précédentes.
La fonction stabilisatrice des structures capsulo-ligamentaires et des muscles périarticulaires sera discutée plus en détail un peu plus tard.
Quels mécanismes assurent la stabilité d’un système aussi complexe organisé en statique et en dynamique?
À première vue, les forces à l'œuvre s'équilibrent dans le plan frontal (valgus-varus) et sagittal (déplacement antérieur et postérieur). En réalité, le programme de stabilisation de l'articulation du genou est beaucoup plus approfondi et repose sur le concept de torsion, c'est-à-dire que le mécanisme de sa stabilisation repose sur un modèle spiralé. Ainsi, la rotation interne du tibia s'accompagne d'une déviation en valgus. La surface articulaire externe bouge davantage que la surface articulaire interne. Au début du mouvement, les condyles glissent dans la direction de l'axe de rotation dans les premiers degrés de flexion. En flexion avec déviation en valgus et rotation externe du tibia, l'articulation du genou est beaucoup moins stable qu'en flexion avec déviation en varus et rotation interne.
Pour comprendre cela, considérons la forme des surfaces articulaires et les conditions de charge mécanique dans trois plans.
Les surfaces articulaires du fémur et du tibia sont discongruentes, c'est-à-dire que la convexité du premier est supérieure à la concavité du second. Les ménisques les rendent congruentes. Il en résulte en réalité deux articulations: ménisco-fémorale et mésico-tibiale. Lors de la flexion et de l'extension de la section ménisco-fémorale du genou, la surface supérieure des ménisques entre en contact avec les surfaces postérieure et inférieure des condyles fémoraux. Leur configuration est telle que la surface postérieure forme un arc de 120° avec un rayon de 5 cm et la surface inférieure de 40° avec un rayon de 9 cm. Il existe donc deux centres de rotation, l'un remplaçant l'autre en flexion. En réalité, les condyles se tordent en spirale et le rayon de courbure augmente constamment dans la direction postéro-antérieure. Les centres de rotation précédemment mentionnés correspondent uniquement aux extrémités de la courbe le long de laquelle se déplace le centre de rotation en flexion et en extension. Les ligaments latéraux de l'articulation du genou naissent aux endroits correspondant aux centres de rotation. Lors de l'extension du genou, les ligaments s'étirent.
Dans la section ménisco-fémorale de l'articulation du genou, la flexion et l'extension se produisent, tandis que dans la section ménisco-tibiale, formée par les faces inférieures des ménisques et les surfaces articulaires du tibia, des mouvements de rotation autour de l'axe longitudinal se produisent. Ces derniers ne sont possibles que lorsque l'articulation est fléchie.
Lors de la flexion et de l'extension, les ménisques se déplacent également antéropostérieurement le long des surfaces articulaires du tibia: en flexion, ils reculent avec le fémur, et en extension, ils reculent, ce qui signifie que l'articulation ménisco-tibiale est mobile. Le mouvement antéropostérieur des ménisques est provoqué par la pression des condyles du fémur et est passif. Cependant, la traction sur les tendons des muscles semi-membraneux et poplité entraîne une partie de leur déplacement vers l'arrière.
Ainsi, on peut conclure que les surfaces articulaires de l'articulation du genou sont incongruentes, elles sont renforcées par des éléments capsulo-ligamentaires qui, lorsqu'ils sont chargés, sont soumis à des forces dirigées dans trois plans mutuellement perpendiculaires.
Le pivot central de l'articulation du genou, qui assure sa stabilité, est constitué par les ligaments croisés de l'articulation du genou, qui se complètent.
Le ligament croisé antérieur naît sur la face médiale du condyle latéral du fémur et se termine dans la partie antérieure de l'éminence intercondylienne. Il comporte trois faisceaux: postérolatéral, antérolatéral et intermédiaire. À 30° de flexion, les fibres antérieures sont plus tendues que les fibres postérieures; à 90°, elles sont également tendues; et à 120°, les fibres postérieures et latérales sont plus tendues que les fibres antérieures. En extension complète, avec rotation externe ou interne du tibia, toutes les fibres sont également tendues. À 30°, avec rotation interne du tibia, les fibres antérolatérales sont tendues et les fibres postérolatérales sont relâchées. L'axe de rotation du ligament croisé antérieur du genou est situé dans la partie postérolatérale.
Le ligament croisé postérieur naît à la face externe du condyle médial du fémur et se termine à la partie postérieure de l'éminence intercondylienne du tibia. Il comporte quatre faisceaux: le ligament antéro-médial, le ligament postéro-latéral, le ligament ménisco-fémoral (Wrisbcrg) et le ligament fortement antérieur, ou ligament de Humphrey. Dans le plan frontal, son angle d'orientation est de 52-59°; dans le plan sagittal, de 44-59°. Cette variabilité est due à son double rôle: en flexion, les fibres antérieures sont étirées, et en extension, les fibres postérieures. De plus, les fibres postérieures participent à la contre-rotation passive dans le plan horizontal.
En cas de valgus et de rotation externe du tibia, le ligament croisé antérieur limite le déplacement antérieur de la partie médiale du plateau tibial, tandis que le ligament croisé postérieur limite le déplacement postérieur de sa partie latérale. En cas de valgus et de rotation interne du tibia, le ligament croisé postérieur limite le déplacement postérieur de la partie médiale du plateau tibial, tandis que le ligament croisé antérieur limite la luxation antérieure de sa partie médiale.
Lorsque les muscles fléchisseurs et extenseurs de la jambe sont sollicités, la tension du ligament croisé antérieur du genou se modifie. Ainsi, selon P. Renstrom et S. W. Arms (1986), avec une flexion passive de 0 à 75°, la tension du ligament du genou ne change pas; avec une tension isométrique des muscles ischio-cruraux, le déplacement antérieur du tibia diminue (l'effet maximal se situe entre 30 et 60°). La tension isométrique et dynamique du muscle quadriceps s'accompagne d'une tension du ligament du genou, généralement de 0 à 30° de flexion. La tension simultanée des fléchisseurs et des extenseurs de la jambe n'augmente pas sa tension à un angle de flexion inférieur à 45°.
À la périphérie, l'articulation du genou est limitée par la capsule avec ses épaississements et ses ligaments, qui sont des stabilisateurs passifs qui contrecarrent le déplacement excessif du tibia dans la direction antéropostérieure, sa déviation excessive et sa rotation dans diverses positions.
Le ligament collatéral médio-latéral ou tibial est constitué de deux faisceaux: l'un superficiel, situé entre le tubercule du condyle fémoral et la face interne du tibia, et l'autre profond, plus large, passant devant et derrière le fascia superficiel. Les fibres profondes postérieures et obliques de ce ligament de l'articulation du genou sont étirées lors de la flexion, de 90° à l'extension complète. Le ligament collatéral tibial prévient le tibia d'une déviation excessive en valgus et d'une rotation externe.
Derrière le ligament collatéral tibial de l'articulation du genou se trouve une concentration de fibres appelée noyau fibro-tendineux-postéro-interne ou point d'angle postéro-interne.
Le ligament collatéral latéral, ou ligament collatéral fibulaire, est considéré comme extra-articulaire. Il naît du tubercule du condyle latéral du fémur et s'insère à la tête du péroné. Ce ligament de l'articulation du genou a pour fonction de protéger le tibia contre une déviation excessive en varus et une rotation interne.
À l'arrière se trouve le ligament fabello-fibulaire, qui provient de la fabella et s'attache à la tête du péroné.
Entre ces deux ligaments se situe le noyau fibro-tendineux postéro-externe (noyau fibro-tendmeux-postéro-externe) ou point d'angle postéro-externe (point d'angle postéro-externe), formé par l'insertion du tendon du muscle poplité et des fibres les plus externes des épaississements de la capsule (l'arche externe de la voûte poplitée ou ligaments de l'articulation du genou).
Le ligament postérieur joue un rôle important dans la limitation de l'extension passive. Il se compose de trois parties: la partie médiane et les deux latérales. La partie médiane est reliée à l'extension du ligament poplité oblique du genou et aux fibres terminales du muscle semi-membraneux. Passant au muscle poplité, l'arche du ligament poplité et ses deux faisceaux complètent les structures médianes postérieures. Cette arche ne renforce la capsule que dans 13 % des cas (selon Leebacher), et le ligament fabello-fibulaire dans 20 % des cas. Il existe une relation inverse entre l'importance de ces ligaments inconstants.
Les ligaments alaires de l'articulation du genou, ou rétinacula rotulien, sont constitués d'une multitude de structures capsulo-ligamentaires: les fibres fémoropatellaires, obliques et croisées du vaste fémoral externe et interne, les fibres obliques du fascia large de la cuisse et l'aponévrose du muscle sartorius. La variabilité de la direction des fibres et leur étroite connexion avec les muscles environnants, qui peuvent les étirer lors de leur contraction, expliquent la capacité de ces structures à remplir la fonction de stabilisateurs actifs et passifs, à l'instar des ligaments croisés et collatéraux.
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Bases anatomiques de la stabilité rotationnelle du genou
Les noyaux fibro-tendineux périarticulaires (entre les zones d'épaississement de la capsule articulaire) sont représentés par des ligaments, parmi lesquels on distingue quatre noyaux fibro-tendineux, autrement dit différentes sections de la capsule et des éléments musculo-tendineux actifs. Les quatre noyaux fibro-tendineux sont divisés en deux antérieurs et deux postérieurs.
Le noyau fibro-tendineux médial antérieur est situé en avant du ligament collatéral tibial de l'articulation du genou et comprend les fibres de son faisceau profond, les ligaments fémoropatellaire et méniscopatellaire médial; le tendon du muscle sartorius, le muscle gracile, la partie oblique du tendon du muscle semi-membraneux, les fibres obliques et verticales de la partie tendineuse du vaste fémoral.
Le noyau fibrotendineux postéro-médial est situé derrière le faisceau superficiel du ligament collatéral tibial du genou. Dans cet espace, on distingue le faisceau profond du ligament collatéral tibial, le faisceau oblique issu du condyle, l'insertion du chef interne du muscle gastrocnémien et les faisceaux direct et récurrent du tendon du muscle semi-membraneux.
Le noyau fibrotendineux antérolatéral est situé en avant du ligament collatéral fibulaire et comprend la capsule articulaire, les ligaments fémoropatellaire et méniscopatellaire latéral de l'articulation du genou et les fibres obliques et verticales du muscle tenseur du fascia lata.
Le noyau fibrotendineux postérolatéral est situé derrière le ligament collatéral péronier du genou. Il est constitué du tendon poplité, du tendon fabellopéronier, des fibres les plus superficielles issues du condyle, ainsi que des fibres de la partie externe (arche) de l'arche poplitée (ligament du genou), de l'insertion du chef latéral du muscle gastrocnémien et du tendon du biceps fémoral.