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Fonction de la coiffe des rotateurs

Anatomie

Les muscles de l’épaule sont divisés en 2 groupes, les muscles glénohuméraux et les muscles scapulothoracique.

Parmi les muscles glénohuméraux, on retrouve :

– Le deltoïde, le grand pectoral

– La coiffe des rotateurs : le sus-épineux, le sous-épineux, le petit rond, le long biceps et le sous-scapulaire

– le Grand rond et le Grand dorsal

Parmi les muscles scapulo-thoraciques on retrouve :

– Le petit pectoral en avant qui fait basculer la scapula en avant

– Le grand dentelé

– Le trapèze supérieur, moyen et inférieur

– Les rhomboïdes

Ensuite on a un autre muscle important qui s’insère au niveau cervicale, c’est l’élévateur de la scapula

Stabilisation dynamique

Durant la phase initiale de l’élévation, la tête humérale translate de quelques milimètres [3,36,37]. Ceci est dû à la faible congruence osseuse de la gléno-humérale. Durant le mouvement, des muscles font avoir un rôle dit stabilisateur, qui permettront de réduire cette translation de la tête humérale.

Lorsqu’on regarde la coordination entre le deltoïde et les stabilisateurs dans les différents plans, la coordination est plus élevé durant la phase initiale et finale de l’élévation par rapport à la phase moyenne. Lorsqu’on considère le vecteur de la force entrainer par le deltoïde, c’est tout à fait logique :

1. Lors de la phase initiale, le deltoïde va avoir tendance à entrainer une ascension de la tête humérale, il devra donc être compensé par le travail du groupe grand dorsal / grand rond et de la coiffe des rotateurs

2. Lors de la phase moyenne le vecteur force du deltoïde est diriger vers la glène humérale, ce qui diminue le besoin de compensation par la coiffe car le deltoïde plaque lui même la tête humérale dans la glène.

 

Le schéma réalisé par le Dr Hawkes et ses collègues illustre la coordination des muscles de la coiffe des rotateurs et du deltoïde. 

3. Lors de la phase finale, le vecteur force du deltoïde passe sous l’axe de la glénoïde, ce qui entraine un glissement inférieur de la tête humérale, ce qui nécessite un contre balancement par la coiffe des rotateurs afin d’éviter qu’elle glisse vers le bas. On note que l’activation du groupe grand dorsal/grand rond est ici faible car leur contraction accentuerai le glissement inférieur.

Ce pattern d’activité synchrone montre que les muscles travaillent de manière coordonnée avec la coiffe des rotateurs pour contre balancer l’action de subluxation supérieure de la tête humérale par le deltoïde. De plus le sous-groupe grand dorsal/grand rond exerce une force d’adduction qui équilibre 

Petit zoom sur la coiffe des rotateurs

La coiffe des rotateurs des un ensemble fonctionnel qui se coordonne dynamiquement et spécifiquement à la tache réalisée. [1, 4]

On peut dire que sa contraction est hétérogène en fonction du mouvement réalisé.

Par  exemple lors de la flexion, majoritairement réaliser par le deltoïde antérieur, on a une contraction beaucoup plus importante du sus et sous épineux par rapport au sous scapulaire. On a donc une contraction de la coiffe postérieur pour contrebalancer l’action des muscles puissants antérieurs. En fait c’est la coiffe postérieur qui va créer un centre de rotation fixe pour l’élévation du bras.

Quand on regarde l’extension, c’est le subscapulaire qui se contracte le plus pour compenser l’action des muscles postérieurs qui tirent le bras en arrière.

En suivant cette logique, lors d’un mouvement d’adduction dans le plan horizontale réaliser majoritairement par le grand pectoral, on imagine très bien la coiffe postérieur tirer sur la tête humérale pour éviter sa luxation vers le grand pectoral.

L’abduction dans le plan scapulaire va elle entrainer une co-contraction équivalente de la coiffe postérieure et antérieure.

MD = deltoïde moyen / PD = Deltoïde postérieur / UT = trapèze supérieur / MT = trapèze moyen / PM = Grand Pectoral

Sur les images échographiques réalisé par l’équipe du Dr Rathi [3], montre un mouvement de translation postérieur (echographie 1A et 1B) et une de position de translation antérieur (echographie 2A et 2B) de la tête humérale. En même temps que l’échographie, l’équipe à enregistrer l’activité EMG de la coiffe des rotateurs, ce qui a permis de mettre en évidence une activation de la coiffe des rotateurs dépendante du sens du décentrage de la tête humérale.

Pour les échographie 1A et 1B

G = surface postérieure de la glénoïde

H = surface postérieure de la tête humérale

IS = sous épineux

De = deltoïde

Dr = distance entre le tête humérale et la glénoïde au repos

Dc = distance entre la tête humérale et la glénoïde après la translation

Dc – Dr = translation de la tête humérale, ici de 1,5 millimètre

Echographie 1A
Echographie 1B

Pour les échographie 2A et 2B

G = surface antérieure de la glénoïde

H = surface antérieur de la tête humérale

C = processus coracoïde

Sub = sous scapulaire

De = deltoïde

Dr = distance entre le tête humérale et la glénoïde au repos

Dc = distance entre la tête humérale et la glénoïde après la translation

Dc – Dr = translation de la tête humérale, ici de 1,4 millimètre

Echographie 2A
Echographie 2B

Souvent l’image anatomique avec des tendons bien différenciés que l’on voit sur les planches anatomiques, ou à l’échographie, mais en réalité, lorsqu’on regarde sous la peau, on retrouve une nappe fibreuse, une aponévrose qui englobe l’ensemble des tendons au niveau de l’insertion. [5]

[6] Le sous-épineux par exemple dans une position d’abduction à 90° produit principalement un mouvement de rotation latérale et non de stabilisation. Ceci a été mis en évidence du fait que en réalisant le mouvement avec le bras suspendu ou sans suspension, l’activation du sous-épineux est quasiment identique. Au contraire le sus-épineux ne présente pas beaucoup de différence d’activation, ce qui indique un rôle de stabilisation lors de la rotation externe en R2. On note également que lors d’une rotation externe en position R2, le sous-scapulaire a une activation extrêmement faible ce qui indique qu’il n’y a pas vraiment d’activation de la coiffe antérieur lors de ce mouvement.

Ce graphique représente l’activation musculaire moyenne des muscles lors de la rotation latérale en position R2 avec différent % de support du bras. Plus la différence est grande entre les valeurs d’EMG avec bras supporté et bras non supporté, plus le muscle semble avoir une action stabilisatrice, plus la différence est faible plus le bras semble avoir une action de mouvement de rotation latérale.

Positionnnement scapulaire

Les mouvement de la scapula permettent de positionner la glène dans l’espace pendant le mouvement, ce qui est primordiale dans les mouvement du membre supérieur.

Durant l’élévation, la scapula s’élève, part en sonnette interne et bascule en postérieur, ce qui permet d’adapter l’orientation de la glène au mouvement de la tête humérale.

Plus l’élévation a lieu dans un plan sagittale moins le rythme scapulo-huméral est élevé, donc le rythme est plus élevé en abduction qu’en flexion de l’épaule.

Le trapèze supérieur et le grand dentelé élève et fond pivoter la scapula en sonnette latérale alors que le trapèze moyen et le trapèze inférieur contre cette action en abaissant et faisant pivoter en sonnette interne la scapula. Il y a une très grande coordination entre ces groupes fonctionnels pendant la phase initiale de l’élévation de l’épaule (figure A). Ceci reflète un couple de force permettant le contrôle du mouvement de la scapula durant le positionnement précoce de la scapula.

 

A. Illustration de la coordination dynamique entre le groupe trapèze supérieur/grand dentelé et le groupe trapèze moyen et trapèze inférieur. B. La ligne noir illustre la coordination entre le deltoïde et le trapèze moyen, la ligne grise indique la coordination entre le deltoïde et le grand dorsal

Est-ce que la charge influence le recrutement musculaire ? [2]

Graphique représentant l'EMG moyen durant l'abduction dans le plan scapulaire à 25%, 50% et 75% de charge

Cette publication nous donne des clefs importante pour notre pratique.

1. Plus on augmente la charge plus on augmente l’activation des muscles de la coiffe des rotateurs, des muscles scapulaire et du deltoïde

2. L’augmentation de l’activation des muscles ,scapulaires et de la coiffe des rotateurs, sont principalement dû à leur rôle de stabilisateurs dynamiques :

– L’augmentation de l’activité du deltoïde entraine une augmentation des vecteurs de décentralisation de la tête humérale qui va être compensé par le travail des stabilisateurs de la scapula et de la coiffe des rotateurs

3. L’activation de tous les pattern des muscles de l’épaule durant l’abduction peuvent être réentrainés à faible charge (bonne activation dès 25% de charge) puis l’augmentation progressive de la charge permet d’augmenter la mise en charge sur l’ensemble du système.

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