I. 2. Anatomia genunchiului

Genunchiul reprezintă segmentul mobil al membrului inferior care leagă coapsa de gambă. Structura deosebit de complexă a genunchiului are drept suport extremităţile osoase ale femurului, tibiei şi rotulei.

Extremitatea inferioară a femurului sau epifiza distală, în partea sa anterioară prezintă o trohlee de forma unui mosor care este alcătuită dintr-un sanţ cu două versante laterale, înclinate unul către celălat. În partea posterioară şantul trohlee se continuă cu o mare scobitură - scobitura intercondiliană - care împarte extremitatea inferioară a femurului în doi condili, unul extern şi unul intern care se termină mai jos decât primul. Ambii condili oferă feţe de inserţie pentru muşchii şi ligamentele genunchiului care dau mobilitate şi stabilitate genunchiului. Condilii femurului şi trohleei sunt acoperiţi cu cartilaj hialin deoarece sunt suprafete articulare şi de alunecare în cavităţile glenoide ale platoului tibian.

Extremitatea superioară a tibiei, are forma patrulateră şi este foarte voluminoasă.

Faţa ei superioară reprezintă platoul tibial în care se află două cavităţi articulare, glenoide, corespunzatoare condililor femurali. Sub acest platou tibial se găsesc două mari tuberozităţi: tuberozitatea internă şi cea externă care sunt locuri de inserţie a muşchilor ce mobilizează gamba.

Extremitatea superioară a peroneului sau capul peroneului prezintă în partea sa externă o suprafaţă articulară plană pentru a se articula cu tuberozitatea externă a tibiei, iar pe partea postero-externă prezintă o proeminenţă de forma piramidală numită apofiza stiloidă, loc de inserţie pentru tendonul bicepsului femural.

Rotula este un os scurt situat în partea anterioara a genunchiului. Are o formă aproximativ triunghiulară cu colţurile mult rotunjite cu baza orientată în sus şi varful în jos. Văzută din profil are forma unei lentile concave (pe fata internă) şi convexa (pe fata externă). Rotula este un os sesamoid, înglobata în tendonul cvadricepsului.

În regiunea genunchiului se găsesc trei articulaţii: articulaţia femuro -tibială (sau articulaţia propriu-zisă a genunchiului), femuro-rotuliană (care participă la alcătuirea articulaţiei propriu-zise a genunchiului) şi articulaţia tibioperonieră superioară.

Articulaţia femuro-tibiala este o trohleartoză imperfectă care rezultă din contactul dintre extremitatea inferioară a femurului şi extremitatea superioară a tibiei. Această articulaţie pentru a deveni perfectă dispune de două meniscuri, unul intern şi altul extern. Articulaţia femuro-tibială este cea mai voluminoasă articulaţie a corpului, deci şi cea mai puternică.

Suprafaţa articulară a extremităţii inferioare a femurului este alcatuită din cei doi condili, separaţi între ei de scobitura intercondiliană

şi de trohlee. Cele două suprafeţe trohleeană şi condiliană sunt acoperite de cartilaj hialin gros de 2,3-3 cm.

Suprafaţa articulară a tibiei prezintă pe platoul tibial două cavităţi glenoide (cea externă mai mare) separate între ele de doi tuberculi (unul intern şi altul extern) aparţinând spinei tibiale. Cavităţile glenoide sunt şi ele acoperite de cartilaj hialin.

Meniscurile genunchiului. Deoarece între suprafeţele osoase ale femurului şi tibiei nu există o

aderenţă perfectă, s-a dezvoltat între ele pe marginea fiecărei cavităţi glenoide către un menisc.

Meniscurile au forma circulare iar pe secţiunea verticală, apar prismatice cu varful îndreptat spre articulaţie iar cu baza spre exterior pe care se prinde capsula articulară. Cele două feţe ale meniscului, anterioară şi inferioară, corespund condililor femurului şi cavităţilor glenoide mentionate deja.

Nefiind strict cartilaginoase, meniscurile posedă o elasticitate şi o deformabilitate mai mare decât cartilajele obişnuite.

Rolul meniscurilor:- completează spatiul liber dintre suprafaţa curbă a condililor

femurului şi suprafaţa plană a tibiei şi impiedică astfel protnuzia sinovialei şi a capsulei în cavitatea articulară în timpul mişcărilor;

- centrează sprijinul femurului pe tibie în cursul mişcărilor. Important din acest punct de vedere este în special periferia meniscurilor care este mai rezistentă;

- participă la lubrefierea suprafeţelor articulare asigurând repartizarea uniformă a lichidului sinovial pe suprafaţa cartilajelor;

- joacă rolul unui amortizor de şoc între extremităţile osoase, nelăsându-le să se prabuşească (femurul pe tibie în hiperextensie);

- reduc în mod important frecarea între extremităţile osoase.Segmentele osoase care intră în constituţia articulaţiei

genunchiului sunt menţinute între ele de o capsulă articulară întărită de şase ligamente. Acestea sunt:

- anterior, ligamentul rotulian;- posterior, ligamentul Winslow, ligamentul lateral intern, lateral

extern şi două ligamente încrucişate.Articulaţia femuro-rotuliană este o trohleartroză. În alcătuire intră

ca suprafeţe articulare din partea extremităţii inferioare a femurului (partea anterioară) trohleea femurului, iar din partea rotulei faţa sa posterioară de forma concavă. Aparatul ligamentar al acestei articulaţii se confundă cu cel al feţei anterioare al articulaţiei femuro-tibial.

Articulaţia tibioperonieră superioară. Tibia oferă o suprafaţă articulară plană în partea sa superioară a condilului lateral. Peroneul prezintă pe "capul" său o suprafaţă asemănătoare. Cele două suprafeţe articulare sunt acoperite de cartilaj hialin. Fiind aproape plane, cele două suprafeţe alunecă una pe cealaltă, de aceea articulaţia deşi are toate

1

caracteristicile unei articulaţii (capsula articulară, suprafeţe articulare, ligamente) este considerată o articulaţie plană.

Genunchi în flexie Genunchi în extensie

2

I. 3. Musculatura genunchiului

Muşchii care efectuează mişcarea genunchiului sunt muşchii coapsei şi ai gambei. Muşchii coapsei care intervin în mişcările genunchiului sunt: cvadricepsul, tensorul fasciei lata, dreptul intern, croitorul, semitendinosul, semimembranosul şi bicepsul femural.

Muşchii flexori:a. Bicepsul femural se inseră proximal prin două capete care au

denumirea de lungă porţiune şi scurtă porţiune. Lunga porţiune se inseră pe tuberozitatea ischiatică împreună cu semitendinosul, iar scurta porţiune se inseră pe baza externă a liniei aspre a femurului. Cele două porţiuni se unesc şi se inseră distal printr-un tendon comun pe capul peroneului.

Când ia punct fix pe inserţiile lui proximale, bicepsul femural este flexor al gambei pe coapsă şi extensor al coapsei pe bazin; când ia punct fix pe inserţiile lui distale pe gambă, devine extensor al bazinului pe coapsă şi flexor al coapsei pe gambă până la 10° după care devine extensor.

b. Semimembranosul se inseră proximal pe faţa posterioară a tuberozităţii ischiatice şi distal pe cei doi condili tibiliali. Când ia punct fix pe bazin este flexor şi rotator intern al gambei pe coapsă şi extensor al coapsei pe bazin. Când ia punct fix pe gambă este extensor al bazinului pe coapsă şi flexor al coapsei pe gambă pana la 10°, după care devine extensor.

c. Semitendinosul se inseră proximal pe tuberozitatea ischionului împreună cu lunga porţiune a bicepsului femural şi distal, prin intermediul "labei de gâscă", pe partea superioară a feţei interne a tibiei. Îndeplineşte aceeaşi acţiune ca şi semimembranosul.

Semimembranosul, semitendinosul şi bicepsul femural, plasaţi topografic pe faţa posterioară a coapsei, alcătuiesc grupul muşchilor ischiogambieri. Aceşti muşchi biarticulari au o deosebită importanţă în statică, mers, alergare şi săritură, extinzând coapsa pe bazin.

d. Dreptul intern este un muşchi foarte subţire, se inseră proximal pe unghiul pubisului şi distal prin intermediul formaţiunii aponevrotice, denumită "labă de gâscă" pe partea posterioară a feţei interne a tibiei. Când capătul lui central este luat ca punct fix de inserţie, este flexor şi adductor al coapsei.

e. Croitorul este cel mai superficial muşchi al regiunii interno-intene a coapsei. Are forma unui cordon şi se întinde diagonal de sus în jos şi de afară înauntru. Se inseră proximal pe spina iliacă anterosuperioară şi distal pe tuberozitatea internă a extremitatii superioare a tibiei prin intermediul "labei de gâscă (la formarea căreia participă împreună cu tendoanele distale ale dreptului intern şi semitendinosului). Când ia punct fix pe inserţia centrală este flexor al gambei pe coapsă şi flexor, abductor şi rotator în afară al coapsei pe bazin realizând astfel poziţia de lucru a vechilor croitori de unde şi numele muşchiului.

Muşchii extensori:a. Cvadricepsul este un muşchi larg care ocupă toată partea

exterioară a coapsei, este alcătuit din patru fascicole musculare: dreptul anterior, vastul intern, vastul extern şi cruralul.

Inserţiile proximale ale acestor patru porţiuni sunt diferite. Dreptul anterior se inseră pe bazin prin două tendoane: unul direct pe iliacă şi unul reflectat pe spranceana cotiloidă. Celelalte trei porţiuni se inseră pe femur.

Vastul extern se inseră pe marginea inferioară a marelui trohanter şi pe buza externă a liniei aspre.

Vastul intern se inseră pe buza internă a liniei aspre.Crurarul situat între cei doi vasti, se inseră pe partea inferioarăa a

liniei aspre şi pe faţele anterioară şi externă ale corpului femural.Cele patru porţiuni ale cvadricepsului se unesc între ele şi formează

tendonul cvadricipital, care înglobeaza rotula, iar în jos se continuă cu tendonul rotulian care se inseră distal pe tuberozitatea anterioară a tibiei.

Când ia ca punct fix de inserţie capetele centrale, cvadricepsul este extensor al gambei pe coapsă, şi accesoriu prin dreptul anterior, este flexor al coapsei pe bazin.

b. Tensorul fasciei lata este cel mai superficial muşchi din regiunea anteroexternă a coapsei. Se inseră proximal pe spina iliacă anterosuperioară şi pe buza externă a treimii anterioare a crestei iliace; are un corp muscular aplatizat, care se întinde pe treimea anterosuperioarăa a coapsei, se continuă cu un tendon lat, şi se inseră distal pe tuberozitatea externă a extremitatii superioare a tibiei.

În porţiunea lui externă, muşchiul în totalitatea lui se uneşte strâns cu aponevroza coapsei şi formează o bandă longitudinals, foarte rezistentă, lată de 4-6 cm denumită ligamentul iliotibial sau bandeleta Maissiat.

Când ia punct fix pe inserţia centrală, tensorul fasciei lata este rotator în afară al coapsei. Are un rol important în statică, în special în sprijinul unilateral şi în mers. În momentul sprijinului, muşchiul contribuie la realizarea unui veritabil pilon de sprijin, blocând bazinul, coapsa şi gamba în poziţia funcţională. Prin contracţia lui înclină gamba pe coapsă. În statică şi în mers, membrul inferior acţionând ca un lanţ cinematic închis, tensorul fasciei lata ia ca punct fix capătul lui periferic.

I.4. Biomecanica genunchiului

Structura anatomică complexă osoasă, ligamentară şi musculară a genunchiului îi asigură o importantă stabilitate precum şi o mare mobilitate, calităţi absolut necesare îndeplinirii rolului sau deosebit în ortostatism, mers şi o serie de activităţi uzuale sau profesionale. Stabilitatea genunchiului este asigurată de ligamentele încrucişate, formaţiunile capsulo-ligamentare şi grupurile musculare adiacente.

a. Ligamentul colateral peronier ca element de stabilitate pasivă împreună cu acţiunea tendonului popliteului, tractului iliotibial şi tendonul bicepsului ca elemente de stabilitate activă, alcătuiesc aparatul stabilizator lateral.

b. Ligamentul colateral tibial, întărit de vastul intern, croitor, semitendinos şi dreptul intern asigură stabilitatea internă.

Stabilitatea anteroposterioară este asigurată de toate structurile ligamentare mediane, ligamentul rotulian, ligamentele încrucişate întărite posterior de semitendinos, popliteu şi gemeni.

În rectitudine intervine şi contractia sciatică a cvadricepsului. Stabilitatea rotatorie este asigurată de toate structurile capsulo-ligamentare întarite de muşchii periarticulari şi mai ales de cvadriceps, ischiogambieri, muşchii "labei de gască", semimembranosul şi popliteul.

Mobilitatea genunchiului se realizează ca o consecinţă a structurii sale anatomice practic într-o singură direcţie de mişcare, în flexie -extensie. În afara acesteia există şi o direcţie secundară de mişcare care permite o rotaţie axială limitată. Mişcarea de flexie - extensie se face în jurul unui ax transvers care traversează condilii femurali. La această mişcare se asociază o rotaţie automată (mişcarea de surub). Flexia pasivă este de 160°, călcâiul atingând fesa.

Flexia activă are o amplitudine de 120° dacă şoldul este în extensie şi de 140° cu şoldul în flexie.

Flexia este realizată prin acţiunea muşchilor din loja posterioară a coapsei: ischiogambieri (bicepsul crural, semitendinosul şi semimembranosul) ca muşchi biarticulari produc simultan extensia coapsei, acţiunea lor pe genunchi depinzând de pozitia şoldului. Flexia şoldului măreşte eficacitatea ischiogambierilor ca flexori ai genunchiului. Muşchii "labei de gâscă" (dreptul intern, croitorul şi semitendinosul) dintre care dreptul intern este principal aductor şi accesor flexor al şoldului, flexor al genunchiului şi rotator intern al genunchiului.

Croitorul este flexor, abductor şi rotator extern al şoldului ca şi flexor al genunchiului. Popiteul, care ca şi scurta portiune a bicepsului este muşchi monoarticular, nu este influentat ca flexor şi rotator intern al genunchiului din pozitia şoldului.

Extensia genunchiului este de fapt o extensie relativă din pozitia de flexie a gambei la pozitia de referinţă, în rectitudine. Ea este realizată de cvadriceps, muşchi puternic a cărui eficacitate create prin prezenţa rotulei în tendonul sau şi în mod accesoriu de tensorul fasciei lata.

Rotaţia axială a gambei este posibilă numai în flexie atingând amplitudinea maxima numai când genunchiul este flectat în unghi drept. În această poziţie rotaţia internă activă (care se însoţeşte şi de o înclinare în valgus a tibiei) este de 30° iar rotaţia externă activă (însoţită de o înclinare în varus a tibiei) este de 40°.

O mare importanţă în mobilitatea genunchiului o au cele două meniscuri. Dupa Bouillet şi Van Gaver acestea:

- completează spaţiul mort dintre femur şi tibie, fovorizeaza transmiterea pe o suprafaţa mare a fortelor de compresiune în extensie, iar în flexie impreuna cu relaxarea partiala a unor ligamente favorizează mobilitatea în detrimental stabilitatii;

- centrează femurul pe tibie în cursul mişcărilor;- joacă rolul de amortizor al socului între articulaţiile osoase;- participă la lubrefierea suprafetelor articulare;- reduc frecarea în articulaţie impartind-o într-un etaj femuro-meniscal

şi unul menisco-tibial.Un rol important în determinarea functionalităţii genunchiului îl are

rotulă ataşată de tibie prin intermediul ligamentului rotulian şi alunecând pe suprafaţa trohleei femurale, împreună cu care alcătuieşte articulaţia femuro-patelară.

După Ficat rotula:- măreşte forţa cvadricepsului marindu-i bratul parghiei cu 50%;

-diminuă considerabil frecarea de tendonul cvadricipital, inlesnindu-i alunecarea prin cartilajul de pe faţa sa femurală;

- evită luxaţia tendonului cvadricepsului prin centralizarea forţelor divergente a celor patru componente într-un singur tendon;

- reglează tensiunea capsulară a genunchiului;- protejează ca un scut cartilajul trohleei;- participă la estetică genunchiului.