1) Rappel anatomique
A. Généralités
Le genou est l’articulation intermédiaire du membre inférieur, reliant la cuisse (fémur) à la jambe (tibia).
Il constitue une articulation portante, soumise à des contraintes mécaniques considérables, notamment lors de la marche, de la course ou des sauts.
Sa particularité est de devoir concilier stabilité et mobilité, deux fonctions souvent antagonistes.
Le genou permet principalement les mouvements de flexion/extension indispensables à la locomotion, mais également de rotations axiales limitées, nécessaires à l’adaptation du pied au sol.
Il s’agit d’un complexe articulaire formé de deux articulations anatomiques fonctionnant de manière solidaire :
L’articulation fémoro-tibiale : de type bi-condylienne, entre les condyles fémoraux et les plateaux tibiaux.
L’articulation fémoro-patellaire : de type trochléenne, entre la rotule (patella) et la trochlée fémorale.
Ces deux articulations sont contenues dans une même capsule synoviale, formant une seule cavité articulaire.
Bien que la fibula (péroné) ne participe pas directement à l’articulation du genou, elle contribue à sa stabilité globale en servant de point d’ancrage ligamentaire et musculaire (ligament collatéral latéral, biceps fémoral, muscles fibulaires).
B. Éléments osseux
1. Le fémur
Os le plus long du corps humain, le fémur se termine par deux condyles (interne et externe) séparés par une gorge intercondylienne ou fosse intercondylaire, lieu d’insertion des ligaments croisés.
Le condyle médial est plus long et plus étroit, car il porte une plus grande partie du poids corporel.
Le condyle latéral, plus large, guide les mouvements de rotation et participe davantage à la stabilité.
En avant, les condyles fusionnent pour former la trochlée fémorale, surface articulaire concave vers le haut sur laquelle glisse la patella.
La forme asymétrique de cette trochlée (versant latéral plus haut) empêche la rotule de se luxer vers l’extérieur.
2. Le tibia
Le tibia, os principal de la jambe, présente à sa partie supérieure deux plateaux tibiaux articulés avec les condyles fémoraux :
Le plateau médial est plus grand, concave et épais, adapté au condyle interne.
Le plateau latéral est plus petit, légèrement convexe, correspondant au condyle externe.
Entre les deux plateaux se trouve l’éminence intercondylaire, où s’insèrent les ligaments croisés et les cornes des ménisques.
Cette zone joue un rôle essentiel dans la stabilité antéro-postérieure du genou.
La partie antérieure du tibia présente la tubérosité tibiale antérieure, insertion du ligament patellaire (prolongement du tendon du quadriceps).
C’est une zone d’intérêt clinique, notamment dans le syndrome d’Osgood-Schlatter.
3. La patella (rotule)
La patella est le plus grand os sésamoïde du corps humain, enchâssée dans le tendon terminal du quadriceps.
Elle glisse dans la gorge trochléenne du fémur, formant l’articulation fémoro-patellaire.
Son rôle est double :
Mécanique, en augmentant le bras de levier du quadriceps pour l’extension du genou.
Protecteur, en préservant l’articulation fémoro-tibiale des pressions directes exercées lors de la flexion.
La patella présente deux versants articulaires :
Le facette latérale, plus large et plus haute, stabilise la rotule.
Le facette médiale, plus étroite, participe à l’équilibre rotulien.
En arrière, une crête médiane s’adapte au sillon de la trochlée fémorale.
Une altération de cette congruence (dysplasie trochléenne, hyperpression externe) est à l’origine des syndromes fémoro-patellaires.
4. La fibula (péroné)
Bien qu’elle n’entre pas dans la cavité articulaire du genou, la fibula joue un rôle indirect de stabilisation :
Elle constitue le point d’insertion du ligament collatéral latéral (LLE) et du biceps fémoral.
Elle participe à la syndesmose tibio-fibulaire proximale, articulation plane limitant la translation du tibia.
Ainsi, toute lésion fibulaire proximale (fracture du col de la fibula) peut altérer la stabilité globale du genou ou léser le nerf fibulaire commun qui la contourne.
C. Compartimentation fonctionnelle
D’un point de vue clinique et radiologique, on distingue trois compartiments articulaires :
Le compartiment fémoro-tibial interne
Le plus sollicité, notamment dans la marche et le soutien unipodal.
Zone d’usure préférentielle dans la gonarthrose interne.
En relation étroite avec le ligament collatéral médial (LLI) et le ménisque médial.
Le compartiment fémoro-tibial externe
Plus mobile, soumis à des contraintes de rotation.
Souvent atteint lors de lésions du ligament croisé antérieur (LCA) ou du ménisque latéral.
Le compartiment fémoro-patellaire
Permet le glissement de la rotule sur la trochlée fémorale lors de la flexion/extension.
Son dysfonctionnement entraîne des syndromes douloureux antérieurs du genou.
Les contraintes y sont maximales lors de la montée ou de la descente d’escaliers (jusqu’à 7–8 fois le poids du corps chez le sportif).
D. Particularités biomécaniques
Le genou est une articulation mixte, à la fois charnière et pivot :
Les mouvements principaux sont la flexion (130–140°) et l’extension (0° ou parfois légère hyperextension).
En flexion, apparaissent des rotations axiales : environ 10–20° en rotation interne et 30–40° en rotation externe.
En extension complète, les ligaments collatéraux et croisés se tendent : on parle de verrouillage du genou, qui stabilise la position debout.
Ce mouvement complexe associe :
un roulement des condyles sur les plateaux tibiaux,
un glissement postérieur simultané (cinématique de “roulement-glissement”),
et un mouvement de rotation automatique du tibia en fin d’extension, appelé rotation conjointe ou “vis de fin d’extension”.
🔹 En résumé : la stabilité du genou résulte d’un équilibre dynamique entre ses structures passives (os, ligaments, ménisques) et actives (muscles péri-articulaires).
E. Intérêt fonctionnel et clinique
Le genou joue un rôle fondamental dans :
le soutien du poids du corps,
la propulsion et l’absorption des chocs,
la stabilisation de la posture en station debout,
la coordination avec la hanche et la cheville pour le déroulement du pas.
Du point de vue orthopédique, sa vulnérabilité est liée à :
la superposition de forces verticales et rotatoires,
la complexité des structures ligamentaires et méniscales,
et la faible congruence osseuse, compensée par des éléments de stabilisation active (muscles, ligaments, ménisques).
Ainsi, toute pathologie du genou (entorse, gonarthrose, instabilité rotulienne, tendinopathie) implique une analyse tridimensionnelle : osseuse, ligamentaire, musculaire et fonctionnelle.
🩺 À retenir pour la pratique orthopédique :
Le genou est une articulation bi-condylienne et trochléenne à fortes contraintes mécaniques.
Sa stabilité repose sur la congruence osseuse, les structures ligamentaires et la stabilisation musculaire.
Sa compréhension anatomique est la base de tout raisonnement en appareillage, qu’il s’agisse de contention souple, de guidage ligamentaire ou de stabilisation post-opératoire.
C. Moyens de stabilisation du genou
La stabilité du genou repose sur un ensemble ligamentaire, méniscal, capsulaire et musculaire particulièrement sophistiqué.
Ces structures assurent la cohérence mécanique de l’articulation en contrôlant les mouvements dans les trois plans de l’espace : frontal, sagittal et horizontal.
Elles garantissent à la fois :
la résistance aux contraintes (poids, torsions, tractions),
la stabilité passive (par les ligaments, ménisques, capsule),
et la stabilité active (par les muscles et la proprioception).
1. Stabilisation ligamentaire
Les ligaments forment un véritable treillis tridimensionnel, réparti sur trois niveaux fonctionnels : latéral, antéro-postérieur et patellaire.
Ils sont tendus ou relâchés selon le degré de flexion/extension, ce qui permet au genou d’allier solidité et mobilité contrôlée.
a. Ligaments latéraux (stabilisation frontale)
Ligament collatéral médial (LLI) ou tibial
S’étend de l’épicondyle médial du fémur à la face médiale du tibia.
Fusionne partiellement avec la capsule articulaire et le ménisque médial.
Limite le valgus (écartement latéral interne) et la rotation externe du tibia.
Tendu en extension complète, il se relâche en flexion, autorisant les mouvements rotatoires.
Sa proximité avec le ménisque explique la fréquence des lésions associées (entorse interne du genou).
Ligament collatéral latéral (LLE) ou fibulaire
Va de l’épicondyle latéral du fémur à la tête de la fibula.
Ne fusionne pas avec la capsule ni le ménisque latéral (plus mobile).
Limite le varus (écartement latéral externe) et la rotation interne du tibia.
Il est également tendu en extension et relâché en flexion.
Son atteinte isolée est plus rare, souvent associée à une lésion du coin postéro-externe.
⚙️ En résumé :
En extension, les ligaments collatéraux sont tendus et verrouillent le genou.
En flexion, ils se détendent et autorisent les rotations axiales.
b. Ligaments croisés (stabilisation antéro-postérieure)
Les ligaments croisés antérieur et postérieur se croisent en X dans l’échancrure intercondylaire, unissant le fémur et le tibia.
Ils assurent la stabilité sagittale du genou et participent au contrôle rotatoire.
Ligament croisé antérieur (LCA)
Origine : face interne du condyle latéral du fémur.
Terminaison : aire intercondylaire antérieure du tibia.
Fonction : empêche la translation antérieure du tibia sur le fémur et limite l’hyperextension.
Il reste tendu en permanence, quelle que soit la position du genou.
Richement innervé, il joue un rôle important dans la proprioception.
Lésion typique : torsion brutale (pivot), souvent associée à un “craquement” audible et un dérobement du genou.
Ligament croisé postérieur (LCP)
Origine : face latérale du condyle médial du fémur.
Terminaison : aire intercondylaire postérieure du tibia.
Fonction : empêche le recul du tibia sous le fémur et limite l’hyperflexion.
Plus court et plus robuste que le LCA.
Atteint lors de traumatismes à impact direct tibial antérieur (accident de la route, chute à genou fléchi).
🩺 Leur croisement dans le plan frontal permet une stabilisation tridimensionnelle, contrôlant les translations, rotations et inclinaisons.
💡 Clinique :
Tiroir antérieur positif → rupture du LCA.
Tiroir postérieur positif → rupture du LCP.
Pivot-shift test → instabilité rotatoire antéro-externe typique du LCA.
c. Ligament patellaire (stabilisation antérieure / système extenseur)
Prolongement du tendon du quadriceps, situé entre l’apex de la patella et la tubérosité tibiale antérieure.
Fait partie intégrante du système extenseur (quadriceps – patella – tendon patellaire).
Transmet la force du quadriceps vers le tibia pour assurer l’extension active du genou.
Contribue à la stabilisation antérieure et à la guidance de la patella dans la trochlée fémorale.
Pathologies associées : tendinite rotulienne (“genou du sauteur”), syndrome d’Osgood-Schlatter (traction répétée sur la tubérosité tibiale).
2. Stabilisation méniscale
Les ménisques sont deux structures fibrocartilagineuses semi-lunaires, interposées entre les condyles fémoraux et les plateaux tibiaux.
Ils s’adaptent aux surfaces articulaires inégales, augmentant la congruence et répartissant les charges mécaniques.
Ménisque
Forme
Mobilité
Attaches / Particularités
Médial
En croissant ouvert vers l’intérieur
Peu mobile (adhérent à la capsule et au LLI)
Lésions fréquentes par coincement entre condyles
Latéral
Presque circulaire
Très mobile (séparé de la capsule par le LLE)
Rôle majeur dans la stabilité rotatoire
Rôles physiologiques
Amortisseurs : dissipent les forces de compression et absorbent les chocs.
Augmentent la congruence articulaire entre surfaces fémoro-tibiales.
Répartissent les pressions sur les plateaux tibiaux, protégeant le cartilage.
Stabilisent l’articulation, notamment en flexion.
Participent à la proprioception, via des récepteurs sensitifs situés dans leurs attaches périphériques.
⚠️ Seul le tiers périphérique (zone rouge) est vascularisé par les artères géniculées, ce qui explique la faible capacité de cicatrisation des lésions internes ou centrales (zones blanches).
Conséquences cliniques
Les ruptures méniscales provoquent douleur, blocage, ressaut ou instabilité.
Une méniscectomie totale entraîne une augmentation de 50 à 70 % des pressions articulaires et favorise la gonarthrose précoce.
D’où la tendance actuelle à privilégier les sutures méniscales conservatrices.
3. Stabilisation musculaire (dynamique)
Les muscles péri-articulaires du genou jouent un rôle essentiel dans la stabilisation active et la proprioception.
Ils compensent les limites des structures passives et participent à la prévention des entorses.
a. Extenseurs
Quadriceps fémoral (droit fémoral, vaste médial, vaste latéral, vaste intermédiaire) :
Assure l’extension du genou.
Stabilise la patella et contrôle son centrage.
Le vaste médial oblique (VMO) est particulièrement impliqué dans le recentrage rotulien.
b. Fléchisseurs
Ischio-jambiers (biceps fémoral, semi-tendineux, semi-membraneux) :
Assurent la flexion du genou.
Limitent la translation antérieure du tibia (effet synergique au LCA).
Stabilisent le plan postérieur du genou.
c. Autres stabilisateurs
Muscle poplité : petit muscle postéro-latéral, assure la rotation interne du tibia et débloque le genou au début de la flexion.
Triceps sural (via le tendon d’Achille) : stabilise la jambe lors de la phase d’appui.
Tenseur du fascia lata : agit par la bandelette ilio-tibiale sur la stabilité latérale du genou, surtout en extension.
💪 Une synergie musculaire équilibrée (quadriceps / ischios / triceps) est indispensable pour prévenir les instabilités et protéger les ligaments croisés.
D. Capsule et membrane synoviale
L’ensemble articulaire du genou est enveloppé d’une capsule fibreuse tapissée intérieurement par une membrane synoviale.
Ces deux structures assurent à la fois cohésion, étanchéité et mobilité fluide.
1. Capsule fibreuse
Forme une enveloppe commune aux articulations fémoro-tibiale et fémoro-patellaire.
Renforcée par les expansions tendineuses du quadriceps, des ischio-jambiers et du tenseur du fascia lata.
Épaissie à certains endroits par les ligaments accessoires : LLI, LLE, LCP, LCA, ligament arqué, etc.
Assure la coaptation articulaire et la protection mécanique contre les déplacements extrêmes.
2. Membrane synoviale
Tapisse la face interne de la capsule et recouvre :
le corps adipeux de Hoffa (en avant, sous la patella),
les surfaces non articulaires des os,
et les culs-de-sac synoviaux :
supra-patellaire (au-dessus de la rotule),
latéral et médial,
infrapatellaire (sous la rotule).
Produit le liquide synovial, lubrifiant physiologique essentiel à la nutrition du cartilage et à la réduction des frottements.
💧 Physiopathologie :
En cas d’épanchement, le cul-de-sac quadricipital se distend, créant une tuméfaction antérieure molle et fluctuante, perceptible au signe du glaçon (palpation de la rotule flottante).
3. Rôle clinique
La capsule et la synoviale sont fréquemment impliquées dans les synovites, épanchements et arthroses exsudatives.
Leur intégrité est primordiale pour garantir le jeu articulaire normal.
Les orthèses souples, proprioceptives ou compressives peuvent favoriser le drainage synovial et réduire les épanchements légers.
🩺 En résumé :
Le genou est une articulation instable par nature, stabilisée par un réseau ligamentaire, méniscal et musculaire coordonné.
La capsule assure la cohésion mécanique, la synoviale assure la lubrification et la nutrition.
La compréhension fine de ces structures est indispensable à toute prescription ou adaptation d’orthèse, qu’elle vise le maintien, la stabilisation ou la proprioception.
E. Mouvements du genou
Le genou est une articulation à la fois charnière (flexion/extension) et pivot (rotations).
Son architecture complexe lui permet d’assurer une mobilité suffisante pour la marche et la course, tout en garantissant une stabilité indispensable à la posture et à la transmission des forces.
1. Mouvements principaux et secondaires
L’articulation du genou combine plusieurs degrés de liberté :
Mouvement
Amplitude moyenne
Particularités biomécaniques
Flexion
130–140°
Limitée par la masse musculaire postérieure (mollet – cuisse), la tension capsulo-ligamentaire postérieure et le contact talon-cuisse.
Extension
0° (parfois jusqu’à -5° d’hyperextension)
Verrouillage articulaire par mise en tension des ligaments collatéraux et des croisés. La rotule glisse vers le haut et se recentre dans la trochlée.
Rotation interne
10–20°
Possible uniquement en flexion (> 20°). Permet l’adaptation du pied au sol lors de la marche.
Rotation externe
30–40°
Possible uniquement en flexion. Amplitude plus grande que l’interne, favorise le verrouillage terminal.
2. Cinématique fémoro-tibiale
Les mouvements du genou ne se réduisent pas à une simple charnière.
Ils résultent d’une combinaison complexe de roulement et de glissement entre les condyles fémoraux et les plateaux tibiaux.
a. Flexion
Les condyles fémoraux roulent vers l’arrière et glissent vers l’avant sur les plateaux tibiaux.
Ce mouvement conjugué maintient le contact articulaire constant.
Le ménisque médial, peu mobile, se déplace légèrement vers l’arrière, tandis que le ménisque latéral, plus mobile, accompagne davantage la rotation.
b. Extension
Mouvement inverse : les condyles roulent vers l’avant et glissent vers l’arrière.
Les ligaments croisés se tendent, recentrant les surfaces articulaires.
c. Rotation automatique (“vis de fin d’extension”)
Lors des 10 derniers degrés d’extension, le tibia effectue une rotation externe automatique (sur genou libre) ou le fémur une rotation interne (sur pied fixe).
Ce verrouillage (“mécanisme de la vis”) assure :
la stabilité passive en position debout,
la mise en tension maximale des ligaments croisés,
et le verrouillage articulaire sans effort musculaire.
🧭 Ce mécanisme est défait par le muscle poplité, qui initie la flexion en effectuant une rotation interne du tibia (ou externe du fémur).
3. Amplitudes fonctionnelles
Activité
Amplitude nécessaire
Marche à plat
60–70° de flexion
Montée d’escaliers
90°
Descente d’escaliers
100–110°
Position assise
90°
Accroupissement
130–140°
Passage du pas de course / saut
> 140°
Ces amplitudes sont indispensables à connaître lors de la programmation d’un appareillage articulé (ROM) : les plots de flexion/extension doivent être réglés selon le protocole de rééducation.
F. Biomécanique du genou
Le genou est soumis à des contraintes mécaniques considérables en raison de sa position intermédiaire entre la hanche (centre de gravité) et le pied (point d’appui).
C’est l’une des articulations les plus sollicitées du corps humain.
1. Répartition des charges
En position debout, les pressions atteignent environ 1,5 fois le poids du corps.
En marche, elles s’élèvent à 3 à 4 fois ce poids.
En course ou saut, elles peuvent atteindre 8 à 10 fois le poids corporel.
La congruence des surfaces articulaires, les ménisques et la coordination ligamentaire permettent de distribuer ces contraintes sur une large surface, limitant ainsi l’usure cartilagineuse.
⚠️ En cas de désaxation (varus, valgus) ou de perte méniscale, ces charges deviennent asymétriques, entraînant une hyperpression compartimentaire et un risque de gonarthrose.
2. Rôles des structures de stabilisation dans la biomécanique
Structure
Rôle principal
Contribution biomécanique
Ligaments croisés
Maintien antéro-postérieur
Contrôlent les translations tibiales ; pivot de stabilité.
Ligaments collatéraux
Maintien frontal
Limitent valgus/varus, stabilisent en extension.
Ménisques
Congruence et amortissement
Répartissent les pressions, absorbent les chocs.
Muscles périarticulaires
Stabilité dynamique
Adaptent la tension selon la charge ; rôle proprioceptif.
Capsule-synoviale
Cohésion et lubrification
Assurent la fluidité du mouvement et la nutrition cartilagineuse.
3. Effet de bras de levier et rôle de la patella
La patella joue un rôle biomécanique crucial dans le système extenseur :
Elle agit comme un bras de levier, augmentant l’efficacité du quadriceps.
Lors de la flexion, elle descend dans la trochlée et répartit les contraintes sur une surface plus large.
Les forces de contact fémoro-patellaires varient selon l’angle de flexion :
0–20° : contact inférieur, faible contrainte.
60–90° : contact maximal (pressions > 3 fois le poids du corps).
120° : contact supérieur, rotation rotulienne.
🔹 Toute perte d’alignement rotulien (dysplasie trochléenne, genu valgum, atrophie du vaste médial) augmente le risque de syndrome fémoro-patellaire.
4. Mécanique des contraintes et pathologie
Les déséquilibres mécaniques provoquent :
Surcharge compartimentaire → arthrose médiale (varus) ou latérale (valgus).
Traction excessive sur la rotule → tendinite ou hyperpression rotulienne.
Microtraumatismes répétitifs → lésions méniscales dégénératives.
Les orthèses de genou, en modifiant la répartition des forces ou l’axe biomécanique, ont donc une action thérapeutique directe sur ces paramètres.
G. Intérêt clinique et orthopédique
Une compréhension fine de l’anatomie et de la biomécanique du genou est indispensable pour la prise en charge orthopédique fonctionnelle.
Le choix de l’orthèse doit être raisonné selon la pathologie, le niveau de maintien nécessaire et le degré de mobilité autorisé.
1. Orthèses de stabilisation ligamentaire
Indiquées dans les lésions LCA/LCP ou LLI/LLE.
Genouillères articulées ou rigides, avec sangles de renfort ou charnières polycentriques.
Objectif : limiter la translation et guider les mouvements tout en permettant la rééducation active.
2. Genouillères rotuliennes
Indiquées dans les syndromes fémoro-patellaires, instabilités rotuliennes et tendinopathies.
Présentent un guide latéral ou une pelote siliconée pour recentrer la rotule et réduire les contraintes.
Associées à un travail musculaire du vaste médial.
3. Orthèses de décharge (gonarthrose)
Destinées à redistribuer les charges entre les compartiments interne et externe.
Modifient l’axe mécanique du membre inférieur : varus → valgus / valgus → varus.
Exemples : Donjoy OA Nano™, OA FullForce™, Thuasne REBEL® Reliever.
Réduisent la douleur et améliorent la mobilité sans chirurgie.
4. Orthèses post-opératoires (ROM)
Utilisées après ligamentoplastie ou chirurgie méniscale.
Contrôlent précisément la flexion/extension par plots gradués.
Sécurisent la cicatrisation ligamentaire tout en permettant une mobilisation précoce contrôlée.
💡 Ces dispositifs s’intègrent toujours dans un protocole de rééducation coordonné (orthèse + kinésithérapie + proprioception).
Le genou est une articulation complexe et vulnérable, véritable carrefour mécanique du membre inférieur.
Il associe :
une mobilité tridimensionnelle (flexion/extension, rotations),
une stabilité passive (ligaments, ménisques, capsule),
et une stabilité active (musculature, proprioception).
Une compréhension intégrée de ces paramètres est essentielle :
pour diagnostiquer les pathologies,
pour prévenir les instabilités et les surcharges mécaniques,
et pour prescrire ou adapter une orthèse efficace et bien tolérée.
⚙️ En pratique clinique, tout choix orthétique repose sur ce triptyque :
bonne indication – bonne mesure – bon réglage,
garantissant la sécurité fonctionnelle, la stabilité articulaire et la récupération optimale du patient.