Biomecanica articulaiei cotului

Articulatia humero ulnara:- este o articulatie tip balama (sau ginglim), cu conducere osoasaArticulatia humero radiala:- este reprezentata de humerus prin fosa radiala care este situata pe fata anterioara a humerusului si capul radialArticulatia radio ulnara

Articulatia cotului:Din aceasta articulatie fac parte:- art. humero radiala- art. humero ulnara- art. radio ulnara superioaraCele trei articulatii sunt nvelite ntr-o capsul comun, comunicnd ntre ele.

Fete articulare:- la nivelul humerusului:trohleea capitulul- la nivelul ulnei:- incizura trohleara a ulnei care este delimitat posterior de olecran si anterior de procesul coronoid- la nivelul radiusului:- extremitatea proximala a capului radiusului

La nivelul humerusului pe fata sa posterioara exista doua fosete corespunzatoare radiusului si ulnei.

Capsula articulara:- nvelete ntreaga articulatie cu mentiunea ca epicondili ramn extracapsulari. La nivelul ulnei capsula se prinde pe marginea incizurii trohleare, iar la nivelul radiusului aceasta coboara pe col aprox 1 cm.

Sinoviala:- captuseste la interior articulatia, determinnd si ea mai multe burse:- bursa subtricipitala- bursa de la nivelul m. epicondilieni

Ligamentele sunt reprezentate de:- ligamentul colateral ulnar care are originea pe epicondilul medial si se termina la nivelul marginei mediale a incizurii trohleare a ulnei Are rolul de stabilizare n varus i la rotaia extern. Ligamentul colateral lateral (ulnar) are fibre anterioare, intermediare i posterioare.

Cele 3 benzi ale ligamentului colateral ulnar: anterior (rou), posterior (albastru), transvers (galben).

- ligamentul colateral radial origine pe epicondilul lateral si se termina la nivelul marginei laterale a olecranului si la nivelul colului radiusuluiAre rolul de a stabiliza un valgus exagerat.Are dou componente: ligamentul oblic anterior i ligamentul oblic posterior.Ruptura ligamentului colateral medial (radial) este cauza frecvent a dislocrii cotuluiLigamentul colateral medial este compus din trei prti: fibrele anterioare (ntrite de ligamentul rotund), fibrele intermediare (cele mai puternice) i fibre posterioare sau ligamentul Bardinet ntrite de ligamentul Cooper.

- ligamentul inelar origine la nivelul marginei posterioare a incizurii radiale a ulnei, nconjoara ca un manson capul radiusului si se va termina la nivelul marginei anterioare a incizurii radiale a ulnei

Cinematica cotuluiArticulaia cotului poate fi considerat un trohoginglym cu dou grade de libertate. Componenta humeroulnar este o balama (ginglym) cu un singur grad de libertate care permite realizarea micrilor angulare, de flexie-extensie fa de un ax transvers antrennd n mod secundar articulaia humeroradial. Componenta radioulnar proximal este o trohoid cu un singur grad de libertate, care permite realizarea micrilor de rotaie a antebraului fa de un ax longitudinal, antrennd n mod secundar tot articulaia humeroradial.

Miscarea de flexie:Muschii flexori principali:- m. biceps brahial- m. brahial- m. EpicondilieniMuchi flexori secundari:- extensor carpi radialis, pronator teres Axul miscarii transversal prin epicondilii humerali.

Muschii extensori:- m. triceps (capul medial este extensorul primar) - m. anconeu (activ n iniierea i meninerea extensiei cotului stabilizeaz cotul la micrile extreme, n particular acioneaz mpotriva forelor care varizeaz cotul)- flexor carpi ulnarisAxul miscarii transversal prin epicondilii humerali.

Flexia cotuluin acest tip de micare, rolul hotrtor l are bicepsul brahial.Muchiul biceps brahial, care de fapt are rolul major n micarea de flexie a articulaiei cotului, are originea pe scapul prin dou capete distincte: lung i scurt, care se unesc ntr-un corp muscular ce coboar prin loja anterioar a braului i se termin pe extremitatea superioar a radiusului. El, practic, are rolul de a trage ctre exterior radiusul, pentru a se obine paralelismul dintre radius i cubitus, poziie care se obine n urma micrii de supinaie.

Extensia cotului Este realizat n cea mai mare parte de ctre muchiul triceps brahial care este format din trei poriuni: una lung i dou scurte. Origini Portiunea lunga: tuberculul infraglenoidalPortiunea mediala: fata posterioara a humerusuluiPortiunea laterala: septul intermuscular brahial medialInsertie: Olecran

Un obiect cu masa de 1kg inut n mn, produce o fpr de aproximativ 10N. Dac W = 20N i P = 10N, din echilibrul momentelor se obine fora M cu care muchiul biceps brahial ine obiectul n echilibru:Fora de reaciune din articulaia cotului se calculeaz din ecuaia de echilibru a forelor:Atunci cnd un obiect cu masa de 1kg este inut n mn cu cotul flectat la 90o genereaz o for de reaciune la nivelul cotului de 82N

Fora de raciune de la nivelularticulaiei cotului n timpul extensiei se poate calcula prin aceeai metod.Din echilibrul de momente rezult fora generat de muchiul triceps brahial:Fora de reaciune din articulaia cotului se calculeaz din ecuaia de echilibru a forelor:n timpul extensiei cu cotul flectat la 90o se genereaz o for de reaciune la nivelul cotului de 107N

BIOMECANICAANTEBRATULUI

ARTICULATIA MAINIIArticulrile carpusului permit micarea acestuia n dou plane: flexie-extensie (flexie palmara i dorsiflexie) n plan sagital de deviaie radial-ulnara (abductie-adductie) n plan frontal. Este posibil, de asemenea, combinarea acestor micri, cea mai ampl micare aprnd de la deviaia i extensia radial la deviaia ulnar i flexia palmara. Forma sferica a polului proximal al capitatului sugereaz faptul ca articulaia capitat-scafoid-lunat poate aciona ca o articulaie "bila-dulie", capabila de rotaie axiala. dei un anumit grad de rotaie axiala este posibila i poate avea loc n unele articulaii ale minii, la nivelul acestui tip de articulare, din punct de vedere practice o astfel de rotaie nu apare n complexul carpian. Rotaia axiala la nivelul minii, exprimata prim pronaie i supinaie, rezulta insa din micarea aprut la articulaiile radiale proximal i distal i este dependenta de aliniamentul lor normal.

Gradul de micare normal al carpusului este 85-90 grade de flexie i 75-80 grade extensie, dar poate varia mult de la om la om. Intr-un studiu radiografic efectuat pe 55 de carpusuri normale, Sarrafian i colaboratorii au observat ca arcul total mediu de flexie-extensie carpiana este de 121 grade, intr-un domeniu de valori de la 84 la 169 grade. Arcul mediu de flexie este de 66 grade, intr-un domeniu de valori de la 38 la 102 grade; extensia este n medie de 55 grade, intr-un domeniu de la 31 la 70 grade. Datorita unei nclinri palmare uoare a plcii radiale distale, flexia ntrece extensia n medie cu 10 grade.

Micarea de flexie (a) i de extensie (b) a articulaiei minii a b

Flexia articulaiei miniiAceast micare este asigurat de urmtorii muchi: muchiul flexor radial al carpului (flexor carpi radialis), muchiul palmar lung (palmaris longus), muchiul flexor ulnar al carpului (flexor carpi ulnaris), muchiul flexor superficial al degetelor (flexor digitorum superficialis), muchiul flexor profund al degetelor (flexor digitorum profundus) Muchii care asigur flexia articulaiei minii

Extensia articulaiei miniiMicarea de extensie a articulaiei minii este asigurat de urmtorii muchi: muchiul lung extensor radial al carpului (extensor carpi radialis longus), muchiul scurt extensor al carpului (extensor carpi radialis brevis), muchiul extensor ulnar al carpului (extensor carpi ulnaris) Muchii care asigur extensia articulaiei minii

Forele care acioneaz asupra antebraului

Datorit originii duble, fora F5, corespunztoare muchiului flexor ulnar al carpului, va avea dou componente pentru partea distal: una humeral F5H i una situat pe radius F5R, astfel nct fora care se regsete la punctul de inserie pe osul pisiform F5 = F5H + F5R Acelai lucru este valabil i pentru fora F6 care se mparte, n zona distal, n componenta humeral F6H i componenta ulnar F6U, astfel nct fora echivalent a celor patru puncte de inserie pe falangele proximale ale degetelor II, III, IV i V este F6 = F6H + F6U Momentul ncovoietor maxim n micarea pronaie pentru uln (MPFU) i pentru radius (MPFR) se calculeaz cu relaiile

Forele axiale, de compresiune, folosite anterior sunt: FFamU fora de flexie de la nivelul articulaiei minii care se exercit asupra ulnei; FFamR fora de flexie de la nivelul articulaiei minii care se exercit asupra radiusului; FFcU fora de flexie de la nivelul articulaiei cotului care se exercit asupra ulnei; FFcR fora de flexie de la nivelul articulaiei cotului care se exercit asupra radiusului;FEU fora de extensie care se exercit asupra ulnei; FER fora de extensie care se exercit asupra radiusului Forele de compresiune la micarea de pronaie+flexie i pronaie+extensie n funcie de forele musculare sunt: FFamU + FFamR = F3 + F4 + F5 + F6R + F7FFcU + FFcR = F3 + F4 + F5H + F6 + F7FEU + FER = F8 + F9 + F10

Momentul ncovoietor n micarea supinaie pentru uln (MSFU) i pentru radius (MSFR):unde: l lungimea ntre centrele articulaiilor cotului i minii; lSU lungimea ntre punctul de inserie pe uln al muchiului supinator i articulaia minii; lSR lungimea ntre punctul de inserie pe radius al muchiului supinator i articulaia minii; F1v componenta vertical a muchiului supinator.

Forele de compresiune maxime la micarea de supinaie+flexie i supinaie+extensie n funcie de forele musculare se definesc cu relaiile: FFamU + FFamR = F1h + F3 + F4 + F5 + F6R + F7FFcU + FFcR = F3 + F4 + F5H + F6 + F7FEamU + FEamR = F1h + F8 + F9 + F10FEcU + FEcR = F1h + F8 + F9 + F10FEcU fora de extensie de la nivelul cotului care se exercit asupra ulnei; FEcR fora de extensie de la nivelul cotului care se exercit asupra radiusului; FEamU fora de extensie de la nivelul articulaiei minii care se exercit asupra ulnei; FEamR fora de extensie de la nivelul articulaiei minii care se exercit asupraradiusului

Diagramele de fore axiale i momente ncovoietoare pentru pronaie+flexie (stanga) i pronaie+extensie (dreapta)

Diagramele de fore axiale i momente ncovoietoare pentru supinaie+flexie (stanga) i supinie+extensie (dreapta)

**********************************************