Centre Européen de la
Colonne Vertébrale
Clinique du Parc - Lyon
(France) 
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Centre Européen de la
Colonne Vertébrale
Clinique du Parc - Lyon
(France)
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LE CERCLE VICIEUX DU RACHIS DEVIANTJean Claude de Mauroy, Clinique du Parc Lyon.
La colonne vertébrale est en évolution permanente de la naissance à la mort. Une période est particulièrement critique en ce qui concerne les déviations vertébrales : l’adolescence où une croissance du rachis de 25cm s’effectue en quelques années. Cette croissance à lieu au niveau de l’os et est freinée par les structures ligamentaires paravertébrales sauf dans la maladie de Marfan. A l’âge adulte la scoliose peut continuer à évoluer en fonction du remodelage osseux avec renouvellement de la masse osseuse tous les 7 ans. La colonne vertébrale va s’adapter de telle sorte que la tête se projette le plus possible sur le centre de gravité. Durant la croissance c’est la colonne qui va dévier pour répondre à cet objectif. A l’âge adulte les possibilités d’adaptation sont moindres et l’on constate plutôt une dégénérescence des structures articulaires et péri-articulaires avec douleurs, dislocation rotatoire et déséquilibre de l’axe occipital.
I - Le cercle vicieux de l’adolescence
Tout commence par une asymétrie des contraintes au niveau du corps vertébral qui deviendra l’apex de la scoliose. En effet la croissance endochondrale est modulée par des facteurs mécaniques : l’hyper pression freine la croissance alors qu’une diminution des contraintes la stimule. C’est la loi Hueter-Volkmann. Des contraintes asymétriques répétées telles qu’un corset en bending chez le rat provoque au bout de 5 semaines une scoliose structurale. Des mauvaises positions répétées peuvent donc favoriser cette asymétrie. La posture n’est pas seule en cause, l’asymétrie de tension musculaire ou des cicatrices rétractiles type thoracotomie peuvent également modifier la croissance du corps vertébral apical. Cette asymétrie de croissance se traduit radiologiquement par une cunéiformisation dans le plan frontal avec diminution de hauteur au niveau de la concavité et augmentation au niveau de la convexité. L’asymétrie de croissance concerne également le disque intervertébral et René Perdriolle avait mis en évidence des modifications pouvant correspondre à un déplacement du nucléus discal pour les scolioses infantiles. Les déformations osseuses et discales (cunéiformisation vertébrale et cunéiformisation discale) accentuent la courbure scoliotique et éloignent le corps vertébral apical de la ligne de gravité. Pour équilibrer le rachis, la musculature de la convexité se développe et accentue encore les contraintes sur la vertèbre apicale. C’est le principe de la balance de Pauwels. Au niveau de la concavité le raccourcissement des structures musculo-ligamentaire réalise un véritable frein qui explique sans doute les corrections partielles obtenues par la correction en corset plâtré. Cliniquement il existe un seuil d’environ 20°. En dessous de ce seuil il est impossible de prévoir l’évolution angulaire de la scoliose, on peut parler d’un véritable système chaotique. Au delà de 20°-30° , le système est en déséquilibre permanent, le cercle vicieux est enclenché, s’est la phase linéaire bien décrite par Madame Duval-Beaupère. La scoliose est une déformation tridimensionnelle. On constate : - Dans le plan sagittal le plus souvent une diminution des courbures. - Dans le plan horizontal une rotation de l’arc postérieur vers la concavité, ce qui a l’avantage de moins solliciter les structures neurologiques médullaires. Nous avions montré qu’au delà de 25° de rotation de la vertèbre apicale lors d’un mouvement de flexion du tronc en avant, le bras de levier musculaire favorisait encore la rotation vertébrale réalisant un cercle vicieux dans un plan horizontal. La vitesse du mouvement de flexion antérieure lorsqu’elle dépasse les capacités de la viscoélasticité (élasticité à vitesse lente) peut également provoquer une contrainte excessive, c’est l’effet triporteur : à virage identique à partir d’une certaine vitesse le triporteur dérape. On peut décrire une 4ème dimension à la scoliose, c’est le facteur temps, avec évolution constante tout au long de la vie.
II - Le cercle vicieux de la dislocation rotatoire à l’âge adulte
Bernard Bricot a bien décrit les conséquences de la déviation scoliotique sur les articulaires postérieures avec ostéo-condensation et blocage de la concavité. Lorsque le disque diminue brutalement de hauteur, il se produit une rotation brusque de la vertèbre sus jacente qui tourne autour du pivot de la concavité et provoque un décalage dans le plan frontal ainsi qu’une cyphose lombaire, c’est la dislocation rotatoire. Cette complication concerne environ 2% des scolioses de l’adulte et peut justifier la réalisation d’un traitement orthopédique conservateur. Son évolution est chaotique, les signes précurseurs sont : 1°) le pincement discal radiologique, 2°) le déséquilibre de l’axe occipital dans le plan frontal et dans le plan sagittal. Les douleurs sont parfois tardives, c’est pourquoi nous conseillons un bilan clinique et radiologique tous les 5 ans.
Conclusion
La compréhension de la biomécanique scoliotique est indispensable pour déterminer à bon escient le début d’un traitement orthopédique conservateur. En phase chaotique, nous risquons de faire porter à l’enfant un corset pour une scoliose non évolutive. En phase linéaire, il convient de démarrer le traitement le plus tôt possible dans la mesure où on peut espérer seulement une stabilisation angulaire et non une guérison.
1 - Biomécanique du rachis et bipédieLes principales déformations du rachis telles que scoliose, cyphose, spondylolisthésis sont des conséquences de la verticalité du rachis et de la bipédie.
Il existe cependant des scolioses chez le poisson, mais il s'agit de carence en acide ascorbique ou des scolioses dans un contexte de neurofibromatose.
Le déplacement des vertébrés est devenu progressivement tridimensionnel.
La baleine et le dauphin se déplacent dans un plan sagittal.
Le requin se déplace dans un plan horizontal, ce qui lui permet d'approcher des plages
Le triton qui va s'aventurer sur la terre ferme est sans doute le premier qui amorce une marche tridimensionnelle. L'imagerie populaire en fait le "roi triton" repris par Walt Disney.
Le premier bipède est un reptile, il s'appelle Eudibamus Cursoris, il mesure 26 cm et peut parcourir 24 Km/heure. Il vivait il y a 300 millions d'années.
Il y a 6 millions d'années Orrorin présente un fémur qui a toutes les caractéristiques de la bipédie.
L'homme de Néandertal qui a disparu il y a environ 40 000 ans avait des corticales très épaisses (à gauche). Il disposait donc de moins de moëlle rouge et donc de sang que l'homo sapiens (à droite). Se déplaçant plus difficilement que le sapiens, on peut comprendre que l'espèce ait disparue.
L'empreinte bipède la plus ancienne a été retrouvée dans les cendres du volcan de Laetoli en Tanzanie par Marie Laekey. Elle date d'il y a 4 millions d'années. Cette empreinte se différentie de celle des grands singes par le rapprochement du premier rayon et la constitution de deux voûtes, l'une médiane longitudinale, l'autre transversale antérieure.
Au niveau du tibia, la tubérosité tibiale antérieure se développe traduisant le renforcement du quadriceps et la stabilité du genou en extension. Les membres inférieurs s'allongent de 30 % pour élever le Centre de gravité en regard de S2.
Pauwels avait décrit dans le plan frontal les conséquences de cet éloignement pour maintenir le bassin horizontal en appui unipodal avec nécessité d'une contraction du moyen fessier qui augmente les pressions sur la tête fémorale. Cette balance de Pauwels, bien qu'inexacte, permet de mieux comprendre la survenue de la coxarthrose.
Le développement des grands fessiers permet la stabilisation du bassin en antéversion, ce qui assure une meilleure couverture des têtes fémorales et crée la lordose lombaire. Chez le grand singe, le bassin est vertical et le rachis présente une courbure cyphotique unique.
Chez l'homo sapiens, le rachis présente 3 courbures : la cyphose thoracique, la lordose lombaire et la lordose cervicale, l'ensemble maintenant le regard horizontal. Même si la loi d'Euler ne s'applique par parfaitement, ces 3 courbures augmentant la résistance globale du rachis. (La résistance d'un flexible est égale au carré du nombre de courbures plus 1 soit R = n² + 1)
Les muscles ilio-costaux vont déplacer leur insertion sur la crête iliaque permettant une véritable dissociation du tronc par rapport au bassin et donc une marche tridimensionnelle.
Cette caractéristique permet de modéliser la colonne vertébrale de façon
non-linéaire, en utilisant les lois de la "tensegrity" c'est à dire de
l'intégrité de tension décrite en 1920 par l'architecte
Buckminster Fuller.
- Structure rigide en compression discontinue et flexible en tension continue
Auteur : Dr Jean Claude de Mauroy (Médecine Orthopédique) Cette page a été mise à jour pour la dernière fois le : 27 janvier 2011 "Conflit d’intérêts : l’auteur n’a pas transmis de conflit d’intérêts concernant les données diffusées publiées dans cette page" |
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Le monde végétal peut également présenter un aspect scoliotique comme ces pins
de la forêt russe de Kurshskaia Kosà. Les pins sont habituellement les arbres
les plus droits de la nature sauf lorsqu'ils ont poussés à proximité d'un centre
d'expérimentation lors de la dernière guerre mondiale en faisant des Organismes
Génétiquement Modifiés.
Le bassin constitue un compromis entre les nécessités de la reproduction et de
la bipédie. Le développement du cerveau de l'homo sapiens va nécessiter un
écartement des têtes fémorales par rapport à la ligne de gravité. 
Une modification de la tension des fascias superficiels permet au rachis de
tenir debout vertical sans contraction musculaire.
L’intégrité
tensionnelle est la propriété des objets dont les composants usent tension et
compression de telle sorte que la force et la résistance dépassent la somme de
celles de leurs composants. Ainsi les os et les structures musculo-ligamentaires
agissent en unisson pour se renforcer. 
La
tension est continue, la compression est discontinue. Le muscle et les ligaments
provoquent sur l’os une tension continue, l’os résiste par une poussée
discontinue. lLorsque ce système est équilibré, la force est maximale. 
Les
caractéristiques d'un système à intégrité de tension sont :
