Scoliose et podologie
Conférence du 5 novembre 2011 - Faculté de Médecine de Lyon - Laennec
Les liens entre scoliose et podologie sont nombreux et justifient une
collaboration étroite entre podologues et orthopédistes
En Pré ambule pour reprendre la formule chère à Yves Coppens, nous allons
rappeler quelques notions de bipédie.
Le mouvement primitif du rachis se situe dans un plan frontal.
Le requin peut ainsi s'approcher des côtes. C'est à l'époque du dévonien (450
millions d'années) que la sortie de l'eau avec la gravité va modifier les plans
de mobilité du rachis.
Le passage sur la terre ferme nécessite une rotation du rachis pour se déplacer
et une extension pour respirer.
C'est le mouvement du rachis dans le plan sagittal qui va favoriser le
développement progressif des membres inférieurs. Les muscles vont migrer hors de
la paroi abdominale et l'augmentation de leur masse va permettre la
verticalisation.
Certains mammifères (baleines et dauphins) vont retourner dans l'eau en
conservant le mouvement dans le plan sagittal, ils descendent sans de doute de
mammifères terrestres quadrupèdes.
La scoliose existe aussi chez le poisson, mais il s'agit d'une étiologie
particulière, on admet que la scoliose idiopathique est une maladie de la
verticalité.
La verticalité de l'homo sapiens s'est effectuée progressivement et permet le
passage de la chaine cinétique fermée quadrupédique à une chaine cinétique
ouverte. Ce système ouvert peut favoriser un système chaotique.
Il y a 4 millions d'années Marie Leakey découvre les premières traces d'une
empreinte bipède dans les cendres du volcan de Leatoli en Tanzanie. Les
caractéristiques sont les suivantes : rapprochement du 1er rayon de l'axe du
pied et constitution de deux voutes, l'une interne, l'autre antérieure.
Mais c'est la course plus que la bipédie qui caractérise l'homo sapiens. Dennis
Bramble et Daniel Liebermann étudient 26 traits anatomiques caractéristiques de
la course d’endurance : voûte plantaire, orteils courts en ligne, tendon
d’Achille, surfaces articulaires larges, ligament nucal…
Ces traits se développent avec le genre Homo, il y a 2 millions d’années.
Rappel physiologique : l'intégrité tensionnelle. Créé par l’architecte R.
Buckminster Fuller en 1920 qui crée le néologisme de TENSEGRITY.
« En biomécanique, 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
muscles agissent en unisson pour se renforcer. »
L'intégrité de tension permet l'omnidirectionnalité contre la gravité sur terre
et dans l'espace en apesanteur. C'est en 17 et 30 ans que le système est
optimal, ce qui correspond à l'âge des exploits sportifs.
En intégrité tensionnelle, la structure de base est le triangle. On retrouve
cette structure au niveau du pied et du rachis.
La structure anatomique du corps vertébral avec ses apophyses épineuses et
transverses évoque un système d’intégrité de tension. A noter que pour
fonctionner, toutes les articulations doivent être indépendantes.
L'invariance d'échelle signifie que la taille est théoriquement illimitée, ce
qui explique les dinosaures. En mécanique newtonienne, les petits os du pied
seraient incapables de résister aux contraintes mécaniques sans l’intégrité
tensionnelle.
Le modèle est non linéaire avec structure rigide en compression discontinue et
structure flexible en tension continue. Une petite modification de longueur de
quelques mm augmente beaucoup la force et la résistance de l’ensemble du
système. C'est le rôle des semelles.
La force et la résistance de l'ensemble dépasse celle de leurs composants. Si
nous prenons l'exemple du ballon de baudruche, l'ensemble est beaucoup plus
résistant que l'enveloppe de latex et l'air qu'elle contient.
La charge appliquée est distribuée à l'ensemble de la structure comme dans la
roue de bicyclette. La pression au niveau du point d’appui se transmet à
l’ensemble de la structure si les rayons sont bien tendus.
Le principe est universel, y compris au niveau cellulaire. La matrice présente
en effet une structure cristalline interconnectée. La contrainte est absorbée
par le corps et produit une réaction moléculaire de rigidité liée à
l’augmentation de la tension.
Dans la scoliose, il existe un défaut génétique cellulaire au niveau de la
protéine Gi entraînant un défaut au niveau de la mélatonine.
Ce défaut peut être mis en évidence en mesurant l'ostéopontine. La dysfonction
s’observe uniquement chez les patients scoliotiques. Elle se retrouve au niveau
des ostéoblastes, du muscle et des lymphocytes. Le test a été positif pour 33 %
d’enfants ne présentant pas initialement une scoliose. La scoliose s’est
confirmée cliniquement dans les mois suivants…
Le monde végétal nous offre également un exemple de modification génétique
entrainant la scoliose des pins qui sont habituellement les arbres les plus
verticaux de la nature. Les nazis avaient fait des expérimentations dans la
forêt de Kurshskaia Kosà.
Les jumeaux monozygotes présentent habituellement tous les deux une scoliose.
Toutefois malgré même génétique et même environnement, les scolioses des jumeaux
ne sont pas identiques.
L'ontogénèse reproduit la phylogénèse, c'est à dire que l'enfant va reproduite
toutes les étapes de la bipédie.
Ce n ’est qu’ à partir de l’ âge de 7 ou 8 ans (moment de la latéralisation) que
l ’enfant parvient à produire une stratégie de propulsion de type adulte.
(Brenière, Bril, Ledebt, 1998). C'est également à partir de 7 ans que la
scoliose sera pratiquement toujours thoracique droite, sauf chez les gauchers.
Nous avons vu 3 approches: osseuse, génétique et ontogénique, 1 concept,
l'intégrité tensionnelle. Nous allons maintenant envisager une théorie : celle
du chaos.
La scoliose est un bon exemple de système chaotique. Le rachis vertical est
ouvert, facilitant les échanges avec l’extérieur. De nombreuses pathologies
comme la scoliose de moins de 25° et la lombalgie évoluent de manière
imprévisible.
C’est l’effet papillon, bien schématisé par le titre de la célèbre communication
d’Edward Lorentz : « Est-ce qu’un battement d’ailes de papillon au Brésil peut
provoquer une tornade au Texas ? ».
La pomme tombe suivant les lois de gravitation de Newton et l ’on peut prévoir
le lieu de sa chute. La feuille de l ’arbre tombe suivant les mêmes lois, mais
on ne peut pas prévoir le lieu exact de la chute, parce qu' ’elle est plus
sensible au vent. L ’imprévisibilité de tels phénomènes résulte d’une
sensibilité extrême aux conditions initiales, c’est le chaos déterministique.
Nous voyons en un an l'évolution spontanément favorable de cette scoliose
inférieure à 20°.
La scoliose est un système complexe multifactoriel comme tous les systèmes
chaotiques.
L’étiologie de la scoliose est complexe, multifactorielle. Lorsque nous
réunissons dans un ordinateur les différentes caractéristiques des scolioses
évolutives : Le dos plat, l’importance de la rotation, l’hyperlaxité, les
troubles de l’équilibre… aucune de ces caractéristiques ne s’avère être un
critère prédictif. Seule une angulation de plus de 25° caractérise les scolioses
évolutives, mais à ce stade, nous ne sommes plus en phase chaotique. Nous
connaissons un grand nombre de ces facteurs, mais aucun ne s'avère prédicteur
d'une scoliose évolutive.
Les scolioses dorsales les plus évolutives ont un dos plat, mais cette enfant
qui présente un dos plat a une déviation frontale très modérée.
L'évolution d'une scoliose est discontinue avec un certain nombre de seuils.
Par exemple le seuil vitesse du mouvement. Tel un triporteur qui dérape dans le
virage lorsque la vitesse est trop rapide, une flexion antérieure trop brusque
de la colonne va favoriser la rotation et l'accentuation de la scoliose.
Viscoélasticité signifie élasticité à vitesse lente.
La modélisation fait appel à la dimension fractale intimement liée à la théorie
du chaos.
La 4° dimension ou dimension fractale de déformation ne correspond plus à des
lois de proximité dans l ’espace ni à une continuité visible.
C ’est le chaos apparent, mais en réalité les causes qui agissent sont continues
l ’une l ’autre dans toutes leurs 4 dimensions.
Ce qui fait pour nous le chaos, c ’est que l ’espace visible n ’a que 3
dimensions plus le temps .
Il est étonnant de constater qu’une formule mathématique fractale fournit une
image très proche de certains organes comme le cerveau, les bronches, les
villosités intestinales.
La notion d'attracteur étrange définie par le mathématicien David Ruelle
signifie que la colonne vertébrale a tendance à être attirée et va se déformer
progressivement. L'ordre dynamique sera fondé sur une autre stabilité.
Une dimension fractale contient infiniment plus d ’information qu ’une dimension
de coordonnées. Quand on précise l ’échelle, elle nous en fournit la longueur.
Prédictibilité et calculabilité. « Si un flocon de neige peut déclencher une
avalanche alors la prédiction par le calcul nous dira très exactement quel
flocon de neige précis intercepter pour que l'avalanche ne se produise pas ! »
En fait : un état hypercritique reste un état hypercritique, et supprimer ce
flocon particulier ne ferait que « permettre à un autre de le remplacer dans
cette fonction ». Rien ne serait donc résolu (point de vue admis aujourd'hui).
En pratique cette théorie modifie le comportement du médecin au niveau du
traitement et de la prévention. Le traitement soit disant étiologique de la
scoliose par un appareil dentaire ou une semelle n’a pas plus de sens que
d’aller à la chasse au papillon pour éviter le tornade au Texas. Le système
chaotique ne fonctionne que dans un sens.
De même, si la scoliose évolue malgré la semelle, ce ne sera pas la « faute » du
podologue pas plus que la construction antisismique ne peut éviter le
tremblement de terre.
Il faut bien définir ce que nous entendons par scoliose. On distingue:
Le paramorphisme (< 10°)
L’ attitude scoliotique (inégalité de longueur des membres inférieurs)
La scoliose paradoxale (gibbosité concave)
La scoliose structurale (> 10° tridimensionnelle). La scoliose structurale peut
être chaotique ou linéaire.
Le PARAMORPHISME est l’exagération de l’asymétrie naturelle du corps, lorsque
l'angulation est inférieure à 10°
L’ ATTITUDE SCOLIOTIQUE est une compensation physiologique d’un déséquilibre,
par exemple d'une inégalité de longueur des membres inférieurs.
Le problème de la talonnette se pose fréquemment au podologue. La compensation
est discutée entre 10 et 20 mm. Le deuxième critère est l'âge de l'enfant. En
période de croissance, on compense lorsque la talonnette diminue la gibbosité.
En fin de croissance lorsqu'il existe un déséquilibre homolatéral de la
gibbosité.
La SCOLIOSE PARADOXALE est une déformation du rachis avec inflexion et rotation
en sens opposés. Elle est habituellement non évolutive.
La SCOLIOSE STRUCTURALE est une déformation du rachis persistant en décubitus,
habituellement tridimensionnelle.
Une scoliose de plus de 25° évolue habituellement de façon linéaire
Le cercle vicieux de la scoliose linéaire a bien été décrit par Ian Stokes. En
fait dès que le corps vertébral apical s'éloigne de la ligne de gravité, les
pressions augmentent au niveau de la concavité. La croissance est alors inhibée,
le corps vertébral se déforme davantage et la déformation est auto-entretenue.
Le traitement orthopédique conservateur étire et diminue le frein de la
concavité (plâtre) et diminue globalement les pressions (corset).
Cette déformation du corps vertébral a lieu dans les 3 plans de l'espace et
notamment au niveau du mur postérieur ce qui explique le dos plat.
Le dos plat est l’une des caractéristiques de la scoliose structurale évolutive
dorsale.
Le concept d’intégrité de tension explique le rôle du corset plâtré qui réalise
un véritable fluage ligamentaire au niveau de la concavité.
Le fluage est un stade dépassant l'élasticité et précédant la rupture. On
constate un véritable allongement de la structure ligamentaire. Pour le pied
comme pour la colonne, il faut 3 à 4 semaines de tension continue par plâtre
pour modifier la longueur.
De même en médecine expérimentale, il est possible de créer une scoliose
structurale en maintenant le rachis d'un rat déformé pendant plusieurs semaines.
Le concept d’intégrité de tension explique l’action de la structure rigide
permettant des pressions discontinues en fonction des mouvements de l’enfant
Les orthèses à valves élastiques et à pression continue fonctionnent moins bien
dans les déviations rachidiennes
Le protocole lyonnais de traitement des scolioses tient compte de toutes ces
données physiologiques.
Si l’on tend les cordes, le mât est plus solide (effet d’élongation axiale dans
le corset ou Harrington)
Si on les coupe (chirurgie), la solidité de l’ensemble diminue.
La question des talons est souvent posée dans la scoliose. Ils sont indiqués
dans les scolioses lombaires et thoraco-lombaires qui évoluent en cyphose. Ils
sont discutables lorsqu'il existe un dos plat qu'ils risquent de favoriser par
la scoliose induite.
La chirurgie vertébrale avec arthrodèse supprime l'intégrité tensionnelle et l'omnidirectionnalité
du rachis.
Auteur :
Dr Jean Claude de Mauroy (Médecine Orthopédique)
Cette page a
été mise à jour pour la dernière fois le : 4 novembre 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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