Biomécanique linéaire et non linéaire de la scoliose

L’expérience du traitement de la scoliose amène à séparer deux situations bien distinctes. En dessous de 25°, il est impossible de prévoir l’évolutivité d’une scoliose, nous sommes dans une zone chaotique, au dessus de 25°, l’évolution est caractérisée par une courbe bien décrite par Madame Duval Beaupère.

Scoliose et théorie 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 ? ».

Si nous prenons l’exemple de la pomme, elle va tomber selon les lois de gravitation de Newton et nous pouvons prévoir l’emplacement de la chute. La feuille de l’arbre tombe suivant les mêmes lois, mais on ne peut pas prévoir le lieu exact de sa 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.

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.

Par exemple, nous voyons souvent des dos plats sans scoliose évolutive.

Les mamans rapprochent souvent la scoliose d’une mauvaise attitude avec port asymétrique du cartable, ce qui est sans doute vrai, mais la scoliose structurale est loin d’être la règle chez les hémiplégies infantiles et les amputés congénitaux.

L’existence de seuils et de discontinuités est une caractéristique des systèmes chaotiques et de la scoliose. La rotation est maximum au niveau de la vertèbre apicale. Lors d’un mouvement de flexion antérieure du tronc, une faible rotation est stable, car les bras de levier musculaire concaves et convexes se situent de part et d’autre du Centre Instantané de Rotation (mur postérieur du corps vertébral). Lorsque la rotation est plus importante, les bras de levier se situent du même côté et la vertèbre dérape comme un triporteur dans une courbe excessive.

Nous évoluons dans un espace à 3 dimensions plus le temps. Dans la théorie du chaos, on décrit une 4° dimension ou dimension fractale de déformation qui 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.

La 4° dimension fractale contient infiniment plus d’informations qu’une dimension de coordonnées. Quand on précise l’échelle, elle nous en fournit la longueur.

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.

Ces images concernent essentiellement les organes qui constituent une interface entre gaz, liquides et solides. La puberté, caractéristique de l’homo sapiens, constitue en quelque sorte un changement de phase avec passage de l’enfance à l’état adulte.

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 la tornade au Texas. Le système chaotique ne fonctionne que dans un sens. De même, si la scoliose évolue malgré la kinésithérapie, ce ne sera pas la « faute » du kinésithérapeute, pas plus que la construction antisismique ne peut éviter le tremblement de terre.

SCOLIOSE LINEAIRE

L’évolution des scolioses de plus de 25° est plus mécanique.

Au dessus de 25°, l’évolution est caractérisée par une courbe bien décrite par Madame Duval Beaupère.

La scoliose est une déformation tridimensionnelle du rachis

La croissance du corps vertébral s’effectue simultanément au niveau de 5 noyaux.

Une hyperpression au niveau de la concavité diminue la croissance. Au niveau de l’apex de la scoliose, la translation dans un plan frontal nécessite une contraction de la musculature convexe pour maintenir l’équilibre, ce qui augmente les pressions et favorise la déformation de la vertèbre apicale avec création d’un véritable cercle vicieux en période de fragilité pubertaire.

Le flambage avec déformation en incurvation du flexible lorsqu’il subit une charge verticale peut également constituer un mécanisme d’aggravation.

Lors d’un mouvement de flexion antérieure du tronc, une faible rotation est stable, car les bras de levier musculaire concaves et convexes se situent de part et d’autre du Centre Instantané de Rotation (mur postérieur du corps vertébral). Lorsque la rotation est plus importante, les bras de levier se situent du même côté et la vertèbre dérape comme un triporteur dans une courbe excessive.

L’asymétrie costale a été bien décrite par Geyer de Berck. L’inspiration profonde favorise la rotation. Lorsque l’on note une asymétrie importante, il faut éviter les activités sportives essoufflantes.

L’asymétrie costale conditionne également la correction tridimensionnelle de la scoliose dans les corsets. La tendance naturelle d’appuyer sur la gibbosité dans le plan sagittal est catastrophique, car n’a aucun effet sur la dérotation, mais favorise au contraire le dos plat. Pour déroter, il faut appuyer obliquement sur le versant interne de la gibbosité avec un contre appui antérieur au niveau de l’auvent chondro-costal gauche si la gibbosité est à droite.

Nous avons déjà parlé de la déformation vertébrale apicale dans un plan frontal, il existe également une déformation dans un plan sagittal avec diminution de hauteur du mur postérieur et globalement extension du rachis et dos plat.

Ce dos plat dans certaines formes dysplasiques peut réaliser une véritable scoliose antérieure.