Arthrosystémique du rachis en ostéopathie : sous-système de maintenance

Comme Kapandji le souligne, la mécanique des systèmes vivants diffère de la mécanique des systèmes industriels pour de nombreuses raisons. L’une d’entre elle est la capacité qu’on les premiers à s’auto-entretenir et à maintenir leur intégrité.

Cette propriété de réparation et de régénération d’un système vivant est nommée négentropie. Elle retarde les délabrements liés à son fonctionnement et à son « vieillissement » (entropie). Elle dépend de nombreux facteurs mais le système circulatoire occupe une place centrale dans cette fonction de maintenance.

Économie, amortissement

Un premier niveau de conservation de l’intégrité articulaire peut s’envisager comme résultant de dispositifs qui en modèrent l’usure et qui limitent la détérioration des structures.

Courbures

Nous l’avons dit, le rôle réel des courbures dans la résistance de la « colonne » vertébrale est sans doute discutable.

Cependant leur présence n’est pas sans intérêt. C’est un élément déterminant pour affronter les alternances de charge et de décharge sur les vertèbres et les disques lors des activités courantes. Par leur jeu réciproque et leur interdépendance, les courbures sagittales augmentent la flexibilité globale de la colonne vertébrale et permettent d’absorber une partie des forces de réaction du sol lors des impacts ou des réceptions. Cette augmentation de la déformabilité donne au rachis un peu plus d’adaptabilité face aux contraintes et aux ondes de choc qui le parcourent et une meilleure tolérance aux traumatismes et aux microtraumatismes.

Parallèlement, les courbures permettent de transmettre les charges de la partie supérieure du rachis vers le bassin, de manière à ce que les articulations zygapophysaires ne supportent qu’une fraction comprise entre 25 et 47 % de la contrainte totale verticale (Yang, 1984). Elles contribuent à économiser les secteurs articulaires postérieurs et à en diminuer l’usure.

Les courbures vertébrales permettent une véritable adaptation dynamique et statique du rachis face aux contraintes locomotrices lui permettant ainsi de s’économiser en termes d’usure.

Viscoélasticité discale

Les disques sont des structures d’amortissement. Entendons-nous, l’image de la colonne vertébrale vue comme un ressort à boudin a vécu. Un amortisseur est bien plus compliqué qu’un simple ressort. Son modèle mécanique combine un ressort et un vérin, ce qui lui confère un fonctionnement de type viscoélastique. C’est exactement le cas du disque qui se comporte comme un véritable amortisseur biologique hydraulique.

Cet effet amortisseur n’est sans doute pas aussi important que ce que l’on a cru par le passé. Cependant, même si l’effet lié au disque ne représente qu’environ 10 % de l’amortissement total des contraintes axiales lors d’une réception au sol sur les membres inférieurs, il est bien réel.

Les capacités viscoélastiques du disque lui sont conférées par sa composition biochimique. Certaines constantes métaboliques doivent être maintenues dans le disque. Elles nécessitent de bons échanges avec le corps vertébral et les vaisseaux qui le parcourent.

Autres articulations

Chaque pas, chaque foulée, chaque réception de saut fait naître une onde de choc ascendante dans le squelette. Le jeu des articulations du membre inférieur permet dans une très large mesure un bon amortissement des impacts locomoteurs. Ces constructions amortissantes, où l’intégrité tensionnelle est très importante, sont de véritables dispositifs d’économie des articulations. Cette fonction cachée permet d’accéder à une véritable prophylaxie articulaire et de prévenir ou de retarder des phénomènes d’usure.

Ces dispositifs d’amortissement ont été décrits dans notre livre Nouvelle approche manipulative – Membre inférieur (2013).

Un pied qui ne joue pas suffisamment son rôle d’amortisseur peut être à l’origine d’une surcharge de contrainte sur la région lombo-sacrale en l’exposant à une surcharge de contrainte, facilitant ainsi la déshydratation discale.

Vascularisation rachidienne

Le second niveau de maintenance concerne la circulation rachidienne. Elle est de la plus haute importance pour conserver l’intégrité des structures discovertébrales et garantir leur capacité de mouvement. C’est majoritairement au niveau du corps vertébral que l’importance de cette vascularisation est manifeste. Les vertèbres et les disques intervertébraux de l’adulte coexistent dans une forme de symbiose où le système vasculaire joue un rôle central.

Structures

Artères

La vascularisation artérielle de la colonne vertébrale est de type métamérique et segmentaire. Selon les niveaux, elle est assurée par :

  • les artères vertébrales et cervicales ascendantes pour la colonne cervicale ;
  • les artères intercostales postérieures pour les vertèbres thoraciques ;
  • les artères subcostales et lombaires pour les vertèbres lombaires ;
  • les artères iliolombaires, sacrales latérales et sacrale médiane pour les vertèbres sacrococcygiennes.

La vascularisation du corps vertébral (figure 8.1 ) est organisée autour d’un cercle anastomotique constitué par :

  • un système périosté périphérique, antérolatéral ;
  • un important système nourricier central, en arrière, assuré par l’artère rétrocorporéale qui pénètre la face postérieure du corps vertébral.

Figure 8.1 Vascularisation artérielle vertébrale.

Source : de J.-P. Barral et A. Croibier ; dessin É. Lamoglia.

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Veines

Les veines spinales convergent pour former des plexus veineux longitudinaux. Ces plexus veineux vertébraux (figure 8.2 ) sont situés :

  • soit à l’intérieur du canal spinal, ce sont les plexus veineux vertébraux internes appelés aussi plexus veineux épiduraux ou plexus intrarachidien ;
  • soit à l’extérieur du canal spinal, ce sont les plexus veineux vertébraux externes ou plexus extrarachidiens.

Figure 8.2 Vascularisation veineuse vertébrale.

Source : d’après Sobotta et Thieme Atlas of Anatomy ; dessin É. Lamoglia.

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Ces plexus communiquent entre eux par les veines foraminales.

Le drainage veineux des corps vertébraux se fait par les veines basivertébrales. Elles émergent par plusieurs foramens, dont le plus important est lui aussi situé sur la face postérieure du corps vertébral. Cette voie de drainage principale s’abouche dans le plexus intrarachidien.

Fonctions

Résistance du corps vertébral

Le corps vertébral est une structure osseuse plus faible que ce que l’on imagine généralement. Il suffit d’observer une vertèbre sèche qui a été examinée par des étudiants pour se rendre compte qu’elle est très souvent ébréchée et facilement détériorée par des manipulations pas forcément intempestives. Même si la biomécanique classique lui a volontiers attribué une image de solidité, la structure osseuse somatique n’a pas la robustesse qu’on lui prête. Répétons qu’une étude récente (Yang, 2012), réalisée à partir de pièces cadavériques congelées, montre que le corps vertébral soumis à un mouvement de flexion de 5° est le siège d’une déformation de 8 à 14 %, selon le niveau vertébral, ce qui est considérable.

Si le corps vertébral est effectivement composé d’une mince coque d’os compact remplie par de l’os trabéculaire, il n’est pas qu’une structure purement osseuse. In vivo, il faut le concevoir comme la superposition d’une matrice solide poreuse (os trabéculaire) et d’un fluide la saturant (vaisseaux sanguins et moelle osseuse).

La pression des éléments liquides à l’intérieur de ce milieu poreux crée ce que l’on appelle un effet de renforcement hydraulique de l’os. Cet effet, dépendant de la fréquence d’application de la charge, est surtout marqué lors des activités dynamiques et pour la résistance aux impacts (Liebschner, 2005).

Les vaisseaux vertébraux et la circulation dans le corps vertébral sont ainsi de plus haute importance pour la solidité et la résistance du corps vertébral. C’est par la pression vasculomédullaire que le corps vertébral est suffisamment résistant et qu’il reste un milieu élastique et déformable.

Nutrition du disque

Le disque intervertébral est une structure qui voit son système vasculaire régresser avec l’âge.

Chez le nouveau-né et le nourrisson, le disque intervertébral est en plein développement et il possède une vascularisation périphérique assez importante qui permet de le nourrir.

Avec la mise en charge et la verticalisation de l’individu, ce système vasculaire régresse fortement pour ne persister qu’à la périphérie de l’annulus. Ainsi, le disque devient progressivement une structure majoritairement avasculaire qui reste pourtant toujours bien vivante.

En effet, le disque intervertébral est le siège d’un intense métabolisme et il doit recevoir des nutriments et de l’oxygène pour ne pas dégénérer. Il doit également pouvoir éliminer ses métabolites comme l’acide lactique.

Chez l’adulte, les échanges au sein du disque vont se faire par deux voies :

  • voie vasculaire au niveau de la périphérie de l’annulus fibrosus, là où il reste une vascularisation active ;
  • diffusion au niveau des plaques cartilagineuses vertébrales qui mettent en relation la partie centrale du disque et les vaisseaux de l’os sous-chondral.

Chez l’adulte, la majorité des échanges se fait par diffusion. C’est pourquoi la qualité circulatoire à l’intérieur des corps vertébraux est de la plus haute importance pour la nutrition du disque.

Le sens de ces échanges est pour partie lié aux charges appliquées sur l’ensemble discocorporéal (figure 8.3 ) :

  • en charge, les échanges se font plutôt du disque vers le corps vertébral. Le disque peut éliminer ses métabolites vers la circulation ;
  • en décharge, la diffusion se fait du corps vertébral vers le disque. Le disque peut absorber des nutriments, de l’oxygène et le nucleus pulposus peut augmenter sa teneur en eau.

Figure 8.3 Les échanges discaux.

Source : d’après Thieme Atlas of Anatomy ; dessin Éléonore Lamoglia.

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Les différentes atteintes

Les dysfonctions et pathologies affectant le sous-système de maintenance peuvent être à l’origine de nombreux symptômes.

Tout ce qui peut perturber la distribution d’oxygène et de nutriments au niveau vertébral et discal peut donner naissance à des douleurs ou à des pathologies plus ou moins sévères de la colonne vertébrale.

Dégénérescence discale

Nous avons vu que le disque intervertébral s’hydratait, recevait ses nutriments et éliminait ses déchets par l’intermédiaire de la vascularisation du corps vértébral. De mauvaises conditions circulatoires locales accompagnent souvent les douleurs et les dégénérescences discales.

Un disque sain est apte à supporter des charges et des contraintes en tout genre. Si le maintien des capacités biochimiques du disque n’est plus assuré par le sous-système de maintenance, la dégénérescence est inéluctable, à plus ou moins long terme. L’accident discal peut survenir à tout moment dès que les capacités viscoélastiques du disque sont dépassées. Parfois l’intensité du traumatisme qui occasionne la rupture des fibres de l’annulus n’a pas besoin d’être très importante. Il suffit que le disque soit « prêt » à être pris en défaut.

Métabolisme

Parmi les substances que le disque consomme abondamment, le glucose et l’oxygène sont nécessaires pour son métabolisme cellulaire. La maintenance disco-vertébrale ne peut être assurée qu’avec une alimentation saine et équilibrée, doublée d’une bonne oxygénation.

Le disque étant aussi une structure très riche en eau, sa dégénérescence s’accompagne d’une déshydratation se manifestant par une perte de hauteur. Une bonne hydratation est nécessaire à sa maintenance, en buvant de l’eau faiblement minéralisée, en quantité suffisante. Le sous-système de maintenance est tributaire des apports. Toutes les carences peuvent en compromettre l’action. Les erreurs d’hygiène de vie ou un mauvais état général peuvent diminuer ses possibilités d’action et le rendre moins opérationnel.

Tumeurs vasculaires

Parmi les principales pathologies imputables aux perturbations du système de maintenance, on peut trouver des douleurs liées aux vaisseaux eux-mêmes. Les hémangiomes vertébraux sont généralement de topographie corporéale. Ils créent des mauvaises conditions circulatoires au niveau du corps, fragilisent la vertèbre et peuvent ainsi être à l’origine de douleurs.

Ostéoporose

La qualité de la charge minérale d’une vertèbre est liée à une multitude de facteurs au rang desquels on trouve les sollicitations mécaniques, la vitamine D, certaines hormones et les apports calciques. La vascularisation vertébrale est un élément mal documenté dans la genèse de l’ostéoporose. Cependant, au moins une étude mentionne l’importance de l’apport vasculaire, au rang des facteurs locaux, pour la maintenance du capital osseux vertébral (Raisz, 2001).

Arthrose

L’atteinte arthrosique résulte d’une altération du cartilage mais implique également l’os sous-chondral et sa vascularisation. Là encore, la maintenance du cartilage est insuffisante face aux agressions mécaniques que subit l’articulation. On retrouve dans l’arthrose les mêmes ingrédients biochimiques que ceux qui président à la dégénérescence discale.

Surmenage, malmenage

Les efforts physiques ou les gestes répétitifs peuvent solliciter exagérément les structures articulaires et en aggraver l’usure. Les systèmes de maintenance sont alors pris en défaut et leur fonction de reconstruction est moins rapide que la détérioration des tissus.

Surpoids, obésité

Dans le même ordre d’idée, si la charge appliquée en permanence sur les disques et les vertèbres est majorée de manière significative, leur usure va augmenter dans les mêmes proportions. Le sous-système de maintenance risque, là encore, d’être dépassé. De nombreuses douleurs chroniques peuvent ainsi être rattachées à un simple surpoids ou à une obésité qui sollicitent anormalement les structures.

Toxiques

Certains médicaments vont jouer sur la maintenance musculaire vertébrale. Par exemple, la rigidité musculaire peut être l’un des signes retrouvés dans le syndrome malin des neuroleptiques.

Le tabagisme a récemment été identifié comme un facteur de risque de chronicité des douleurs rachidiennes. Est-ce par ses effets circulatoires ? Nos observations personnelles nous avaient conduits depuis longtemps à en mesurer les conséquences sur le glissement des plèvres et sur leur système d’attaches. Les fumeurs ont fréquemment des cervicalgies ou des dorsalgies hautes qui sont liées à des tensions ou à une irritation des éléments ligamentaires cervicopleuraux et médiastinaux.

Nous nous interrogeons maintenant sur les actions du tabac sur la microcirculation vertébrale et leurs répercussions possibles sur la trophicité discale. Par exemple, on sait qu’en cas de chirurgie osseuse vertébrale, le simple fait d’être fumeur multiplie par six le risque de faire une pseudarthrose. L’altération de la microcirculation intra-osseuse semble en en cause.

Nouvelle approche manipulative
© 2017 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.

Les auteurs

Jean-Pierre Barral

Ostéopathe DO, diplômé de l’European School of Osteopathy (Maidstone, Royaume-Uni) et de la faculté de médecine Paris-Nord (département ostéopathie et médecine manuelle)

Alain Croibier

Ostéopathe DO, membre du Registre des ostéopathes de France ; membre de l’Académie d’ostéopathie de France, titulaire d’un master de Sciences de l’Homme et de la Société

Vous venez de lire le chapitre 8 Sous-système de maintenance de l’ouvrage Nouvelle approche manipulative. Colonne cervicale

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Auteur(s): Jean-Pierre Barral, Alain Croibier

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