Vertèbres

La colonne vertébrale est composée de 33 vertèbres qui sont empilées les unes sur les autres. Exception faite des deux premières vertèbres cervicales (C1 et C2) au sommet du rachis et des vertèbres sacrées et coccygiennes qui sont soudées, toutes les vertèbres ont à peu près la même forme (figure 10-1). La plus grande partie est la partie antérieure, appelée corps vertébral. Chaque corps vertébral supporte la majeure partie du poids de la colonne vertébrale et du torse situés au-dessus de lui. Deux lames courbées partent en arrière de chaque côté du corps, les arcs neuraux, qui sont formés par une partie antérieure, le pédicule, et par une partie postérieure, la lame. Les deux arcs neuraux se rejoignent en arrière pour former le processus épineux (apophyse épineuse). Pour les cinq dernières vertèbres cervicales, ces apophyses sont horizontales alors que, pour le reste du rachis, elles sont légèrement inclinées vers le bas.

Figure 10-1 Excepté pour le sacrum soudé et les vertèbres coccygiennes, chaque vertèbre comporte les mêmes parties que les autres. Le corps (partie antérieure) de chaque vertèbre devient plus grand et plus robuste en descendant vers le pelvis, car il doit supporter plus de poids. A. 5^e vertèbre cervicale. B. Vertèbre thoracique. C. Vertèbre lombaire.

La plupart des vertèbres possèdent en outre des processus transverses (apophyses transverses) qui naissent entre la lame et le pédicule. Les processus transverses et épineux servent de point d’ancrage musculaire et sont donc impliqués dans la mobilité rachidienne. Les structures osseuses dessinent un orifice central de forme arrondie appelé foramen vertébral ou canal médullaire qui contient la moelle épinière. La moelle épinière est donc protégée par les structures osseuses formant ce canal : la colonne vertébrale. Chaque foramen vertébral est aligné à la vertèbre supérieure et inférieure pour former le canal médullaire au travers duquel passe la moelle épinière.

Colonne vertébrale

Les vertèbres sont empilées les unes sur les autres et cette colonne ainsi formée a une forme de S (figure 10-2). Cela permet des mouvements multidirectionnels tout en gardant une certaine rigidité. La colonne vertébrale est divisée en cinq parties. De haut en bas, il s’agit de la colonne cervicale, thoracique (ou dorsale), lombaire, sacrée et coccygienne. Les vertèbres sont identifiées par la première lettre de la région à laquelle elles appartiennent et par leur numéro, le 1 étant la vertèbre supérieure. Ainsi, la première vertèbre cervicale est C1, la troisième thoracique est T3, la cinquième vertèbre lombaire est L5, etc. Plus la vertèbre est bas située, plus le poids supporté par chaque vertèbre augmente. Les vertèbres de C3 à L5 deviennent de plus en plus grandes pour supporter l’augmentation du poids et de la charge (voir figure 10-3).

Figure 10-2 La colonne vertébrale n’est pas une baguette droite mais une série de blocs qui sont empilés pour permettre plusieurs abaissements et courbures. À chaque courbure, la colonne est plus vulnérable aux fractures, d’où l’origine de l’expression « briser le S dans la chute ».

Figure 10-3 Ligaments longitudinaux antérieur et postérieur de la colonne vertébrale.

Situées au sommet de la colonne vertébrale, les sept vertèbres cervicales supportent le poids de la tête. La région cervicale est flexible, ce qui permet les mouvements multidirectionnels de la tête. Ensuite se trouvent les 12 vertèbres thoraciques (ou dorsales). Chaque paire de côtes se fixe sur les bords postérieurs de chaque vertèbre thoracique. Contrairement à la colonne cervicale, la colonne thoracique est relativement rigide et n’autorise que peu de mouvement. En dessous de la colonne thoracique se situent les cinq vertèbres lombaires. Ce sont les plus grosses de tout le rachis. La région lombaire est aussi flexible, autorisant des mouvements dans plusieurs directions. Les cinq vertèbres sacrées sont soudées et forment le sacrum. Les quatre vertèbres coccygiennes sont aussi soudées pour former le coccyx. Près de 55 % des lésions rachidiennes se situent sur le rachis cervical, 15 % sur la région thoracique, 15 % en lombaire et 15 % au niveau lombosacré.

Les ligaments et les muscles solidarisent la colonne du crâne au pelvis. Ils unissent les différentes structures osseuses, assurant l’alignement des vertèbres et permettant une certaine mobilité. Lorsqu’ils sont lésés, il peut y avoir déplacement d’une vertèbre par rapport aux autres. En cas de lésion ligamentaire, une luxation des articulations vertébrales peut se produire, ce qui peut affecter l’intégrité du canal médullaire et ainsi léser la moelle épinière.

Les ligaments intervertébraux antérieurs et postérieurs relient les corps vertébraux entre eux, en avant et à l’intérieur du canal rachidien. Les ligaments interépineux supportent les mouvements de flexion–extension, et ceux entre les lames, les mouvements de flexion latérale (figure 10-3).

La tête est fixée au sommet de la colonne qui, elle-même, repose sur le pelvis. Le crâne repose sur une vertèbre en forme d’anneau, C1, appelée atlas. L’axis, ou C2, a également une forme d’anneau, mais possède une dent, appelée dent de l’odontoïde, qui se place à l’intérieur de l’arche antérieure de C1 (figure 10-4). Cet axe permet des mouvements de rotation de près de 180° de la tête.

Figure 10-4 Les première et deuxième vertèbres cervicales ont une forme unique. A. Atlas (C1). B. Axis (C2).

La tête d’un adulte pèse entre 7 et 10 kg, à peu près le même poids qu’une boule de bowling. Le poids et la position de la tête au sommet d’une colonne mobile ayant des muscles et des ligaments fins, l’absence de côtes pouvant participer à l’absorption d’énergie cinétique et les forces pouvant être engendrées rendent le rachis cervical particulièrement fragile. Au niveau de C3, la moelle épinière occupe près de 95 % de l’espace du canal rachidien (contre 65 % au niveau lombaire) et il ne reste que 3 mm d’espace libre entre la moelle épinière et la paroi osseuse interne. De ce fait, même une luxation mineure à ce point peut provoquer une compression de la moelle épinière. Les muscles postérieurs du cou sont assez puissants et permettent une flexion jusqu’à 70° et une extension pouvant atteindre 60°, sans qu’il ne s’exerce aucune traction sur la moelle épinière. Cependant, en cas de violentes décélérations, accélérations ou mouvements latéraux forcés du cou, l’importance du poids de la tête par rapport à l’étroitesse du rachis cervical peut amplifier ces mouvements au-delà des valeurs précitées. Un impact arrière avec un appui-tête incorrectement ajusté pourrait être un exemple.

Le sacrum constitue la base de la colonne vertébrale, sur laquelle elle repose. Près de 70 à 80 % du poids total du corps repose sur le sacrum. Le sacrum fait partie à la fois de la colonne vertébrale et du bassin, auquel il est rattaché par des articulations fixes.

Moelle épinière

La moelle épinière est une structure en continuité avec le cerveau ; elle naît à la base de ce dernier, passe à travers le foramen magnum (le trou à la base du crâne) et à travers chaque vertèbre jusqu’au niveau de L2. La vascularisation est assurée par les artères vertébrales et spinales.

La moelle épinière est baignée dans une substance liquide, le liquide céphalorachidien (LCR), qui est contenu dans un feuillet dural. Cette enveloppe durale entoure le cerveau et descend autour de la moelle épinière jusqu’à la deuxième vertèbre sacrée où elle forme une citerne et où le LCR est absorbé. Le LCR a un rôle identique pour la moelle épinière et pour le cerveau, celui d’amortir les chocs lors d’un déplacement rapide et important, les protégeant ainsi contre les blessures.

La moelle épinière est constituée de substance grise et de substance blanche. La substance blanche contient les faisceaux ou tractus nerveux. Ces faisceaux sont divisés en deux types, ascendants et descendants (figure 10-5).

Figure 10-5 Tractus de la moelle épinière.

Les faisceaux ascendants conduisent les informations sensitives provenant des différentes parties du corps vers le cerveau. Ce système peut être divisé en plusieurs tractus qui transmettent chacun différents types de sensations : la douleur et la température, le toucher et la pression, la sensation de mouvement, les vibrations, la position, et la sensibilité superficielle. Le tractus qui conduit les influx douloureux et thermiques croise, ce qui veut dire qu’une information provenant d’un nerf situé dans la partie droite du corps croise vers le côté gauche de la moelle épinière et se projette sur le côté gauche du cerveau. À l’inverse, le tractus qui conduit les informations sur la posture, les vibrations et la sensibilité superficielle ne croise pas. Cette information sensorielle est ainsi dirigée vers le cerveau du même côté de la moelle épinière que les racines nerveuses.

Les faisceaux descendants conduisent les influx moteurs du cerveau vers les différents muscles du corps pour en contrôler les mouvements et le tonus. Ces faisceaux ne croisent pas. De ce fait, un tractus situé sur la gauche de la moelle épinière contrôle une fonction motrice située sur la gauche du corps. Ce tractus moteur croise en revanche dans le tronc cérébral, si bien que la partie droite du cerveau commande la partie gauche du corps.

Des nerfs spinaux (ou rachidiens), toujours par paires, sortent de la moelle épinière à chaque étage vertébral (figure 10-6). Il y a 31 paires de nerfs spinaux, chacun portant le nom de la vertèbre au niveau de laquelle il naît. Chaque nerf a deux racines, de chaque côté.

Figure 10-6 Système nerveux central et système nerveux périphérique.

La racine dorsale conduit les influx sensitifs, alors que la racine ventrale conduit les influx moteurs. Les différents stimuli nerveux sont transmis des différentes parties du corps au cerveau à travers la moelle épinière et les nerfs spinaux. Ces nerfs sortent des vertèbres par un orifice sur le bord inférieur de la vertèbre, en arrière du corps ; c’est le foramen intervertébral (ou trou de conjugaison). Entre chaque vertèbre se trouve un disque cartilagineux qui fait office d’amortisseur (figure 10-7).

Figure 10-7 Le cartilage entre chaque corps vertébral est appelé disque intervertébral. Ces disques opèrent en tant qu’absorbeurs de chocs. S’ils sont endommagés, le cartilage peut s’introduire dans le canal rachidien, comprimer la moelle ou les nerfs passant au travers du foramen intervertébral.

Les niveaux sensitifs de ces nerfs sont représentés par les dermatomes. Un dermatome est une surface du corps dont une racine nerveuse est responsable ; cela permet en fait de cartographier le corps et de relier chaque surface à une racine ou à un niveau spinal (figure 10-8). Les dermatomes aident à évaluer le niveau d’une atteinte de la moelle épinière en fonction du déficit constaté. En préhospitalier, deux repères sont importants à retenir : le mamelon ou T4, et l’ombilic ou T10.

Figure 10-8 Une carte des dermatomes nous montre la relation entre les zones de sensation de la peau et les nerfs rachidiens correspondant à ces zones de sensation. La perte de sensation dans une de ces zones peut indiquer une lésion du nerf au niveau rachidien.

Une fonction respiratoire efficace nécessite à la fois une expansion pulmonaire et une contraction diaphragmatique. Le diaphragme est innervé par le nerf phrénique qui a ses racines de C2 à C5. Si la moelle épinière au-dessus de C2 ou si le nerf phrénique sont coupés, ou si l’influx nerveux est interrompu, il y a perte de la ventilation spontanée et nécessité de ventilation en pressions positives.

Lésions osseuses

Différents types d’atteintes osseuses peuvent se voir :

Toutes ces atteintes peuvent entraîner des lésions immédiates et irréversibles de la moelle épinière par section, par compression ou par distension. Cependant, dans certains cas, les atteintes osseuses créent une instabilité de la colonne mettant à risque la moelle épinière (fractures dites instables), sans lésion immédiate de cette dernière. De plus, un patient porteur d’une lésion du rachis cervical a 10 % de risque d’avoir une autre lésion sur le reste du rachis. Il faut donc immobiliser et protéger tout le rachis d’un patient chez qui l’on suspecte une lésion de la colonne vertébrale.

L’absence de signe de déficit neurologique n’élimine pas la présence d’une fracture ou d’une lésion instable de la colonne. La normalité de la réponse motrice ou de la sensibilité signifie seulement que la moelle épinière est, pour l’instant, intacte, et en aucun cas que les structures osseuses ou ligamentaires le sont. Un pourcentage non négligeable de patients porteurs de lésions instables du rachis ne présente aucun déficit neurologique. Une évaluation complète est requise.

Mécanismes spécifiques impliqués lors de lésions de la moelle épinière

La compression axiale peut survenir dans différentes situations. La plus fréquente est lorsque la colonne est comprimée quand la tête heurte un objet et que le poids du reste du corps, qui est toujours en mouvement, s’écrase sur le rachis cervical (par exemple, quand un passager non ceinturé percute le pare-brise ou quand un nageur plonge dans des eaux peu profondes). Cette compression avec surcharge axiale peut aussi se produire quand un patient tombe d’une grande hauteur en position verticale, debout. La colonne lombaire est alors comprimée par le poids du thorax et de la tête contre le sacrum. Près de 20 % des chutes de plus de 5 mètres sont associés à des fractures de la colonne lombaire. Lors de tels transferts d’énergie cinétique élevée, la colonne a tendance à exagérer ses courbures normales, et c’est à ces niveaux que les fractures et les compressions surviennent. La colonne a une forme de S, si bien que les forces traumatiques qui lui sont appliquées ont tendance à rompre cet aspect de S. Il se produit une compression de la portion concave et une ouverture de la portion convexe de la colonne.

L’hyperflexion, l’hyperextension et la rotation excessives peuvent entraîner des lésions osseuses et des déchirures musculaires ou ligamentaires, pouvant être responsables de lésions de la moelle épinière.

La flexion latérale soudaine ou forcée est responsable de lésions de la moelle épinière pour des amplitudes de mouvements moins importantes que lors des phénomènes de flexion-extension. Lors d’un impact latéral, le torse et la colonne thoracique sont soumis à un déplacement latéral. La tête tend à rester immobile jusqu’à ce que le rachis cervical la tracte, mettant sous tension les points d’attache du rachis au crâne. Le centre de gravité de la tête est situé au-dessus et en avant des points de fixation rachis–crâne ; de ce fait, la tête a tendance à partir sur le côté. Ces mouvements sont souvent responsables de lésions osseuses ou de luxations.

L’élongation du rachis se produit lorsqu’une partie de la colonne est fixe et que le reste de la colonne subit un déplacement longitudinal. Cette traction forcée sur le rachis peut facilement entraîner des distensions et des déchirures de la moelle épinière. Ce phénomène est fréquent chez les enfants et lors des pendaisons.

Même si un de ces types de mouvements violents peut être une des principales causes de lésion du rachis chez un patient, un ou plusieurs autres mécanismes peuvent être impliqués.

Lésions de la moelle épinière

Les atteintes primaires se produisent au moment de l’impact et peuvent être des compressions de la moelle épinière, des lésions directes (généralement par des fragments osseux tranchants ou instables) et/ou des interruptions de la vascularisation de la moelle épinière. Les lésions secondaires surviennent à distance du traumatisme et peuvent être dues à un œdème, une ischémie, ou au déplacement d’une lésion osseuse [7].

Les commotions de la moelle épinière sont des interruptions transitoires des fonctions de celle-ci en aval d’une lésion. Les contusions sont des hématomes ou des saignements dans les tissus de la moelle épinière pouvant produire des pertes transitoires de la fonction spinale (« choc » spinal). Le choc spinal est un phénomène neurologique qui survient après une période imprévisible, postérieure à la lésion médullaire, résultant de la perte des fonctions sensitives et motrices, de la paralysie et également de la perte des réflexes en dessous du niveau de la blessure. Les contusions de la moelle sont souvent causées par la pénétration ou le mouvement d’un fragment osseux. La gravité d’une contusion est fonction de la quantité de saignement au sein des tissus. Une atteinte de la vascularisation de la moelle épinière peut conduire à une ischémie. Une compression médullaire peut être secondaire à un œdème, mais aussi à une rupture traumatique du disque et à des fragments osseux. Elle peut avoir pour conséquence une ischémie, et nécessiter une décompression en urgence. Les lacérations médullaires surviennent quand du tissu médullaire est tordu ou rompu. Les déficits neurologiques peuvent être réversibles si la moelle épinière n’a subi qu’une lésion modérée ; cependant, le déficit est permanent si tous les tractus spinaux ont été rompus.

Les sections de moelle épinière entraînent généralement des lésions irréversibles. Elles peuvent être complètes ou incomplètes. Dans les sections complètes, tous les tractus sont interrompus et il y a perte de l’ensemble des fonctions médullaires en aval de la lésion. Du fait de l’œdème évolutif, il faut parfois attendre 24 heures avant de connaître l’étendue définitive du déficit. On est, la plupart du temps, face à un tableau de paraplégie ou de tétraplégie. Lors de sections incomplètes de la moelle épinière, il n’y a perte que de certaines fonctions médullaires. Les types de sections incomplètes de la moelle épinière sont les suivants :

Figure 10-9 Syndrome médullaire antérieur.

Figure 10-10 Syndrome médullaire central.

Figure 10-11 Syndrome médullaire de Brown-Séquard.

Le choc neurogénique secondaire à une lésion de la moelle épinière représente un élément significatif supplémentaire. Lorsque la moelle est interrompue, le mécanisme sympathique de compensation ne peut pas maintenir le contrôle des muscles dans les parois des vaisseaux sanguins en dessous du point d’interruption. Ces artères et artérioles se dilatent, élargissent la taille du lit vasculaire et produisent une hypovolémie relative et une perte partielle des résistances vasculaires systémiques (RVS). La pression artérielle diminue donc. Cependant, la peau reste chaude et sèche. Contrairement à la tachycardie associée habituellement à l’état de choc hypovolémique, ce type de lésion est associé à une fréquence cardiaque normale ou à une légère bradycardie. Bien que le patient puisse être hypotendu, souvent le « choc » neurogénique ne cause pas de diminution de la distribution d’oxygène aux tissus périphériques (voir chapitre 8). Les lésions hautes de la moelle (C5 ou au-dessus) ont plus de chances de nécessiter une intervention cardiovasculaire telle que vasopresseurs ou pacemaker [9]. Une récente déclaration de consensus recommande une correction rapide de l’hypotension (PAS < 90 mmHg) à l’installation de la lésion aiguë de la moelle épinière. La pression sanguine de patients avec une suspicion de lésion de la moelle épinière devrait idéalement être maintenue à un niveau normal (PAM 85–90 mmHg) [10].

Examen neurologique

En préhospitalier, un rapide examen neurologique est réalisé afin d’identifier les déficits évidents en rapport avec une lésion médullaire. Le patient est invité à bouger ses bras, ses mains et ses jambes, et toute incapacité est notée. Puis, la présence ou l’absence de sensibilités sont vérifiées, en commençant par les épaules et en allant jusqu’aux pieds.

Un examen neurologique complet est à proscrire dans un contexte préhospitalier, celui-ci ne fournissant aucune information complémentaire nécessaire aux soins préhospitaliers ; il fait perdre un temps précieux sur les lieux et retarde le transport.

Un examen neurologique doit être répété systématiquement une fois le patient immobilisé, à chaque mobilisation, puis à l’arrivée au centre hospitalier destinataire. Cela permettra d’identifier toute modification de l’état du patient, pouvant survenir à l’issue de l’évaluation initiale.

Importance du mécanisme lésionnel dans l’évaluation d’une lésion médullaire

Classiquement, il était considéré qu’une immobilisation du rachis n’était indiquée qu’en cas de traumatismes secondaires à un accident en mouvement. Cela a causé bien des erreurs dans les démarches de recherche de lésions rachidiennes. Cependant, la décision de mettre en place des mesures de protection du rachis repose également sur la recherche de déficit sensitif ou moteur, sur la présence de douleur, et sur la fiabilité du patient quant à l’expression de ses plaintes. De plus, une douleur du rachis peut être totalement masquée par une douleur plus importante (fracture de la diaphyse fémorale par exemple) [9]. L’absorption d’alcool ou de produits stupéfiants peut aussi altérer la perception du patient.

En préhospitalier, le but premier est de reconnaître les situations où s’impose une immobilisation du rachis, plutôt que d’essayer d’éliminer cliniquement la présence d’une atteinte de la colonne [11–18]. Comme de nombreux patients n’ont pas de lésion médullaire, une approche plus sélective pour la réalisation d’une immobilisation spinale est appropriée, en particulier parce que l’immobilisation spinale a des effets indésirables qui ont été repérés chez des volontaires sains, dont une augmentation des efforts respiratoires, une ischémie cutanée et une douleur [18]. Les intervenants préhospitaliers devraient suivre les indications appropriées pour la réalisation d’une immobilisation spinale.

Si, après un examen soigneux et complet, il n’y a pas d’indications, une immobilisation peut être inutile. Le point principal en ce qui concerne les soins du rachis est le même que pour tous les soins traumatologiques : une évaluation poussée, avec un traitement adéquat et administré à temps.

Indications d’immobilisation du rachis

Le mécanisme de l’accident est un bon indicateur pour déterminer s’il faut immobiliser le rachis (figure 10-12). Les points clés sont d’utiliser son bon sens et, en cas de doute, d’immobiliser.

Figure 10-12 Indications d’immobilisation du rachis.

Les victimes de traumatismes pénétrants, par exemple par armes à feu ou par armes blanches, quand ils présentent des signes déficitaires (engourdissements, picotements, déficits moteurs ou sensoriels), ou bien des troubles de la conscience, doivent être considérés comme porteurs de lésions du rachis ou de la moelle épinière. S’il n’y a pas de signes neurologiques évocateurs, l’immobilisation n’est pas nécessaire.

Dans le cas des traumatismes fermés, les situations suivantes imposent une immobilisation rachidienne.

1. Diminution du niveau de conscience (score de Glasgow < 15). Cela inclut :

une lésion crânienne traumatique ;

une altération de l’état de conscience autre qu’une lésion crânienne traumatique. Par exemple, un patient avec des troubles psychiatriques, ayant une maladie d’Alzheimer, ou sous l’influence de toxiques peut avoir une perception de la douleur altérée ;

une réaction au stress aiguë peut masquer la douleur.

2. Douleur ou sensibilité rachidiennes. Elles comprennent les douleurs spontanées à la mobilisation, les points douloureux exquis, les déformations ou une défense en regard de la colonne.

3. Déficit neurologique ou plainte. Cela inclut les paralysies complètes ou partielles, les parésies (faiblesses), les anesthésies ou les hypo-esthésies, les paresthésies et le choc spinal. Chez l’homme, le priapisme peut être un signe de lésion médullaire.

4. Déformation évidente du rachis. Il s’agit de toute déformation notée lors de l’examen clinique du patient.

Cependant, l’absence de ces signes n’élimine pas la possibilité d’une lésion osseuse rachidienne (encadré 10-1).

Encadré 10-1 Signes et symptômes de traumatismes du rachis

Douleur au cou ou au dos

Douleur à la mobilisation du cou ou du dos

Douleur à la palpation du cou ou de la ligne médiane du dos

Déformation de la colonne vertébrale

Contraction ou tétanisation des muscles du cou ou du dos

Paralysie, parésies, engourdissement ou picotements dans les jambes ou les bras à tout moment après l’accident

Signes et symptômes de choc neurogénique

Priapisme (chez l’homme)

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