Flexion et extension

L’association de la flexion et de l’extension du rachis dorsal permet d’obtenir en moyenne un mouvement d’environ 6 degrés par segments, avec une flexion plus importante dans le sens longitudinal (céphalo-caudal). Le mouvement permis est d’en moyenne 4 degrés au niveau du rachis dorsal supérieur, 6 degrés au niveau de la partie moyenne du rachis dorsal et 12 degrés au niveau des deux segments dorsaux inférieurs.

L’extension est plus limitée que la flexion du fait de la butée des apophyses articulaires et des apophyses épineuses les unes sur les autres.

La flexion et l’extension du rachis dorsal sont associées à une rotation dans le plan sagittal et à une légère translation dans le plan sagittal. Le degré de translation combiné est minime et uniforme le long du rachis dorsal. Pendant la flexion, les facettes articulaires se désimbriquent tandis que l’espace intervertébral s’ouvre en arrière. Pendant l’extension les facettes articulaires s’imbriquent et l’espace intervertébral se ferme en arrière.

Chacun de ces mouvements s’effectue plus ou moins sur 5 degrés à chaque niveau. Kapandji [5] admet un total de 45 degrés pour la flexion et 25 degrés pour l’extension ; mais il attire l’attention sur les importantes variations en fonction de l’âge et des individus. Gone et al. admettent un total de 6 degrés pour T10-11, 9 degrés pour T11-12 et 10 degrés pour T12-L1 (figure 2.1).

Fig. 2.1 Amplitudes globales des mouvements du tronc selon Castaing.

Selon Kapandji [5], le mouvement d’extension entre deux vertèbres dorsales s’accompagne d’une bascule vers l’arrière du corps de la vertèbre sus-jacente [1]. Simultanément, le disque intervertébral se pince en arrière et s’ouvre en avant, le nucleus pulposus se déplace vers l’avant (figure 2.2).

Fig. 2.2 Glissement antérieur vertébral accompagnant une extension.

La limitation du mouvement d’extension est due à l’imbrication des apophyses articulaires et au fait que les apophyses épineuses entrent en contact. Il se produit également une mise en tension du ligament longitudinal antérieur.

Le mouvement de flexion entre deux vertèbres dorsales s’accompagne d’une ouverture de l’espace intervertébral postérieur et d’un déplacement du nucleus pulposus vers l’arrière.

Les facettes articulaires [8] se déplacent vers le haut et les apophyses articulaires inférieures de la vertèbre supérieure ont tendance à déborder vers le haut les apophyses supérieures de la vertèbre inférieure (figure 2.3).

Fig. 2.3 Mouvement des facettes articulaires en flexion selon Castaing.

Le mouvement de flexion est limité par la mise en tension du ligament interépineux, des ligaments jaunes et de la capsule des facettes articulaires, ainsi que du ligament longitudinal postérieur.

La flexion-extension du rachis cervical concerne T1 uniquement à la fin du mouvement : C7 glisse vers l’avant ou vers l’arrière sur T1 : T1-T2 sert de point fixe, de point pivot.

La faible mobilité de T1-T211 est indispensable car sa perte entraîne la sursollicitation des disques C7-T1 et C6-C7, s’accompagnant de risques de hernies discales (NCB, névralgie cervico-brachiale).

Du fait de la légère mobilité de C7-T1-T2 et de la puissance des muscles postérieurs de la nuque, l’hypermobilité de C5-C6 est fréquente.

Latéroflexion

La latéroflexion s’effectue en moyenne de chaque côté sur 6 degrés environ ; la latéroflexion des deux segments inférieurs est d’en moyenne 7 à 9 degrés. Cette latéroflexion est couplée à une rotation axiale le long du rachis dorsal, particulièrement évidente au niveau du segment dorsal supérieur où les modèles de mouvement reprennent ceux du rachis cervical.

Le mouvement d’inclinaison de deux vertèbres dorsales s’accompagne d’un glissement des facettes articulaires : du côté de la convexité, les facettes glissent et se désimbriquent comme lors de flexion ; du côté de la concavité, les facettes glissent et s’imbriquent comme lors d’extension (figure 2.4).

Fig. 2.4 Mouvement des facettes articulaires lors de latéroflexion selon Castaing.

Le contact entre les apophyses articulaires du côté de la concavité et la tension des ligaments jaunes et intertransversaires du côté de la convexité limitent le mouvement d’inclinaison.

Le couplage [9] de la latéroflexion et de la rotation est tel que ces mouvements se produisent du même côté (c’est-à-dire rotation du corps vertébral du côté de la concavité et déviation des apophyses épineuses du côté de la convexité).

Dans les parties moyenne et basse du rachis dorsal, ce couplage est moins net et peut se produire dans n’importe quelle direction.

On présume néanmoins que les segments thoraciques inférieurs ont tendance à suivre le modèle de couplage du rachis lombaire. Ce modèle lombaire est à l’opposé de celui des segments thoraciques supérieurs et cervicaux, et associe la latéroflexion à une rotation axiale en direction opposée.

Lors de la latéroflexion, le disque intervertébral et les facettes articulaires se rapprochent du côté de l’inclinaison et se séparent du côté opposé. Au niveau du rachis dorsal supérieur, les facettes articulaires inférieures glissent également vers l’intérieur par rapport aux facettes articulaires supérieures du côté de l’inclinaison et vers l’extérieur du côté opposé à la latéroflexion. Cela est lié à l’importante rotation axiale couplée à la latéroflexion au niveau du rachis dorsal supérieur.

La latéroflexion est de 3 à 5 degrés par vertèbre. Lorsque la latéroflexion devient assez importante, elle provoque une rotation dans la même direction (Rouvière, Lovett). Gonon et al. ont montré que la latéroflexion était plus importante au niveau du rachis dorsal inférieur avec 6 degrés pour T10-11, 10 degrés pour T11-12 et 8 degrés pour T12-L1.

Selon Kapanji [5], elle atteint 20 degrés au total de chaque côté.

Pendant la latéroflexion cervicale, T1 et C7 suivent le mouvement : T1 glisse latéralement du côté opposé, vers la convexité.

Rotation

Le mouvement de rotation pourrait être très ample s’il n’y avait pas de gril costal.

À ce niveau aussi, le mouvement de rotation est lié au mouvement de latéroflexion. De ce fait, il est facilité dans le segment inférieur du rachis dorsal où il n’existe que des fausses côtes.

La rotation est facilitée car les articulations zygapophysaires dorsales et le corps vertébral se superposent en cercles concentriques.

Lorsque le thorax est souple, comme chez les individus jeunes, la rotation du rachis dorsal est très ample. Elle diminue avec l’âge au fur et à mesure que le thorax perd son élasticité.

Selon Panjabi [13], la rotation axiale de la partie supérieure du rachis dorsal atteint en moyenne 8 à 9 degrés. Ce mouvement de rotation diminue légèrement au niveau de la partie moyenne du rachis dorsal puis diminue encore jusqu’à atteindre 2 degrés au niveau des deux ou trois segments thoraciques inférieurs. Cette diminution marquée des mouvements de rotation dans les segments les plus bas reflète le changement graduel du plan des facettes articulaires qui passe de frontal à sagittal.

Les mouvements de rotation du rachis dorsal sont également couplés à la latéroflexion. Dans la région supérieure du rachis dorsal, la rotation est couplée à la latéroflexion homolatérale. Cela entraîne un glissement vers l’intérieur et vers le bas de la facette articulaire inférieure par rapport à la facette supérieure du côté de la rotation du tronc et un glissement vers l’extérieur et vers le haut de la facette inférieure du côté opposé à la rotation du tronc. Ce couplage n’est pas aussi marqué dans les segments inférieurs du rachis dorsal car l’orientation des facettes articulaires dans la partie inférieure du rachis thoracique est plus sagittale.

Sur un cadavre, Raou [9] a mesuré une amplitude de 3 à 5 degrés de chaque côté pour chaque vertèbre thoracique, la zone T8-T9 (sans côtes) étant la plus mobile. Kapandji [5], citant les travaux de Gregersen et Lucas, admet une rotation totale de 35 degrés de chaque côté.

La rotation est minimale au niveau de C7-T1, mais elle est indispensable :

Latéroflexion du rachis dorsal

Durant la latéroflexion du rachis dorsal, du côté de la convexité rachidienne, les côtes s’élèvent, les espaces intercostaux s’ouvrent, le thorax se dilate latéralement dans la convexité formée. Dans la concavité se produisent les phénomènes inverses.

Fig. 2.5 Limitation du mouvement d’extension selon Kapandji [5].

1. Imbrication des facettes articulaires.

2. Contact interépineux.

3. Mise sous tension du ligament vertébral commun antérieur.

Fig. 2.6 Limitation du mouvement de flexion selon Kapandji [5].

1. Mise sous tension du ligament interépineux.

2. Mise sous tension des capsules articulaires par la désimbrication des facettes articulaires.

3. Mise sous tension du ligament longitudinal postérieur.

Fig. 2.7 Mouvement d’inflexion latérale selon Kapandji [5].

1. Élévation du thorax.

2. Abaissement du thorax.

3. Élargissement des espaces intercostaux du côté convexe.

4. Fermeture des espaces intercostaux du côté concave.

5. Dilatation du thorax.

6. Rétraction du thorax.

7. Ouverture de l’angle chondrocostal de la 12^e côte.

8. Fermeture de l’angle chondrocostal de la 12^e côte.

Pendant le mouvement de flexion du rachis dorsal, il se produit une ouverture de l’angle costo-rachidien, des angles sterno-costaux supérieur et inférieur et l’angle chondro-costal. Lors de l’extension, ces angles se ferment.

Rotation axiale du rachis dorsal [9]

Pendant la rotation, le glissement des facettes articulaires s’accompagne d’une rotation du corps vertébral et d’une torsion du disque intervertébral. Ce mouvement discal est trois plus important qu’au niveau lombaire.

La rotation entraîne la paire de côtes correspondante, mouvement costal par le sternum avec lequel les côtes s’articulent par l’intermédiaire des cartilages costaux.

La rotation vertébrale s’accompagne donc d’une déformation des côtes correspondantes permise par l’élasticité costale et des cartilages costaux.

Ces déformations, selon Kapandji [5], sont les suivantes :

Lors de la rotation du tronc, le sternum est soumis à des forces de cisaillement et tend à prendre une direction oblique de haut en bas pour suivre la rotation des corps vertébraux.

La résistance mécanique du thorax est donc le facteur principal de limitation des mouvements du rachis dorsal. L’amplitude des mouvements thoracique diminue avec l’âge.

Amplitude des mouvements

Les amplitudes de mouvements du rachis varient en fonction des auteurs. Selon Panjabi [13], l’amplitude moyenne des mouvements est de 4 degrés dans la partie supérieure de la colonne et de 6 degrés dans les segments moyens.

Dans la partie inférieure (T11-12 et T12-L1), l’amplitude des mouvements est de 12 degrés à chaque étage. Dans le plan frontal (latéroflexion), l’amplitude des mouvements est de 6 degrés au niveau de la colonne thoracique supérieure, et de 8 à 9 degrés dans les deux étages les plus inférieurs. Dans le plan horizontal (rotation axiale), l’amplitude des mouvements est de 8 à 9 degrés dans la moitié supérieure de la colonne dorsale et de 2 degrés pour chacun des trois étages les plus bas.

Dans ce cas, les valeurs de la rotation axiale coïncident quelque peu avec les résultats de Gregersen et de Lucas qui ont étudié la rotation du rachis dorsal de sept étudiants en médecine en insérant des clous de Steinmann dans les apophyses épineuses. Ils ont observé en moyenne 6 degrés de dérotation à chaque étage et, lorsque les sujets marchaient, la rotation maximale était observée dans la portion moyenne du rachis dorsal (tableau 2.1).

Tableau 2-1 Limites et valeurs représentatives des amplitudes de rotation de la colonne thoracique selon Panjabi et White [13].

Modèles de mouvements

Le modèle du mouvement du rachis dorsal dans le plan sagittal est similaire à celui du rachis cervical. Pour décrire les modèles de mouvement du rachis cervical, l’angle du sommet a été utilisé pour étudier les différents points qui forment un arc lorsqu’une vertèbre se déplace dans un plan. Ceci permet d’évaluer le mouvement de la colonne thoracique dans les plans frontal et sagittal, en utilisant la courbure moyenne (la réciproque du rayon de l’arc).

Lors du mouvement sagittal (flexion-extension), la courbure moyenne est faible, indiquant un arc presque plat, et il n’y a aucun patron de variation dans le sens céphalo-caudal. Dans le plan frontal néanmoins, la courbure moyenne de l’arc est plus grande, plus plane que celle des arcs du plan sagittal et il existe également une variation dans le sens céphalo-caudal. L’arc a tendance à être de plus en plus grand entre T1 et T12.

Caractéristiques du couplage

Il existe de nombreux modèles de couplage différents, dont beaucoup ont un intérêt clinique. Le couplage entre la latéroflexion et la rotation axiale est très important au niveau du rachis cervical et du rachis dorsal. La signification du couplage normal et du couplage anormal des mouvements au niveau du rachis dorsal est particulièrement importante du fait de leurs répercussions sur l’apparition des déformations du rachis à l’âge scolaire.

Ce couplage a entraîné des controverses considérables dans la littérature : non seulement ses particularités peuvent prêter à discussion mais son existence même est parfois mise en doute. Ces désaccords tiennent à la complexité du mouvement analysé.

Au niveau du rachis dorsal, le type de couplage est essentiellement le même que celui du rachis cervical. La latéroflexion est couplée à la rotation axiale de telle sorte que les apophyses épineuses se déplacent vers le côté convexe de la latéroflexion.

La variation céphalo-caudale de ce type de couplage le long du rachis dorsal est d’un intérêt considérable.

Dans la partie supérieure du rachis dorsal, le couplage de ces mouvements est très important, mais toutefois moindre que dans le rachis cervical.

Dans la partie moyenne du rachis dorsal, ce couplage n’est pas nettement visible. Dans certains cas, cependant, dans cette partie moyenne, la rotation des apophyses épineuses s’effectue en direction de la concavité de la latéroflexion.

Enfin, dans la partie inférieure du rachis dorsal, le couplage n’est pas aussi important que dans la partie supérieure.

Ce couplage entre la rotation axiale et la latéroflexion a suscité relativement plus d’intérêt que les autres types de couplage, certainement du fait de son importance dans l’étiologie, l’évaluation et le traitement de la scoliose. Ce couplage est également important dans les mécanismes lésionnels du rachis cervical.

Des couplages anormaux ont été observés et analysés en présence d’une éventuelle instabilité. Des modifications des types de couplage ont également été observées au niveau des vertèbres jouxtant des fusions rachidiennes. Enfin, ce couplage particulier peut avoir de l’importance dans la biomécanique fondamentale des diverses régions du rachis.

Axe instantané de rotation

De nombreux débats ont été suscités par les défauts des descriptions actuelles de la localisation de l’axe instantané de rotation.

Une étude récente a permis d’obtenir les centres de rotation des mouvements s’effectuant dans le plan sagittal. Elle a utilisé pour cela les unités vertébrales fonctionnelles de cadavres frais qui couvraient tous les étages du rachis dorsal. L’usage de quatre charges différentes produisant des mouvements de flexion/extension a permis d’obtenir les centres de rotation dans 84 localisations. Lorsque la force de cisaillement (qui produit la flexion) a été appliquée en avant au niveau du centre géométrique de la vertèbre, l’axe a été situé dans la plaque cartilagineuse de l’extrémité inférieure de la vertèbre sous-jacente. Il s’est encore plus déplacé lorsque la force de cisaillement a été appliquée plus en arrière (pour produire l’extension). En réalisant les mêmes mouvements dans des moments de flexion et d’extension purs, respectivement, l’axe se déplace vers la partie supérieure. Pendant ces moments de flexion et d’extension, l’axe se situe dans la plaque cartilagineuse de l’extrémité supérieure de la vertèbre inférieure de l’unité fonctionnelle vertébrale (figure 2.8).

Fig. 2.8 Les modèles de couplage des mouvements du rachis selon White et Panjabi. Ce schéma résume le couplage de l’inflexion latérale à la rotation axiale et représente les nouvelles subdivisions biomécaniques du rachis. Le véritable couplage s’effectue entre la rotation sur l’axe z et la rotation sur l’axe y. On peut également l’imaginer par la direction du mouvement des apophyses épineuses pendant l’inflexion latérale gauche. Le même type de couplage a été observé au niveau des segments moyen et inférieur du rachis cervical, ainsi qu’au niveau du segment supérieur du rachis dorsal. Au niveau des segments moyen et bas du rachis dorsal, la rotation axiale qui est couplée à l’inflexion latérale, peut s’effectuer dans n’importe quelle direction, c’est-à-dire qu’elle peut se trouver sur l’axe y de rotation. La direction de cette rotation axiale peut varier semble-t-il entre diverses pièces anatomiques. Au niveau du rachis lombaire, il se produit une rotation sur l’axe y associée à une rotation sur l’axe z. C’est-à-dire que les apophyses épineuses se déplacent vers la gauche lors d’inflexion latérale gauche. Ce même type de couplage existe également au niveau de l’unité vertébrale segmentaire lombosacrée.

Axe hélicoïdal du mouvement

Bien que le concept de l’existence d’un axe hélicoïdal de mouvement au niveau du rachis dorsal ait été introduit, aucune étude n’a été réalisée pour déterminer sa localisation précise et son orientation permettant de démontrer ce mouvement vertébral.

Fonctions des éléments anatomiques

L’étude cinématique du rachis dorsal a permis d’étudier les fonctions des divers éléments anatomiques. Pour connaître l’effet de l’ablation de tous les éléments postérieurs sur la mécanique du rachis dorsal, divers paramètres ont été étudiés en mobilisant des segments individuels.

Lorsque des mouvements d’extension étaient simulés, l’ablation des éléments postérieurs entraînait une augmentation statistiquement significative de l’extension. En effet, les articulations intervertébrales et les apophyses épineuses limitent l’importance de l’extension qui se produit dans cette région. Cette observation conforte également le fait que ces structures soient décrites comme des éléments porteurs.

L’ablation des éléments postérieurs a également entraîné une augmentation de la rotation dans le plan horizontal (axe y de rotation). Ces modifications biomécaniques étaient statistiquement significatives. Du fait de l’alignement spatial des facettes articulaires, il ne semble pas qu’il puisse se produire une compression osseuse pouvant empêcher la rotation axiale.

Les ligaments postérieurs, et en particulier les ligaments jaunes, ainsi que les capsules des facettes articulaires, sont probablement les principales structures qui résistent au mouvement axial. Cette résistance résulte du développement d’une tension dans les structures rachidiennes. Après l’ablation des éléments postérieurs, le mouvement n’est plus restreint que par l’anneau fibreux et les muscles.

L’effet de l’ablation des éléments postérieurs sur les axes instantanés de rotation a été étudié dans les trois plans traditionnels des mouvements. Seul un léger déplacement des points a été observé. Cette observation a un intérêt théorique du fait de la signification de l’alignement spatial des facettes articulaires par rapport aux modèles de mouvements. Si l’ablation de ces articulations n’affecte pas les axes de rotation, on peut se demander le rôle des facettes articulaires dans les mécanismes du rachis. À l’heure actuelle, la réponse à cette question nécessite de poursuivre les études.

Kinésiologie des mouvements de flexion et d’extension

Lors des mouvements de flexion/extension du rachis, l’activité musculaire varie selon que ces mouvements sont actifs, contrariés ou facilités par la pesanteur, ou enfin passifs.

En partant de la position debout ou assise, la flexion du rachis est facilitée par la pesanteur et nécessite surtout des contractions isotoniques excentriques des muscles extenseurs.

En partant de la position couchée sur le dos, la flexion du rachis nécessite des contractions isotoniques concentriques importantes des grands fléchisseurs du tronc.

Le mouvement passif lent s’accompagne d’une activité musculaire minime, mais le mouvement passif rapide peut engendrer un réflexe myotatique et augmenter le tonus musculaire.

Muscles rotateurs et fonction d’extenseurs du tronc

Les muscles rotateurs ne sont pas situés dans une position qui permette de produire une rotation vertébrale pure selon un axe horizontal. Tout comme pour les autres muscles du groupe transverso-spinal, que sont le transversaire épineux (multifidus) et le semi-épineux du thorax, leur contraction s’accompagne d’une forte composante verticale, qui fait d’eux des extenseurs au même titre que des rotateurs. Pour que les muscles du groupe transverso-spinal (rotateurs, transversaire épineux) puissent produire la rotation axiale d’une vertèbre prise individuellement, leur action d’extension doit être contrôlée par la contraction concomitante des muscles fléchisseurs.

Les muscles obliques de l’abdomen sont des muscles rotateurs primitifs des vertèbres lombaires même lorsqu’ils ne s’insèrent pas dessus.

Le muscle transverse de l’abdomen, un stabilisateur lombaire, peut exercer un contrôle segmentaire sur les vertèbres lombaires prises individuellement.

En plus d’être des rotateurs, les muscles obliques de l’abdomen sont d’importants fléchisseurs des vertèbres lombaires.

Les muscles du groupe transverso-spinal situés dans la région lombaire, et en particulier le muscle transversaire épineux (ou multifidus), peuvent se contracter, ce qui annule la flexion et permet une rotation axiale pure du segment lombaire.

Les muscles rotateurs, comme le transversaire épineux et le semi-épineux thoracique, peuvent jouer un rôle similaire, régulant de manière spécifique les vertèbres dorsales pendant que des forces de rotation de plus grande portée agissent sur la vertèbre.

Lorsqu’il se produit une rotation axiale sans extension, les rotateurs spécifiques et le transversaire épineux doivent être contrecarrés par l’action des muscles fléchisseurs, probablement le grand droit de l’abdomen, mais surtout par la stabilisation segmentaire engendrée par les segments du muscle transverse de l’abdomen.

Il existe onze paires de muscles rotateurs au niveau du rachis dorsal. D’autres muscles comme le transversaire épineux ont clairement pour mission de faire tourner les vertèbres individuellement, l’une sur l’autre, dans les régions cervicales et lombaires.

Bogduk et Twomey [3] ont suggéré de décrire les muscles sacro-spinaux de haut en bas et non pas de bas en haut comme dans la convention anatomique, afin de mieux comprendre la biomécanique intersegmentaire, en considérant leur type d’innervation. Par exemple, tous les faisceaux du muscle transversaire épineux, qui partent de l’apophyse épineuse d’une vertèbre donnée, sont innervés par le rameau intermédiaire de la branche dorsale naissant sous cette vertèbre. Ainsi, les muscles qui agissent au niveau d’un étage vertébral spécifique sont innervés par le nerf de cet étage. Bien qu’ils s’insèrent sur plusieurs articulations (polyarticulaires), les muscles transversaires épineux occupent une position adaptée pour mobiliser un à un les étages vertébraux. Ils agissent principalement pour stabiliser de manière segmentaire le rachis lombaire.

La flexion de l’ensemble de la région thoracique s’effectue par l’intermédiaire de l’action des muscles antérieurs du tronc, principalement les muscles abdominaux, pectoraux et intercostaux.

La flexion est également augmentée par l’inspiration mis à part au niveau de trois étages thoraciques (T1, T2 et T12), qui ne possèdent aucun muscle fléchisseur prévertébral contenant des fibres mono-articulaires capables de fléchir individuellement ces étages vertébraux.

Pour comprendre la flexion segmentaire, il est important de remarquer que, pour tous les fléchisseurs spinaux, il existe des muscles antagonistes extenseurs mono-articulaires (courts) et polyarticulaires (longs). Tout comme les fléchisseurs mono-articulaires, il existe des extenseurs mono-articulaires dans tous les segments vertébraux, et ce sont principalement les muscles rotateurs et transversaires épineux.

Au niveau de cette région, il est clair que la flexion active d’une unité vertébrale segmentaire ne résulte pas de la contraction des muscles mono-articulaires. Elle est probablement le résultat de l’action des extenseurs mono-articulaires antagonistes qui contrôlent de manière proprioceptive le mouvement. Ces muscles extenseurs courts résistent aux actions des fléchisseurs polyarticulaires et les contrôlent, et peuvent avoir un effet cinétique net plus spécifique au niveau d’un segment individuel. Les muscles extenseurs longs font surtout partie des muscles sacro-spinaux. Au niveau de la région T3-T10, les muscles interépineux et intertransversaires sont remplacés par des ligaments.

Selon Mitchell, lors du traitement des dysfonctions en FRS, la flexion en tant que contre-résistance peut être un léger effort qui implique surtout les quelques fléchisseurs mono-articulaires du rachis dorsal, avec inhibition correspondante des extenseurs mono-articulaires, ou un effort plus important qui entraîne la contraction des muscles polyarticulaires plus étendus. Les contractions isométriques avec une légère force sont généralement utilisées pour le traitement des restrictions de mobilité segmentaires par les techniques d’énergie musculaire (figures 2.9 et 2.10).

Fig. 2.9 Unité vertébrale segmentaire T2-3 en flexion.

Fig. 2.10 Unité vertébrale segmentaire T2-3 en extension.

Biomécanique de la flexion-extension vertébrale segmentaire (mouvement sur l’axe x)

La flexion et l’extension de tous les segments thoraciques et lombaires sont semblables, avec de légères variations selon la rigidité. En flexion, les deux apophyses épineuses se séparent dans le plan sagittal. Lors des mouvements purs de flexion/extension, les apophyses transverses se déplacent parallèlement aux facettes articulaires inférieures de la vertèbre sus-jacente qui se déplace sur la vertèbre sous-jacente. Le disque intervertébral s’aplatit dans la partie antérieure et s’élargit dans la partie postérieure. Le corps de la vertèbre supérieure glisse légèrement vers l’avant. L’axe transverse instantané de ce mouvement dans le plan sagittal est variable mais se trouve quelque part au sein de la vertèbre inférieure [3].

Biomécanique de la rotation axiale vertébrale segmentaire (mouvements sur l’axe y)

En termes de mécanique segmentaire, la rotation peut se définir comme le mouvement qui fait tourner le corps vertébral autour d’un axe vertical.

La rotation peut se faire vers la gauche ou vers la droite. Il est important de se souvenir que par convention, les descriptions gauche/droite se basent sur la direction du mouvement de n’importe quel point de la surface antérieure du corps vertébral, en utilisant la vertèbre sous-jacente comme point de référence.

Segment T1-T2 : vertèbres reliées aux côtes et s’articulant avec le manubrium

La flexion et l’extension, la latéroflexion et la rotation présentent un couplage ipsilatéral. Du fait de la configuration en flexion antérieure de la cyphose dorsale, les deux premières vertèbres dorsales sont orientées en avant et en bas, inclinant l’axe y vers l’avant d’un angle de 30 à 45 degrés.

Le plan de leurs facettes reste constant avec l’inclinaison antérieure de son axe y de rotation. Quand, par exemple, T1 effectue une rotation et une latéroflexion vers la droite, ses facettes articulaires droites glissent vers le bas et l’arrière et ses facettes articulaires gauches glissent vers le haut et l’avant. L’angle d’inclinaison vers l’avant de la partie supérieure du rachis dorsal varie considérablement selon les individus. Si le sujet présente un rachis très droit, l’angle d’inclinaison vers l’avant à partir du plan coronal peut atteindre 20 à 30 degrés. En cas de cyphose extrême, le plan des facettes peut être presque horizontal.

Selon Lee [7], les segments T1-T2, C7-T1 et T1-T2 présentent le même type de couplage de mouvement que le rachis cervical moyen, lorsqu’on tourne la tête. La rotation est couplée à une latéroflexion ipsilatérale de la vertèbre supérieure.

Le couplage de la rotation avec la latéroflexion ipsilatérale des deux premières unités vertébrales segmentaires dorsales se produit quel que soit l’endroit où se situe l’articulation sur son axe x (flexion/extension) et que le mouvement débute sur l’axe y (rotation) ou sur l’axe z (latéroflexion). Comme pour le rachis cervical, la fonction de support du poids des facettes articulaires empêche la biomécanique intervertébrale en position neutre (car les facettes entrent en contact), à moins d’appliquer d’abord une distraction longitudinale passive (figure 2.11).

Fig. 2.11 Axes de mouvements.

x. flexion-extension.

z. latéroflexion.

y. rotation.

La fonction de support du poids est en partie due à la cyphose dorsale qui rapproche le plan des facettes articulaires C7-T1 de l’horizontale et place le plan des facettes articulaires T1-T2 proche de 45 degrés.

Déformations de la cage thoracique lors de la rotation de l’étage T1-T2

Quelle que soit l’importance de la rotation vers la droite de T1, la première côte droite est poussée vers l’arrière par la facette articulaire costo-vertébrale tout en étant tirée vers l’arrière par les ligaments costo-transversaires. La côte gauche, quant à elle, est poussée vers l’avant par l’apophyse transverse.

Les premiers cartilages costaux (entre la première côte et le manubrium) subissent une légère déformation élastique pour permettre aux côtes de se déplacer de la sorte. Contrairement aux autres cartilages costaux qui unissent les côtes au sternum par l’intermédiaire d’une diarthrose synoviale (au-dessus de la septième côte uniquement), la première côte est unie au manubrium par une articulation de type synchondrose et, de ce fait, la structure obtenue est plus stable. Lors de la rotation de T1, le manubrium lui-même peut effectuer une rotation de faible amplitude sur le corps du sternum.

Si les côtes restent dans cette position pendant une période anormalement longue (plusieurs mois ou plusieurs années), le cartilage costal se remodèle et entraîne une déformation importante sous-claviculaire unilatérale, avec une élévation de 4 x 5 cm au niveau de la partie antérieure du thorax qui persiste même après la normalisation de la biomécanique de l’étage T1-T2.

On a observé que ces déformations pouvaient disparaître en 2 à 4 ans si les patients reçoivent un traitement manipulatif ostéopathique (OMT) adapté et continu.

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