Synthèse Rachis PDF

MSQ1 – analyse biomécanique Biomécanique du rachis A. Généralités CV : Corps ventebra 1. Rappels anatomiques a) Vertèbres - Corps vertébral - Arc P...

MSQ1 – analyse biomécanique Biomécanique du rachis A. Généralités CV : Corps ventebra 1. Rappels anatomiques a) Vertèbres - Corps vertébral - Arc P Massifs processus articulaires Pédicules Lames - Processus transverses Structures portantes importantes : (poids s’appuie surtout sur) - Corps vertébral - Massifs processus articulaires (2) ⇨ Correspondance verticale de 3 colonnes Transmission de force = oriente la façon dont les travées osseuses sont construites dans la partie osseuse des vertèbres Travées osseuses = lignes de force : partie de l’os creusée, participent à la solidité et a pour fonction de renforcer la résistance à la compression. - Transmission de force verticale : travées verticales : suivent le sens des forces : CV/ CV dessous exemple le la tête : tronc , - Transmission de force entre les 3 colonnes CV inf / PAI (d et g) Processus Supererrearticulaire CV sup / PAS (d et g) ⇨ Double système en éventail Un exemple simple est quand tu te penches pour soulever un objet. Le poids de ton corps et de l'objet est transmis d'abord à la colonne centrale (les corps vertébraux), puis les processus articulaires à l'arrière Clinique : point faible antérieur stabilisent et répartissent la force pour éviter une surcharge d'une seule partie de la colonne. Coin antérieur du CV : moins de travées osseuses = partie la + fragile Fracture de tassement : chez les personnes avec une densité osseuse faible (personnes âgées) ⇨ Fracture cunéiforme : car partie Ant se fracture et s’affaisse - Vertèbres deviennent + cunéiformes la * la partie s'affaisse les untebres pruvient art plus plus formede , de en Rmq : il faut 600 kg de contrainte pour faire céder la partie Ant, contre 800 kg pour la partie Post fracture de tassement 1 MSQ1 – analyse biomécanique b) Disque intervertébral Nucléus pulposus = matière discale - Sous tension constante. Annulus fibrosus - Orientation des fibres : Fibres externes : verticales Fibres + internes : deviennent de + en + obliques, oblicité s’inverse à chaque couche. Alternance d’obliquité des fibres : permet au disque de résister à plusieurs mouvements - Fibres verticales : résistent Aux mvmts de flex/ext pour les fibres A-P autéro-post Aux mvmts d’incli L pour les fibres L atéral - Fibres centrales (+ obliques) : résistent aux mvmts de rotation 1 couche (obliquité dans un sens) est mise en tension par des mvmts de rotation dans un sens La couche après (obliquité dans l’autre sens) par des mvmts de rotation inverse Division fonctionnelle comment la colonne se divise en 1 parties , chacune ayant une fonto spécifique. Pilier antérieur : LLA + LLP - Rôle de support (corps vertébral) - Segment mobile (disque) Pilier postérieur : rôle dynamique : lig jaune, interépineux, supraépineux, intertransversaire, capsulaire ant/ post. Liaison : levier inter-appui (pédicules) Amortissement : - Passif : disque (2). - Actif (3) : muscles paravertébraux + lig interépineux (limite espace entre PE). 2. Courbures physiologiques ⇨ Courbures fonctionnelles ⇨ Pour maintenir le regard à l’horizontal Si changement d’une courbure : compensation des autres pour garder le regard horizontal - Lordose cervicale - Cyphose thoracique - Lordose lombaire - (Sacrum : cyphose) a) Phylogenèse ⇨ Évolution des courbures avec l’évolution de l’Homme - Redressement : 4 pattes à bipède - Inversion des courbures : surtout au niveau lombaire - Migration du foramen magnum vers la base du crâne - A permis l’évolution du cerveau humain 2 MSQ1 – analyse biomécanique b) Ontogenèse ⇨ Évolution colonne vertébrale selon l’âge - B : 5 mois - C : 13 mois - D : légère lordose lombale (3 ans) : pour s’asseoir - E : 8 ans - F : 10 ans : courbures définitives c) Résistance du rachis à la compression axiale ⇨ Intérêt des courbures : mieux résister à une compression verticale Résistance à une contrainte axiale proportionnelle au nombre de courbures (k) R = k (N² + 1) (N = nbre de courbures) Colonne courbée est 10x + résistante qu’une colonne droite R ↘ avec l’âge car les courbures varient 3. Mobilité pas à connaitre Mobilité globale = somme des mobilités segmentaires - Flexion : 110° - Extension : 140° - Incli L : 75° L : 20°, T : 20°, C : 35° - Rotation : atlas 90° par rapport au bassin (qlq degré de rotation atlanto-occipital) : 95° L : 5°, T : 35°, C : 50° Pas très mobile en lombaire 4. Comportement discal Nucléus pulposus : agit comme une rotule - Flexion : plateau S va vers l’avant, nucléus vers l’arrière (36) - Rotation : plateau S va vers le côté de la rotation (35) a) Mvmts élémentaires État de repos (59) : nucléus déjà en contrainte : va réagir plus vite car pas de latence due à la mise en contrainte Flexion et extension - Force allongement : hauteur ↗ et tension fibres ↗ - Force compressive : noyau s’écrase, tension fibres ↗ car poussées L par écrasement de la matière discale longitudinalement 3 MSQ1 – analyse biomécanique Rotation - Tension des fibres de l’anneau : obliquité opposée au sens du mvmt de rotation - Tension est max au niveau central - Nucléus comprimé - Si mvmts combinés (flex + rot) : tension importante + poussée vers l’extérieur (attention hernie- discale) b) Mécanisme d’auto-stabilité Auto-stabilisation car plateau Sup a tendance à s’écarter de l’Inf -> glissement de la CV qui met en tension les fibres. Exemple : incli L - Vertèbre Sup s’incline du côté de l’incli - Nucléus chassé du côté de la convexité (côté opposé à l’incli) --> met en tension les fibres de ce côté - Tension fibres côté convexe ↗ pour ramener vertèbre S côté convexe ⇨ + on se penche, + les fibres sont mises sous tension (= limite le mvmt d’inclinaison) c) Répartition des charges Compression axiale (verticale) - Disque s’écrase, largeur ↗ - Nucléus s’aplatit - Pression interne ↗ se transmet latéralement aux fibres les + internes ⇨ Pression verticale transformée en efforts latéraux 75% du poids supporté par le nucléus, 25% par les fibres ⇨ Les fibres permettent de prendre un peu de charge d) Précontrainte Structure mise en précontraint : léger déplacement des structures à la base. Limite la déformation appliquée sur les structures. ⇨ Quand mise en contrainte : le déplacement des structures sera plus faible ⇨ Permet de mieux supporter les efforts appliqués Disque en état de précontrainte verticale 4  MSQ1 – analyse biomécanique Onde de choc amortie par le disque (comme un ressort) ⇨ Possible slmt si le disque est en état de précontrainte Charge brutale = amortissement oscillante : précontrainte avant de supporter un effort = absorber le choc en faisant migrer le liquide vers le centre du CV Donc si le disque n’est pas en précontrainte il est impossible d’amortir un choc. e) Adaptation du disque aux différences d’efforts verticaux (Passage de debout à coucher…) Ce qui permet de maintenir la pression intra-discale : ⇨ Mobilité liquidienne - Lorsqu’on a une contrainte appliquée pour diminuer la pression le liquide va être expulsé - Lorsque la contrainte va être moins importante on va augmenter la pression en réhydratant le liquide. Rythme d’hydratation : au fur et à mesure de la journée on a une perte de hauteur due à la perte de liquide Hydratation : au niveau du noyau, fibres peu hydratées Hydrophilie : disque est hydrophile : lui permet d’être en état de précontrainte Disque absorbe les liquides autour pour avoir une pression intra-discale supérieure : + grand état de précontrainte + état de précontrainte important : meilleure mobilité car noyau + gonflé Pratiquent course à pied : + 30 % d'hydratato en. plus Perte d’hydratation avec l’âge : diminution de la mobilité (souplesse) et de la taille. f) Variation du disque selon la contrainte Épaisseur du disque diminue avec la contrainte Qd contrainte enlevée : disque reprend de l’eau et reprend de l’épaisseur Si charge trop répétées et rapprochées : disque n’a pas le temps de reprendre son épaisseur --> phénomène de vieillissement du disque. ⇨ Cumul de contraintes : parfois vaut mieux cumuler les contraintes en 1 plutôt que les répéter sans que le disque puisse se réhydrater. la nuit le disque se régénère plus surtout si la nuit est faites sans mouvement g) Disque lésé Hauteur initiale moindre Qd contrainte : la différence de hauteur est moindre (vu qu’il est déjà un peu aplati) 🡪 perte d’hauteur diminue l’effet amortisseur Rapports articulaires (postérieurs) différents = entrainera surement un peu d’arthrose. il faut faire une augmentation de 5% de charge travail sur les tissus pour ne pas les laissés 5  MSQ1 – analyse biomécanique h) Différences disques cervicaux – thoraciques – lombaires ⇨ Variation de l’épaisseur du disque suivant les étages Importance de la proportion hauteur disque/hauteur corps vertébral + proportion importante (disque haut) = + mobilité importante : facteur favorable. Donc on a le plus dans les cervicales. i) Position du disque par rapport à l’axe du mouvement Ex : flexion et extension (mvmt dans le plan sagittal) - C : l’axe correspond à la position du disque = disque aligné sur l’axe de mobilité : favorable - T : disque décalé par rapport à l’axe de mobilité : défavorable - L : disque aligné à l’axe du mvmt : favorable Proportion : largeur matière discale / largeur CV ⇨ Région lombaire a un DIV large par rapport à la largeur CV car efforts axiaux + importants et donc doit avoir un système de soutient bien + grand. J) Mise en tension des fibres de l’annulus : Rotation : - Tension des fibres de l’anneau dont l’obliquité est opposée au sens du mvt rotation - Tension maximale au niveau central (fibres les plus obliques) - Nucléus comprimé ➔ Attention aux mvts combinés (flexion-rotation) : T° importante + poussée du DIV vers post, risque de blessures et aux hernies discales. sensation de fin piste: c’est l’information que je ressent lorsque je mobilise un patient et qu’il y’a un forte résistance. sensation différentes: coude, dur, os contre os flexion du genou, élastique, musculaire ligamentaire, capsulaire, ferme (la majorité du temps) 6 MSQ1 – analyse biomécanique B. Rachis lombaire 1. Mobilité a) Flexion – extension Limites : - Extension : LLA et le contact avec les processus épineux. - Flexion : lig inter-épineux, lig intra-épineux b) Inclinaison latérale Limitations : - Système d’auto-stabilisation : tensions côté convexe (fibres) - Système passif : lig intertransversaire, lig jaune, capsule articulaire Inclinaison L : mobilité des lombaires hautes et des thoraciques hyper important Pousser bassin de côté : mobilité des lombaires basses ↓ Gros appareil ligamentaire qui explique le faible degrés d’amplitude en bas de la région lombaire A c) Rotation ⇨ Mauvaise rotation aux lombaires (5°) Rotation = glissement des surfaces articulaires : orientation des surfaces articulaires imposent un centre de rotation postérieur au CV (il faudrait séparer les CV pour rotation) Mise en tension des fibres va empêcher la rotation des CV Rotation active : oblique interne et externe = travaille les rotateurs du tronc : fait bosser aussi les extenseurs et les rotateurs du rachis —> les faire travailles tous les deux en même temps Muscles Obliques internet et externe : tissage losange ⇨ Creusement de la taille si tension fibres ↗ solicité pat la marcheT7 ,T8 Sangle abdominale : (rotation + flexion) - OE - OI - Transverse Et paravertébraux (rotation + extension) Lombalgie Travailler sur les para-vertébranc grande mobilité de T12 eatersur, rotateur 7 MSQ1 – analyse biomécanique d) Redressement Muscles responsables du redressement en rétroversion grand gessier - Extenseur de hanches ischio - Gluteus maximus - Ischio para O ventebraux - Droit abdo si on veut se redresser complètement Muscles responsables du redressement en antéversion : - Grand fessier - Ischio-jambiers - Multifides (remet en position neutre) - Abdominaux 2. Structure gonflable plongé , avion souffler en serrant la nez Manœuvre de Valsalva : poutre rigide antérieure ⇨ Transmet la pression vers la ceinture pelvienne et le périnée (si périnée trop faible pas possible) ⇨ Création d’une hyperpression intra-abdominale Disque L5-S1 : permet de ↘ la pression de 30% Contraction paravertébrale permet de ne pas tomber (=bras de levier petit) Le rapport des bl est de 7 à 8 : concrètement la force appliquée sur les disques et cumulée. de bras levier Plus vous penchez, plus le centre de gravité et avancé, plus le bl va être important, plus la contraction des paravertébraux pour ne pas pencher doit être important Contraction importante des muscles pour supporter la contrainte ⇨ Disque doit surtout supporter la force musculaire ⇨ Disque capable mais si répétés embêtant ⇨ Un disque peut porter de 800 à 1 tonnes ⇨ Après la manœuvre de Valsalva risque de fuite urinaire chez femme enceinte ou sportif de haut niveau : trop de pression 3. Pathologies fracture collier en de chien a) Spondylolisthésis ⇨ Glissement d’une vertèbre sur une autre Retenu par l’isthme du CV (partie P) Surtout à L5-S1 car plateau + penché et + de poids Isthme : entre PAS et PAI (fracture possible) processus articulaire sup et inf Spondylolyse Perte de continuité de l’isthme = fracture n’empêchant plus le CV d’être tire vers l’avant. Analyse de position : bien assis ou mal assis => construit une image mentale d’une pers qui est bien positionné ou mal positionné paranetebraux 8 en excer extenseur de hauche hache en parametebraux en posito nutre exce MSQ1 – analyse biomécanique ➔ Prendre conscience qu’il n’y a pas de bonne ou de mauvaise position. Il faut surtout varier les positions. b) Conflit disco-radiculaire (hernie) discale Matière discale fuit svt vers postéro-latérale car LLP bloque le postérieur : PL : trou de conjugaison Radiculalgie : on vérifie les nerfs pour voir si le nerf est comprimé Mobilité du nerf : entre 1-1,5 cm 🡪 perturbée si matière bloque le trou de conjugaison ⇨ Test de Lasègue : mettre en tension le nerf pour vérifier s’il sait encore coulisser (ex : nerf sciatique : flexion de hanche avec extension du genou) chirurgie ssi porte de susi motrice ou susif Peut avoir hernie sans douleur Plus l’hernie est massive, plus elle va être macrophage entre 3 et 6 mois. - C.Rachis thoracique Particularités : - Orientation des facettes PAS : arrière PAI : avant - Facettes ovalaires - Facettes costales (processus transverse) pour l’insertion des côtes. T12 : facette I : en dehors et en avant (transition entre dorsal et lombaire) 1. Mobilité Mouvement du rachis dorsal = déformation de la cage thoracique (grâce aux cartilages costaux) a) Flexion / extension 30 pas très limitato mobile : guill costal - Disque poussé dans sens opposé - Plateau S glisse vers l’avant (flexion) Flexion, ouverture : - Angle costo-rachidien - Angles sterno-costaux S et I - Angle chondro-costal Limites : - Flexion : lig PE, capsules articulaires , grill costal - Extension : butée PE et PA b) Inclinaison latérale Ouverture d’un côté de la cage thoracique : + gros volume Fermeture de l’autre ⇨ Intéressant en kiné respi pour modifier les flux respiratoires 9 MSQ1 – analyse biomécanique Espaces intercostaux : ↗ côté opposé Arrêt ferme et direct. c) Rotation PK la région thoracique bouge mieux en rotation que la lombaire ? La projection des facettes. Le centre de rotation est au milieu du corps vertébrale. Potentiel de mobilité important : = avec les lombaires - Si on projette le centre de rotation : on se retrouve sur le CV ⇨ CV pivote sur celui d’au-dessus facteur 2 fois plus favorable les lombaires Mais rotation bloquée par cartilages costaux ! que Sans côtes mobilité en rotation sera grande ⮚ Rotation élémentaire x2 par rapport aux lombaires ⮚ Rotation possible et limitée par les cartilages costaux Cartilages costaux et sternum Pas de rotation permise à l’extrémité interne ou externe du cartilage ⇨ Rotation se stocke dans le cartilage qui restitue cette énergie stockée à l’expiration côte sup -> élévation cote moyenne -> élargissement lateral 2. Respiration a) Mvmts costo-vertébraux respi Axe de rotation - Côtes I : mobilité L : augmentation du diamètre transversale. - Côtes S : déformation vers l’avant : augmentation du diamètre antéro- postérieur. Kiné respi : - Problème de respi haut : mains A (diamètre AP) - Problème de respi bas : mains AL (diamètre transversal) b) Déformations Inspiration : - Elévation 1ère cote - Elévation sternum - Fermeture de l’angle OA’B’ : torsion cartilage costal (+- 10°) Diminution du volume respiratoire avec l’âge car ↘ mobilité cartilage (ossification des cartilages costaux). Généralement, cela est compensé par plus de mobilité du diaphragme → respi plus abdominale ➔ Utilisation de P° abdominales chez les PA pour les aider à mieux respire. 10 MSQ1 – analyse biomécanique c) Diaphragme Inspiration : - Abaissement du centre phrénique : ↗ diamètre vertical --> respi abdominale - Si diaphragme fixe : Élévation côtes inf : diamètre transversal ↗ Élévation sternum ▪ Élévation cote sup ▪ ↗ diamètre AP ➔ Respi thoracique Muscles : - Élévateurs des côtes - Intercostaux externes : inspirateur - Intercostaux internes : expirateur - Transverse du thorax : abaisse les cartilages costaux 11 MSQ1 – analyse biomécanique D. Rachis cervical 1. Mobilité Rachis cervical S (sub-occipital) : C1-C2 : 3 axes : 3 degrés de liberté Rachis cervical I : - Flexion extension (principalement) - Inclinaison et rotations mixtes = dues à l’orientation des PA + on monte, + incli et rotation mixte + extension a) Région cervicale haute C0-C1 : flexion - extension C1-C2 : surtout la rotation Test clinique Test pour isoler articulation C1-C2 Limiter les niveaux cervicaux I en rotation : flexion importante 🡪 bloque mobilité en rotation ⇨ Pour voir limitations de la mobilité C1-C2 b) Flexion – extension Forme plateaux vertébraux Limites : - Extension : (baillement articulaire) LLA et butée osseuse - Flexion : Lig interépineux Capsule articulaire c) Inclinaison et rotation Inclinaison : niveau inf il est assez faible par rapport au sup En rotation le résultat est très différent. Mouvements combinés ⇨ Les facettes articulaires ne sont pas horizontales (sauf atlas et axis) ⇨ Ne peuvent pas s’écarter et doivent donc rester parallèles Flexion rotation test : permet d’isoler la rotation des cervicales supérieure. Flexion totale de la tête et rotation d'isoler C1-12 et les tester permet si on a + de 10 % d'isoler dessus de flexion complete permet au C2. 12