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Anatomie de la colonne vertébrale : Biomécanique de la colonne vertébrale

Les vertèbres lombaires

Les vertèbres lombaires sont au nombre de cinq. Elles ont un grand corps et un foramen vertébral très petit par rapport au corps et un grand processus épineux en forme de quadrilatère.
Le foramen vertébral est plus large que celui des vertèbres thoraciques mais plus petit que celui des cervicales et il a une forme similaire à un triangle.
Les facettes articulaires supérieures ont une surface concave, contrairement à celles inférieures qui sont de forme convexe.
Les processus articulaires supérieurs regardent vers l’avant et ceux inférieurs vers l’arrière, c’est le contraire pour ceux thoraciques.
La cinquième vertèbre lombaire a des différences par rapport aux quatre autres, sur le plan sagittal elle a une forme similaire à un trapèze rectangulaire avec le côté le plus petit vers le processus épineux. En plus, les processus transverses et les facettes articulaires inférieures sont dans une position plus latérale par rapport aux autres vertèbres.

 

Sacrum 

Il se trouve entre le tractus lombaire et celui coccygien et a une forme similaire à une pyramide renversée. Il est composé par les corps de 5 vertèbres unies sans interposition des disques intervertébraux. Latéralement, les processus transverses ont fusionné entre eux en formant des saillies appelées ailes. Les foramens intervertébraux sont dits foramens sacraux : il y a quatre foramens antérieurs et quatre postérieurs pour chaque côté, de là, sortent les nerfs spinaux.


Le sacrum présente sur ses côtés une surface articulaire appelée facette auriculaire car elle a une forme qui rappelle une oreille. Cette facette s’articule avec une autre assez fine qui se trouve dans l’os de la hanche en formant l’articulation sacro-iliaque. Le sacrum s’articule inférieurement avec le coccyx.

 

Le disque intervertébral 

C’est un coussin fibro-cartilagineux, situé entre le corps d’une vertèbre et la vertèbre sous-jacente.
Il se trouve parmi les vertèbres du tractus cervical, dorsal et lombaire mais il n’est pas présent au niveau sacré ou coccygien. Sa forme est presque identique à celle des corps qu’il sépare, en effet il s’adapte bien aux contours de ces corps. Les vertèbresont une hauteur presque identique antérieurement et postérieurement, sauf celles thoraciques qui présentent une plus grande hauteur dans la partie postérieure.
Les disques sont plus hauts antérieurement dans la partie dorsale et cervicale, et vice-versa dans le tractus thoracique, c’est pour cette raison que le rachis a sa forme caractéristique avec les trois courbes physiologiques.
Les disques intervertébraux augmentent progressivement leur épaisseur en allant de la zone cervicale à celle lombaire. Le rapport de proportionnalité entre la hauteur des disques et celle des corps est le plus grand parmi les vertèbres cervicales, au contraire il est le plus petit parmi les vertèbres thoraciques. Dans les tractus où le disque a une épaisseur majeure par rapport au corps, l’amplitude articulaire du rachis est supérieure.
Le disque est composé par des fibres de collagène, des fibres cartilagineuses et conjonctives, il ne contient pas de vaisseaux sanguins ou de terminaisons nerveuses.
Il a une fonction d’amortisseur pour atténuer les pressions auxquelles la colonne est soumise pendant la journée, pressions qui proviennent autant du bas que du haut.
Le disque est composé par deux structures concentriques :

  • La partie interne est appelée noyau pulpeux, elle est de consistance gélatineuse, et est constituée principalement par des mucopolysaccharides hydrophiles et par de l’eau ;
  • La partie externe est l’Anneau Fibreux, c’est-à-dire une capsule externe solide et raide, dont les fibres sont obliques et disposées dans des faisceaux concentriques avec des directions opposées. Cette structure sert à distribuer de façon équilibrée, les forces exercées sur la colonne.

La plupart de la pression du disque se décharge sur le noyau pulpeux. Pendant la journée, quand on est debout ou assis, le poids de la partie supérieure du corps repose sur les vertèbres, mais aussi sur les disques, par conséquent on a un déplacement d’une partie de l’eau contenue dans le noyau pulpeux vers le corps vertébral. La hauteur du corps est en effet inférieure le soir d’environ 1-1,5 centimètres par rapport au matin. Le noyau pulpeux ne se trouve pas exactement au centre de l’Anneau, mais il est un peu déplacé vers la partie postérieure, c’est-à-dire l’arc vertébral.

Quand on fait des mouvements de flexion-extension ou d’inclination latérale du rachis, le disque se resserre dans la partie où le dos se déplace. En vieillissant, le disque dégénère, le noyau pulpeux se déshydrate en faisant reposer un poids majeur sur l’Anneau qui peut donc s’abîmer. Ceci comporte une élasticité moins grande et une diminution de la hauteur. La vie sédentaire, l’obésité et les mauvaises habitudes d’hygiène posturale favorisent une déshydratation des disques. Dans ces conditions un mouvement brusque du dos peut provoquer une fuite du noyau pulpeux en dehors de l’Anneau, c’est-à-dire une hernie.
Une protrusion du noyau pulpeux qui presse sur la moelle ou sur les racines des nerfs spinaux est considérée comme une cause de lombalgie, même si la plupart des sujets qui ont une hernie discale ne se plaignent pas d’un mal de dos ou de lombosciatalgie.

 

La Moelle Épinière

C’est un faisceau de nerfs qui, avec l’encéphale, qui forme le système nerveux central. Elle part du cerveau et plus précisément du bulbe et se termine en formant le cône médullaire au niveau L2.
La moelle épinière a une forme presque conique et elle est insérée et protégée par le foramen vertébral qui est le canal compris entre le corps et l’arc vertébral. La protection de la moelle épinière est donnée principalement par le liquide cérébro-spinal et par les méninges, c’est-à-dire une couche triple de membranes : la dure-mère (la plus externe), l’arachnoïde et la pie-mère (la plus interne).
Les neurones sont une unité fonctionnelle du système nerveux et composent la substance grise de la moelle épinière qui sur le plan transverse a une forme similaire à un « H ». À l’extérieur de cette substance grise, on trouve la substance blanche, composée par des faisceaux de nerfs ascendants et descendants : les premiers donnent des informations de type sensitif, les deuxièmes donnent des commandes motrices aux muscles.
Les racines postérieures sont sensitives, par contre les racines antérieures sont motrices.
Dans la partie latérale de l’épine dorsale, dans l’espace compris parmi les pédoncules de deux vertèbres adjacentes, il y a des foramens de conjugaison, traversés par les nerfs spinaux. Les racines nerveuses spinales, antérieure et postérieure, sortent de la moelle. Après avoir traversé le foramen de conjugaison, elles s’unissent en un seul nerf spinal qui innervera les viscères et l’appareil locomoteur.

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