Centre Européen de la Colonne Vertébrale

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Scoliose et podologie

Conférence du 5 novembre 2011 - Faculté de Médecine de Lyon - Laennec

  Les liens entre scoliose et podologie sont nombreux et justifient une collaboration étroite entre podologues et orthopédistes

  En Pré ambule pour reprendre la formule chère à Yves Coppens, nous allons rappeler quelques notions de bipédie.

  Le mouvement primitif du rachis se situe dans un plan frontal.

  Le requin peut ainsi s'approcher des côtes. C'est à l'époque du dévonien (450 millions d'années) que la sortie de l'eau avec la gravité va modifier les plans de mobilité du rachis.

  Le passage sur la terre ferme nécessite une rotation du rachis pour se déplacer et une extension pour respirer.

  C'est le mouvement du rachis dans le plan sagittal qui va favoriser le développement progressif des membres inférieurs. Les muscles vont migrer hors de la paroi abdominale et l'augmentation de leur masse va permettre la verticalisation.

  Certains mammifères (baleines et dauphins) vont retourner dans l'eau en conservant le mouvement dans le plan sagittal, ils descendent sans de doute de mammifères terrestres quadrupèdes.

  La scoliose existe aussi chez le poisson, mais il s'agit d'une étiologie particulière, on admet que la scoliose idiopathique est une maladie de la verticalité.

  La verticalité de l'homo sapiens s'est effectuée progressivement et permet le passage de la chaine cinétique fermée quadrupédique à une chaine cinétique ouverte. Ce système ouvert peut favoriser un système chaotique.

  Il y a 4 millions d'années Marie Leakey découvre les premières traces d'une empreinte bipède dans les cendres du volcan de Leatoli en Tanzanie. Les caractéristiques sont les suivantes : rapprochement du 1er rayon de l'axe du pied et constitution de deux voutes, l'une interne, l'autre antérieure.

  Mais c'est la course plus que la bipédie qui caractérise l'homo sapiens. Dennis Bramble et Daniel Liebermann étudient 26 traits anatomiques caractéristiques de la course d’endurance : voûte plantaire, orteils courts en ligne, tendon d’Achille, surfaces articulaires larges, ligament nucal…

Ces traits se développent avec le genre Homo, il y a 2 millions d’années.

  Rappel physiologique : l'intégrité tensionnelle. Créé par l’architecte R. Buckminster Fuller en 1920 qui crée le néologisme de TENSEGRITY.

« En biomécanique, l’intégrité tensionnelle est la propriété des objets dont les composants usent tension et compression de telle sorte que la force et la résistance dépassent la somme de celles de leurs composants. Ainsi les os et les muscles agissent en unisson pour se renforcer. »

  L'intégrité de tension permet l'omnidirectionnalité contre la gravité sur terre et dans l'espace en apesanteur. C'est en 17 et 30 ans que le système est optimal, ce qui correspond à l'âge des exploits sportifs.

  En intégrité tensionnelle, la structure de base est le triangle. On retrouve cette structure au niveau du pied et du rachis.

  La structure anatomique du corps vertébral avec ses apophyses épineuses et transverses évoque un système d’intégrité de tension. A noter que pour fonctionner, toutes les articulations doivent être indépendantes.

  L'invariance d'échelle signifie que la taille est théoriquement illimitée, ce qui explique les dinosaures. En mécanique newtonienne, les petits os du pied seraient incapables de résister aux contraintes mécaniques sans l’intégrité tensionnelle.

  Le modèle est non linéaire avec structure rigide en compression discontinue et structure flexible en tension continue. Une petite modification de longueur de quelques mm augmente beaucoup la force et la résistance de l’ensemble du système. C'est le rôle des semelles.

  La force et la résistance de l'ensemble dépasse celle de leurs composants. Si nous prenons l'exemple du ballon de baudruche, l'ensemble est beaucoup plus résistant que l'enveloppe de latex et l'air qu'elle contient.

  La charge appliquée est distribuée à l'ensemble de la structure comme dans la roue de bicyclette. La pression au niveau du point d’appui se transmet à l’ensemble de la structure si les rayons sont bien tendus.

  Le principe est universel, y compris au niveau cellulaire. La matrice présente en effet une structure cristalline interconnectée. La contrainte est absorbée par le corps et produit une réaction moléculaire de rigidité liée à l’augmentation de la tension.

  Dans la scoliose, il existe un défaut génétique cellulaire au niveau de la protéine Gi entraînant un défaut au niveau de la mélatonine.

  Ce défaut peut être mis en évidence en mesurant l'ostéopontine. La dysfonction s’observe uniquement chez les patients scoliotiques. Elle se retrouve au niveau des ostéoblastes, du muscle et des lymphocytes. Le test a été positif pour 33 % d’enfants ne présentant pas initialement une scoliose. La scoliose s’est confirmée cliniquement dans les mois suivants…

  Le monde végétal nous offre également un exemple de modification génétique entrainant la scoliose des pins qui sont habituellement les arbres les plus verticaux de la nature. Les nazis avaient fait des expérimentations dans la forêt de Kurshskaia Kosà.

  Les jumeaux monozygotes présentent habituellement tous les deux une scoliose.

  Toutefois malgré même génétique et même environnement, les scolioses des jumeaux ne sont pas identiques.

  L'ontogénèse reproduit la phylogénèse, c'est à dire que l'enfant va reproduite toutes les étapes de la bipédie.

  Ce n ’est qu’ à partir de l’ âge de 7 ou 8 ans (moment de la latéralisation) que l ’enfant parvient à produire une stratégie de propulsion de type adulte.
(Brenière, Bril, Ledebt, 1998). C'est également à partir de 7 ans que la scoliose sera pratiquement toujours thoracique droite, sauf chez les gauchers.

  Nous avons vu 3 approches: osseuse, génétique et ontogénique, 1 concept, l'intégrité tensionnelle. Nous allons maintenant envisager une théorie : celle du chaos.

  La scoliose est un bon exemple de système chaotique. Le rachis vertical est ouvert, facilitant les échanges avec l’extérieur. De nombreuses pathologies comme la scoliose de moins de 25° et la lombalgie évoluent de manière imprévisible.

  C’est l’effet papillon, bien schématisé par le titre de la célèbre communication d’Edward Lorentz : « Est-ce qu’un battement d’ailes de papillon au Brésil peut provoquer une tornade au Texas ? ».

  La pomme tombe suivant les lois de gravitation de Newton et l ’on peut prévoir le lieu de sa chute. La feuille de l ’arbre tombe suivant les mêmes lois, mais on ne peut pas prévoir le lieu exact de la chute, parce qu' ’elle est plus sensible au vent. L ’imprévisibilité de tels phénomènes résulte d’une sensibilité extrême aux conditions initiales, c’est le chaos déterministique.

  Nous voyons en un an l'évolution spontanément favorable de cette scoliose inférieure à 20°.

  La scoliose est un système complexe multifactoriel comme tous les systèmes chaotiques.

  L’étiologie de la scoliose est complexe, multifactorielle. Lorsque nous réunissons dans un ordinateur les différentes caractéristiques des scolioses évolutives : Le dos plat, l’importance de la rotation, l’hyperlaxité, les troubles de l’équilibre… aucune de ces caractéristiques ne s’avère être un critère prédictif. Seule une angulation de plus de 25° caractérise les scolioses évolutives, mais à ce stade, nous ne sommes plus en phase chaotique. Nous connaissons un grand nombre de ces facteurs, mais aucun ne s'avère prédicteur d'une scoliose évolutive.

  Les scolioses dorsales les plus évolutives ont un dos plat, mais cette enfant qui présente un dos plat a une déviation frontale très modérée.

  L'évolution d'une scoliose est discontinue avec un certain nombre de seuils.

  Par exemple le seuil vitesse du mouvement. Tel un triporteur qui dérape dans le virage lorsque la vitesse est trop rapide, une flexion antérieure trop brusque de la colonne va favoriser la rotation et l'accentuation de la scoliose. Viscoélasticité signifie élasticité à vitesse lente.

  La modélisation fait appel à la dimension fractale intimement liée à la théorie du chaos.

  La 4° dimension ou dimension fractale de déformation ne correspond plus à des lois de proximité dans l ’espace ni à une continuité visible.
C ’est le chaos apparent, mais en réalité les causes qui agissent sont continues l ’une l ’autre dans toutes leurs 4 dimensions.
Ce qui fait pour nous le chaos, c ’est que l ’espace visible n ’a que 3 dimensions plus le temps .

  Il est étonnant de constater qu’une formule mathématique fractale fournit une image très proche de certains organes comme le cerveau, les bronches, les villosités intestinales.

  La notion d'attracteur étrange définie par le mathématicien David Ruelle signifie que la colonne vertébrale a tendance à être attirée et va se déformer progressivement. L'ordre dynamique sera fondé sur une autre stabilité.

  Une dimension fractale contient infiniment plus d ’information qu ’une dimension de coordonnées. Quand on précise l ’échelle, elle nous en fournit la longueur.

  Prédictibilité et calculabilité. « Si un flocon de neige peut déclencher une avalanche alors la prédiction par le calcul nous dira très exactement quel flocon de neige précis intercepter pour que l'avalanche ne se produise pas ! »
En fait : un état hypercritique reste un état hypercritique, et supprimer ce flocon particulier ne ferait que « permettre à un autre de le remplacer dans cette fonction ». Rien ne serait donc résolu (point de vue admis aujourd'hui).

  En pratique cette théorie modifie le comportement du médecin au niveau du traitement et de la prévention. Le traitement soit disant étiologique de la scoliose par un appareil dentaire ou une semelle n’a pas plus de sens que d’aller à la chasse au papillon pour éviter le tornade au Texas. Le système chaotique ne fonctionne que dans un sens.

  De même, si la scoliose évolue malgré la semelle, ce ne sera pas la « faute » du podologue pas plus que la construction antisismique ne peut éviter le tremblement de terre.

  Il faut bien définir ce que nous entendons par scoliose. On distingue:

Le paramorphisme (< 10°)
L’ attitude scoliotique (inégalité de longueur des membres inférieurs)
La scoliose paradoxale (gibbosité concave)
La scoliose structurale (> 10° tridimensionnelle). La scoliose structurale peut être chaotique ou linéaire.

  Le PARAMORPHISME est l’exagération de l’asymétrie naturelle du corps, lorsque l'angulation est inférieure à 10°
 

  L’ ATTITUDE SCOLIOTIQUE est une compensation physiologique d’un déséquilibre, par exemple d'une inégalité de longueur des membres inférieurs.

  Le problème de la talonnette se pose fréquemment au podologue. La compensation est discutée entre 10 et 20 mm. Le deuxième critère est l'âge de l'enfant. En période de croissance, on compense lorsque la talonnette diminue la gibbosité. En fin de croissance lorsqu'il existe un déséquilibre homolatéral de la gibbosité.

  La SCOLIOSE PARADOXALE est une déformation du rachis avec inflexion et rotation en sens opposés. Elle est habituellement non évolutive.

  La SCOLIOSE STRUCTURALE est une déformation du rachis persistant en décubitus, habituellement tridimensionnelle.

  Une scoliose de plus de 25° évolue habituellement de façon linéaire

  Le cercle vicieux de la scoliose linéaire a bien été décrit par Ian Stokes. En fait dès que le corps vertébral apical s'éloigne de la ligne de gravité, les pressions augmentent au niveau de la concavité. La croissance est alors inhibée, le corps vertébral se déforme davantage et la déformation est auto-entretenue. Le traitement orthopédique conservateur étire et diminue le frein de la concavité (plâtre) et diminue globalement les pressions (corset).

  Cette déformation du corps vertébral a lieu dans les 3 plans de l'espace et notamment au niveau du mur postérieur ce qui explique le dos plat.

  Le dos plat est l’une des caractéristiques de la scoliose structurale évolutive dorsale.

  Le concept d’intégrité de tension explique le rôle du corset plâtré qui réalise un véritable fluage ligamentaire au niveau de la concavité.

  Le fluage est un stade dépassant l'élasticité et précédant la rupture. On constate un véritable allongement de la structure ligamentaire. Pour le pied comme pour la colonne, il faut 3 à 4 semaines de tension continue par plâtre pour modifier la longueur.

  De même en médecine expérimentale, il est possible de créer une scoliose structurale en maintenant le rachis d'un rat déformé pendant plusieurs semaines.

  Le concept d’intégrité de tension explique l’action de la structure rigide permettant des pressions discontinues en fonction des mouvements de l’enfant
Les orthèses à valves élastiques et à pression continue fonctionnent moins bien dans les déviations rachidiennes

  Le protocole lyonnais de traitement des scolioses tient compte de toutes ces données physiologiques.

  Si l’on tend les cordes, le mât est plus solide (effet d’élongation axiale dans le corset ou Harrington)
Si on les coupe (chirurgie), la solidité de l’ensemble diminue.

  La question des talons est souvent posée dans la scoliose. Ils sont indiqués dans les scolioses lombaires et thoraco-lombaires qui évoluent en cyphose. Ils sont discutables lorsqu'il existe un dos plat qu'ils risquent de favoriser par la scoliose induite.

  La chirurgie vertébrale avec arthrodèse supprime l'intégrité tensionnelle et l'omnidirectionnalité du rachis.

 
 



Auteur : Dr Jean Claude de Mauroy (Médecine Orthopédique)

Cette page a été mise à jour pour la dernière fois le : 4 novembre 2011

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