Centre Européen de la Colonne Vertébrale

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Le cercle vicieux du rachis déviant.

Le très puissant ligament commun vertébral antérieur doit être étiré. C'est le rôle du corset plâtré, qui seul permet de rétablir au mieux l'intégrité tensionnelle du rachis.

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L’approche génétique complète l’approche osseuse.

Allan Wilson et Vincent Sarich de l’Université de Berkeley ont retrouvé des différences d’organisation dans une dizaine de chromosomes entre le chimpanzé, le plus proche génétiquement de l’homo sapiens. Le nombre de mutations dans le temps est connu et cette horloge moléculaire nous permet de dater la séparation il y a 5 millions d’années, c’est à dire beaucoup plus récemment que la bipédie de Toumaï.

On peut également étudier l’ADN mitochondrial transmis uniquement par la mère. Il est similaire chez tous les sapiens actuels. Nous pouvons donc affirmer que nous descendons tous d’une même mère née il y a environ 140 000 ans.

Bryan Sykes d’Oxford subdivise l’espèce sapiens sapiens en 7 familles à partir de 15 000 analyses d’ADN mitochondrial.

Le chromosome Y de l’homme est moins stable et notre père est sans doute né plus récemment il y a 60 000 ans.

La scoliose est une conséquence de la bipédie, mais est également retrouvée chez les poissons. Elle survient cependant dans un contexte de carence, par exemple en acide ascorbique, de maladie de Recklinghausen ou de malformations congénitales.

La flore peut également présenter des anomalies. Le pin est l’arbre le plus droit de la nature, sauf dans la forêt russe de Kurshskaia Kosà où les nazis ont testé des armes chimiques durant la dernière guerre mondiale.

Si la scoliose est uniquement génétique, les jumeaux monozygotes devraient avoir deux courbures identiques, ce qui est rarement le cas, il existe donc également un facteur d’environnement.

L’ontogénèse reproduisant la phylogénèse,

la bipédie et la verticalisation du petit enfant nous donnent une idée de l’évolution.

Brenière, Bril et Ledebt du CNRS de Marseille ont montré que ce n’est qu’à partir de l’âge de 7 ans que l’enfant parvient à produire une stratégie de propulsion de type adulte. Un enfant de 2 ans court après son centre de gravité et n’est pas capable de dérouler le pas.

Si l’on compare l’évolution d’un fœtus de macaque et d’homo sapiens, on constate de grandes ressemblances vers le 45° jour. De même, à la naissance, la morphologie du visage du chimpanzé est très proche de celle du sapiens et va se modifier à l’âge adulte. Les proportions originelles sont conservées intactes chez l’homme alors qu’elles ont évolué chez le grand singe.

On peut donc imaginer une bipédie beaucoup plus ancienne qui aurait été conservée et développée par l’homo sapiens, alors que les australopithèques et les grands singes actuels ne sont qu’une involution de cette bipédie initiale.

Mais beaucoup plus que la bipédie, c’est la course qui caractérise l’homo sapiens. Denis Bramble et Daniel Liebermann ont étudié 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.

On a retrouvé dans les grottes de Dordogne habitées par les Cro-Magnons (sapiens sapiens) des pierres noires des Pyrénées distantes de 400 Km. A la différence du Neandertal, Ils étaient donc capables de franchir de grandes distances pour confectionner un collier à leur compagne.

Un concept  architectural : l’intégrité tensionnelle

Le concept biomécanique d’intégrité tensionnelle complète la biomécanique newtonienne traditionnelle.

S’il est vrai que de Stonehenge à Gisez, les blocs de pierre luttent contre la force de compression de la pesanteur, les modèles mathématiques basés sur la compression axiale d’un rachis en position immobile sont insuffisants.

La colonne vertébrale n’est pas uniquement une colonne ou un empilement de cubes, mais un système omnidirectionnel pouvant défier les lois de la gravité dans certains sports comme la gymnastique ou le patinage.

Le simple fait de soulever une charge est difficile à expliquer en mécanique newtonienne. Les contraintes sont de l’ordre de 16 000 Newtons alors que la résistance des muscles paravertébraux est de 3000 Newtons.

Le concept d’intégrité tensionnelle a été défini en 1920 par l’architecte Buckminster Fuller. 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 de l’ensemble dépasse celles de leurs composants. Ainsi les os et les muscles agissent en unisson pour se renforcer et permettent d’expliquer le soulèvement de la charge.

Les caractéristiques d’un système à intégrité de tension sont :

Système omnidirectionnel. Le rachis peut fonctionner dans toutes les positions et même en apesanteur dans l’espace.

La structure de base est le triangle qui offre une meilleure stabilité,

Le ballon de foot ball est un icosaèdre tronqué associant hexagones et pentagones, ce qui augmente sa résitance.

La musculature paravertébrale tant profonde que superficielle a une structure triangulaire.

L’arc postérieur a une structure triangulaire avec ses apophyses transverses et l’apophyse épineuse médiane.

Le disque intervertébral est également une structure à intégrité tensionnelle avec le nucleus en compression et l’annulus en tension. L’orientation des fibres de l’annulus en couches inversées et inclinées à 30° par rapport à l’horizontale est caractéristique.

La taille d’un système à intégrité de tension est théoriquement illimitée, comme les dômes géodésiques qui peuvent théoriquement recouvrir une ville.

En mécanique newtonienne, un animal de taille supérieure au lion ne serait pas viable, car les petits os du pied ne résisteraient pas. Seule l’intégrité tensionnelle permet d’expliquer le long cou des dinosaures qui fonctionnaient dans toutes les positions.

Contrairement au muscle qui augmente sa force lorsque sa surface de section augmente, l’os augmente sa section, non du fait de la compression, mais du fait des tensions de la matrice de collagène.

Un système à intégrité tensionnelle est un système non linéaire. La traction ou tension est continue, alors que la poussée ou compression est discontinue. La caravane est un exemple, elle reste dans l’axe en montée, mais envoie des impulsions divergentes en descente.

Le système nerveux est également un système non linéaire avec un système sensitif qui envoie des afférences en continu et un système moteur qui envoie des impulsions discontinues.

La force et la résistance dépasse celle de leurs composants, comme le ballon de baudruche, beaucoup plus résistant que l’air qu’il contient et la mince paroi de latex.

L’énergie consommée est faible et la charge appliquée est distribuée à l’ensemble de la structure comme, la roue de bicyclette. Un certain nombre de lombalgies peuvent s’expliquer par une perte de la tension ligamentaire après un étirement ou un tassement discal rapide, comme un rayon desserré voile la roue.

Le principe est universel. Lorsque le noyau du carbone s’organise en structure icosaédrique, le graphite devient diamant.

Ce sont les tissus mous autour du rachis qui sous une tension appropriée maintiennent et soulèvent l’ensemble du rachis. Le système musculo-ligamentaire est sous tension continue, même au repos. Les vertèbres et les disques sont en compression discontinue.

Le changement de tonicité modifie la forme de la structure, ce qui explique peut-être les mauvaises attitudes du rachis de l’adolescent pendant la phase d’hypotonie physiologique à cet âge.

Dans le domaine du traitement des scolioses, nous avons toujours pressenti l’importance des tensions paravertébrales en utilisant un corset plâtré en début de traitement. Seule une traction continue plus de 3 semaines sur un ligament permet d’en modifier la longueur, réalisant un véritable fluage.

Le corset en plexidur rigide permet une compression discontinue sur la cage thoracique et est beaucoup plus efficace qu’une valve élastique à pression continue.

De nombreuses études concernant ostéoporose et activité physique ont conclu à l’intérêt des sports à impacts dans la prévention de l’ostéoporose. Le pied contact est également conseillé pour favoriser la consolidation du cal osseux. C’est pourquoi en fin de croissance staturale, lorsque l’organisme va augmenter la masse osseuse jusqu’à l’âge de 20 ans, nous conseillons les sports à impact. La danse va remplacer la natation.

De nombreux muscles jouent le rôle de tenseurs et augmentent ainsi la résistance de l’ensemble. Le ligament jaune, ainsi appelé parce qu’il contient beaucoup d’élastine est l’élastique de la colonne. Une mauvaise cicatrisation peut expliquer une instabilité post-chirurgicale.

Une mauvaise position assise asymétrique avec mise en tension d’une hanche peut provoquer une scoliose.

La croissance s’effectue principalement au niveau de l’os. Elle est freinée par les ligaments, sauf dans la maladie de Marfan, ce qui explique la grande taille. Chez ces patients on constate une disparition de la lordose lombaire qui est donc liée à la tension ligamentaire.



Auteur : Dr Jean Claude de Mauroy (Médecine Orthopédique), Dr Jean François Salmochi (médecine Manuelle)

Cette page a été mise à jour pour la dernière fois le : 25 avril 2011

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