La colonne vertébrale est la partie du squelette qui fait la jonction entre la tête au bassin. En terme médical, cette zone est appelée “rachis”. Ces deux termes sont donc synonymes.
Vingt-quatre vertèbres composent la colonne vertébrale. Elles sont unies entre elles par des articulations (les disques intervertébraux et les articulations postérieures), des muscles et des ligaments (figure 1).
Figure 1
La colonne vertébrale est divisée en 3 parties mobiles, de haut en bas le rachis cervical, le rachis thoracique et le rachis lombaire. A ces niveaux les vertèbres s’articulent entre elles.
Le sacrum et le coccyx sont deux blocs osseux et peuvent aussi être considérés comme faisant partie de la colonne vertébrale mais ces niveaux ne sont pas mobiles et ne sont donc pas concernées par les phénomènes de vieillissement. La chirurgie de ces deux segments reste rare.
De face, la colonne vertébrale est rectiligne/droite, permettant ainsi de maintenir la tête au-dessus du bassin.
Figure 2
De profil, elle présente des courbures physiologiques parfaitement compensées entre elles. Ces courbures sont appelées “cyphose” et “lordose”.
Elles sont anatomiquement alternées, ainsi, le rachis cervical en lordose est compensé par le rachis thoracique en cyphose….
L’alternance permet l’équilibre économique, autrement dit le maintien de la tête au-dessus du bassin avec un minimum d’effort.
On parle d’équilibre sagittal (équilibre de profil).
Ces courbures ont une fonction très importante, elles permettent à la colonne de résister plus efficacement aux contraintes. Le rachis est ainsi 10 fois plus résistant que s’il était rectiligne et ces courbures se comportent comme un amortisseur.
Elles sont acquises avec la croissance, et tout changement (vieillissement, pathologies) entraîne un déséquilibre, pouvant alors être source de douleur chronique (lombalgie).
La colonne vertébrale assure principalement deux fonctions : mécanique et neurologique.
Le rachis maintient la tête au-dessus du bassin, en positions debout et assise. Les éléments d’union entre les vertèbres (disques, articulations postérieures et ligaments) permettent à la colonne vertébrale de bouger sans s’effondrer (se tourner, se pencher, s’incliner,…)
Le rachis contient la moelle épinière et les nerfs de la queue de cheval qui cheminent dans le canal rachidien, partie centrale des vertèbres. La moelle épinière fait suite au cerveau et distribue directement des nerfs (les racines nerveuses) au niveau du cou et du thorax.
La moelle épinière se termine au niveau de la première vertèbre lombaire pour donner un ensemble de racines à destination du périnée et des jambes. Cette portion distale est appelée “queue de cheval”.
La colonne vertébrale est naturellement très solide pour protéger efficacement la moelle épinière.
Le cerveau et la moelle épinière sont enveloppés par les méninges, enveloppe en 3 feuillets contenant un liquide : le liquide céphalo-rachidien (LCR).
La vertèbre est l’unité segmentaire de la colonne (comme les perles d’un collier).
Le rachis cervical est composé de 7 vertèbres, le rachis thoracique de 12 vertèbres et le rachis lombaire de 5 vertèbres. Le sacrum contient 4 vertèbres fusionnées (absence de disque et de ligaments) et le coccyx est un reliquat (préhistorique) de queue.
Mise à part les deux premières vertèbres cervicales et le sacrum, toutes les autres vertèbres ont à peu près la même anatomie (Figure 3).
On va distinguer :
Deux vertèbres sont solidement reliées par un complexe disco-ligamentaire : le segment mobile rachidien, composé de 7 structures (figure 4):
Figure 4
Les disques intervertébraux relient 2 corps vertébraux adjacents entre eux à chaque étage. (cf figure 3). Le disque est une structure fibrocartilagineuse sans capacité de régénération.
Il s’agit d’un capital acquis à la naissance qui va s’user tout au long de la vie plus ou moins vite selon les individus (comme les cheveux qui blanchissent).
Son rôle est essentiel : il participe à la mobilité entre 2 vertèbres adjacentes et absorbe les contraintes mécaniques : c’est un amortisseur !
Le disque est composé de 2 parties (figure 4) :
Lorsque le disque s’use, il va se déshydrater. Cela provoque son amincissement (pincement discal), et il peut s’affaisser et déborder autour du corps vertébral. On parle alors de protrusion discale.
Une fois la croissance terminée différents facteurs peuvent provoquer l’usure des disques. Des facteurs génétiques, le tabac, des traumatismes, le surpoids…. fragilisent l’annulus et déshydratent le nucleus. Ces phénomènes peuvent entraîner une hernie discale, un pincement discal,…
Une hernie discale correspond par exemple à un fragment usé de disque que se détache et qui peut venir coincer un nerf.
Lorsque le disque est très altéré, les corps vertébraux peuvent être irrités par le frottement entre elles des surfaces osseuses et provoquer des lombalgies chroniques (le cartilage s’est usé et a disparu).
Une bonne hygiène de vie avec le maintien d’une activité physique régulière et le contrôle d’une éventuelle surcharge pondérale sont des éléments essentiels. Le tabac est aussi reconnu comme étant un facteur favorisant de vieillissement du disque par une diminution du taux sanguin d’oxygène.
Le rachis cervical est constitué de 7 vertèbres : C1 à C7.
Il est très mobile et protège la partie de la moelle épinière au niveau du cou.
Les vertèbres sont unies par les disques intervertébraux et des ligaments très résistants.
On distingue le rachis cervical supérieur du rachis cervical inférieur.
Le rachis cervical supérieur (figure 5) compte deux vertèbres C1 et C2, aussi appelées l’atlas et l’axis. L’anatomie de ces vertèbres est très particulière. L’atlas compte un arc antérieur, un arc postérieur et deux masses latérales.
L’axis présente un corps vertébral, une dent appelée odontoïde et un arc postérieur (pédicules, isthme, lames et épineuses.). La pathologie de ces étages est peu fréquente mais parfois une arthrose sévère entre ces deux vertèbres peut aboutir à un syndrome douloureux de type névralgie d’Arnold.
Figure 5
Figure 6
Le rachis cervical inférieur (figure 6) compte 5 vertèbres nommées de C3 à C7.
Les nerfs à destination des membres supérieurs sortent à ce niveau. Il y a 8 nerfs cervicaux pour 7 vertèbres cervicales et chaque nerf sort au-dessus de la vertèbre du même numéro.
Par exemple, le nerf C6 sort au-dessus de la vertèbre C6, c’est à dire à l’étage C5C6. Le nerf C8 sort quant à lui entre la vertèbre C7 et la première vertèbre thoracique T1.
Les autres vertèbres sont moins mobiles mais les niveaux C5-C6 et C6-C7 concentrent la majorité des phénomènes dégénératifs.
Il comporte 12 vertèbres (T1 à T12). Il est peu mobile. En effet le thorax est une cage (la cage thoracique)
Chaque vertèbre s’articule avec une côte de chaque côté fixée en avant au sternum. Le rôle de cette cage est de protéger les organes (cœur et poumon), le rachis thoracique protège la moelle épinière thoracique qui distribue les nerfs affectés à ces organes.
Figure 7
En raison de sa faible mobilité, cette portion de la colonne vertébrale est plus rarement exposée aux manifestations dégénératives, les disques y sont naturellement très fins.
La moelle épinière thoracique est cependant extrêmement fragile car elle est très mal vascularisée. Les lésions graves à ce niveau sont souvent peu réversibles et responsables d’une perte ou d’une diminution de la fonction des membres inférieurs (paraplégie).
Le rachis lombaire comporte 5 vertèbres, appelées L1, L2, L3 L4 et L5.
Cette portion est très exposée aux lésions dégénératives car elle est mobile. De surcroît, sa courbure physiologique en lordose à tendance à diminuer avec l’âge, provoquant alors des douleurs chroniques et un déséquilibre vers l’avant.
La moelle épinière se termine en L1, le rachis lombaire contient et protège donc les racines de la queue de cheval. Ces racines contrôlent la motricité et la sensibilité des membres inférieurs et du périnée (sphincters de la vessie, anus).
Figure 8
Deux racines nerveuses sont distribuées à chaque niveau vertébral par un foramen (espace anatomique aménagé entre deux vertèbres). Elles sont destinées aux 4 membres, au tronc et au périnée.
Chaque racine peut être schématisée comme une autoroute à 3 voies, véhiculant la motricité, la sensibilité et la douleur pour un territoire spécifique.
L’analyse du territoire douloureux ou paralysé va permettre d’orienter vers un nerf spécifique.
Une atteinte du rachis cervical ou thoracique menace directement la moelle épinière. La moelle est extrêmement fragile et les possibilités de récupération en cas de paralysie sont faibles. Une atteinte au niveau cervical est responsable d’une tétraplégie (paralysie complète) ou d’une tétraparésie (paralysie incomplète). En effet une lésion va se comporter comme un barrage entraînant une interruption de l’influx nerveux en aval de celui-ci.
Au niveau du rachis lombaire, les structures menacées sont les racines de la queue de cheval innervant les membres inférieurs et le périnée (sphincters). Le potentiel de récupération en cas d’atteinte est supérieur à celui de la moelle épinière.
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