Biomécanique du rachis Flashcards
Le corps vertébral supporte principalement quel type de stress?
Compressifs
Les stress compressifs sont augmentés à quel niveau de la colonne vertébrale?
Lombaire (plus on descend dans le rachis)
Quel est le rôle principal des trabécules dans le corps vertébral?
Agir comme un système de ressort pour absorber la contrainte.
Quel élément se dégrade le plus rapidement au niveau du corps vertébral entre la force osseuse et la masse osseuse?
La force osseuse. (Une diminution de la masse osseuse de 25% est équivalent à une perte de 50% de résistance)
Pourquoi est-il critique d’avoir une bonne qualité au niveau de la portion spongieuse de l’os?
Car le cortex est responsable de seulement 10% de la résistance en compression.
Pourquoi dit-on que la région de l’isthme est une région de faiblesse en compression?
Car nous retrouvons seulement des trabécules horizontaux.
Comment se forme les trabécules au niveau du corps vertébral?
L’os est composé de molécule de collagène. Ces molécule sont constituées de porteur de charge. Lorsqu’un os est soumis à une contrainte, les porteurs de charge vont à la surface de l’os et produisent ainsi l’effet piézoéléctrique. En raison de la contrainte qui lui est appliqué, des dipôles électriques sont formés. Ces dipôles électriques attirent les ostéoblastes qui déposent du calcium et d’autres minéraux sur la partie de l’os qui est soumises à des stress, ce qui augmente la densité de l’os.
Comment se nourrit-il le disque intervertébral?
Par le phénomène de diffusion.
Par quel partie du disque intervertébral est-il contrôlé le phénomène de diffusion?
Par les plaques vertébrales.
Quel est l’effet des charges compressives soutenues sur le phénomène de diffusion?
Elles limitent la diffusion et donc les disques nécessitent une période de repos supplémentaires avant de reprendre leur taille initiale.
Quel est l’effet des changements dégénératifs sur le disque intervertébral?
Les changements dégénératifs augmentent le mouvement intersegmentaire et donc altère la charge sur le disque.
Le noyaux pulpeux, qui est une masse gélatineuse, est riche en quelles substances?
En protéoglycans et en collagène de type 2.
Où se localise-t-il le noyau pulpeux au niveau cervical, thoracique et lombaire dans le disque intervertébral?
Au niveau thoracique, le noyaux est plus postérieur. Au niveau cervical et lombaire, le noyau est aussi postérieur mais avec une tendance centrale.
Quel est le rôle principal du disque intervertébral?
Répartiteur de pression.
La concentration en eau au niveau du noyau pulpeux passe de quel pourcentage à quel pourcentage avec le vieillissement?
La concentration en haut passe de 90% à 70% avec le vieillissement.
Le disque intervertébral est entouré de quel type de tissu?
Un fibrocartilage nommer anneau fibreux.
Quel est le rôle principal de l’anneau fibreux?
Permet de résister au stress en torsion et en flexion prononcée.
Le noyau pulpeux supporte combien de pourcentage de la charge versus l’anneau fibreux?
Le noyau pulpeux supporte 75% de la charge.
Il y a une variation quotidienne du volume d’eau de combien de pourcentage lors d’une journée dans le disque intervertébral?
De 20%.
Nommez les trois types de contraintes appliquées sur l’anneau fibreux.
- Tension et compression (flexion, extension et flexion latérale)
- Cisaillement.
Pourquoi dit-on que l’anneau fibreux agit comme un cartilage articulaire?
Dû à la pression hydrostatique (phénomène d’imbibition)
Où se situe la plus grande mobilité dans le rachis et pourquoi?
Au niveau cervical, dû à son ratio disque ; corps vertébral qui est le plus grand des régions du rachis (2;5)
Pourquoi dit-on que les stress sont moindres au niveau thoracique?
Car comme le ratio noyau ; anneau est moindre, cela réduit le stress sur l’anneau fibreux.
Nommez les cinq phénomènes/conséquences associées à la dégénérescence discale.
- Diminution des protéoglycans et d’eau.
- Perte d’élasticité entraînée par une conversion des fibres de collagène de type 2 en type 1.
- Diminution de la distribution des charges.
- Diminution de la capacité à emmagasiner de l’énergie.
- Rend le disque plus vulnérable aux stress.
Quel est le rôle des arches vertébraux et des articulations intervertébrales?
Résistent aux forces de cisaillement.
Quel est le rôle des processus transverses et des processus épineux?
Site d’attachement musculaire.
Nommez les deux rôles principaux des facettes.
- Guide le mouvement.
- Supporte les charges.
La charge est plus grande sur les facettes lors de quel mouvement particulier du rachis?
L’hyperextension.
Que détermine-t-elle l’orientation des facettes?
Le type de mouvement possible dans les plans frontal et transverse.
Pourquoi dit-on qu’il est primordial qu’un enfant ne soit pas sédentaire par rapport aux facettes?
L’orientation spatiale des articulations apophysaires est établie avant l’adolescence. Ainsi, si nous laissons un jeune sédentaire dans cette période critique, nous venons limiter la résistance du rachis. En effet, comme les articulations ne sont pas encore calcifiée, elles sont plus malléables. La variation de l’angulation des facettes articulaires dépend des activités qui sont pratiquées.
Nommez les ligaments mis sous tension lors de ;
1. Flexion (3)
2. Extension (1)
3. Flexion latérale (3)
4. Rotation (1)
- Flexion ; Interépineux, capsulaires et jaune.
- Extension ; longitudinal antérieur.
- Flexion latérale ; inter-transversaires controlatéraux, capsulaires et jaunes.
- Rotation ; capsulaires.
Que permet-elle la charnière lombosacrée?
La rotation au niveau lombaire.
Pourquoi dit-on que la charnière lombosacrée représente un point de faiblesse du rachis?
De sa position, L5 à tendance à glisser vers l’avant mais est bloqué par l’imbrication des processus articulaires.
Quels sont les ligaments qui limitent la mobilité de la charnière lombosacrée?
Les ligaments ilio-lombaires.
Pourquoi la vertèbre L3 devient la première vertèbre plus mobile du rachis lombaire?
Car L4-L5 sont limités dans leur mobilité à cause des ligaments iliolombaires.
Quels mouvement viennent limiter les ligaments iliolombaires?
Principalement la flexion latérale mais aussi la flexion-extension (mais à des degrés moindres).
Pourquoi dit-on que la musculature extrinsèques est cruciale au niveau de la région lombaire principalement?
Car sans muscles, la colonne lombaire peut supporter des tensions critiques de 200-400N. La musculature extrinsèque vient donc permettre de stabiliser et de modifier les charges appliqués.
Est-ce que les courbures lombaire et cervicale sont présentent à la naissance?
Les courbures lombaires sont absentes à la naissance alors que les courbures cervicales peuvent être présentes ou pas.
Nommez la différence entre phylogénèse et ontogénèse.
Ontogénèse ; associé à l’individu même.
Phylogénèse ; associé à l’espèce.
Pourquoi dit-on que l’inclinaison sacrale est importante?
Car elle dicte l’ensemble du reste des courbes du rachis. Si l’inclinaison sacrale est optimale, les courbes ont tendances à être optimale aussi.
Quel phénomène se produit au niveau lombaire lorsque l’inclinaison sacrale est trop importante?
Aggravation de la lordose (hyperlordose) ce qui déplace le centre de gravité antérieur et crée des irritations au niveau de L5.
Pour quel type de mouvement la vertèbre C2 n’a pas d’amplitude de mouvement?
La flexion latérale.
Pour quel type de mouvement la vertèbre C0-C1 n’ont pas d’amplitude de mouvement?
En rotation.
Pour quel type de mouvement la colonne lombaire a-t-elle le moins d’amplitude de mouvement?
La rotation (5 degrés)
Pour quel type de mouvement la région thoracique n’a pas d’amplitude de mouvement?
La flexion et l’extension.
Pourquoi la région thoracique commence à avoir plus d’amplitude de mouvement en flexion/extension à partir de la 7e côte?
Car toutes les côtes suivantes sont rattachées à la 7e côte.
Quelle est la plus grande amplitude de mouvement dans tous les mouvements et toutes les régions confondues?
C1-C2 en rotation (47 degrés)
La variation d’amplitude de mouvement varie de combien de pourcent environ avec le vieillissement?
30%
Vrai ou faux ; la rotation axiale demeure similaire avec l’âge.
Vrai.
Les pertes d’amplitude de mouvement au niveau thoraciques et lombaires sont compensées par quoi?
La colonne cervicale et les hanches.
Où se situe le centre de rotation instantanée lors des mouvements de flexion-extension et de flexion latérale?
À l’intérieur du disque.
Expliquer brièvement le facteur de proportionnalité.
Le facteur de proportionnalité évoque que plus nous avons des courbes au niveau du rachis, plus on répartit le stress sur chacune d’entre-elles. En tant qu’humain, nous avons trois courbes au niveau du rachis et donc, pour un poids appliqué de 10 kg sur le rachis, le poids effectif est de 1 kg.
Nommez les degrés d’amplitude de mouvement de la région thoraco-lombaire en ;
1. Flexion
2. Extension
3. Rotation
4. Flexion latérale
- 85 degrés
- 35-40 degrés
- 40 degrés (combiné avec la région craniocervicale = 120 degrés)
- 45 degrés
Quelle est la conséquence d’une flexion prolongé au niveau du rachis?
Fluage des extenseurs du tronc ce qui diminue l’activité musculaire et limite le contrôle sensorimoteur. (Protection du rachis)
Quel est l’effet du mouvement couplé en flexion latérale sur le processus épineux au niveau thoracique et lombaire?
Le processus épineux thoracique fait une rotation vers la convexité alors que le processus épineux de la région lombaire fait une rotation vers la concavité.
Quel est la proportion en degrés de l’amplitude de mouvement en rotation thoraco-lombaire?
Seulement 5 des 40 degrés sont effectués par la colonne lombaire.
Par quoi est-elle produite la rotation thoraco-lombaire?
Par les actions controlatérale (oblique externe) et ipsilatérale (oblique interne).
Quels sont les phénomènes qui se produisent dans les premiers 60 degrés de flexion du tronc? Et par la suite?
La portion inférieur de la colonne lombaire, les abdominaux et la portion vertébrale du psoas initient le mouvement. Par la suite, le poids du corps agit, il y a une contraction excentrique des érecteurs pour freiner le mouvement.
Quel élément au niveau du bassin permet plus de flexion?
L’inclinaison du pelvis.
Pourquoi dit-on qu’il y a peu de contribution thoracique pour la flexion et l’extension du tronc?
Dû à la restriction facettaire, et aussi dû au principe que la cage thoracique offre une certaine rigidité.
Expliquez le phénomène de flexion-relaxation.
Lors de la flexion complète, les érecteurs du rachis superficiels deviennent inactifs. Il y a une restriction passive des muscles et des ligaments postérieurs. Les carré des lombes et les érecteurs du rachis profonds deviennent actifs en flexion prononcée.
Dans quelle circonstance les érecteurs du rachis superficiels sont activés?
Lors d’un effort.
Quel est la différence en terme de rôle des érecteurs du rachis profond versus superficiels?
Profond ; donne la positon du rachis dans l’espace (proprioception).
Superficiel ; muscles stabilisateurs donc crée le mouvement.
Que permet-il de déceler le rythme lombo-pelvien?
Permet de déceler l’anomalie articulaire de musculaire.
Quels sont les deux mouvements que combine le rythme lombo-sacré?
Une flexion lombaire de 40 degrés à une flexion simultanée de la hanche de 70 degrés.
Quelle est la conséquence d’une restriction du bassin lors du rythme lombo-pelvien?
Une flexion exagérée ou un sur étirement peut provoquer un affaiblissement des éléments postérieurs (fascia thoraco-lombaire), ce qui favorise la dégénérescence discale.
Quelle est la conséquence d’une restriction lombaire lors du rythme lombo-pelvien?
Place une plus grande demande sur la hanche et donc accentue la dégénérescence articulaire.
Quelle est la conséquence d’un manque d’antéversion du bassin?
Augmentation du cisaillement lombo-pelvienne.
Le torque externe attribuable à la gravité est à son maximum aux apex à quel endroit dans le rachis?
À C4-C5. T6 et L3.
En position debout, au niveau lombaire, la production d’un moment de flexion est contrebalancée par quelles structures?
Les ligaments et les érecteurs du rachis.
Pourquoi le corps n’est pas fait pour être en position assise?
Car en position assise, le bassin va soit faire une antéversion ou une rétroversion. En antéversion, les fléchisseurs de la hanche seront étirés et les extenseurs lombaires seront hypertoniques. En rétroversion, les muscles abdominaux seront hypertoniques et les extenseurs de la hanche seront étirés.
Les vertèbres lombaires peuvent supporter combien de N avant le point critique et qu’est-ce qui permet de diffuser la charge?
5000 à 8000 N et l’action musculaire vient permettre de diffuser la charge.
Lors de test de compression, quelle structure subira des dommages avant entre le disque intervertébral et la vertèbre?
La vertèbre. En effet, le disque supporte mieux les forces compressives.
Nommez les quatre facteurs influençant la charge lombaire.
- La position de l’objet en comparaison avec le centre de mouvement spinal.
- L’objet ; taille, forme, poids et densité
- Degré de flexion ou de rotation du rachis
- Le taux de mise en charge.
Vrai ou faux, le stoop et le squat démontrent aucune différence au niveau du cisaillement ou de la compression spinale.
Vrai.
La perte d’équilibre est-elle plus fréquente lors du squat ou du stoop?
Lors du squat.
Dans quelle circonstance on note une diminution importante du stress appliqué lors du squat?
Lorsque la charge peut être soulevée entre les pieds.
Quels sont les trois exercices du Big 3 conseillés lors de lombalgie entre-autre?
- Curl-up ; action concentrique
- Planche frontale/latérale ; action isométrique
- Bird-dog ; mouvement dissociatif, donc permet de dissocier le membre supérieur du membre inférieur pour amener une torsion au niveau du disque. À noter que si le bird-dog est trop difficile, on peut donner le dead-bug à la place.
Pourquoi le curl-up fait partie du Big 3 et non le sit-up?
Car le sit-up demande d’activé/de solliciter les fléchisseurs de la hanche.
Pourquoi devons-nous nous concentrer sur des exercices en isométrique dans le renforcement des abdominaux?
Transposabilité ; lors de la marche, la ceinture lombo-pelvienne est en isométrique. En fait, c’est une action tonique-isométrique ; on change le volume de tension sur le muscle tout au long de la marche.
Pourquoi dit-on que la marche est l’un des meilleurs exercices pour nos patient, principalement initialement pour la lombalgie?
Car ça nous permet d’augmenter la gradation avec la vitesse, la largeur des pas et l’inclinaison. La marche vient faire une torsion au niveau du rachis. Aussi, il y a un léger phénomène d’imbibition à chaque compression.
Quel est l’avantage de l’oscillation des bras lors de la marche?
Crée une réduction de la compression et augmente la mobilité lombaire.
Par quoi est-elle crée la pression intra-abdominale et pourquoi cela augmente la stabilité spinale?
Par la contractions simultanées du diaphragme, des abdominaux et du plancher pelvien. Cela augmente la stabilité spinale car cela convertit l’abdomen en un cylindre rigide.
Quel est l’avantage de la pression intra-abdominale?
Provoque un moment d’extension qui diminue les forces compressives sur les disques. Réduit de 10 à 40% la demande des extenseurs.
Quels muscles sont les principaux générateurs de la pression intra-abdominale?
Les abdominaux transverses.
Dans quelle circonstance le diaphragme, les abdominaux transverses et le plancher pelvien se contractent-ils?
Lors de l’anticipation de mouvement appendiculaire.
Quelles sont les conséquences de la fatigue concernant la stabilité mécanique de la colonne lombaire?
La fatigue réduit la capacité de compenser le mouvement par des groupes secondaires, ce qui provoque des mouvements couplés plus dommageables et inhibe les multifides.
Un repos de combien de temps restaure 25% de la fonction de co-contraction des muscles du tronc?
10 minutes.
Est-ce que la stabilisation externe comme par exemple l’utilisation d’un ceinturon lombaire est efficace dans la stabilité mécanique de la colonne lombaire?
Non. Malgré que cela semble augmenter la pression intra-abdominale, il y a seulement une augmentation de 2% en activité musculaires des abdominaux et des érecteurs spinaux lors du port.
Pourquoi dit-on que l’articulation sacro-iliaque est synarthrodiale?
Car à la naissance, l’articulation est synoviale. Au fil du temps, avec les stress effectués, l’articulation se transforme en 2/3 synovial et 1/3 fibreux.
Quelles sont les complications/conséquences qui survienne au fil du temps concernant l’articulation sacro-iliaque?
- Apparition d’ostéophytes et de défauts structuraux vers 40-50 ans.
- Calcification graduelle des ligaments vers 60 ans.
- Fusion chez 10% de la population vers l’âge de 80 ans.
La rigidité articulaire, combinée à une diminution de la densité osseuse explique quoi?
Explique l’augmentation des risques de fractures gériatriques.
Le sacrum flotte entre les iliums grâce à quoi?
Aux fascias et aux ligaments.
Pourquoi les ligaments sont plus larges dans la portion antérieure du bassin?
Car il n’y a pas de muscles qui s’insère vraiment à cet endroit.
Quel est le rôle des ligaments sacro-tubéreux?
Permet de transmettre des tensions des chaînes myofasciales du membre supérieur au membre inférieur.
Nommez les quatre ligaments qui font la stabilisation primaire.
- Sacro-iliaque antérieur
- Iliolombaire
- Interosseux
- Sacro-iliaque postérieur
Nommez les deux ligaments qui font la stabilisation secondaire.
- Sacro-tubéreux
- Sacroépineux
Pourquoi dit-on que la nutation du sacrum a un effet stabilisateur?
Elle augmente la force compressive articulaire. Elle vient mettre sous tension le ligament sacro-tubéreux.
Nommez les trois éléments favorisant la nutation.
- La gravité
- La tension ligamentaire
- L’action musculaire.
Nommez les 7 muscles impliqués dans la stabilisation lors de la génération de torque.
- Grand dorsal
- Iliaque
- Piriforme
- Abdominaux
- Multifides
- Érecteurs du rachis
- Extenseur de la hanche
Nommez les différents muscles stabilisateurs extrinsèques.
Droit de l’abdomen, oblique externe et interne, transverse, érecteurs du rachis, carré des lombes, psoas, muscles qui s’attachent à la région lombopelvienne.
Quels sont les trois rôles du psoas?
- Produit un moment de compression important.
- Stabilisateur lombaire en combinaison avec le carré des lombes.
- Affecte indirectement la lordose lombaire.
Vrai ou faux, le carré des lombes est un extenseur principal du rachis.
Faux.
Vrai ou faux, le carré des lombes n’a aucune action sur la lordose lombaire.
Vrai.
Quels sont les deux rôles du carré des lombes?
- Hip Hiker à la marche
- Assiste dans le support latéral
Nommez les trois érecteurs du rachis superficiels principaux.
- Épineux
- Ilio-costal
- Longissimus
Quel est le rôle principal des longissimus et ilio-costal?
Important extenseurs au niveau dorsal et lombaire.
Quel est le rôle principal des longissimus et ilio-costal au niveau dorsal, et ensuite au niveau lombaire?
Dorsal ; Ligne d’action minimisant la compression
Lombaire ; ligne d’action modulée par la posture, résistent aux forces de cisaillement antérieur et deviennent plus alignés à l’axe de compression lors de la flexion.
Quel est le rôle principal des érecteurs du rachis profonds?
La proprioception. La tension et la stimulation des mécanorécepteurs permettent de savoir comment les vertèbres sont positionnées.
Nommez les 5 muscles érecteurs du rachis profonds qui offrent la stabilité intrinsèque.
- Intertransversaires
- Interépineux
- Semi-épineux
- Rotateurs
- Multifides
Vrai ou faux, les rotateurs, interépineux et intertransversaires ne sont pas de principaux producteurs de force.
Vrai.
Vrai ou faux, les rotateurs, intertransversaire et interépineux sont d’important propriocepteurs et sont étirés lors des thérapies manuelles.
Vrai.
Vrai ou faux, les multifides s’étendent de 3 à 4 segments.
Faux, ils s’étendent de 2 à 3 segments.
Vrai ou faux, les multifides ont une course parallèle à l’axe de compression et produisent un torque d’extension et donc, corrigent ou assistent une articulation de façon plus spécifique.
Vrai.
Vrai ou faux, le fascia thoraco-lombaire est un important stabilisateur de la région lombaire et sacro-iliaque.
Vrai.
