Le rachis

Le rachis.
Il est constitué de 24 vertèbres mobiles + 5 vertèbres sacrées soudées entre elles + 3 vertèbres
coccygiennes également soudées entre elles.
I. Les courbures.
On distingue 4 courbures : les lordoses (courbure à concavité postérieure) cervicale et lombaire et les
cyphoses (courbure à concavité antérieure) dorsale et coccygienne. Les courbures peuvent être mesurées
par des flèches.
1. Indice de Delmas.
Ceci consiste à comparer la longueur totale de la colonne développée à la hauteur de cette même colonne
mesurée en ligne droite.
Cet indice doit être d’environ 95.
Entre 95 et 100 : les courbures sont plutôt effacées.
< 94, les courbures sont accentuées.
Cet indice a peu d’intérêt clinique.
2. Résistance vertébrale.
La résistance R d’une colonne qui présente des courbures est proportionnelle au carré du nombre de
courbure N + 1.
R = N2 + 1.
Soit cette résistance est égale 10 ou à 17 (selon ou non que l’on prenne en compte la courbure sacrée). Le
plus souvent, on prend 10 car on ne considérerait que les courbures mobiles. Si le patient n’a pas de
courbure, la résistance diminue.
II. La vertèbre type.
Chaque vertèbre est différente de sa voisine mais on peut parler d’une vertèbre type constituée en
avant du corps vertébral et en arrière de l’arc postérieur qui peut être également appelé arc neural concave
en avant qui délimite un canal = le canal médullaire. L‘arc est relié au corps par le pédicule. En arrière du
pédicule se situent les massifs des articulaires postérieurs (zygapophysaires postérieures) avec une
surface articulaire supérieure et une inférieure. En arrière, il y a les lames qui se rejoignent pour former le
processus épineux. De chaque côté, les processus transverses qui se trouvent latéralement par rapport aux
articulaires. Ces processus sont des points d’insertion importants qui prouvent que ce sont des bras de
levier important pour la musculature vertébrale.
Entre chaque vertèbre se situe un trou de conjugaison d’où est issu une racine nerveuse + une artère et
sa veine.
III. Corps vertébral.
1. Les plateaux vertébraux.
Ils sont légèrement excavés dans tous les sens. On leur décrit deux parties : une centrale recouverte de
cartilage et criblée de petits orifices (rôle important dans la nutrition du corps et du disque) et une partie
périphérique qui forme un bourrelet annulaire = listel marginal. Cette zone est une zone d’insertion du
plateau vertébral et plus particulièrement de l’annulus fibrosus. Ce listel s’ossifie vers 12 ans. Un trouble de
l’ossification provoque la maladie de Scheuermann.
2. Les travées osseuses.
Elles vont constituer l’essentiel de la résistance mécanique de ce corps vertébral. Les travées
horizontales vont unir les deux corticales latérales. Les verticales vont unir les deux plateaux vertébraux
(supérieur et inférieur) ; elles ont une action majeure de soutien de la pesanteur. Les fibres obliques vont
se diviser en plusieurs faisceaux :

- certaines partent du plateau vertébral supérieur et passent par les pédicules pour se terminer en
éventail du processus articulaire aux épineuses.
- D’autres partent du plateau vertébral inférieur, passent par les pédicules et finissent dans le
processus articulaire inférieur et l’épineuse.
L’ensemble des travées osseuses va créer des zones de fortes résistances notamment à la partie la plus
postérieure de la colonne vertébrale (partie antérieure moins résistante). C’est cette partie antérieure qui,
lors d’un traumatisme important, va céder en 1ier ce qui provoquera un tassement vertébral (fracture
tassement si le poids est supérieur à 600 kg). Si le poids est plus important (800 kg) la fracture va
s’accompagner d’un recul du mur postérieur avec juste derrière la moelle ce qui risque de provoquer des
paraplégies.
IV. Le disque inter vertébral.
1. Définition.
C’est un fibro cartilage en forme de lentille bi convexe interposé entre deux corps vertébraux. Ils sont au
nombre de 23 car il n’y a pas de disque entre C0 et C1 et entre C1 et C2. A chaque étage, il y a une
articulation de type amphiarthrose, articulation de type disco corporéale. Il est le siège du mouvement.
2. Epaisseur et forme.
L’épaisseur augmente progressivement du cervical (3mm) au lombaire (10mm). Plus on descend dans les
étages, plus il y a de poids à supporter (amorti les contraintes).
Il existe un rapport entre la hauteur du disque inter vertébral et la hauteur de la colonne vertébrale :
- au niveau cervical : 1/3 pour Maigne et 2/5 pour Kapandji.
- Au niveau thoracique : 1/6 pour Maigne et 1/5 pour Kapandji.
- Au niveau lombaire : 1/3 pour Maigne et 1/3 pour Kapandji.
Plus le rapport est élevé, plus la mobilité est grande.
Le total de la hauteur des disques inter vertébraux = 1/5 de la hauteur totale du rachis. Avec l’âge, la
hauteur des disques intervertébraux diminue donc la taille diminue.
Leur forme n’est pas parfaitement rectangulaire, ils sont souvent cunéiformes : ils sont plus larges et
hauts en avant au niveau cervical et lombaire et inverse en thoracique. Ils ont également une participation
dans la formation des courbures.
3. Composition.
Annulus fibrosus :
Il s’insère sur le listel marginal et la partie centrale du plateau vertébral. Il est constitué de lamelles
concentriques fibro cartilagineuses. Ses fibres sont obliques et leur obliquité alterne régulièrement pour
former un angle entre 30 et 60°. Cette obliquité augmente de la périphérie vers le centre de telle sorte que
les plus centrales sont quasiment horizontales.
Ces lamelles seraient plus nombreuses en avant qu’en arrière, elles seraient un peu plus obliques en avant
qu’en arrière (zone de faiblesse postérieure  explication possible des hernies discales).
Nucléus pulposus :
C’est une substance gélatineuse qui contient 88% d’eau, hydrophile. Elle est comprise entre les plateaux
vertébraux, dans une loge entre le plateau et l’annulus fibrosus, c’est une loge inextensible.
Sur un plan macroscopique, on voit une différence entre l’annulus fibrosus et le nucléus pulposus. Dans une
étude microscopique, on passe plus difficilement de l’un à l’autre, la transition est peu nette. Elle a une
forme de C, de haricot.
Pour Rabichau, c’est une chambre hydraulique sans limite nette.
4. Hydrophilie.
Elle participe à la nutrition du disque inter vertébral (avasculaire) sauf la partie postérieure avec des
insertions ligamentaires. Les facteurs mécaniques vont participer à la nutrition des disques inter
vertébraux = pore qui fait communiquer le nucléus avec le tissu spongieux du corps vertébral. Lorsque le
disque est soumis à une pression prolongée, une partie de l’eau qu’il contient fuit vers le corps vertébral.
Ceci explique qu’en fin de journée il y a un tassement. La décharge permet au liquide de revenir au niveau du
disque intervertébral. Avec l’âge, cette hydrophilie diminue.

5. Comportement mécanique.
a. Etat de pré contrainte.
C’est un état de tension préalable créé dans une poutre qui doit subir une charge.
IL est constitué d’une zone centrale en continuité avec l’annulus fibrosus et l’ensemble est comparé à une
chambre hydraulique dans un ensemble quasi indéformable ; la partie liquidienne est sous pression (pression
jamais nulle même en décharge complète). Cette pression interne est liée à la notion d’hydrophilie. C’est
cette pression qui constitue l’état de pré contrainte : il permet de mieux résisté aux efforts de
compression et de flexion, il donne des propriétés élastiques au disque inter vertébral et des propriétés
d’amortissement (Hirsch l’a démontré). Il dissipe également les contraintes latéralement.
L’état de pré contrainte diminue avec l’âge et donc la capacité d’amortissement et de dissipation des
contraintes également.
b. Efforts de compression sur le disque.
Ces efforts augmentent au niveau du rachis du haut vers le bas.
Exemple : pour un homme de 80 kg, il y a un effort de compression d’environ 37 kg sur le disque L5 – S1
soit environ la moitié du poids du corps +le tonus des muscles para vertébraux + éventuellement le port de
charge.
Efforts subis par le disque inter vertébral (L3 – L4) :
- le moins important est le décubitus dorsal (20% du poids du corps).
- Latérocubitus (80% du poids du corps).
- Debout (100% du poids du corps).
- Position assise corrigée (120% du poids du corps).
- Position assise asthénique (200% du poids du corps).
- Lever incorrect (400% du poids du corps).
La position assise est donc une mauvaise position pour le rachis.
On parle de fluage quand le disque est soumis à une charge. Quand on enlève la charge, il récupère sa
hauteur au bout de 5 à 10 minutes : on parle d’hystéresis.
Quand la compression n’est pas homogène (diminution de hauteur), ceci provoque un bâillement qui va
favoriser l’arthrose au niveau des articulaires postérieures.
c. Auto – stabilisation.
La compression verticale se transmet latéralement vers l’annulus. Dans les mouvements, lorsque le disque
est soumis à une pression axiale asymétrique, les fibres de l’annulus qui sont controlatérales à l’inclinaison
vont se tendre, leur tension augmente et leur hauteur également. En même temps, la pression intra discale
augmente du côté de l’inclinaison et donc le nucléus à tendance à être chassé vers la convexité. Il vient

alors s’appuyer sur les fibres convexes tendant ainsi à les ramener à leur longueur normale, il tend à
ramener la vertèbre dans sa position initiale = phénomène d’auto stabilisation.
d. Mobilité.
Lors de l’élongation axiale, il y a un écartement des plateaux intervertébraux qui va provoquer une
augmentation de hauteur du disque intervertébral, qui va entraîner un augmentation de la tension de ses
fibres et donc, selon Kapandji, une diminution de la pression intra discale. Mais, on dit également que la
traction des fibres resserrerait les fibres et donc ne diminuerait pas la pression.
Lors de la pression, il y a une compression qui va augmenter la tension des fibres de l’annulus.
Pour la flexion, la vertèbre supérieure tend à glisser vers l’avant donc va créer un espace intervertébral
diminue en avant donc la pression augmente en avant et chasse le nucléus vers l’arrière. Le nucléus vient
s’appuyer sur les fibres postérieures du disque qui vient encore augmenter la pression.
Lors de la rotation, se sont les fibres dont l’obliquité est opposée au sens de la rotation seront mis en
tension.
Dans tous les mouvements, il y a une augmentation de la pression intra discale et des fibres de l’annulus.
A chaque fois, les mouvements du nucléus sont là pour essayer de diminuer cette mise en tension.
e. Rotation automatique.
Lorsqu’il y a une inclinaison latérale du rachis, il se produit une rotation du corps vertébral de telle sorte
que la face antérieure du corps vertébral tourne vers la convexité.
Elle s’explique par deux mécanismes :
- compression du disque inter vertébral : lors de l’inflexion latérale, la pression augmente dans la
concavité donc le nucléus est chassé vers la convexité. Or, le disque est cunéiforme donc il y a une
rotation du corps vertébral.
- La tension ligamentaire : les ligaments sont mis en tension du côté de la convexité tendant à se
déplacer vers la ligne médiane (prend le chemin le plus court) et induisent donc le mouvement de
rotation.
Cette rotation est induite dans les mouvements de flexion mais quand on revient dans l’axe, il n’y a plus de
rotation (dans la scoliose, la rotation reste dans le plan sagittal).
Conclusion :
- on peut comparer le disque à un joint souple dont l’épaisseur conditionne en partie l’amplitude du
mouvement.
- C’est également un moyen d’union.
- C’est une chambre hydraulique sans limite nette.
- Un amortisseur et répartisseur de pression.
- Principal responsable de l’auto stabilisation.
V. Les articulaires postérieures (articulations inter apophysaires).
1. Définition.
Ce sont des arthrodies donc les mouvements se feront en glissement, les SA sont recouvertes de
cartilage, les SA sont généralement concaves et les inférieures convexes, elles ont une capsule articulaire +
une synoviale et souvent des formations méniscoïdes.

2. Capsule.
C’est la partie la plus richement innervée aussi bien sur le plan sensitif que proprioceptif. C’est une
capsule dense, élastique, très solide à ses pôles supérieur et inférieur, elle maintien étroitement les
facettes articulaires l’une contre l’autre.
Cette densité et élasticité permettent de faire un rappel lors des mouvements qui tendent à ramener les
articulaires à leur position initiale. L’élasticité permet de contrôler le mouvement sans augmenter la tension
(au niveau de la capsule et du disque inter vertébral). Sa riche innervation permet de dire que c’est là que
partent toutes les informations pour le réajustement postural. Pour le sensitif, il y a un aspect douloureux
des déformations du rachis.
3. Formations méniscoïdes.
C’est un terme de Maigne.
Ce ne sont pas de vrais ménisques, ce sont de simples replis synoviaux qui peuvent être très simples mais
joueraient un rôle majeur dans les DIM.
Selon d’autres auteurs, leur rôle serait de corriger l’incongruence des SA.
4. Rôles.
Si le disque intervertébral permet le mouvement, les articulaires postérieures limitent, conditionnent
cette mobilité.
Les amplitudes et la direction du mouvement sont variables selon les étages car elles sont conditionnées
par l’orientation des SA.
5. Orientation.
On donne l’orientation des facettes supérieures :
- au niveau des vertèbres cervicales : orientation à un axe perpendiculaire à la SA, elles regardent en
haut, en arrière et légèrement en dehors. Elles présentent une inclinaison sur l’horizontale d’un angle
d’environ 45°.
- Au niveau dorsal, elles regardent en haut et franchement en arrière (quasiment frontal). Elles sont
obliques par rapport à l’horizontal de 60°.
- Au niveau lombaire, elles regardent en haut, en arrière et franchement en dedans. Elles sont obliques
par rapport à l’horizontal quasiment à 90°.
Il existe des vertèbres de transition : cas de T12 qui a une articulaire supérieure de type dorsale et une
articulaire inférieure de type lombaire. Il existe des variations inter individuelles.
Sur une même vertèbre, les deux articulaires peuvent avoir des orientations différentes.
6. Système ligamentaire.
a. Système pluri segmentaire.
- ligament longitudinal antérieur : qui s’insère sur la face antérieure et latérale de la colonne
vertébrale, du tubercule antérieur de l’atlas voir l’occiput (sur lame basillaire) jusqu’à la face
antérieure des vertèbres sacrées et il va également s’insérer sur la face antéro latérale des corps
vertébraux au passage. Il va limiter l’extension.
- Ligament longitudinal postérieur : qui va de la partie basillaire de l’os occipital jusqu’au coccyx. Il a un
aspect festonné, il s’insère largement sur les disques et de façon plus étroite au niveau des corps. Il
est adhérent au disque mais pas au corps (passe essentiel des plexus veineux péri rachidiens).
Il renforce le disque intervertébral en arrière.
Il exerce également une résistance au hernies discales : il serait plus puissant au niveau dorsal que
lombaire (siège des hernies discales majoritairement en lombaire).
- Ligament supra épineux : il s’insère sur toutes les épineuses, il est le plus superficiel et palpable dans
les espaces inter épineux et il s’insère également sur les ligaments inter épineux.
b. Système uni segmentaire.
- Ligament jaune = ligamentum flavum : il s’insère sur la moitié inférieure de la face antéro inférieure
de la lame sus jacente et se termine sur le 1/3 supérieur de la face postéro supérieure de la lame
sous jacente.