Fiche de révision : Biomécanique du rachis et du bassin

📋 Plan du Cours

1. Mobilité et axes du sacrum
2. Mobilité et versions de l’ilium
3. Contraintes du bassin
4. Stabilité sacro-iliaque
5. Mobilité pelvienne et accouchement
6. Symphyse pubienne
7. Biomécanique du coccyx
8. Disque et unité fonctionnelle rachidienne
9. Mécanique du rachis lombaire
10. Rachis thoracique et respiration
11. Rachis cervical inférieur
12. Rachis cervical supérieur

📖 1. Mobilité et axes du sacrum

🔑 Notions clés & Définitions

• Nutation : Associe un glissement inférieur et antérieur à un glissement postérieur et inférieur, provoquant le recul de l’apex sacral et du coccyx, l’horizontalisation du sacrum et la verticalisation du plateau sacré.
• Contre-nutation : Associe un glissement antérieur et supérieur à un glissement supérieur et postérieur, provoquant l’avancée de l’apex sacral et du coccyx, la verticalisation du sacrum et l’horizontalisation du plateau sacré.

★ À maîtriser

📌 La sacro-iliaque ne réalise pas de mouvements purs : la résultante d’un glissement sur un rail vertical et d’un glissement sur un rail horizontal produit une rotation autour d’un axe horizontal.

Compléments

• Les glissements linéaires sacro-iliaques mesurent entre 4 et 8 mm, tandis que la nutation et la contre-nutation totalisent une amplitude de 0° à 12° corrélée au diamètre pelvien pubo-promontoire.

💡 Astuce mémo

Nutation : apex sacral recule ; contre-nutation : apex sacral avance.

📖 2. Mobilité et versions de l’ilium

🔑 Notions clés & Définitions

• Antéversion iliaque : Associe une antériorisation, une éversion et une rotation verticale latérale, avec abaissement de l’EIAS et élévation de l’EIPS.
• Rétroversion iliaque : Associe une postériorisation, une inversion et une rotation verticale médiale, avec élévation de l’EIAS et abaissement de l’EIPS.

📝 Points essentiels

📌 L’ilium réalise une antériorisation, ou flexion ou rotation antérieure, et une postériorisation, ou extension ou rotation postérieure, par la résultante de glissements sur les rails vertical et horizontal.

💡 Astuce mémo

Antéversion : antériorisation, éversion, rotation latérale ; rétroversion : mouvements inverses.

📖 3. Contraintes du bassin

★ À maîtriser

📐 Formule — En station bipodale théorique, les réactions fémorales sont égales : $R_d = R_g = \frac{P}{2}$.

📐 Formule — En station monopodale droite, la réaction droite vaut $R_d=P$ et la réaction gauche vaut $R_g=0$ ; en station monopodale gauche, $R_g=P$ et $R_d=0$.

• Les contraintes pelviennes augmentent en appui unipodal, lors du soulèvement d’une charge, pendant la course et lors de la réception ou de l’impulsion d’un saut.

Compléments

• Le centre de gravité passe en avant de S2, ce qui tend à entraîner le sacrum en nutation dans le plan sagittal.

💡 Astuce mémo

Charge décalée → bascule du bassin → transmission amortie par trois articulations.

📖 4. Stabilité sacro-iliaque

★ À maîtriser

• Les ligaments interosseux et ilio-articulaires créent une force de compression qui stabilise la sacro-iliaque dans les plans frontal et transversal.

• Les principaux muscles renforçant la stabilité sont:

  • le grand dorsal
  • le grand fessier
  • le coccygien
  • le carré des lombes

Compléments

• Dans le plan frontal, le ligament sacro-iliaque postérieur stabilise proportionnellement au cisaillement inférieur et le ligament ilio-lombaire stabilise proportionnellement à l’éversion iliaque.

• Dans le plan sagittal, les ligaments sacro-épineux et sacro-tubéral stabilisent les mouvements associant nutation sacrée et postériorisation iliaque.

💡 Astuce mémo

Le sacrum est un coin encastré entre deux os coxaux, retenu par un haubanage fibreux.

📖 5. Mobilité pelvienne et accouchement

★ À maîtriser

📌 La contre-nutation sacrée augmente le détroit supérieur et ferme le détroit inférieur, ce qui favorise l’engagement du bébé pendant l’accouchement.

Compléments

• La nutation crée une hyperlordose, tandis que la contre-nutation réduit l’hyperlordose.

💡 Astuce mémo

Contre-nutation pour l’engagement ; nutation pour le dégagement.

📖 6. Symphyse pubienne

🔑 Notions clés & Définitions

• Symphyse pubienne : Est l’un des trois joints d’absorption des contraintes de l’anneau pelvien.

★ À maîtriser

• La symphyse pubienne possède un fibrocartilage élastique et déformable d’environ 1 cm, renforcé par un manchon fibreux et par le ligament arqué du pubis.

Compléments

• Le cisaillement supérieur-inférieur de la symphyse pubienne mesure 1 mm chez l’homme et 1,6 mm chez la femme.

• Le cisaillement antérieur-postérieur mesure 0,5 mm chez l’homme et 0,9 mm chez la femme, tandis que la torsion atteint 1,5°.

📖 7. Biomécanique du coccyx

★ À maîtriser

• Le coccyx possède un débattement articulaire d’environ 15°.

• La flexion du coccyx est produite principalement par les élévateurs de l’anus et le sphincter externe de l’anus.

• Le coccyx constitue un arrimage central du plancher périnéal et participe à l’amortissement des surpressions abdominales grâce à ses mouvements de flexion-extension.

Compléments

• Lors d’une surpression abdominale, le plancher pelvien se distend, la jonction sacro-coccygienne sert d’ancrage et le coccygien ainsi que les ligaments assurent respectivement un soutien actif et passif.

💡 Astuce mémo

Le coccyx est l’ancrage d’un trampoline formé par le plancher pelvien.

📖 8. Disque et unité fonctionnelle rachidienne

🔑 Notions clés & Définitions

• Unité fonctionnelle du rachis : Associe deux vertèbres contiguës, un disque intervertébral, des articulations zygapophysaires et des ligaments.
• Annulus fibrosus : Est la partie périphérique du disque intervertébral, formée de lamelles concentriques de collagène et de fibrocartilage dont l’obliquité s’inverse entre deux couches.
• Nucléus pulposus : Est une partie centrale déformable mais incompressible du disque intervertébral, riche en eau, qui sert de pivot mobile et représente 30 à 60 % de son volume.

📝 Points essentiels

📌 Le disque intervertébral amortit les contraintes et les répartit sur la surface des corps vertébraux ; de C3 à L4, il constitue le principal stabilisateur du rachis.

💡 Astuce mémo

Annulus fibreux : résiste par ses lamelles ; nucléus pulposus : pivot déformable et incompressible.

📖 9. Mécanique du rachis lombaire

📝 Points essentiels

• La mobilité lombaire est d’environ 40° en flexion, 30° en extension, 20° en inclinaison et 10° en rotation.

📌 Les vertèbres lombaires qui présentent davantage de rotation présentent moins d’inclinaison, et inversement ; les vertèbres lombaires basses sont particulièrement douées en rotation mais peu en inclinaison.

• À la charnière lombo-sacrée, la force de cisaillement vaut $F_1\sin\alpha$ et la force de compression vaut $F_1\cos\alpha+F_3-F_2$.

• Lors du soulèvement d’une charge, la stabilisation du rachis thoraco-lombaire précède l’extension de hanche.

💡 Astuce mémo

Lordose accentuée → compression diminuée mais cisaillement augmenté ; délordose → inverse.

📖 10. Rachis thoracique et respiration

★ À maîtriser

• À la charnière thoraco-lombaire, la flexion-extension mesure 10° à 12°, l’inclinaison 10° et la rotation 1°.

• Lors de l’inspiration, le centre phrénique s’abaisse, augmente le diamètre vertical pulmonaire, puis la contre-pression abdominale arrête son abaissement et permet l’élévation des côtes.

Compléments

• Le rachis thoracique est en cyphose, et le maximum d’activité musculaire spinale se situe au niveau de T6 car le bras de levier de la pesanteur y est le plus important.

• Les axes costaux sont davantage frontaux dans la partie supérieure du thorax et davantage sagittaux dans sa partie inférieure.

💡 Astuce mémo

Inspiration : diaphragme descend, puis les côtes s’élèvent et augmentent les diamètres thoraciques.

📖 11. Rachis cervical inférieur

★ À maîtriser

• Le rapport entre la hauteur du disque et celle du corps vertébral est maximal au rachis cervical, avec une valeur de 2/5, ce qui favorise une grande mobilité malgré la stabilité passive apportée par les uncus.

📌 Le ligament nucal freine la flexion antérieure de la tête et offre une large zone d’insertion aux muscles superficiels cervicaux.

• Le long du cou rigidifie le rachis cervical, empêche l’augmentation de la lordose et contribue à l’autograndissement en contraction statique.

Compléments

• Dans le rachis cervical inférieur, la flexion représente environ un tiers de la mobilité et l’extension environ deux tiers.

💡 Astuce mémo

Le long du cou freine la lordose ; le SCOM tend à l’accentuer.

📖 12. Rachis cervical supérieur

★ À maîtriser

📌 L’articulation C0-C1 est majoritairement responsable des flexions-extensions du « petit oui », tandis que C1-C2 est majoritairement responsable des rotations du « petit non ».

• La mobilité totale du rachis cervical est de 120° en flexion-extension, 25° à 30° en inclinaison et 50° à 80° en rotation.

• L’axe de rotation cranio-caudal cervical se situe en arrière de l’odontoïde, dont la forme ovalaire recule l’axe et minimise le cisaillement du bulbe rachidien.

Compléments

📌 La flexion cervicale supérieure est limitée par la tension ligamentaire postérieure et la compression antérieure, tandis que l’extension est limitée par la butée osseuse et la tension des éléments antérieurs.

💡 Astuce mémo

C0-C1 fait le petit oui ; C1-C2 fait le petit non.

📊 Tableaux de synthèse

Mouvements sacrés et pelviens

Mouvements cervicaux supérieurs