Colonne vertébrale

La colonne vertébrale, ou rachis, est un empilement d'os articulés nommés vertèbres. Elle est le support du dos des vertébrés, surtout des mammifères.


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La colonne vertébrale de profil

La colonne vertébrale, ou rachis, est un empilement d'os articulés nommés vertèbres. Elle est le support du dos des vertébrés, surtout des mammifères. C'est sur la colonne vertébrale que sont fixées les côtes. Elle abrite la mœlle épinière.

Chez l'Homme, elle supporte la tête et transmet le poids du corps jusqu'aux articulations de la hanche.

Elle se compose de 24 vertèbres (ou de 33 si on compte les vertèbres sacro-coccygiennes soudées)  : sept vertèbres cervicales, douze thoraciques et cinq lombaires (plus cinq sacrées et quatre coccygiennes).

La colonne vertébrale est courbée dans le plan sagittal médian, selon un plan frontal. Elle présente deux courbures primaires (concaves en avant), aussi nommées cyphoses, au niveau des rachis thoracique et sacré, mais aussi deux courbes secondaires (concaves en arrière) nommées lordoses au niveau des rachis cervical et lombaire.

Anatomie descriptive

Les différentes régions du rachis

Il se compose de sept vertèbres cervicales, dénommées par la lettre C : de C1 à C7. Les deux premières vertèbres cervicales sont particulièrement spécifiques et avec l'os occipital, l'atlas et l'axis forment le craniocervicum, de très grande mobilité.

Rachis cervical supérieur ou "craniocervicum"

  • Les articulations occipito-cervicales
  • L'atlas
    • Première vertèbre cervicale (C1), et donc, première vertèbre du rachis.
    • Porte la tête (par ressemblance au dieu grec Atlas qui porte le monde).
    • Composée :
      • d'un arc antérieur portant en avant le tubercule antérieur et en arrière la fovéa dentis pour la dent de l'axis ;
      • d'un arc postérieur ;
      • de deux processus transverses unituberculés creusés d'un foramen : le foramen transversaire qui laisse passer l'artère vertébrale ;
      • de deux masses latérales où se trouvent à la face supérieure les surfaces articulaires pour les condyles de l'os occipital, ainsi qu'à la face inférieure les surfaces articulaires pour l'axis (2e vertèbre cervicale). En arrière des surfaces articulaires de la face supérieure, on retrouve les deux sillons de l'artère vertébrale (un sillon de chaque côté pour chaque artère).
    • Elle n'a pas de corps ni de processus épineux.
    • Son foramen vertébral est grand et grossièrement un carré arrondi.
      • Il porte deux tubercules dans sa portion antérieure où vient s'insérer le ligament transverse de l'atlas. Ce ligament délimite deux loges (ventrale et dorsale).
      • En avant, une loge pour la dent de l'axis et en arrière une loge pour la mœlle épinière.
  • L'axis
    • Deuxième vertèbre cervicale.
    • Définit un axe de rotation pour l'atlas avec son processus odontoïde (ou dent de l'axis).
    • Composée :
      • d'un corps sur lequel est fixé, à sa face supérieure, le processus odontoïde, ainsi qu'à sa face inférieure une surface articulaire pour C3 ;
      • de deux masses latérales portant les surfaces articulaires avec l'atlas à sa face supérieure et C3 à sa face inférieure ;
      • de deux processus transverses unituberculés, perforés par le foramen transversaire qui laisse passer l'artère vertébrale ;
      • d'un processus épineux bituberculé relié au processus transverse par deux lames.
    • Le processus odontoïde (ou dent de l'axis)
      • Saillie osseuse verticale localisée à la face supérieure du corps de l'axis
      • A sa face postéro-supérieure une facette articulaire dorsale s'articulant avec le ligament transverse de l'atlas
      • A sa face antéro-supérieure une facette articulaire ventrale s'articulant avec la fovéa dentis de l'atlas.
      • Sert de pivot pour l'atlas et contribue à maintenir cette vertèbre en place pour protéger la mœlle épinière.
    • Le foramen vertébral de l'axis est grossièrement rond, légèrement moins grand que celui de l'atlas, et ne présente pas de particularité.
  • Développement embryologique et postnatal du craniocervicum
    • Vascularisation de la dent de l'axis
  • Pas de disque intervertébral entre occiput et C1 et entre C1etC2
  • Anatomie vasculaire spécifique

Les vertèbres C3-C4-C5-C6-C7 sont dans la continuité de la transition opérée par l'axis.

Elles sont composées :

  • d'un corps articulaire sur sa face supérieure et inférieure avec les vertèbres sous et sus-jacentes. Il présente à ses bords supéro-latéraux deux uncus stabilisant l'articulation avec la vertèbre sus-jacente ;
  • de deux processus transverses bituberculés (un tubercule antérieur et un postérieur), perforés par le foramen transversaire qui laisse passer l'artère vertébrale ;
  • de deux processus articulaires latéraux pour les vertèbres sous et sus-jacentes, scindés du corps par les deux pédicules ;
  • d'un processus épineux bituberculé relié aux processus articulaires par deux lames.

Le foramen vertébral est triangulaire (forme définitive du foramen vertébral pour les autres vertèbres du rachis) et laisse passer la mœlle épinière.

À la face supérieure des processus transverses, on trouve un sillon qui part du corps, passe par le pédicule, puis se finit par le trou de conjugaison. Dans ce sillon, passent les racines nerveuses des nerfs spinaux.

C6 et C7 sont des vertèbres cervicales standard, à quelques différences près.

  • Vertèbre C6

Le tubercule antérieur de son processus transverse est plus volumineux que ceux des autres vertèbres cervicales. Il est nommé tubercule carotidien.

  • Vertèbre C7

C7 est une vertèbre de transition entre le rachis cervical et le rachis thoracique.

Son processus épineux est unituberculé, particulièrement long et particulièrement incliné en arrière et en bas. Il représente la limite postéro-inférieure du cou.

Elle est facilement palpable sous la peau : en descendant le long de la nuque, c'est la première grosse saillie sous la peau.

C'est à cette hauteur que se forme la bosse de bison, qui est une forme de cellulite.

Le rachis dorsal ou thoracique

  • Il se compose de douze vertèbres dorsales ou thoraciques, dénommées par les lettres T ou D : de T1 à T12, ou de D1 à D12.
  • Il fait suite au rachis cervical et précède le rachis lombaire.
  • Le rachis dorsal forme une courbure postérieure physiologique convexe nommée
    • cyphose dorsale en cas d'excès ou
    • lordose dorsale ou thoracique en cas d'inversion, voire
  • "dos plat".

Rachis lombal ou lombaire, sacré ou sacrum et coccyx

  • Le rachis lombal se compose de cinq vertèbres lombaires (ou lombales), dénommées par la lettre L : de L1 à L5.
    Le rachis lombaire forme une courbure antérieure nommée lordose.

Il fait suite au rachis dorsal et précède le rachis sacré.

  • Le rachis sacré ou sacrum est aussi nommé rachis sacral ou sacrum. Les cinq vertèbres sacrées sont soudées à l'âge adulte, et ne forment plus qu'un seul bloc osseux nommé sacrum.

Il se compose de cinq vertèbres sacrées ou sacrales, dénommées par la lettre S : de S1 à S5.

Il fait suite au rachis lombal et précède le rachis coccygien.

Il est incliné d'environ 45 degrés en arrière.

Il forme la partie postérieure du pelvis et en assure ainsi la solidité.

Les processus transverses, du fait de cette soudure, ne sont plus distingués et forment une lame osseuse des deux côtés, ce sont les ailes du sacrum.

Il en est de même pour les processus épineux qui ne forment plus que de petites bosses à la face postérieure du sacrum.

La surface articulaire supérieure de la première vertèbre sacrée S1 forme la tête du sacrum, qui s'articule avec la dernière vertèbre lombaire, L5.

Sur les bords du sacrum, dans la partie supérieure, on retrouve une surface articulaire avec l'os iliaque (os coxal), c'est la face articulaire auriculaire (car elle a une forme d'oreille). Elle est tournée vers l'arrière et est en rapport avec son homologue de l'os iliaque pour former l'articulation sacro-iliaque (articulation synoviale, renforcée par des ligaments sacro-iliaques antérieur, postérieur et interosseux). Cette articulation ne permet que particulièrement peu de mouvements et transmet le poids du haut du corps aux articulations de la hanche lorsque la personne se tient debout.

Sur les faces antérieure et postérieure, quatre paires de foramens sacraux laissent passer les rameaux ventraux et dorsaux des nerfs spinaux.

À la partie proximale (inférieure) du sacrum, on retrouve l'articulation sacro-coccygienne, qui l'articule avec le coccyx. C'est une articulation cartilagineuse ne donnant la possibilité presque aucun mouvement.

  • Coccyx
    • Vestige osseux : queue des mammifères.
    • Quatre ou cinq vertèbres coccygiennes soudées entre elles.
  • Fait suite au sacrum et forme l'extrémité inférieure du rachis, éjeté en avant.
  • Volontiers le siège de douleurs lors d'un choc sur le postérieur ou même de fracture-luxation.

Articulations intervertébrales

Chaque vertèbre s'articule avec la vertèbre sus et sous-jacente (sauf l'atlas qui s'articule avec les condyles occipitaux et évidemment les vertèbres coccygiennes).

Les vertèbres s'unissent par trois articulations :

  • le disque intervertébral unissant les plateaux de deux vertèbres.
  • les deux articulations inter apophysaires postérieures, où les apophyses articulaires supérieures d'une vertèbre s'articulent avec les apophyses articulaires inférieures de la vertèbre sus-jacente.

La solidité est assurée par :

  • les ligaments vertébraux communs antérieur et postérieur,
  • les ligaments inter épineux,
  • les ligaments jaunes,
  • les ligaments interapophysaire,
  • les muscles rachidiens antagonistes des mouvements,
  • les capsules des articulations apophysaires postérieures.

Les mouvements du rachis sont envisageables grâce à l'existence d'un dispositif articulaire complexe, le segment articulaire rachidien, unité fonctionnelle constituée par :

  • le complexe disco-corporéal ou disco-somatique,
  • les articulations inter apophysaires postérieures,
  • les ligaments intervertébraux et les muscles vertébraux.

Ce segment articulaire permet les mouvements dans un plan, dont l'amplitude est particulièrement variable selon l'étage vertébral reconnu :

  • sagittal (flexion extension)  ;
  • frontal (latéralités)  ;
  • transversal (rotation dans l'axe du rachis).

Les différences d'amplitude sont dues aux différences anatomiques vertébrales surtout :

  • à l'inclinaison sagittale des apophyses articulaires ;
  • à l'inclinaison sagittale des apophyses épineuses ;
  • à la différence d'épaisseur du disque intervertébral ;
  • à l'articulation avec d'autres éléments (tête, cage thoracique)  ;
  • au type de convexité (avant ou arrière) de l'étage.

La colonne vertébrale n'est bien entendu pas isolée dans l'organisme, elle en est même le pilier et présente à ce titre de nombreux rapports avec les structures environnantes.

  • Vaisseaux sanguins

Outre la vascularisation elle-même du rachis, il y a le passage de vaisseaux dans ou à proximité directe de la colonne.

Elle est une branche de l'artère subclavière (sous-clavière), et monte dans le canal constitué par la superposition des foramens transversaires (canal transversaire) au niveau du rachis cervical. Elle s'engage généralement dans ce canal au niveau de C6, mais peut y entrer en C7 ou bien plus haut (quelquefois, elle traverse seulement trois ou quatre vertèbres). Au niveau de l'atlas, elle se courbe à angle droit et pénètre dans le cerveau par le foramen magnum. Là, elle rejoint l'autre artère vertébrale, formant le tronc basilaire et participe au cercle artériel du cerveau (le polygone de Willis).

    • Veine cave inférieure, veines rénales et aorte thoracique (ensuite aorte abdominale)

Elle est la continuité de l'aorte et descend le long du rachis thoracique à sa paroi antérieure. Elle est décalée sur la gauche comparé à l'axe de la colonne et permet ainsi, par exemple, de s'orienter sur une image médicale. Au niveau du rachis lombaire, elle donne les deux artères iliaques communes.

C'est la totalité constitué par l'œsophage et le larynx puis ensuite la trachée. Il commence en regard de C4 et se continue jusqu'à T4 (où la trachée se divise en deux bronches). Il est médian, c'est-à-dire qu'il chemine juste devant les corps vertébraux.

  • Les muscles

Le rachis est une zone importante d'insertions musculaires. En effet, il sert d'ancrage aux muscles de la posture et , au niveau du cou, il reçoit une bonne partie des muscles céphalogyres, qui meuvent la tête. Principaux muscles ayant des insertions sur la colonne vertébrale :

    • Colonne vertébrale thoracique

Chez un embryon au stade d'origine, on verra au niveau dorsal que l'ébauche du dispositif neural est ouverte et est faite de la gouttière neurale à l'origine du dispositif nerveux.

En avant de la gouttière neurale va exister la chorde qui régressera partiellement. De part et d'autre, il y a des amas cellulaires appelés somites à l'origine de deux types de structures :

  • Les myotomes, à l'origine de la musculature paravertébrale (qui entourent les vertèbres)
  • Les sclérotomes qui vont se rapprocher du tube neural et vont être à l'origine de la formation cartilagineuse qui donnera la vertèbre en s'ossifiant

La gouttière neurale va se refermer sur la ligne médiane et est d'origine ectodermique (feuillet embryonnaire donnant la peau et le dispositif nerveux). Ceci donnera le tube neural puis le dispositif nerveux central. Le tube est dorsal aux sclérotomes. Ceux-ci vont se diviser en deux. Une vertèbre est la réunion de deux demi sclérotomes inférieurs et de deux demi sclérotomes supérieurs. On a par conséquent la formation d'un noyau cartilagineux, réunion de quatre moitiés de sclérotome.

Le sclérotome suivant va donner lieu à une structure appelé le disque intervertébral. Ce disque va permettre à la chorde de persister sous forme de résidu appelé noyau pulpeux au centre du disque comportant en périphérie un anneau fibreux. En dorsal, on a le tube neural qui sera protégé par un arc postérieur et donnera la mœlle épinière. Au niveau du rachis, les corps vertébraux émettent des prolongements qui vont se refermer et contenir le tube neural. Par la suite, il y a une ossification de façon centrifuge.

Biomécanique de l'instrumentation rachidienne

  • La pathologie de la colonne vertébrale a un retentissement double sur :
    • la statique : déformations
    • le contenu du canal rachidien : mœlle épinière au-dessus de L1, racines de la queue de cheval en dessous, avec constitution de troubles neurologiques.
  • L'instrumentation tient compte de ce double retentissement, le cas échéant.

Traumatismes de la colonne vertébrale

Trauma discal et lésions "dégénératives"

  • Hernie discale
  • Affections dégénératives : l'arthrose et ses dérivés

  • Tumeurs primitives ou secondaires (Cancer secondaire des os)
  • Infections de l'espace épidural (sans atteinte osseuse !), des corps vertébraux (spondylites, rares), des disques (discites) ou des deux (spondylodiscites, habituelles)
  • Au niveau du crane, on trouve une liaison appelé cordome, tumeur du résidu de corde (voir la partie "embryologie du rachis"). Elle est bénigne et extrêmement récidivante.

  • Maladies inflammatoires (rhumatismes inflammatoires), principalement
    • spondylarthrite ankylosante ou
    • polyarthrite rhumatismale

  • Malformations "congénitales" comme, par exemple, un noyau somitique ne s'est pas ossifié, on a par conséquent un corps vertébral où il manque 1/4 de structure, on a par conséquent une déviation d'une partie du rachis. Quelquefois, il manque une hémivertèbre.
  • Scoliose : Déviation d'une courbure dans un plan coronal comme par exemple le rachis thoracique avec une concavité latérale droite. Associé à cette courbure, il y a une rotation vertébrale.
  • Neuro musculaire : poliomyélite
  • Idiopathiques : ce qui n'a pas d'étiologie déterminée dans l'état actuel des connaissances mais parmi elles, les scolioses idiopathiques, les plus fréquentes

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"- la colonne vertébrale"

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 21/11/2009.
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