Structure et Fonction du Disque Intervertébral

Notre disque intervertébral (Discus intervertebralis) a une structure de forme rondo-ellipsoïde. Il se situe entre toutes les vertèbres de C2-C3 jusqu'à L5-S1. Chez les jeunes, c'est une structure blanche, gélatineuse et translucide. Avec le temps, comme toutes les structures collagènes, elle prend une couleur plus jaunâtre et perd progressivement son élasticité, sa flexibilité et sa résistance.

Rôle et fonction

Le rôle du disque intervertébral est varié :

• Premièrement, il absorbe les forces de compression et de choc agissant sur la colonne vertébrale.

• Il permet également la mobilité entre les vertèbres individuelles. L'épaisseur du disque semble déterminer l'amplitude du mouvement entre deux vertèbres, tandis que les articulations facettaires influencent la direction du mouvement.

• Enfin, le disque maintient les ligaments de la colonne sous tension, augmentant ainsi la stabilité de la colonne vertébrale.

Harrygouvas chez Wikipédia grecque, Mouvement des articulations facettées, CC BY-SA 3.0

Structure

Le disque intervertébral change considérablement au cours des années avec notre croissance et notre âge. Il est divisé en une partie externe fibreuse (Annulus fibrosus) et un noyau interne aqueux (Nucleus pulposus). À la naissance, le disque est constitué pour moitié de Nucleus avec peu de fibres collagènes. La moitié externe est, cependant, structurée avec beaucoup de fibres collagènes en différents anneaux. Cette séparation claire entre le Nucleus et l'Annulus disparaît avec la croissance. Le disque se développe en une structure fibro-cartilagineuse plus homogène.

Henry Vandyke Carter Henry Gray, Gray66, publié en domaine public, détails sur Wikimedia Commons

Au niveau biomécanique, le disque intervertébral est soumis à des forces de traction dans les zones externes, tandis que la zone interne subit plus de compression et de pression.

Le disque est en contact avec les plaques d'extrémité de ses vertèbres adjacentes. À l'origine, ces plaques d'extrémité sont composées de cartilage hyalin. Avec le temps, elles commencent à se calcifier et à s'ossifier à partir des vertèbres. Il est toujours en discussion de savoir si ces plaques d'extrémité appartiennent au disque ou aux vertèbres. Cependant, en cas de lésions de la colonne, on observe souvent que les plaques ont une liaison plus étroite avec le disque qu'avec les vertèbres.

La capacité du disque à retenir l'eau est extrêmement grande grâce à la charge négative des protéoglycanes et glycosaminoglycanes dans sa substance fondamentale. Cette forte rétention d'eau maintient le réseau de collagène sous tension et confère une grande stabilité et résistance à la déformation.

Il est également remarquable que la substance fondamentale ne puisse pas exploiter sa capacité maximale de rétention d'eau en raison du réseau de collagène. Nous y reviendrons plus tard.

De quoi a besoin notre disque intervertébral

Comme mentionné précédemment, le disque est peu vascularisé dans sa partie externe. Cependant, des études récentes montrent qu'il est généreusement approvisionné en oxygène et en nutriments par diffusion et osmose. Par conséquent, il a la capacité de se régénérer et de guérir dans toutes ses parties!

Les changements de position (sous l'effet de la gravité), le mouvement ou l'entraînement soutiennent et favorisent les mécanismes de transport : lorsque la compression due à la gravité cesse (par exemple en position couchée), le disque se remplit de liquide (hydratation). Lorsque la gravité agit à nouveau, le liquide est extrait du disque (déshydratation). Ce phénomène se produit également lors d'une charge accrue suivie d'un soulagement!

Avec l'augmentation de l'ossification des plaques d'extrémité avec l'âge, les processus de transport (diffusion et osmose) pour leur approvisionnement se détériorent progressivement. Ainsi, dans les zones moins bien irriguées, le disque reçoit de moins en moins de nutriments.

Un autre problème réside dans le long temps de renouvellement du collagène, qui varie entre 300 et 500 jours. La régénération d'un tissu de disque intervertébral de haute qualité est donc un processus long et parfois ardu.

Avec l'âge, le corps perd la capacité de lier l'eau. C'est pourquoi, chez les jeunes, une différence de taille est souvent observée le matin après le sommeil, car les disques se sont légèrement étendus ou élargis.

Henry Vandyke Carter Henry Gray, GA111, publié en domaine public, détails sur Wikimedia Commons

Quel est l'effet de l'entraînement

Un changement entre charge et décharge entraîne un changement constant de la tension électrique à l'intérieur du disque. Ce changement de charge provoque l'activité piézoélectrique (Piézoélectricité : modification de la polarisation électrique et donc apparition d'une tension électrique sur les solides lorsqu'ils sont déformés élastiquement, Wikipédia). Cette tension piézoélectrique est un stimulus déclencheur pour les cellules, leur permettant d'augmenter leur activité synthétique pour produire plus de matériel de base (voir aussi notre blog Tissu conjonctif). De plus, les mécanismes de transport par diffusion et osmose mentionnés, en raison du changement constant de charge et de décharge, permettent un apport optimal au disque des éléments de base nécessaires (acides aminés, glucose, etc.) et l'évacuation des produits de dégradation.

Les forces agissant sur les structures et fibres collagènes lors du mouvement améliorent également leur qualité et leur résistance.

Le mouvement et l'entraînement ont donc – comme souvent dans le corps humain – un impact positif sur les fonctions physiologiques de nos disques intervertébraux.

Les problèmes fréquents liés au disque et les possibilités thérapeutiques seront abordés dans un blog à venir...

Encore une fois, cela reste vrai : vivre signifie bouger !

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Crédit de l'image de titre

Henry Vandyke Carter Henry Gray, Gray66, publié en domaine public, détails sur Wikimedia Commons