CHAPITRE II Revue de littérature

Table des matières

Les douleurs lombaires représentent aujourd’hui un problème endémique dans de nombreuses sociétés industrialisées. Elles n’ont cependant pas toujours été un phénomène de santé publique important. En effet, avant 1950, les coûts socio-économiques reliés aux douleurs lombaires étaient minimes (Frymoyer et Ducker, 1997). L’explosion de la prévalence et des coûts reliés aux douleurs lombaires s’explique probablement par l’industrialisation grandissante, la présence de plus en plus importante des syndicats dans le monde du travail et par l’émergence des systèmes de santé publique. Il existe peu de statistiques sur la prévalence des douleurs lombaires avant 1930, mais une chose demeure certaine : le nombre de consultations pour ce type de douleur et les coûts sociétaux reliés n’ont cessés de croître depuis 20 ans au Canada, aux États-Unis et en Europe. La forte prévalence des douleurs lombaires est-elle une conséquence directe de l’industrialisation et de la sédentarisation des sociétés occidentales ? Difficile de répondre à cette question puisque des écrits relatant la présence de pathologies lombaires aussi «contemporaines» que les entorses lombaires et les subluxations vertébrales ont été retracés à Thèbes en Égypte (Frymoyer et Ducker, 1997). On retrouve une description de ces pathologies dans un papyrus de l’époque, considéré comme le premier traité de chirurgie orthopédique et qui aurait été rédigé par Imhotep à l’époque des pharaons d’Égypte (2686-2613 Av. JC). Au cours des âges, plusieurs scientifiques et médecins de l’Époque romaine, du Moyen-Âge et de la Renaissance ont décrit et étudié la colonne vertébrale, son anatomie, sa physiologie et les diverses pathologies qui pouvaient l’affecter. Ils ne se doutaient probablement pas que des centaines d’années plus tard des milliers de chercheurs et d’êtres humains se poseraient encore des questions relativement semblables à leurs préoccupations initiales.

De nos jours, les affections de la colonne vertébrale et plus particulièrement celles du rachis lombaire, débordent largement des spécialités orthopédiques et chirurgicales. Les affections de la région lombaire représentent maintenant un important problème de santé publique dont les répercussions socio-économiques prennent des proportions démesurées. Au Québec comme presque partout dans le monde, les données épidémiologiques parlent d’elles-mêmes et un bref coup d’œil sur celle-ci permet de constater l’ampleur de la situation.

Les données épidémiologiques concernant les douleurs lombaires proviennent en général des grandes enquêtes démographiques gouvernementales, des organismes de compensation des travailleurs (Commission de la santé et de la sécurité au travail), des compagnies d’assurances ou encore de projets de recherche s’attardant à des populations particulières (groupes ethniques, groupes d’âge, groupes de travailleurs). Même si elles sont semblables d’un pays industrialisé à l’autre, les données épidémiologiques concernant les douleurs lombaires varient en fonction de l’organisation des soins de santé, de la disponibilité et de l’accessibilité aux équipements médicaux et aux professionnels de la santé. À titre d’exemple, à la fin des années 80, le taux de chirurgie de la colonne vertébrale était deux fois plus élevé aux États-Unis qu’au Canada et cinq fois plus élevé aux États-unis qu’en Angleterre (Cherkin et al., 1994). Cette statistique ne reflète probablement que l’orientation des politiques en santé de ces différents états et il est peu probable que la gravité des pathologies lombaires retrouvées respectivement dans chacun de ces pays soit si drastiquement différente. Chaque donnée statistique doit être placée dans un contexte économique et socioculturel lorsque vient le temps de mesurer, sur une population donnée, toutes les répercussions qu’entraînent les douleurs lombaires.

La prévalence à vie des douleurs lombaires est d’environ 80% dans tous les pays industrialisés (Frymoyer et Ducker, 1997). Dans la population générale, la prévalence la plus élevée se retrouve chez les adultes âgés de 35 et 55 ans. Par contre, il ne semble pas y avoir de prédisposition reliée au sexe. Aux États-Unis, les douleurs au dos constituent la deuxième cause la plus fréquente de consultations médicales. La revue de littérature présentée par Marras en 2000 montre que cette situation entraîne des coûts faramineux qui sont estimés, annuellement, à près de 100 milliards de dollars aux États-Unis seulement. On attribue une majeure partie de ces importants coûts aux fréquentes récidives qui caractérisent les affections chroniques du rachis lombaire. Toutes proportions gardées, la situation québécoise est tout aussi inquiétante. Au Québec, les statistiques sur les affections vertébrales proviennent principalement de la Commission sur la Santé et la Sécurité au Travail (CSST, 2001). Entre 1996 et 2000, le nombre d’indemnisations reliées aux affections vertébrales est passé de 32 000 à 35 702 entraînant dès coûts qui s’élevaient à 425,6 millions de dollars en 2000 seulement. La même année, 679 dossiers (2% de tous les dossiers d’affections vertébrales) présentaient une rechute, une récidive ou une aggravation d’une affection vertébrale déjà présente. Les affections de la colonne lombaire, lombo-sacrée ou dorso-lombaire représentent 67,5% de toutes les affections vertébrales. Le diagnostic d’entorse lombaire est le plus fréquent. La figure 1 présente l’évolution entre 1997 et 2000 du coût moyen d’indemnisation pour trois différents types d’affections du rachis lombaire. On note que les pathologies de la région lombo-sacrée entraînent les coûts d’indemnisation les plus importants. Enfin, le nombre d’indemnisations accordées aux personnes atteintes d’affections de la colonne vertébrale, qui avait diminué en nombre au cours des années 90, occupe une proportion croissante du nombre total d’indemnisations. Au Québec, comme presque partout ailleurs en occident, les travaux de recherche et d’éducation visant à améliorer le diagnostic, le traitement et la prévention des douleurs lombaires n’en sont qu’à leurs premiers pas, du moins en terme de résultats.

Figure 1 : Coût moyen d’indemnisation des affections lombaires entre 1997-2000 (CSST)

On divise habituellement les facteurs de risques associés au développement des douleurs lombaires en deux catégories : les facteurs individuels et les facteurs environnementaux. Ces deux différentes catégories regroupent des facteurs qui sont modifiables (ex : tabagisme, positions de travail, Indice de masse corporelle) et des facteurs non modifiables (ex : âge, taille, anomalies congénitales, pathologies héréditaires). Selon les études, ces différents facteurs de risque sont associés de façon plus ou moins importante au développement des douleurs lombaires.

La plupart des facteurs individuels comme la taille, l’hérédité, la configuration du rachis échappent au contrôle de l’individu et de la société en générale. Une révision de 57 études prospectives (Ferguson et al., 1997) nous indique que la présence d’épisodes douloureux antérieurs et le salaire étaient les deux facteurs personnels les plus fortement associés au développement des douleurs lombaires.

L’hérédité semble un important facteur prédisposant à certaines pathologies lombaires comme les scolioses, la spondylite ankylosante et la spondylolisthèse. Cependant, des chercheurs finlandais (Battié et al., 1995) ont montré que les prédispositions familiales ne pouvaient expliquer que 20 % de l’étiologie des douleurs lombaires. Plus récemment, des chercheurs (Sambrook et al., 1999) ont proposé que ce pourcentage puisse atteindre 50 %. Le groupe d’âge le plus à risque semble celui des adultes âgées entre 35 et 55 ans. Le sexe ne semble pas un facteur de risque chez les adultes même si différentes pathologies lombaires peuvent affecter l’homme et la femme. Une revue de la littérature (Frymoyer et Ducker, 1997), montre que la taille, la masse et la posture statique ne semblent pas fortement corrélées avec le développement de douleurs lombaires et les différentes études sur la posture et les facteurs anthropométriques présentent régulièrement des résultats contradictoires. Seules les scolioses majeures semblent liées au développement des douleurs lombaires.

La force musculaire du tronc, c.-à-d. la force de la musculature abdominale et celle des extenseurs du tronc, a fait l’objet de nombreuse étude au cours des dernières décennies. Encore une fois, la relation entre la faiblesse musculaire des érecteurs du rachis et l’apparition de douleur lombaire demeure incertaine (van Tulder et al., 1997). En fait, plusieurs études ont montré que la force musculaire isométrique des muscles du tronc n’était pas reliée au développement de douleurs lombaires. Par contre, certaines études ont identifié des liens entre une faiblesse des muscles abdominaux et les douleurs lombaires. Une chose demeure encore incertaine concernant la force : les niveaux de force inférieurs observés chez les personnes ayant des douleurs lombaires précèdent-ils les douleurs lombaires ou n’en sont-ils que la simple conséquence. On observe le même genre de résultats contradictoires lorsque vient le temps de tracer des liens entre la pratique de l’activité physique, la bonne forme physique et les douleurs lombaires. Certains auteurs (Svensson et al., 1988, 1983) prétendent qu’une mauvaise condition physique est un facteur prédisposant aux douleurs lombaires tandis que d’autres prétendent que la condition physique n’est pas un facteur déterminant (Battié et al., 1989). Des changements au niveau des amplitudes de mouvement du tronc ne semblent pas associés à l’apparition des douleurs lombaires, mais pourraient être un indice permettant de prédire les récidives (Thomas et al., 1998).

Il existe une relation positive entre le tabagisme et la présence ou l’apparition future de douleurs lombaires. Cette relation a été démontrée par de nombreux chercheurs (Frymoyer et Ducker, 1983; Battié et al., 1989; Hansson et al., 1985) et ce, chez différentes populations. On connaît mal les mécanismes reliant douleurs lombaires et tabagisme, mais plusieurs pistes sont présentement étudiées : (1) augmentation de la pression intra discale causée par la toux, (2) diminution du contenu minéral de l’os, (3) diminution de l’apport sanguin aux structures vertébrales et inflammation chronique causée par une diminution de l’activité fibrinolytique. Comme il a été mentionné plus tôt, le revenu semble un facteur important dans le développement des douleurs lombaires. En effet, plus le salaire est élevé moins le risque de développer des douleurs lombaires est important (Marras, 2000). Des liens semblables ont aussi été établis avec la détresse psychologique, la maladie mentale (anxiété, dépression), la satisfaction face au travail, le stress et la toxicomanie.

Le nombre important de facteurs individuels et les nombreuses contradictions retrouvées dans la littérature scientifique illustrent bien la complexité du phénomène tout en complexifiant la démarche du chercheur qui souhaite s’attarder à un aspect particulier du problème.

L’étude des facteurs environnementaux se limite presque exclusivement aux facteurs de risque retrouvés en milieu de travail. L’homogénéité et le regroupement des sujets dans un milieu restreint et contrôlé facilitent les études prospectives. La standardisation des tâches permet une meilleure quantification de l’exposition aux facteurs de risques et les données générées par les demandes d’indemnisation des travailleurs permettent l’étude de grandes populations. Marras (2000) a exploré la littérature traitant des causes des douleurs lombaires associées au travail. Il a étudié les facteurs biomécaniques associés au travail, mais il s’est aussi intéressé aux facteurs psychologiques du travail pouvant influencer l’apparition et l’évolution des douleurs lombaires. Il a identifié plusieurs facteurs de risque biomécaniques: (1) travail demandant des efforts physiques importants, (2) tâches de soulèvement, (3) flexions et torsions du tronc, (4) exposition aux vibrations de tout le corps, (5) postures statiques de travail.

Les protocoles expérimentaux des études portant sur le travail demandant des efforts physiques importants varient de façon marquée d’une publication à l’autre. Le degré d’exposition et sa quantification, le type de travail et la nature des efforts physiques diffèrent d’une étude à l’autre. De façon générale, la prévalence des douleurs lombaires est plus élevée chez ces travailleurs et le degré de sévérité de la blessure et sa fréquence augmentent avec le niveau d’efforts physiques (Herrin et al., 1986; Mitchell, 1985). Cette catégorie de travailleurs regroupe les travailleurs de l’industrie forestière, ceux de l’industrie minière et de l’industrie métallurgique ainsi que les travailleurs de l’industrie alimentaire (production et transformation des aliments). Marras (2000) conclue donc qu’il existe de bonnes évidences scientifiques permettant de conclure que l’apparition des douleurs lombaires puisse être reliée au travail demandant un effort physique important.

La flexion et la torsion répétées du tronc ont été identifiées comme facteurs de risque dans plusieurs études. On observe cette relation de causes à effets dans des emplois nécessitant des efforts physiques (Keyserling et al., 2000) mais aussi dans des emplois moins exigent physiquement (Riihimäkiet al., 1989). On rapporte aussi une augmentation du risque en fonction du nombre de postures utilisées et du degré d’exposition (Punnett et al., 1991). Tout comme pour les emplois nécessitant des efforts physiques importants, Marras (2000) conclue encore une fois qu’il existe de bonnes évidences scientifiques permettant de conclure que l’apparition des douleurs lombaires puisse être reliée aux flexions et aux torsions répétées du tronc.

Les études portant sur les effets des postures statiques de travail présentent des résultats contradictoires. La posture assise est parfois associée à un risque plus élevé de développer des douleurs lombaires (Magora, 1972) tandis que certains auteurs prétendent quant à eux le contraire (Svensson et al., 1989). Les mêmes contradictions sont présentent lorsqu’on recense les écrits portant sur la station verticale prolongée (Damkot et al., 1984; Magora, 1972). Il semble que les données actuelles ne permettent pas de conclure qu’il existe un lien entre les douleurs lombaires et les positions statiques de travail.

Deux autres facteurs de risque importants reliés au monde du travail semblent prédisposer les travailleurs aux douleurs lombaires. Les tâches de soulèvement et l’exposition aux vibrations sont, du moins selon Marras (2000), fortement liées à l’apparition de douleurs lombaires. Les études sur les vibrations ont fréquemment été conduites auprès des camionneurs (Magnusson et al., 1996) et des chauffeurs d’autobus (Netterstrom et Juel, 1989). Le degré d’exposition est positivement corrélé à la prévalence des douleurs lombaires (Dupuis, 1986). Les tâches de soulèvement quant à elle, ont été associées à une prévalence plus importante de douleurs lombaires mais aussi à un nombre plus important de demandes d’indemnisation (Chaffin et Park, 1973). Plus la charge soulevée est lourde et plus le risque de blessures graves augmente.

En plus des facteurs biomécaniques, il faut ajouter les facteurs psychologiques et psychosociaux du travail. Ces facteurs regroupent différents aspects de la perception du travailleur face à son emploi. Parmi ces facteurs, on a identifié (1) le manque de satisfaction face à l’emploi, (2) la monotonie du travail, (3) un faible niveau de responsabilité et d’implication dans les processus décisionnels et (4) le manque de support social. Tous ces éléments ont été associés à une prévalence plus importante des douleurs lombaires mais peu d’études se sont attardées à la relation qui pourrait exister entre les facteurs biomécaniques et les facteurs psychosociaux (Davis et Heaney, 2000). Marras (2000) ont suggéré que l’interaction entre les facteurs biomécaniques et les facteurs psychosociaux du travail pourrait expliquer l’augmentation du nombre de cas de douleurs chez certains sous-groupes de travailleurs. En effet, face aux stress psychosociaux du travail, par exemple, certains travailleurs modifient leurs patrons d’activation musculaire du tronc ce qui aurait pour effet d’augmenter temporairement les charges en compression et en cisaillement sur les structures vertébrales. Selon eux, ce type d’interaction pourrait bien expliquer les résultats contradictoires entre les différentes études. En effet, dans plusieurs de ces études on a omis de contrôler l’aspect biomécanique ou l’aspect psychosocial. Récemment, deux études ont permis de mettre en lumière les relations qui existent entre les facteurs biomécaniques et psychosociaux (Huang et al. 2003; Davis et al., 2002). L’étude de l’interaction entre les facteurs physiques et psychologiques demeure une piste d’investigation intéressante qui devra être développée au cours des prochaines années.

La figure 1, adaptée de Adams et al. (2002), illustre de façon globale les facteurs de risques individuels et les facteurs de risque environnementaux. Elle résume la façon dont ces différents facteurs peuvent interagir pour mener au développement des douleurs lombaires et regroupe tous les facteurs précédemment mentionnés.

Figure 2 : Classification des différents facteurs de risque pour les dysfonctions lombaires

Afin de bien saisir toute la complexité du phénomène de la douleur lombaire, il faut en premier lieu s’attarder aux structures macroscopiques qui sont potentiellement génératrices de douleurs. Ensuite, on doit aussi s’intéresser aux niveaux microscopiques qui permettent de comprendre comment certaines structures génèrent les signaux douloureux. Les modèles actuellement proposés ne sont pas simples et ils intègrent la biomécanique tissulaire et la neurophysiologie de la douleur pour expliquer l’apparition et l’évolution des douleurs lombaires. Nous revisiterons quelques-uns de ces modèles dans la prochaine section.

Les douleurs lombaires peuvent provenir de différentes structures articulaires de la région lombo-pelvienne. Selon plusieurs chercheurs, les disques sont les tissus qui génèrent le plus fréquemment des douleurs lombaires (Adams et al. 2002). Suivent ensuite les facettes articulaires et les ligaments qui sont nombreux et peuvent être individuellement ou collectivement responsables des douleurs et des dysfonctions lombaires. Grâce à des études sur la reproduction des douleurs lombaires par injection, on a déterminé que les douleurs d’origines discales, principalement le syndrome de disruption interne du disque sont présentes chez 40 % des individus ayant des douleurs lombaires non spécifiques (Adams et al. 2002). Il est très important de noter que les prolapsus discaux n’engendrent généralement pas de douleur au niveau lombaire. Dans ce cas précis, les symptômes et la douleur se limitent souvent aux membres inférieurs. L’articulation sacro-iliaque serait responsable des douleurs lombaires dans 20 % des cas de douleurs aux segments inférieurs à L5. Enfin les articulations facettaires de la région lombaire seraient responsables de 10-15 % des cas de douleurs lombaires chez les jeunes tandis que ce pourcentage s’élèverait à 40 % chez les personnes âgées. Ce phénomène s’explique probablement par une redistribution des forces de compression vers les facettes en présence de dégénérescence discale. L’étude de rachis lombaires cadavériques de personnes ayant subi des traumatismes à la région lombaire, révèle la présence de micro fractures facettaires ainsi que la présence de lésions capsulaires (Adams et al., 2002).

À l’image des autres composantes du système locomoteur, les capsules articulaires, les ligaments, les disques intervertébraux, les muscles et les fascias peuvent générer des sensations douloureuses. Les disques intervertébraux, plus particulièrement les couches externes de l’anneau fibreux, sont innervés par des branches du nerf sinuvertébral, des branches du rameau ventral lombaire et le rameau communicant gris. Roberts et al. (1995) ont noté la présence de mécanorécepteurs de type III dans la portion externe de l’anneau fibreux. Selon Adams et al. (1996), c’est la pression hydrostatique du disque qui limite la croissance du nerf vers le centre du disque. Lorsque les fibres annulaires du disque dégénèrent, ce dernier perd ses propriétés hydrostatiques permettant ainsi une croissance du nerf vers le centre du disque. En ce qui concerne les muscles de la région lombaire, même s’ils contiennent des nocicepteurs, il est peu probable que ceux-ci constituent une source importante de douleur chez les sujets atteints de douleurs lombaires. Comme pour les ligaments, il est très difficile de diagnostiquer une douleur musculaire dans la région lombaire puisqu’un tel diagnostic implique l’identification du muscle lésé. Cette identification demeure pour l’instant impossible avec les outils cliniques couramment utilisés. Plusieurs chercheurs ont remarqué des changements tissulaires dans la musculature lombaire des sujets atteints de douleurs lombaires. Ces changements observés dans le muscle seraient plutôt une conséquence des phénomènes dégénératifs ou douloureux se produisant aux articulations adjacentes (Adams et al., 2002). Il ne faut pas oublier que les capsules articulaires reçoivent leur innervation du rameau postérieur du nerf spinal du même segment et des segments supérieurs et inférieurs adjacents.

Les douleurs lombaires chroniques seraient quant à elles causées par différents phénomènes spécifiques à chacune des conditions. Dans le but d’expliquer la présence et l’apparition des douleurs lombaires chroniques, les hypothèses suivantes ont été soulevées dans la littérature scientifique: (1) apparition progressive de dommages tissulaires ou de dégénérescence articulaire (arthrose) menant à une stimulation constante des nocicepteurs, (2) sensibilisation des neurones périphériques qui entraînerait des douleurs lombaires en présence de stimuli généralement non douloureux, (3) une désinhibition des nocicepteurs de la région lombaire et enfin (4) une prolifération des terminaisons nerveuses accompagnée d’une augmentation de leur activité ainsi que d’un envahissement des ganglions de la racine dorsale par des fibres post ganglionnaires sympathiques (Ashburn et Staats, 1999). Au niveau central, on associe la douleur chronique aux phénomènes suivants : (1) une hyperexcitabilité des neurones centraux, (2) une réorganisation synaptique au niveau de la moelle épinière et des niveaux supérieurs et (3) un retrait de l’activité inhibitoire tonique.

Dans un état de douleur chronique, la substance P qui est le principal neurotransmetteur de la douleur, contribue à la réorganisation de la circuiterie spinale menant éventuellement à la persistance de sensation douloureuse. Cette sensation persistante de douleur se manifeste même en présence de stimuli généralement non douloureux (Oddsson et al., 2002; Ren et Dubner, 1999). Qu’ils soient périphériques ou centraux, les mécanismes qui pourraient expliquer la douleur lombaire ont tous des conséquences physiques et psychologiques importantes chez les personnes affectées par la lombalgie chronique.

Comme nous l’avons précédemment mentionné, 2% des travailleurs québécois indemnisés pour des douleurs lombaires le sont suite à une récidive de leur problème lombaire initial (CSST, 2000). Même si ce pourcentage semble peu élevé, le coût moyen d’indemnisation de ces travailleurs est plus élevé que la moyenne des indemnisations d’un premier épisode lombaire. Les affections vertébrales chroniques, et plus particulièrement les affections lombaires, contribuent fortement à gonfler les coûts socio-économiques reliés à la lombalgie. En fait, on estime généralement que 10% des cas de douleurs lombaires (la plupart des cas chroniques) engendrent près de 80% des dépenses reliées à cette condition (Fransen et al. 2002). Au-delà de la prévention et du traitement des premiers épisodes de douleurs lombaires, la solution la plus efficace, du moins économiquement, réside probablement dans une meilleure compréhension des facteurs menant à la chronicité. Les facteurs génétiques, le vieillissement, les surcharges mécaniques, la dégénérescence tissulaire et les facteurs psychosociaux semblent tous impliqués dans ce processus encore nébuleux.

Les facteurs héréditaires jouent un rôle dans le développement des douleurs lombaires, mais il semble aussi avoir un rôle important dans l’évolution de ces dernières. L’hérédité pourrait expliquer jusqu’à 70% de la dégénérescence discale (Adams et al., 2002). Premièrement, des facteurs héréditaires importants comme la production de collagène et de protéoglycans peuvent rendre un disque intervertébral plus ou moins résistant aux stress mécaniques qui lui sont imposés. Deuxièmement, un contrôle neuromusculaire inadéquat, qu’il soit temporaire (fatigue musculaire, douleur aiguë, douleur chronique) ou permanent (pathologie neuromusculaire), pourrait entraîner à long terme l’apparition de lésions vertébrales. Enfin, des facteurs anthropométriques tels que la hauteur des disques intervertébraux, la taille et l’orientation des muscles du tronc ont une influence directe sur la nature et la répartition des stress mécaniques imposés aux tissus vertébraux.

Il est bien important de différencier vieillissement et dégénérescence tissulaire. Le vieillissement du rachis représente une évolution naturelle des caractéristiques tissulaires de la région lombaire tandis que la dégénérescence vertébrale peut être définie comme un processus menant aux ruptures tissulaires des composantes vertébrales. Le vieillissement ne mène pas invariablement à la dégénérescence et il peut se produire sans qu’aucun signe de rupture tissulaire ne soit présent. Toutefois, la rigidité tissulaire qui accompagne le vieillissement peut entraîner une diminution de la capacité des disques, des ligaments et des facettes articulaires à absorber résister adéquatement aux différentes forces qui leur sont imposées.

Les surcharges mécaniques responsables du développement des douleurs lombaires aiguës peuvent aussi être responsables de la dégénérescence vertébrale et de l’apparition des douleurs chroniques. Par exemple, la concentration des forces de compression sur les facettes articulaires ou les disques pendant une certaine période pourraient être responsables des pathologies fonctionnelles qui entraînent des douleurs aiguës temporaires sans lésions tissulaires apparentes. Ces douleurs sont récurrentes parce que générées par des activités quotidiennes. Elles ne sont cependant pas nécessairement chroniques car elles n’impliquent pas toujours une dégénérescence tissulaire. Le passage éventuel à la dégénérescence tissulaire et aux douleurs chroniques survient lorsque la « capacité d’adaptation » des tissus est surpassée. Dès lors, les microlésions s’accumulent, les mécanismes d’adaptations permettant un remodelage adéquat des tissus sont insuffisants et les premiers signes de dégénérescence tissulaire apparaissent. Combiné au vieillissement, à d’autres problèmes de santé et à la faible vascularisation des cartilages, tendons, disques et ligaments, les surcharges mécaniques peuvent accélérer les processus dégénératifs. Les ruptures tissulaires qui surviennent dans les tissus vertébraux entraînent des modifications permanentes qui altèrent les propriétés mécaniques de ces tissus (Adams et al., 2002).

C’est probablement les blessures tissulaires (ruptures) qui sont à l’origine des réactions dégénératives. La fracture du plateau vertébral dans le corps vertébral survient suite à la formation de micro calus osseux dans les trabécules de ce dernier. Les ostéophytes qui se forment au niveau des plateaux vertébraux et des facettes articulaires représentent probablement un mécanisme de guérison permettant de répartir les forces de compression. Adams et al. (2002) propose la théorie suivante quant à la dégénérescence des tissus vertébraux : « La dégénérescence vertébrale représente une réponse cellulaire aux nouveaux stimuli générés par la rupture tissulaire. Les cellules réagissent de façons très locales sans tenir compte des capacités mécaniques des tissus intacts. Les changements dégénératifs qui suivent cette réaction cellulaire affaiblissent le tissu et favorisent les ruptures subséquentes ». Selon ces auteurs, cette réaction en chaîne contribuerait grandement au développement des douleurs chroniques dans la région lombaire.

Une importante question demeure. Existe-il un lien entre le développement de phénomènes dégénératifs et l’apparition de douleurs lombaires chroniques ? A priori, nous serions portés à croire que cette relation est directe mais il semble que ce ne soit pas exactement le cas. Plusieurs personnes asymptomatiques présentent des signes marqués d’ostéoporose, d’arthrose facettaire et de dégénérescence discale sans toutefois souffrir de douleurs lombaires. Les structures adjacentes aux tissus lésés peuvent compenser en supportant plus de force ce qui permet de diminuer la surcharge mécanique sur les tissus lésés, limitant ainsi les stimuli douloureux. De plus, comme la douleur chronique implique souvent une sensibilisation des terminaisons nerveuses périphériques, l’apparition des douleurs chroniques ne se produira que lorsque des stimuli mécaniques assez importants seront imposés de façon constante aux structures lésées. Si les structures adjacentes peuvent supporter la surcharge mécanique, il est probable qu’aucune douleur ne sera présente, peu importe le degré de la dégénérescence. Enfin, les muscles ont probablement un rôle déterminant à jouer dans cette relation entre la dégénérescence et la présence de douleurs chroniques. La présence de douleur peut entraîner une réorganisation de l’activité musculaire locale afin de redistribuer plus efficacement les forces agissant sur le rachis lombaire (Indahl et al., 1997). Une augmentation de l’activité musculaire antagoniste peut mener à une dégénérescence accrue des structures déjà atteintes (Lund et al. 1991). La présence de douleur lombaire peut aussi entraîner une atrophie musculaire et certains auteurs proposent que cette atrophie diminue la capacité de la musculature segmentaire à protéger une unité vertébrale (Hides et al., 1994).

Dans le cas des douleurs lombaires, les facteurs psychosociaux et environnementaux semblent avoir une importance capitale dans le passage à la chronicité. L’anxiété et la dépression sont associées à une probabilité plus élevée de développer des douleurs lombaires chroniques (Fransen et al., 2002). Au travail, les pressions pour ne pas rapporter les épisodes de douleurs, l’absence de travaux légers pour le retour au travail, le soulèvement fréquent de charges, le soulèvement de charges lourdes quelquefois par jour et la conduite d’un véhicule pendant plus de 50 % du temps de travail sont tous associés au développement de douleurs lombaires chroniques (Fransen et al., 2002; Marras, 2000). On peut donc encore une fois s’imaginer que les facteurs biomécaniques et psychosociaux contribuent simultanément au développement de la chronicité lombaire. Tout comme pour l’apparition du premier épisode de douleurs lombaires, les facteurs qui influencent la dégénérescence vertébrale et l’apparition de douleurs chroniques sont nombreux et parfois difficiles à identifier dans le cadre d’une intervention clinique simple. La figure 3, tirée de Adams et al. (2002), présente un modèle permettant de mieux saisir les interactions entre les différents facteurs qui mènent à la chronicité.

Figure 3 : Interactions entre les différents facteurs responsables de l’apparition et de l’évolution des douleurs lombaires. Adaptée de Adams et al., 2002.

Chaque année, des centaines d’articles scientifiques portant sur les douleurs lombaires sont publiés. Par exemple, entre 1999 et 2001, on retrouve 1939 publications sur le sujet (articles indexés dans la banque de données « Pubmed »). Cela représente annuellement plus de 600 articles scientifiques traitant des douleurs lombaires et de problématiques qui y sont associées. Puisque les douleurs lombaires demeurent un des problèmes de santé publique majeure en occident, les publications sur le sujet sont très diversifiées. Effectivement, lorsqu’on explore la littérature scientifique sur le sujet, on retrouve plusieurs études épidémiologiques, de nombreuses enquêtes statistiques, des recherches portant sur l’évaluation et le diagnostic des douleurs lombaires et une importante quantité d’études évaluant l’efficacité des diverses approches thérapeutiques disponibles. Des chercheurs provenant de domaines aussi variés que la médecine, la psychologie, l’ergonomie, la kinésiologie, la chiropratique et l’ingénierie tentent de comprendre l’origine des douleurs lombaires et leur développement tout en cherchant à diminuer les coûts sociaux et économiques qui en découlent.

Malgré le nombre impressionnant de publications sur le sujet, les défis demeurent nombreux pour la communauté scientifique. À preuve, il n’existe pas encore de consensus quant à l’efficacité des diverses approches thérapeutiques. Les outils diagnostics, malgré l’avancement rapide des techniques d’imagerie, ne permettent pas encore de diagnostiquer avec précision la majorité des cas de douleurs lombaires. Encore aujourd’hui, on comprend mal comment certains facteurs de risque peuvent mener aux pathologies lombaires. Enfin, malgré toutes les ressources consacrées à cette seule problématique, les coûts directs et indirects associés aux douleurs lombaires ne cessent de croître (Marras, 2000). Cependant, il ne faut pas croire que tous les efforts déployés au cours des dernières décennies l’ont été en vain.

On connaît désormais plusieurs facteurs de risques individuels et occupationnels associés au développement des douleurs lombaires. D’importants progrès ont été réalisés dans le diagnostic de pathologies comme les hernies discales (Milette et al., 2000-2001) et la spondylite ankylosante (Lee et al., 1997) et les autres arthrites inflammatoires du rachis. Les études fondamentales en biomécanique nous ont permis de raffiner l’évaluation des structures lombo-pelviennes (Sturesson et al., 2000) et de mieux comprendre le rôle spécifique de certains groupes musculaires (Wilke et al., 1995). Par surcroît, on en connaît beaucoup plus sur les interactions neurophysiologiques qui existent entre les structures articulaires (disques intervertébraux, ligaments et capsules articulaires) et la musculature segmentaire. On a, par exemple, mis à jour la présence de réflexes lombaires polysynaptiques permettant de contrôler les actions synergiques et antagonistes des nombreux muscles lombaires (Indahl et al., 1997).

Il existe de nombreuses techniques chirurgicales destinées aux traitements des conditions lombaires particulières. Ces conditions, généralement moins fréquentes, regroupent des pathologies comme les sténoses vertébrales, le syndrome de la « cauda equina » ou encore des pathologies courantes en évolution rapide ou à un stade de développement trop avancé. Une fusion vertébrale est utilisée chez les patients qui souffrent d’instabilité lombaire n’ayant pas répondu positivement aux traitements conservateurs. La décompression est, quant à elle, utilisée pour diminuer les compressions neurologiques qui peuvent survenir en présence d’une hernie discale, de spondylolisthèse instable ou de sténose du canal rachidien. Les autres modalités chirurgicales incluent les discographies, les discectomies, la chemonucleolyse, l’injection des racines nerveuses, l’injection facettaire et l’injection du piriforme. On a recours aux traitements chirurgicaux de façon «exceptionnelle» et les cas de chirurgie représentent un très faible pourcentage des interventions thérapeutiques pour les douleurs lombaires (Frymoyer et Ducker, 1997). De fait, l’approche conservatrice représente presque toujours l’approche initialement privilégiée pour les douleurs lombaires.

Dans une imposante revue de la littérature, van Tulder et ses collègues (1997) ont tenté de déterminer l’efficacité des différentes approches conservatrices pour le traitement des douleurs lombaires aiguës et chroniques. Dans cette recherche, ils ont systématiquement évalué 150 études cliniques randomisées portant sur les approches thérapeutiques suivantes : (1) les analgésiques, (2) les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS), (3) les relaxants musculaires, (4) les injections épidurales de stéroïdes, (5) le repos, (6) les exercices, (7) le programme éducatif «back school», (8) les manipulations vertébrales, (9) la stimulation électrique nerveuse transcutanée (TENS), (10) les tractions lombaires, (11) la thérapie comportementale, (12) les orthèses et (13) l’acupuncture. De toutes ces interventions thérapeutiques, seules quelques modalités (c.-à-d. les relaxants musculaires et les AINS) semblent avoir des effets bénéfiques pour le traitement des douleurs lombaires aiguës. Les auteurs constatent aussi que très peu d’interventions (c.-à-d. les manipulations vertébrales, les exercices et le programme «back school») semblent efficaces dans le cas de douleurs lombaires chroniques. Certains résultats présentés par ces chercheurs contrastent avec des études publiées antérieurement. On compte parmi ces grandes enquêtes celle du Québec Task Force (1987), celle du U.S. Agency for Health Care Policy and Research (1994) et celle du Clinical Strandards Advisory Group on Back Pain d’Angleterre (1994). Par exemple, l’étude du Québec Task Force, qui n’a pas évalué la qualité méthodologique des études choisies dans sa revue, recommandait le repos au lit pour le traitement des douleurs lombaires non compliquées alors que van Tulder et ses collègues en arrivent à la conclusion inverse. Même si plusieurs interventions thérapeutiques semblent prometteuses, un raffinement des techniques diagnostiques et une amélioration de la qualité méthodologique des études sur les douleurs et dysfonctions lombaires est nécessaire. C’est seulement lorsque ces deux conditions seront remplies que nous serons en mesure d’évaluer adéquatement la qualité et l’efficacité des différentes approches thérapeutiques.

La prévention des douleurs lombaires peut-être divisées en deux grandes catégories : (1) la prévention primaire qui consiste à tenter de réduire, par diverses interventions, l’incidence des premiers épisodes de douleurs lombaires et (2) la prévention secondaire qui consiste à intervenir auprès des personnes ayant déjà des douleurs lombaires ou des pathologies lombaires. Ce second type de prévention à pour objectif d’éviter le développement de douleurs lombaires chroniques. La prévention primaire ne semble pas donner de résultat notable (Fransen et al., 2002). Malgré la robotisation des chaînes de montage, la rotation des postes de travail afin de diminuer les stress répétitifs et toutes les normes de prévention suggérées, le nombre de nouveaux cas de douleurs lombaires ne semble pas diminuer (Marras, 2000). Suite à ce constat d’échec, la recherche se tourne maintenant vers la prévention secondaire et des interventions efficaces seront peut-être développées au cours des prochaines années. En 2000, le “United Kingdom Occupational Health Guidelines for the Management of Low Back Pain at Work” publiait les résultats d’une revue de la littérature sur la prévention et le traitement des douleurs lombaires en milieu de travail (Waddell et Burton, 2001; Koes et al. 2001). Les auteurs de cette revue de la littérature tirent les conclusions suivantes quant à la prévention des douleurs lombaires :

1. Les recherches portant sur l’efficacité des programmes de prévention des douleurs lombaires par la pratique de l’activité physique (générale ou spécifique) rapportent des résultats contradictoires. On ne peut donc pas considérer la pratique de l’activité physique comme étant un moyen efficace pour prévenir d’éventuelles douleurs lombaires ou encore réduire l’absentéisme ou travail.

2. Les programmes d’éducation au patient en milieu médical ne permettent pas de diminuer le nombre de nouveaux cas de douleurs lombaires et ne réduisent pas l’absentéisme au travail.

3. Les ceintures et les supports lombaires ne réduisent pas l’absentéisme au travail ni le nombre de cas de douleurs lombaires au travail.

4. Les stratégies d’interventions conjointes (employeur et employés) afin de diminuer les facteurs de risque en milieu de travail semblent réduire le nombre de cas de douleurs lombaires et l’absentéisme au travail.

5. Des résultats préliminaires semblent montrer qu’un programme d’éducation en milieu de travail portant sur les croyances populaires relatives aux douleurs lombaires et sur l’attitude au travail permet de réduire l’absentéisme au travail.

Dans le cas des deux dernières stratégies, on ne sait pas si elles réduisent vraiment le nombre d’épisodes de douleurs lombaires ou si elles réduisent seulement le nombre de cas rapportés en modifiant la perception du travailleur face à sa douleur. Quant à la pratique de l’activité physique, on considère généralement que la relation entre la pratique de l’activité physique et le développement de douleurs lombaires forme une courbe en «U». Cette théorie, proposée par Adams et al. (2002) n’est cependant pas encore vérifiée pour l’instant. Dans cette relation la sédentarité est considérée à risque à cause de l’atrophie musculaire, de la diminution du continu minéral de l’os et de la faiblesse des tissus passifs. La pratique modérée de l’activité physique permet quant à elle de diminuer le risque en favorisant une solidification des tissus passifs, un remodelage des tissus articulaires et une amélioration du contrôle neuromusculaire. Enfin, la pratique excessive de l’activité physique quant à elle, augmenterait le risque de développement des douleurs lombaires en permettant l’accumulation de microlésions qui favorisent éventuellement les processus dégénératifs.

Au cours des dix dernières années, on a pu observer l’émergence de nouvelles problématiques de recherche portant sur les dysfonctions et les syndromes douloureux de la région lombaire. En effet, de nombreux chercheurs s’intéressent maintenant aux liens possibles entre le contrôle moteur, l’utilisation des informations proprioceptives en provenance du tronc et le développement de douleurs lombaires chroniques et aiguës (Ebenbichler et al., 2001). Une majorité de ces chercheurs s’intéressent aux questions relatives à la stabilité lombaire. En plus, de l’étude des facteurs de stabilisation passive comme l’intégrité des surfaces articulaires et des tissus stabilisateurs passifs (ligaments, disques, capsules articulaires), c’est certainement l’étude du rôle stabilisateur de la musculature lombaire qui a mené au plus grand nombre de travaux de recherche dans le secteur de l’influence du contrôle moteur sur l’apparition des douleurs lombaires. D’autres chercheurs ont mené des travaux de recherche portant sur les déficits sensori-moteurs de la région lombaire ont évalué des sujets atteints de douleurs lombaires dans des tâches fonctionnelles tel le repositionnement du tronc dans l’espace (Newcomer et al., 2000a, b; Gill et Callaghan, 1998), la détection de seuils de mouvements lombaires (Parkhurst et Burnett, 1994) et l’influence de la fatigue musculaire (Taimela et al., 1999). Dans la présente section, nous aborderons la question de la stabilité lombaire et du rôle crucial du contrôle neuromusculaire sur cette dernière. Nous préciserons aussi les divers types de déficits sensori-moteurs rapportés dans la littérature scientifique. Cependant, il convient d'abord de préciser quels sont les phénomènes et les mécanismes qui mènent au développement de ces déficits sensori-moteurs.

Comme nous l’avons mentionné au chapitre 3, les disques intervertébraux, les capsules articulaires, les ligaments, les muscles, les fascias ainsi que les racines nerveuses forment les principaux tissus lombaires capables de générer des sensations douloureuses et de l’information proprioceptive. La réaction inflammatoire qui suit une lésion tissulaire de la région lombaire permet d’initier le processus local de guérison. Par contre, cette réaction entraîne aussi des modifications des afférences en provenance du site articulaire lésé. De tels changements pourraient avoir d’importantes conséquences mécaniques et neurophysiologiques sur le contrôle neuromusculaire de la région lombaire.

Les fibres à conduction lente de petits diamètres sont généralement responsables de la transmission des sensations douloureuses. Ces fibres constituent souvent des terminaisons nerveuses libres qu’on appelle des nocicepteurs (types III et IV). Elles sont particulièrement sensibles aux importants stimuli mécaniques ainsi qu’aux stimuli de nature chimique. Les substances endogènes telles que la bradikinine, la 5-hydroxytryptamine (5-HT) et les ions potassiums sont des stimulants de ces nocicepteurs. Ces substances sont libérées en présence de destruction tissulaire. L’hypoxie et une augmentation du niveau d’adrénaline sont deux réponses physiologiques qui activent aussi les nocicepteurs des tissus profonds (Mense, 1993). Cependant, les mécanismes par lesquels l’hypoxie produit des stimuli douloureux ne sont pas encore clairs. En revanche, on connaît bien la cascade d’événements qui mènent aux stimuli douloureux en présence de phénomènes inflammatoires. Lorsqu’il y a inflammation locale des tissus articulaires, les récepteurs de type III et IV ont une fréquence de décharge au repos plus élevée et un plus grand nombre de ces récepteurs sont activés par des stimulations mécaniques de faibles amplitudes. C’est ce qu’on appelle la « sensibilisation périphérique ». On soupçonne ce phénomène d’être en partie responsable des douleurs chroniques.

Comment les lésions tissulaires lombaires et l’inflammation peuvent-elles affecter, par la présence de stimuli douloureux, le système sensori-moteur et le contrôle neuromusculaire local ? L’inflammation des tissus musculaires entraîne une diminution de la fréquence de décharge au repos ainsi qu’une inhibition de l’excitabilité réflexe des motoneurones gamma (Mense, 1993). Cette inhibition pourrait en partie expliquer l’atrophie des muscles multifidus observée peu de temps après l’apparition de douleurs lombaires aiguës (Hides et al., 1994). Par contre, une augmentation de l’activité des motoneurones alpha et gamma semble pouvoir être provoquée par des lésions aux structures articulaires adjacentes aux muscles (Freeman et Wyke, 1967; Indahl et al., 1997). De nombreux chercheurs ont observés une augmentation de l’activité musculaire lombaire en présence de diverses pathologies de cette région. Dans une étude publiée en 1997, Indahl et ses collègues ont démontré que l’injection d’une substance saline à l’intérieur de la capsule zygapophysaire réduisait l’activité musculaire paraspinale préalablement créée par une stimulation électrique des fibres nerveuses du disque intervertébral. Les auteurs affirment que le contrôle du mouvement vertébral segmentaire ainsi que le contrôle de l’activité musculaire paraspinale dépendent de divers patrons réflexes qui sont générés sur la base des nombreuses informations proprioceptives qui proviennent des récepteurs articulaires des disques intervertébraux et de la capsule zygapophysaire. Enfin, selon les auteurs de cette étude, il est possible que la présence d’une stimulation mécanique anormale des mécanorécepteurs articulaires entraîne une augmentation soutenue de l’activité musculaire paraspinale, qui elle, pourra à son tour générer des stimuli nociceptifs. Une étude semblable a démontré une augmentation de l’activité musculaire segmentaire lors de la stimulation électrique et d’une stimulation mécanique du ligament supra épineux (Holm et al., 2002).

Hodges et al. (1997, 2001, 2001, 2003) ont, dans une série d’expériences, étudié les ajustements posturaux anticipés (APAs) chez des sujets sains, des sujets ayant des douleurs lombaires ainsi que chez des sujets chez qui on provoquait expérimentalement des douleurs lombaires. Ils ont observé les mêmes modifications chez les sujets lombalgiques que chez les sujets sains chez qui on induisait une douleur musculaire par l’injection d’une solution saline hypertonique. Contrairement aux sujets sains en condition normale (sans douleur), les sujets lombalgiques et les sujets chez qui on induisait expérimentalement la douleur démontraient un décalage temporel constant dans l’activation du muscle transverse de l’abdomen dans une tâche de perturbation posturale causée par une flexion ou une abduction volontaire du bras. Les résultats des travaux de Hodges et ses collègues nous permettent de penser que les changements sensori-moteurs observés chez les sujets ayant des douleurs lombaires se produisent suite à un premier épisode douloureux et que l’hypothèse voulant que ce soit les déficits sensori-moteurs de la région lombaire qui mènent aux lésions lombaires doit être reconsidérée.

Les douleurs lombaires chroniques représentent un phénomène complexe qui implique (1) des changements structuraux aux tissus vertébraux, (2) des modifications aux systèmes nerveux central et périphérique tout en ayant des (3) conséquences importantes sur le statut psychosocial et économique des individus atteints. Il semble que ces trois facteurs couramment impliqués dans le développement et l’évolution des douleurs lombaires chroniques puissent influencer le contrôle sensori-moteur de la région lombaire. Avramov et ses collègues (1992) ont étudié les réponses générées par les afférences des tissus lombaires en présence de stimuli mécaniques de différentes natures. Ils ont observé que les afférences nociceptives, qui ont normalement un seuil de stimulation mécanique élevé, répondaient à des stimuli mécaniques de faibles amplitudes en présences de dégénérescence lombaire. On peut donc penser que des pathologies dégénératives du rachis lombaire telle que l’arthrose peut modifier les propriétés des différents mécanorécepteurs et nocicepteurs lombaires. Il ne faut cependant pas conclure que le niveau de douleur chronique est directement corrélé avec l’état dégénératif de la région lombaire. En fait, Peterson et al. (2000) ont montré qu’il n’existe qu’une faible corrélation entre la quantité et la sévérité de la dégénérescence lombaire et le niveau de douleur lombaire. Il semble donc que la douleur lombaire chronique aille au-delà de la simple nociception et qu’elle implique des facteurs externes aux dommages tissulaires. Fréquemment, les syndromes douloureux chroniques se présentent sans qu’aucun signe de dommage tissulaire ne soit identifiable. C’est probablement ce qui se produit chez plusieurs patients qui souffrent de douleurs lombaires, de céphalées, de douleurs myofasciales, de fibromyalgie ou de douleurs neuropathiques sans signes de lésions apparentes. Lorsque les processus dégénératifs sont absents dans la région lombaire suite à la guérison tissulaire, on peut soupçonner la présence d’adaptations du système nerveux central et périphérique. Ces modifications peuvent expliquer la présence des douleurs chroniques en absence de dégénérescence tissulaire (Ashburn et Staats, 1999). De tels changements pourraient modifier la perception et l’intégration des informations nociceptives et éventuellement entraîner des altérations du contrôle sensori-moteur de la région lombaire. Enfin, plusieurs auteurs prétendent que la présence de douleurs lombaires chroniques serait parfois uniquement due à la présence d’un syndrome psychologique plus complexe et que, par conséquent, les différents changements observés dans le contrôle sensori-moteur du tronc seraient imputables aux facteurs psychologiques plutôt qu’aux lésions tissulaires et aux adaptations neurologiques à la douleur lombaire. Cette hypothèse, bien que fort intéressante, reste encore à confirmer.

On sait que la douleur chronique et la perception cognitive de celle-ci peuvent avoir une influence majeure sur le comportement moteur. L’expérience de la douleur chronique va au-delà de la simple nociception et l’expérience d’une douleur passée est parfois suffisante pour modifier le comportement d’une personne face aux différentes tâches motrices qu’elle doit accomplir quotidiennement. Al-Obaidi et ses collègues (2000) ont étudié l’influence de la douleur, de la crainte de la douleur (« anticipation of pain ») et de la peur sur la production de forces isométriques du tronc. Les auteurs concluent que la présence de douleur n’est pas le seul facteur qui influence la production de forces et tous les autres aspects du comportement moteur. En effet, les meilleurs prédicteurs des variations observées dans la production de forces isométriques au niveau du tronc sont l’anticipation de la douleur et la crainte de générer de la douleur pendant la tâche. Luoto et al. (1999) ont rapporté des délais dans le traitement de l’information (temps de réaction augmenté) chez les sujets ayant des douleurs lombaires. Ils ont aussi noté une réduction des temps de réaction concomitante à la diminution de la douleur ainsi qu’à une diminution de la détresse psychologique et du niveau général d’incapacité. Certains auteurs prétendent que les déficits observés dans le traitement de l’information sont en partie causés par la détresse psychologique et la dépression plutôt que par la douleur elle-même (Dufton, 1989).

Stabilité et instabilité sont des termes couramment utilisés lorsqu’on discute de la région lombaire. Les définitions de la stabilité lombaire sont multiples et varient en fonction de la personne qui l’utilise tout comme du contexte dans lequel ce concept de est défini. Ainsi, la définition de la stabilité lombaire qu’emploiera un clinicien risque de différer de celle qu’utilisera le biomécanicien. Il n’en demeure pas moins que, peu importe la conception qu’on se fait de la stabilité lombaire, tous l’associent à une condition normale et souhaitable du rachis lombaire tandis que l’instabilité est plutôt perçue comme une source potentielle de lésions articulaires et de dysfonctions lombaires. C’est Bergmark (1989) qui, décrivant la contribution des éléments passifs et actifs de la colonne lombaire dans la stabilisation du tronc en position neutre, introduisit le premier le concept de stabilité lombaire. Dans ses travaux de recherche, il décrivit la contribution de 40 différents muscles tout en faisant découvrir aux milieux cliniques les notions de rigidité articulaire, d’énergie potentielle et d’instabilité. Un travail monastique qui ne fut pas reconnu instantanément.

La stabilité de la région lombaire est assurée par les structures passives (ligaments, disques intervertébraux, capsules articulaires, cavité abdominale) et les structures actives (système neuromusculaire). Panjabi (1992) a proposé un modèle conceptuel permettant de comprendre la contribution relative des divers éléments contribuant à la stabilité lombaire. Ce modèle regroupe les trois sous-systèmes suivants : (1) le sous-système passif, le sous-système actif et le (3) contrôle neurologique. Les structures passives participent à la stabilisation lombaire de façon plus importante dans les amplitudes de mouvements extrêmes, lorsqu’elles sont mises en tensions maximales. En flexion complète, par exemple les structures passives postérieures vont assurer une majeure partie des forces de stabilisation. McGill (2002), grâce à une modélisation du rachis, a calculé la contribution des différentes structures susceptibles de participer à la stabilisation de la région lombaire lors d’une flexion maximale du tronc. La création d’un moment de force de 171 Nm en extension nécessite une contribution de 113 Nm des ligaments, 38 Nm sont générés par la musculature lombaire et enfin 20 Nm par les autres structures passives comme les disques intervertébraux et le contenu de la cavité abdominale. Parmi les structures ligamentaires, se sont dans l’ordre le ligament supra épineux, le ligament inter épineux, le fascia thoraco-lombaire et les capsules articulaires zygapophysaires qui contribuent le plus à la création de ce moment de force en extension. Au niveau musculaire, les contributions les plus importantes proviennent des muscles longissimus thoracis et iliocostalis lumborum. La stabilisation se fait de façon complètement différente lorsque le rachis lombaire est en position neutre. En position de lordose lombaire normale, la contribution des éléments passifs à la stabilisation est beaucoup moins importante puisque ceux-ci ne sont pas mis en tension. Dans cette position, le rôle de la musculature du tronc est par contre primordial. La stabilisation du rachis lombaire lors du soulèvement d’une charge en position neutre est principalement assuré par les muscles suivants : longissimus thoracis pars lumborum, quadratus lumborum et multifidus.

La stabilité lombaire est atteinte grâce aux multiples interactions entre les diverses structures capables de générer la rigidité articulaire. C’est du moins ce que Bergmark (1989), Panjabi (1992) et McGill (2002) ont montré grâce à leurs modèles conceptuels et mathématiques permettant de simuler les forces agissant au niveau lombaire. Les structures musculaires, qui sont les seules à pouvoir rapidement modifier de façon importante leur rigidité, permettent de soutenir les différentes forces appliquées à la région lombaire. Sous le contrôle du système nerveux, une augmentation de la rigidité musculaire permet de soutenir des forces de compression ou de cisaillement plus importantes. Le système de contrôle moteur permet de maintenir une stabilité adéquate en (1) contrôlant le niveau de rigidité musculaire, (2) en déterminant quels sont les muscles qui participeront à cette rigidité et (3) en positionnant les différents segments vertébraux pour que les éléments passifs puissent participer de façon optimale à la rigidité articulaire. La figure 4 illustre les principes de stabilité et d’instabilité lombaires tels que repris par McGill (2002). L’instabilité est considérée par plusieurs chercheurs comme un facteur de développement et de chronicité des douleurs lombaires.

Figure 4 : (a) Stabilité du rachis lombaire. (b) Instabilité du rachis lombaire

Un contrôle neuromusculaire adéquat permet de maintenir un niveau de rigidité articulaire minimale permettant de s’adapter au contexte environnemental tandis que des modifications temporaires ou permanentes de ce contrôle neuromusculaire peuvent mener à des lésions du rachis lombaire. Adapté de McGill, 2002.

La rigidité articulaire du rachis lombaire est possible grâce à une modulation adéquate de la rigidité musculaire lombaire. La pression intra abdominale et la musculature abdominale participent aussi à la stabilisation lombaire. Si les charges appliquées dépassent le niveau d’énergie potentielle créé par la musculature lombaire, le rachis lombaire peut devenir instable et plus susceptible aux lésions tissulaires. McGill (2002) a identifié l’instabilité segmentaire comme étant un des importants facteurs de risque des blessures lombaires.

Que se produit-il lorsque la stabilisation de la région lombaire est inadéquate ? L’instabilité lombaire peut survenir suite à une blessure aux tissus responsables de la stabilisation passive ou active. Théoriquement, toutes blessures musculaires, ligamentaires, capsulaires ou discales peuvent potentiellement mener au phénomène d’instabilité. L’instabilité lombaire peut être chronique et causée par des phénomènes dégénératifs (Kirkaldy et Willis, 1992) comme l’arthrose ou encore être la conséquence d’un événement traumatique spontané et ponctuel comme le cas de l’haltérophile présenté par Cholewicki et McGill (1992). L’instabilité lombaire peut donc être la conséquence d’une blessure tout comme elle peut en être la cause. Des modifications au contrôle moteur du tronc et de la région lombaire pourraient entraîner une diminution de la stabilité lombaire. Puisqu’il semble que les blessures et les douleurs lombaires entraînent des modifications au système sensori-moteur, l’instabilité lombaire chronique ou temporaire pourrait être un facteur expliquant les nombreuses récidives, les douleurs chroniques et la dégénérescence avancée parfois observées chez les personnes souffrant de lombalgies chroniques ou récidivantes.

Comparativement aux autres articulations, les segments vertébraux lombaires constituent des structures articulaires complexes puisqu’elles sont constituées de deux articulations zygapophysaires et d’un disque intervertébral. Le système musculaire segmentaire de la colonne lombaire comprend de nombreux muscles qui participent à la stabilisation et aux mouvements inter segmentaires lombaires. Parmi ces muscles, on retrouve les muscles interspinalis, intertransversarii laterales et medialis, multifidus et rotatores lumborum. Afin de conserver la stabilité des segments vertébraux tout en s’adaptant aux divers contextes environnementaux auxquels nous soumettons notre corps chaque jour, le système nerveux doit maintenir un contrôle actif de la musculature lombaire. Les commandes motrices descendantes permettent ce contrôle actif tandis que les circuits spinaux locaux permettent la coordination de l’activité musculaire locale. Les réflexes spinaux, quant à eux, permettent la mise en place d’un certain nombre de réponses stéréotypées (elementary patterns of coordination) qui sont elles-mêmes activées par des stimuli sensitifs ou des commandes motrices en provenance du tronc cérébral et du cortex cérébral (Holm et al., 2002). Les récepteurs articulaires, principalement les mécanorécepteurs localisés dans les muscles, les tendons, les ligaments et les disques intervertébraux jouent un rôle important dans le contrôle de la rigidité musculaire et évidemment dans le contrôle de la stabilité lombaire. Plusieurs chercheurs ont montré que les afférences qui proviennent des mécanorécepteurs lombaires provoquent des réponses réflexes locales. Indahl et al. (1995, 1997, 1999) ont montré une augmentation de l’activité musculaire au même segment ainsi qu’aux segments adjacents ipsilatéraux et controlatéraux suite à une stimulation électrique des disques intervertébraux. Par contre, l’activation musculaire se limitait au même segment dans le cas d’une stimulation électrique des capsules articulaires zygapophysaires. Ils ont aussi observé une activation des muscles gluteus maximus, quadratus lumborum et multifidus lors de la stimulation électrique de l’articulation sacro-iliaque. De leur côté, Solomonow et al. (1998) ont remarqué une augmentation de l’activité musculaire locale suite à une stimulation électrique ou une stimulation mécanique du ligament supra épineux. L’information proprioceptive relative aux pressions et aux tensions exercées sur les tissus vertébraux permet de modifier et d’ajuster les commandes motrices descendantes. Ainsi, le recrutement musculaire peut se faire de manière à répartir de la façon la plus efficace possible et parfois la moins dommageable possible, les forces qui sont transmises au rachis lombaire. Cette redistribution des forces est essentielle dans toutes les configurations articulaires du tronc. La figure 5 illustre comment les mécanorécepteurs de la région interagissent afin de contrôler le mouvement segmentaire tout en maintenant la stabilité locale. L’information en provenance des mécanorécepteurs articulaires sensibles (majoritairement des terminaisons nerveuses libres), des organes tendineux de Golgi et des fuseaux neuromusculaires permet de réguler la tension musculaire locale et, par conséquent, la stabilité segmentaire. Le fonctionnement adéquat du système moteur lombaire dépend directement de l’entrée des informations proprioceptives en provenance des récepteurs locaux. Toujours selon Holm et al. (2002), les terminaisons nerveuses contenues dans les fibres annulaires extérieures des disques intervertébraux, dans les capsules zygapophysaires et dans les ligaments vertébraux informent constamment le système nerveux du positionnement et des forces qui agissent sur les structures lombaires. La commande motrice permettant la contraction des muscles lombaires est modulée par les afférences proprioceptives afin de maintenir la stabilité locale tout en répartissant les forces adéquatement.

Figure 5 : Interactions permettant le contrôle segmentaire de la stabilité et du mouvement lombaire. L’information en provenance des récepteurs articulaires, des organes tendineux de Golgi et des fuseaux neuro-musculaires permet de réguler la tension musculaire locale et, par conséquent, la stabilité segmentaire et régionale. Adapté de Holm et al. (2002).

Il est possible, qu’en présence de lésions tissulaires lombaires ou sacro-iliaques, il y ait une activation de muscles lombaires précédemment mentionnés. Cette activation pourrait entraîner des changements locaux dans la stabilité lombaire tout en modifiant la répartition des forces de compression et de cisaillement qui agissent sur les segments lésés. Un tel mécanisme expliquerait en partie l’apparition de phénomène dégénératif comme l’arthrose post-traumatique (Kirkaldy et Willis, 1992). Les récents travaux de Indahl et Solomonow (1997) nous permettent aussi de croire qu’une lésion segmentaire unilatérale peut entraîner une activation de la musculature paraspinale des segments supérieurs tout comme une activation de la musculature paraspinal controlatérale. Devant de tels résultats, il ne faut donc pas s’étonner que le diagnostic clinique des pathologies lombaires soit identifiable dans moins de 25 % des cas (Quebec Task Force, 1987).

Même si le diagnostic des dysfonctions lombaires, l’origine des douleurs associées et les choix de traitements font encore l’objet de nombreuses investigations. De plus en plus de chercheurs mentionnent l’importance du contrôle neuromusculaire dans l’évolution des dysfonctions lombaires (Holm et al., 2002; Panjabi, 1992; McGill, 2002). Certains d’entre eux prétendent même que les modifications ou déficits sensori-moteurs qui accompagnent les douleurs lombaires pourraient compromettre l’intégrité des structures lombaires, fragiliser les tissus lombaires et éventuellement prolonger le processus de guérison (Ebenbichler et al., 2001). Tous ces facteurs combinés contribuent à augmenter les risques de développer des symptômes chroniques et de la dégénérescence articulaire. Des sujets atteints de douleurs lombaires, parfois aiguës, mais le plus souvent chroniques, ont été comparés à des groupes de sujets sains dans plusieurs tâches expérimentales. La section suivante présente un condensé des différentes études sur les effets des douleurs lombaires chroniques et aiguës sur le contrôle moteur du tronc et de la région lombaire.

Plusieurs chercheurs ont tenté de comprendre comment le contrôle neuromusculaire du tronc était affecté par la présence de douleurs lombaires. Pour ce faire, ils ont étudié, grâce à l’électromyographie implantée et l’électromyographie de surface, les séquences d’activation des muscles du tronc.

Au Québec, Larivière et ses collègues (2002) ont entre autres montré que l’activité électromyographiques des muscles erector spinae thoracique et lombaire différait entre un groupe de sujets atteints de douleurs lombaires chroniques et un groupe de sujets sains. Les auteurs proposent que cette stratégie de contrôle du mouvement permette aux sujets lombalgiques de limiter la douleur lombaire en réduisant, par exemple, la compression dans les segments lombaires inférieurs. Les différences observées dans l’activation musculaire des sujets de ces deux groupes pourraient aussi être un phénomène compensatoire dû à une perte de stabilité vertébrale (Larivière et al., 2000).

Le groupe australien de Hodges et Richardson a comparé, dans une tâche de flexion et d’abduction du bras (perturbation de la posture), les ajustements posturaux anticipés chez des sujets sains et des sujets atteints de douleurs lombaires chroniques (Hodges et Richardson, 1997). Ils ont obtenu au cours des années, plusieurs résultats fort intéressants. (1) Les sujets sains ont, et ce de façon quasi invariable, une activation du muscle transversus abdominis qui précède l’activation du muscle deltoideus. Cette activation ne dépend pas de la direction du mouvement ce qui amène les auteurs à conclure que le transverse de l’abdomen joue un rôle important dans la stabilisation lombaire. (2) Chez les sujets ayant des douleurs lombaires chroniques, l’activation du transverse de l’abdomen suit celle du muscle deltoïde. (3) Chez les deux groupes de sujets, l’activation des autres muscles abdominaux (rectus abdominis, obliquus abdominis internus et obliquus abdominis externus) et des muscles multifidus varient en fonction de la direction du mouvement du bras et précédent parfois l’activation du deltoideus. Hodges (2001) a aussi montré que, chez les sujets sains, le temps de réaction du muscle transversus abdominis était constant peu importe la complexité de la tâche. Par contre, il a observé que ce temps de réaction augmentait avec la complexité de la tâche chez les sujets ayant des douleurs lombaires. Enfin, dans une tâche expérimentale similaire, Hodges et al. (2003) ont aussi montré que l’injection d’une solution saline hypertonique au niveau des muscles lombaires entraînait un délai et une baisse de l’amplitude dans l’activation du muscle transversus abdominis. Il semble donc possible, selon ces auteurs, qu’une partie des modifications sensori-motrices observées chez les sujets ayant des troubles lombaires soient causées par la présence de douleur. Cette douleur pourrait, par exemple, entraîner une adaptation et des modifications dans la planification de l’acte moteur. Le même protocole expérimental, réalisé avec des sujets sains, mais dans un contexte de demande attentionnelle accrue et un contexte de demande attentionnelle accrue avec stress a mené à des résultats intéressants (Moseley et al., 2004). Une demande attentionnelle accrue augmente le temps de réaction des muscles superficiels du tronc sans modification du temps de réaction des muscles profonds du tronc tandis qu’une demande attentionnelle accrue avec stress n’entraîne pas de changement dans l’amplitude des réponses musculaires, mais mène à une augmentation du temps de réaction des muscles profonds du tronc.

Un autre groupe de chercheurs américains a étudié le contrôle postural et les mécanismes de stabilisation lombaire chez des sujets souffrant de douleurs lombaires chroniques. Dans une première étude, Radebold et al. (2001) ont étudié la stabilité posturale assise de sujets sains et de sujets lombalgiques. Diverses conditions d’instabilité et de vision/non-vision permettaient de varier le degré de difficulté de la tâche. Cette étude montre que les sujets lombalgiques présentent une variabilité du déplacement du centre de pression ainsi qu’une amplitude maximale et un déplacement total du centre de pression plus important que les sujets sains. Les auteurs ont aussi constaté que l’augmentation du degré de difficulté de la tâche (augmentation de l’instabilité et non-vision) amenait une détérioration plus importante de la performance des sujets lombalgiques que chez les sujets contrôles. Dans la même étude, ces chercheurs ont aussi enregistré les réponses musculaires pendant une tâche de perturbation du tronc (protocole de « quick release »). Ils ont constaté que les délais d’activation et de désactivation des muscles fléchisseurs et extenseurs du tronc sont plus longs chez les sujets lombalgiques et ce, peu importe la direction de la perturbation. En 2003, le même groupe de recherche (van Dieën et al.), a présenté les résultats d’une étude dont le principal objectif était de déterminer la contribution mécanique des différents muscles du tronc dans des tâches de forces dynamiques et isométriques. Selon les auteurs, les sujets normaux montrent des patrons de recrutement différents des sujets ayant des douleurs lombaires chroniques. Ces derniers, montrent une augmentation de l’activité antagoniste dans les tâches dynamiques. Ils montrent aussi que les sujets lombalgiques, comparativement aux sujets sains, présentent une activité musculaire lombaire plus importante lors de contractions isométriques. L’augmentation dans la contribution relative des muscles antagonistes au mouvement et des muscles erector spinae lombaires permet, toujours selon les auteurs, d’augmenter la stabilité lombaire. Ces modifications pourraient représenter une adaptation directe à la perte de stabilité causée par la blessure initiale aux tissus lombaires. Lund et al. (1991) ont eux aussi proposé une augmentation de l’activité antagoniste dans leur modèle d’adaptation à la douleur.

Dans un même ordre d’idées, Luoto et al. (1998) ont comparé la stabilité posturale sur une jambe et sur deux jambes chez des sujets sains et des sujets atteints de douleurs lombaires chroniques. En variant le contexte sensoriel (vision/non-vision, vibration/ non-vibration), ils ont observé les phénomènes suivants : (1) l’introduction de la vibration des mollets ou de la région lombaire n’affecte pas la vitesse du centre de pression des sujets lombalgiques ni celle des sujets sains, (2) l’amplitude latérale maximale du centre de pression est augmentée de façon plus importante chez les sujets lombalgiques lorsqu’on applique une vibration au mollet (avec vision) et enfin que (3) sur une seule jambe, la vitesse du centre de pression est plus élevée chez les sujets lombalgiques que chez les sujets sains. Selon les auteurs, ces résultats montrent que la stabilité posturale des sujets ayant des douleurs lombaires est différente de celle des sujets sains. Ce phénomène, toujours selon les auteurs, pourrait être le résultat combiné d’un manque de force musculaire et surtout une inefficacité à coordonner les fonctions stabilisatrices des éléments passifs et actifs de la région lombaire.

De leur côté, Oddsson et De Luca (2003) ont tenté de quantifier les modifications qui peuvent survenir dans l’activation bilatérale de la musculature paraspinale (activation imbalances) en présence de douleurs chroniques. Leur hypothèse était la suivante : les sujets ayant des douleurs lombaires chroniques devraient présenter des modifications dans l’activation bilatérale de la musculature paraspinale. Ces modifications entraîneront une asymétrie et des changements dans les ratios extraits de l’électromyographie de surface. Suite à l’enregistrement de l’activité musculaire bilatérale des muscles longissimus thoraces, iliocostalis lumborum et multifidus, les chercheurs ont remarqué que les sujets ayant des douleurs lombaires chroniques présentaient un nombre plus élevé de « muscular imbalances » que les sujets contrôles. Les auteurs ont par surcroît observé que la fréquence médiane, un indicateur de la fatigue musculaire, diminuait moins chez les sujets lombalgiques dans une tâche de contraction isométrique sous maximales. Forts de leurs résultats, Oddsson et De Luca (2003) concluent donc qu’en présence de douleur lombaire, les sujets ayant des douleurs lombalgiques chroniques pourraient favoriser l’utilisation d’autres groupes musculaires au détriment de certains muscles segmentaires. Leurs observations pourraient donc être le reflet d’une réorganisation centrale permettant de s’adapter à la présence persistante de douleurs lombaires.

Comme nous l’avons précédemment énoncé, le système sensori-moteur joue un rôle essentiel dans l’interaction de l’homme avec son environnement. La capacité de positionner précisément un segment par rapport à un autre et à l’environnement, la capacité de générer des forces et des mouvements dans une infinité de contextes et la capacité d’évaluer les forces potentiellement dangereuses pour l’appareil musculo-squelettique sont rendues possibles grâce au fonctionnement adéquat du système sensori-moteur. Puisqu’on suspecte la présence de déficits sensori-moteurs chez les sujets ayant des douleurs lombaires aiguës ou chroniques, plusieurs chercheurs ont tenté d’identifier et de quantifier comment ces déficits sensori-moteurs pouvaient se manifester dans l’exécution de tâches simples qui s’apparentent aux activités fréquemment réalisées (Newcomer et al., 2000; O’Sullivan, 2002 et 2003, Taimela et al., 1999; Brumagne et al., 2000; Parkhurst et Burnett, 1994). Parmi ces différentes tâches, on a donc étudié la performance des sujets lombalgiques et de sujets sains dans la détection d’une position lombaire, la détection de seuils de mouvement du tronc, la perception de la direction d’un mouvement lombaire passif, le repositionnement du tronc dans l’espace. On a aussi étudié les effets de la fatigue musculaire et de la vibration tendineuse sur le repositionnement du tronc. Un aperçu de ces études et de leurs résultats est présenté dans la section suivante.

Dans une série d’étude avec des sujets sains et des sujets lombalgiques, Brumagne et ses collègues (1999, 2000) ont mesuré l’effet d’une vibration des muscles multifidus sur le repositionnement de la région lombo-sacrée. La vibration des muscles multifidus entraîne, selon les auteurs, une illusion d’élongation de ces muscles. La vibration des muscles et tendons est un stimulus sélectif des afférences Ia en provenance des fuseaux neuromusculaires. Dans une première étude (Brumagne et al., 1999), les auteurs ont montré que la vibration des muscles multifidus chez des sujets sains entraînait une augmentation de l’erreur constante et de l’erreur absolue dans une tâche de repositionnement de la région lombo-sacré. Ces erreurs étaient deux fois plus importantes en présence de vibration. Le même groupe de chercheurs (Brumagne et al., 2000) a poursuivi ses investigations en comparant un groupe de sujets sains et un groupe de sujets lombalgiques dans la même tâche de repositionnement lombo-sacrée. Dans cette deuxième expérimentation, ils ont cependant mesuré la performance des sujets à trois moments différents : (1) avant la vibration, (2) pendant la vibration et (3) après la vibration. Sans vibration, les sujets ayant des douleurs lombaires ont montré une erreur absolue et une erreur constante (sous-estimation de l’angle demandé) plus importante que les sujets contrôles. De plus, les sujets lombalgiques ont montré une plus grande variabilité que les sujets contrôles dans la condition de repositionnement sans vibration. Les chercheurs ont aussi constaté que l’introduction d’une vibration des muscles multifidus avait des effets différents chez les sujets lombalgiques et chez les sujets contrôles. Tout comme à la première expérience, la vibration a entraîné une détérioration de la performance chez les sujets contrôles. Par contre, les sujets lombalgiques ont diminué leur erreur constante et leur variabilité dans la condition de vibration des muscles multifidus. La détérioration de la performance des sujets lombalgiques suite au retrait de la vibration montre que l’effet mesuré pendant la vibration n’en était pas un d’apprentissage. Suite aux deux études réalisées, les auteurs tirent les conclusions suivantes : (1) les fuseaux neuromusculaires des muscles paraspinaux jouent un rôle important dans la capacité de repositionnement de la région lombo-sacrée et (2) les sujets lombalgiques semblent présentés un déficit dans cette capacité de repositionnement de la région lombo-sacré. Les auteurs suggèrent aussi que d’autres études soient menées afin de déterminer les mécanismes qui sous-tendent l’amélioration de la performance des sujets lombalgiques lors de la vibration des muscles paraspinaux.

Un groupe de chercheurs scandinaves ont, quant à eux, mesuré les temps de réaction et les effets de la fatigue musculaire chez des sujets atteints de douleurs lombaires. Pour étudier les effets de la fatigue, ils ont comparé un groupe de sujets sains et un groupe de sujets lombalgiques dans une tâche de détection de mouvement (Taimela et al., 1999). Ils ont donc mesuré la capacité de détecter un mouvement de rotation de la région lombaire avant et après un protocole de fatigue des extenseurs du tronc. Les résultats de cette étude ont montré que les sujets atteints de douleurs lombaires ont un seuil de détection de la rotation plus élevé que les sujets sains et que la fatigue augmente le seuil de détection chez tous les sujets. Ils ont en outre montré que la fatigue à un effet négatif sur la performance plus important chez les sujets lombalgiques que chez les sujets sains (interaction Groupe x Fatigue). Les auteurs suggèrent donc que la fatigue des muscles extenseurs du tronc puisse être un facteur de risque de développement de douleurs lombaires et un facteur favorisant l’évolution vers des dysfonctions lombaires chroniques.

Luoto et ses collègues (1999) ont aussi publié une étude portant sur les temps de réaction des sujets lombalgiques. Les résultats de cette étude ont montré que, contrairement aux sujets contrôles qui ont un temps de réaction (réagir à un stimulus visuel en appuyant sur une souris d’ordinateur) plus court de leur côté dominant, les sujets lombalgiques ont des temps de réaction similaires pour les deux membres supérieurs. Par contre, ils ont aussi montré que le temps de réaction redevenait plus rapide du côté dominant suite à un programme de réhabilitation comprenant des exercices de force, des exercices de mobilité, des exercices d’étirement, des simulations de travail et des activités extérieures. Selon les auteurs, le traitement de l’information en provenance du côté dominant se fait plus rapidement chez les sujets sains et cet « avantage » est perdu chez les sujets ayant des douleurs lombaires. Toujours selon les auteurs, les sujets lombalgiques auraient de la difficulté à ignorer les informations afférentes non pertinentes (la douleur par exemple). Ce manque de discrimination nuirait à la performance motrice des sujets lombalgiques.

Dans une des premières études du genre, Parkhurst et Burnett (1994) ont tenté d’identifier le lien possible entre les blessures lombaires et la proprioception lombaire en étudiant les corrélations qui existent entre plusieurs caractéristiques intrinsèques de leurs sujets. Ils ont quantifié, chez 88 pompiers de l’Ohio, (1) le seuil de détection de mouvements lombaires, (2) la détection de la direction d’un mouvement lombaire et (3) la capacité à reproduire une position pré déterminée du tronc. Les trois évaluations ont été effectuées dans les plans de mouvement sagittal, coronal et transverse. En comparant la performance des sujets dans les deux phases des différents plans d’évaluation, les chercheurs ont mesuré un plus grand nombre d’asymétries chez les sujets qui avaient plusieurs épisodes de douleurs lombaires. Les corrélations observées par les chercheurs variaient de faibles à modérées et la portée des résultats de cette étude demeure relativement restreinte. Aucune relation entre les erreurs de repositionnement et la présence de douleurs lombaires n’a pu être montrée dans cette étude.

Newcomer et al. (2000) ont publié deux études comparant la performance de sujets sains et de sujets lombalgiques dans une tâche de repositionnement lombaire dans le plan sagittal, le plan coronal et le plan transverse. Une première étude réfutait l’hypothèse initiale des chercheurs voulant que les sujets lombalgiques présentent des déficits dans l’intégration des entrées proprioceptives par rapport aux sujets contrôles. L’erreur de repositionnement absolue était semblable chez les deux groupes de sujets et ce, dans tous les plans de mouvements. La région pelvienne et les membres inférieurs des sujets n’étant pas stabilisés dans cette première étude, les auteurs proposent que l’utilisation de l’information proprioceptive en provenance des membres inférieurs ait permis aux sujets lombalgiques de compenser les déficits proprioceptifs de la région lombaire. Afin de valider cette nouvelle hypothèse, les auteurs ont réalisé une seconde étude en utilisant les mêmes tâches expérimentales, mais en limitant le mouvement des membres inférieurs et de la région lombaire. Cette fois-ci, ils ont observé une augmentation de l’erreur de repositionnement en flexion chez les sujets lombalgiques et une diminution de l’erreur de repositionnement en extension chez ces mêmes sujets. Pour expliquer ces résultats à première vue contradictoires, Newcomer et ses collègues (2000) ont élaboré une nouvelle hypothèse. La flexion du tronc étant un mouvement complexe qui nécessite la coordination de nombreux groupes musculaires, des déficits proprioceptifs du tronc seront mis en évidence de façon plus marquée dans ce mouvement. L’extension et la flexion étant des mouvements moins complexes, les différences trop subtiles entre sujets sains et sujets lombalgiques ne seraient pas observables dans ces conditions expérimentales. Pour justifier la meilleure performance des sujets lombalgiques en extension, les auteurs proposent que la stimulation nociceptive générée pendant l’extension du tronc permette au sujet de mieux percevoir leur position dans l’espace. Malheureusement, les auteurs n’ont pas quantifié la douleur lombaire pendant les différentes conditions expérimentales et leur hypothèse ne semble pas supportée par d’autres études scientifiques.

Gill et Callaghan (1998), ont eux aussi réalisé une étude portant sur la capacité de repositionnement du tronc chez les sujets lombalgiques. Ils ont comparé un groupe de 20 sujets sains à un groupe de 20 sujets lombalgiques dans une tâche de repositionnement lombaire en position debout ainsi que dans une tâche de repositionnement lombaire à quatre pattes. Ils ont choisi cette dernière position afin d’éliminer les informations proprioceptives en provenance des surfaces plantaires, de hanches et évidemment les informations provenant du système vestibulaire. Tous les sujets disposaient de 10 essais d’apprentissage avant d’entreprendre une série de 10 essais expérimentaux. Les auteurs ont montré que dans les deux positions, les sujets sains étaient plus précis que les sujets ayant des douleurs lombaires. Fait intéressant, 10 participants de chacun des groupes ont complété un protocole de repositionnement au niveau du coude gauche. Les résultats de cette étude montrent que les deux groupes avaient le même niveau de performance dans cette tâche. Ceci nous indique que les différences observées au niveau lombaire ne sont pas dues à un processus affectant le traitement central des entrées proprioceptives, mais probablement à un phénomène local et spécifique à la région lombaire. Cette étude est particulièrement intéressante puisqu’elle est une des seules études où on mentionne avoir utilisé une période de familiarisation avec la tâche (utilisation de feed-back visuels) de repositionnement lombaire.

Enfin, en 2003, O’Sullivan et al. publiaient une étude sur le repositionnement de la lordose lombaire en position assise chez un groupe de sujets contrôles et chez un groupe de sujets ayant des douleurs lombaires chroniques doublées d’un diagnostic d’instabilité lombaire en flexion. Après avoir mémorisé une position neutre de leur lordose lombaire pendant 5 secondes, les sujets devaient adopter une position en flexion complète pendant 5 secondes pour ensuite reproduire l’angle initial de la lordose. Les chercheurs ont constaté que les sujets lombalgiques présentaient des erreurs de repositionnement plus importantes que les sujets contrôles. Malheureusement, on ne connaît pas les critères diagnostics de l’instabilité lombaire en flexion et surtout le rôle de cette instabilité dans les déficits proprioceptifs lombaires de ce groupe de sujets. Il demeure donc difficile de conclure sur les rôles potentiels de l’instabilité lombaire dans la problématique des douleurs lombaires chroniques.

Même si les résultats de ces différentes études nous apportent un nouvel éclairage sur le contrôle sensori-moteur du tronc et de la région lombaire, nous n’en sommes qu’au tout début d’une réflexion qui nous mènera éventuellement à la compréhension des mécanismes physiologiques et pathophysiologiques pouvant expliquer le développement et l’évolution des douleurs lombaires. Curieusement, le milieu clinique de la réhabilitation, à la recherche de solutions rapidement applicables, s’est souvent approprié certains résultats de recherche ainsi que certains modèles théoriques dans le but de développer des interventions thérapeutiques basées sur le contrôle sensori-moteur du tronc. Malgré une compréhension pour le moins incomplète du lien qui unit déficits sensori-moteurs et douleurs lombaires, les programmes de réhabilitation pour les douleurs lombaires comprennent, de plus en plus fréquemment, un volet « entraînement proprioceptif ». Ce type d’entraînement comprend entres autres des exercices d’équilibre sur surface instable (wobble board). Selon les partisans de cette approche, cette nouvelle orientation clinique face aux douleurs vise, par exemple, à maintenir une stabilité posturale et éviter le passage aux symptômes chroniques (Kollmitzer et al., 2000). Malheureusement encore très peu de chercheurs se sont attardés à l’efficacité de l’entraînement « proprioceptif » sur le traitement et la prévention des douleurs lombaires.

Afin d’étudier plus à fond l’impact de la douleur expérimentale et des états douloureux chroniques sur le contrôle de la motricité lombaire, nous avons réalisé trois études portant sur l’apprentissage et la reproduction de forces isométriques ainsi que sur le repositionnement du tronc. Une étude clinique sur le traitement préventif des douleurs lombaires chroniques a aussi été réalisée au cours des trois dernières années. Les quatre prochains chapitres présentent les articles scientifiques rédigés dans le cadre de chacune de ces expérimentations.

Les quatre études présentées dans cette thèse comportent plusieurs aspects méthodologiques semblables. Il convient donc de décrire dès maintenant, et ce, de façon générale, quelques-uns des aspects méthodologiques communs aux différentes études.

Les mêmes sujets lombalgiques (N=16) ont participé au protocole de reproduction de force et de repositionnement du tronc. Tous ces sujets ont été recrutés par le biais d’annonce diffusée dans les quotidiens de la région de Québec. Ils souffraient tous de douleurs lombaires d’origine mécanique et les critères d’exclusion suivants ont été utilisés lors de la formation de notre échantillon : spondylolisthèse, spondylite ankylosante, arthrite ou arthrose sévère du squelette axial, radiculopathie, collagénose, ostéoporose, chirurgie à la colonne vertébrale, maladie neuromusculaire du tronc, tumeur maligne, hypertension, grossesse, allaitement. Ces deux expérimentations ont eux lieu la même journée et 8 sujets ont débuté par le protocole de reproduction de force tandis que les 8 autres ont débuté par le protocole de repositionnement du tronc. L’ensemble de ces évaluations se déroulait sur une période d’environ trois heures. Les mêmes sujets sains (N=15) ont aussi participé à ces deux protocoles selon le même déroulement. Une évaluation du niveau de douleur avant et après l’expérimentation a été réalisée auprès des sujets à l’aide d’une échelle de douleur de 100 mm. Le niveau d’incapacité fonctionnelle a aussi été mesuré avant l’expérimentation à l’aide du questionnaire modifié d’Oswestry (annexe 1). Nous avons utilisé une version semblable à la version modifiée proposée par Hudson-Cook et al. (1989). Ce questionnaire d’incapacité fonctionnelle est un des plus fréquemment utilisés et est recommandé comme outil d’évaluation dans les études cliniques sur la lombalgie (Deyo et al., 1998).

Dix sujets sains ont participé à l’étude sur les effets sensori-moteurs de la douleur expérimentale. Ces sujets ont été recrutés au département de kinésiologie de l’université Laval et n’ont pas participé aux deux autres protocoles expérimentaux.

Tous les sujets de l’étude longitudinale sur la prévention des douleurs lombaires ont été recrutés dans les deux cliniques chiropratiques impliquées dans le projet de recherche. Pour le recrutement des sujets atteints de douleurs lombaires chroniques, les mêmes critères d’inclusion et d’exclusion ont été utilisés dans les études.

Le moteur (actuator) de l’appareil LIDO peut être orienté dans les trois plans de mouvement. Ces ajustements permettent de fixer son axe de rotation au niveau de l’articulation ou du segment corporel qui sera évalué. Dans le cas des trois études pour lesquelles nous avons utilisé cet appareillage, l’axe de rotation était toujours localisé au niveau de la charnière lombo-sacrée. Un harnais thoracique permettait de stabiliser le sujet tout en assurant que la production des mouvements et des forces isométriques est effectuée dans le plan sagittal. De plus, une sangle placée sous les épines iliaques antérieures permet de limiter la contribution des membres inférieurs à la force et aux mouvements générés au tronc. En limitant les forces et les mouvements du membre inférieur on réduit aussi l’utilisation de l’information proprioceptive en provenance de cette région. La figure 6 montre le positionnement des sujets pendant les trois expérimentations utilisant l’appareil LIDO.

Figure 6 : Appareil LIDO (Loredan biomédical). Cet appareil est utilisé pour les protocoles de reproduction de forces isométriques et de repositionnement du tronc dans l’espace. L’appareil permet d’enregistrer les amplitudes de mouvements du tronc ainsi que les forces générées au niveau du tronc.

Une sortie analogique permet d’enregistrer, sur un ordinateur destiné à l’acquisition des données, les déplacements angulaires et les moments de force générés pendant les tâches de repositionnement angulaire et de reproduction de forces isométriques. L’appareil permet de mesurer des moments de force avec une précision de 1,3 Nm et des déplacements angulaires avec une précision de 0,7° (Patterson et Spivey, 1992) ont montré, dans le cadre d’une étude indépendante, que la corrélation entre le moment de force mesuré par l’appareil LIDO et le moment de force réellement était très forte, soit un coefficient moyen de corrélation de 0,98.

Tout au long de cette thèse, les évaluations sensori-motrices de reproduction de forces isométriques et de repositionnement du tronc seront présentées dans différents contextes expérimentaux. Puisque la base de ces évaluations sera la même pour tous les projets de recherche, il convient de décrire ces tâches expérimentales dans un contexte général. Toutes les études ont été réalisées au laboratoire GRAME de l’Université Laval.

Dans une première tâche de reproduction de force, tous les sujets, expérimentaux et contrôles, effectuent une série de contractions isométriques (10 essais par condition) du tronc (flexion et extension) afin d’atteindre avec le plus de précision possible des niveaux de force préétablis. Une période d’apprentissage avec feed-back visuel permet aux sujets de se familiariser avec les différents niveaux de force demandés. Cette période d’apprentissage prend fin lorsque les sujets complètent avec succès 5 essais consécutifs. Un essai est considéré comme réussi lorsque le sujet atteint la force ciblée avec une marge d’erreur de ± 10 %. Les paramètres spatio-temporels de la production de forces isométriques sont enregistrés pour tous les essais expérimentaux. Les niveaux de force sont établis en fonction des capacités de chaque individu et représentent un pourcentage de leur contraction volontaire maximale (50 et 75 % de la contraction volontaire maximale). L’enregistrement de la force se fait à l’aide d’un d’une jauge de force intégrée à l’appareil de réhabilitation utilisée (LIDO, Loredan biomedical). Cet appareil permet d’enregistrer les forces isométriques et dynamiques ainsi que les amplitudes de mouvement du tronc tout en stabilisant le patient. Il permet d’effectuer les tâches de contractions isométriques en minimisant le risque de douleur pendant l’évaluation.

Dans une seconde tâche de repositionnement du tronc, les sujets doivent reproduire, sans vision, quatre différents positionnements du tronc (15°, 30° et 60° en flexion ainsi que 15° en extension) du tronc dans le plan sagittal. Dix essais expérimentaux par condition sont réalisés. Tout comme pour la reproduction de forces isométriques, une période d’apprentissage avec feed-back visuel permet aux sujets de se familiariser avec les différents positionnements demandés. Cette période d’apprentissage prend fin lorsque les sujets réussissent 5 essais consécutifs. Un essai est réussi lorsque le sujet atteint la position voulue avec une marge d’erreur de ± 10 %. Les paramètres spatio-temporels du mouvement sont enregistrés pour tous les essais expérimentaux.

Les mesures d’amplitudes de mouvement et de force musculaire du tronc sont couramment utilisées en milieu clinique pour évaluer le statut fonctionnel des patients lombalgiques, l’évolution de leur condition et l’effet des diverses approches thérapeutiques. Ces mesures ont aussi fait l’objet de plusieurs études visant à déterminer leur importance dans le développement et l’évolution des dysfonctions lombaires (Lehman, 2004, Parks et al., 2003). Malheureusement, il semble que ces mesures de forces et d’amplitudes de mouvement ne permettent pas de prédire l’apparition ou encore l’évolution des différents types de lombalgies.

Par exemple, la mobilité lombaire (mesure des amplitudes de mouvement régionales) ne semble pas être un indicateur adéquat de l’incapacité des travailleurs (IRSST), ni un prédicteur valable pour le retour au travail. D’autres mesures, qui sont moins répandues en milieu clinique, permettent d’évaluer le statut sensori-moteur des patients ayant des douleurs lombaires. Ces mesures comprennent entre autres, comme nous l’avons énoncé précédemment, le repositionnement du tronc dans l’espace (Newcomer et al., 2000a, b; Gill et Callaghan, 1998), la détection de seuils de mouvements lombaires (Parkhurst et Burnett, 1994) et l’influence de la fatigue musculaire (Taimela, 1999). Ces différentes mesures nous permettent de mieux comprendre, par exemple, l’impact d’une pathologie, de la fatigue musculaire ou de la dégénérescence articulaire sur le contrôle de la motricité.

Dans le domaine du contrôle moteur, l’étude de la fonction motrice comprend l’étude de nombreux paramètres. Ces diverses mesures vont bien au-delà de l’amplitude de mouvement et de la force maximale. Le temps de mouvements, la vitesse et l’accélération, la force, le temps de production de la force et la variabilité des ces paramètres au travers des essais nous permet mieux comprendre les stratégies qui gouvernent la production et le contrôle des réponses motrices (Schmidt et al., 1979). Selon plusieurs auteurs, l’étude de la variabilité de la réponse motrice, qu’elle soit, cinétique ou cinématique, permet de mieux comprendre les capacités et les limites du système neuromusculaire (Newell et Carlton, 1988, Gordon et Ghez 1987).

Puisque, la réponse motrice des sujets lombalgiques semble affectée (hypothétiquement à cause de la présence de douleurs), il apparaît primordial de s’attarder à la variabilité de la réponse motrice dans le contrôle de la force et du mouvement du tronc. Selon Schmidt (1979), il existe trois déterminants importants de la variabilité motrice : (1) le choix du programme moteur, (2) le choix des paramètres du programme moteur et enfin (3) la présence de bruit. Ce dernier, peut le programme moteur et ses paramètres initiaux. La douleur, qu’elle soit chronique ou aiguë, peut être considérée comme une source de bruit. Un des objectifs importants de cette thèse est de déterminer comment la douleur affecte cette variabilité motrice. Afin de réaliser cet objectif, nous avons soumis à différentes tâches de reproduction de force et de repositionnement du tronc, des sujets ayant des douleurs lombaires chroniques et des sujets chez qui on a induit une douleur expérimentale. L’étude de la variabilité motrice, par ces différents protocoles expérimentaux permettra de mieux comprendre, les stratégies motrices mises en place en présence de douleurs lombaires.

En parcourant la littérature sur le contrôle moteur et les déficits sensori-moteurs, on constate que plusieurs aspects du contrôle moteur n’ont pas encore été étudiés. L’étude du contrôle de la force isométrique du tronc n’a pas encore fait l’objet de publication scientifique. La douleur chronique et la douleur expérimentale entraînent une modification de l’activité de la musculature lombaire et abdominale pendant les mouvements actifs du tronc (Sihvonen et al., 1995; Zedka et al., 1999). L’étude du contrôle de la force isométrique permettra de bonifier les connaissances actuelles sur les déficits sensori-moteurs du tronc. Quant à l’étude du repositionnement du tronc, un protocole expérimental comprenant une période d’apprentissage (essais de pratique) permettra de quantifier les effets de la douleur sur la variabilité motrice de sujets sains et sujets lombalgiques tout en limitant les effets de peur et d’anticipation de la douleur.