Par Philippe Bussières, physiothérapeute, enseignant en Techniques de réadaptation physique du Collège Montmorency

Les lombalgies non spécifiques incluent les instabilités lombaires mineures, les entorses lombaires, les élongations musculaires, les problèmes facettaires, les problèmes posturaux, les lombalgies psychologiques, etc.  On estime habituellement que la lombalgie non spécifique représente plus de 90% des cas de lombalgies pris en charge par les professionnels de la santé.  Le terme entorse lombaire englobe souvent autant les élongations musculaires que les entorses ligamentaires, capsulaires et les déchirures du disque sans hernie.  Les lombalgies non-spécifiques risquent davantage de se produire si la musculature est fatiguée (Wilder 1996), faible, incoordonnée, déconditionnée  ou, suite aux activités physiques, si on n’est pas suffisamment réchauffé.

Suite à un premier accident, il arrive parfois que de nombreuses récidives se produisent par la suite.  Cet état d’instabilité peut parfois être due à une laxité ligamentaire qui devient alors incapable de stabiliser les mouvements segmentaires du rachis lors des efforts demandant des mouvements du tronc.  Le rôle de stabilisation musculaire est important lors des mouvements (avec ou sans charge) d’inclinaison latérale, de rotation ou de flexion antérieure du tronc et particulièrement lors des efforts combinés en flexion-rotation ou flexion-inclinaison fortement liés aux blessures lombaires.  Cependant, les stabilisateurs du rachis ont aussi un rôle majeur à jouer lorsque les courbures vertébrales lombaires sont dans la zone neutre (par exemple debout au repos).  En effet, le relâchement des ligaments dans cette position neutre rend des glissements intervertébraux plus probable lors des déséquilibres, faux mouvements ou lors de ports de charge (Panjabi 1992).  Une insuffisance des facteurs musculaires ou neuro-musculaires est sans doute liée à ces mouvements intersegmentaires incontrôlés.  Ceux-ci seraient en cause pour de nombreux microtraumatismes pouvant conduire à des changements dégénératifs ou à des récidives (Panjabi 1992).

La dégradation des capacités des muscles du rachis diminue les aptitudes fonctionnelles des patients.  La prévention de la fonte musculaire et le réentraînement des stabilisateurs courts doivent se faire le plus tôt possible dans la rééducation, tout d’abord en endurance, dans les amplitudes et positions non douloureuses puis par la suite dans des mouvements le plus près possible des activités fonctionnelles.  En fin de rééducation, si le patient a un travail ou des activités qui sont exigeantes, on pourra penser à augmenter l'intensité du travail musculaire et à recruter les muscles effecteurs ou stabilisateurs longs.  On garde ce travail intense pour la fin car il surcharge très fortement le rachis lombaire (Mirka 1993, Thelen 1995).   La figure suivante montre comment la rééducation musculaire s'intègre dans un plan de rééducation globale tenant compte du temps et du niveau d'irritabilité de la lésion.

Figure 1 : travail de la rééducation musculaire en fonction du temps et de l’évolution des douleurs

Les muscles intrinsèques sont courts, s’attachant d’une vertèbre à l’autre, la plupart du temps dans la même direction que les ligaments, très près des centres de rotation des vertèbres (voir par exemple les muscles rotateurs, inter-épineux et inter-transversaires des figures 2-4).  Le multifidus s’attachent de plus sur la capsule pour la renforcer et éviter son pincement ou celui de son ménisque au niveau des facettes articulaires (multifidus, voir figures 3-5).  L’information proprioceptive provient des afférences des structures passives (ligaments, capsules articulaires et même des disques intervertébraux) mais aussi beaucoup des fuseaux neuromusculaires dans les positions de repos articulaire (zone neutre du rachis lombaire).  Les petits muscles unisegmentaires du tronc (les rotateurs, intertransversaires et interépineux) sont particulièrement riches en fuseaux neuro-musculaires (Peck 1984) et ils répondent très rapidement aux mouvements segmentaires.  Les informations véhiculées par les afférences des petits muscles servent probablement aussi beaucoup à coordonner l’activité de muscles stabilisateurs segmentaires plus gros comme le multifidus.  Le multifidus semble très important pour assurer la stabilité segmentaire (Macintosh 1986) et il pourrait compter pour plus des 2/3 du support musculaire au segment L4-L5 (Wilke 1995).  Les problèmes de proprioception peuvent également causer un manque de coordination du multifidus dans son rôle de protection capsulaire.  Notons que les atteintes des racines nerveuses peuvent aussi causer une faiblesse particulière du multifidus.

Donc, le rôle de soutien est particulièrement évident pour les muscles intrinsèques de la région lombaire.  Par l’intermédiaire du fascia thoraco-lombaire (figures 6-7), le petit oblique, le transverse (Cresswell 1994, Norris 1995) et dans une certaine mesure le grand dorsal et le grand fessier (Vleeming 1995, Sullivan 1989) stabilisent eux aussi les vertèbres.  Le rôle de stabilisation est important lorsqu’ils agissent en co-contraction avec les muscles intrinsèques du tronc comme le multifidus (O’Sullivan 1997).  Cela est particulièrement vrai lors de l’anticipation d’un effort, que ce soit dans les mouvements de flexion, de rotations, d’inclinaisons latérales ou lors d’efforts avec le rachis en position neutre.  Un déficit de contraction, du multifidus ou du transverse, dans l'anticipation des tâches peut être présente lors de douleur à la région lombaire (Hodges 1996).  Des exercices favorisant la co-contraction de ces muscles ont été décrits par Richardson et Jull (Richardson 1995).   Il est intéressant de noter que de telles co-contractions entre le transverse et le multifidus surviennent dans la plupart des activités de la vie quotidienne (Marras 1990) et surtout lors d'une surcharge subite appliquée sur le rachis (Lavender 1989).

Les muscles intrinsèques du tronc, le petit oblique et le transverse aident à diminuer la tension sur les fibres de collagène des disques et des ligaments et sur les articulations en ayant un rôle de stabilisation.  Une trop grande fatigabilité, une faiblesse musculaire, une incapacité à réagir ou à atteindre rapidement un pic de contraction (par exemple suite à un manque de coordination ou de proprioception) rend les disques, ligaments et articulations plus vulnérables aux traumatismes (conduisant directement à une blessure) ou aux micro-traumatismes (produisant des changements dégénératifs progressifs).  Les qualités neuro-musculaires découlant d’une bonne proprioception et d’une bonne capacité d’activation musculaire peuvent toutes être perturbées suite à un premier épisode de lombalgie ou lors de lombalgie chronique.  Ainsi, une mauvaise coordination des muscles paraspinaux a été reliée aux maux de dos chroniques (Magnusson 1996, Taimela 1999, Wilder 1996).  Cette mauvaise coordination peut être augmentée par une fatigabilité accrue de ces muscles (Parnianpour 1988, Taimela 1999, Wilder 1996).

On considère que généralement 25% de la force maximale de contraction est suffisante pour produire une bonne stabilisation lombaire lors des co-contractions (Cresswell 1994) .  Pour éviter les douleurs, des efforts répétés n'excédant pas 30-40% de la force maximale des stabilisateurs du tronc, en position neutre lombaire, devraient être suffisants pour améliorer la fonction des muscles stabilisateurs (Richardson 1999).  Les mouvements asymétriques, rythmiques, à une cadence relativement élevée des membres supérieurs (ex : mouvements de flexion-extension alternées des épaules, coudes fléchis à 90⁰), assis ou debout, tronc droit ou fléchi à environ 30⁰ favorisent le recrutement automatique des muscles stabilisateurs du tronc.  L'ajout de petits poids dans les mains (1-2 kg), lors de ces mouvements augmentent encore l'activité de ces muscles (Arokoski 1999, Cresswell 1994).  Les mêmes exercices sur surface instable, comme sur une planche d'équilibre ou un ballon thérapeutique, permettent également d'améliorer la proprioception/coordination.  En fait, les exercices sur surfaces instables permettent de développer le contrôle sous-cortical des muscles du rachis, du bassin et des articulations périphériques (Bullock-Saxton 1993) nécessaires à la stabilisation du rachis.
 

Figure 2 : Muscles rotateurs du rachis (vue latérale) lombalgie	Figure 3 :  Muscles intrinsèques de la région lombaire (couche moyenne) lombalgie
Figure 4 :  Muscles intrinsèques de la région lombaire (couche plus profonde) lombalgie	Figure 5 :  Muscle multifidus (vue latérale) lombalgie
Figure 6 :  Muscle petit oblique de l’abdomen et le fascia thoraco-lombaire lombalgie	Figure 7 :  Muscle transverse de l’abdomen et le fascia thoraco-lombaire lombalgie

Des muscles intrinsèques forts, rapides et bien coordonnés agissent en synergie avec les ligaments pour protéger les autres structures du rachis mais aussi pour protéger les ligaments déjà en tension .  Après des périodes d’immobilisation, suite à une blessure, les muscles s’atrophient, particulièrement leur composante tonique (Hultman 1993, Mattila 1986, Parkkola 1993, Rantanen 1993).  Certaines études suggèrent que le syndrome de décontitionnement lié aux atrophies musculaires résulte aussi d'une inhibition réflexe liée aux douleurs et aux spasmes musculaires (Hides 1994 et 1996, Indahl 1995 et  1997).  Il est possible que les muscles intrinsèques du tronc soient les principaux muscles du tronc à s’atrophier (Sohier 1999).  Chez les lombalgiques chroniques, les muscles extenseurs du rachis lombaire présentent une fatigabilité accrue (Mannion 1997, Peach 1998, Roy 1989 et 1995) et une diminution de force (Cassisi 1993, Mayer 1985) pouvant excédée 25%.  Bien que les deux qualités soient atteintes, ces muscles perdent dans une moins grande mesure leur capacité de générer rapidement de la force que leur capacité à tenir de façon prolongée une co-contraction avec d’autres muscles.  Le rôle de stabilisateur des muscles intrinsèques s’amoindri et les récidives de lombalgie deviennent plus probables.  L'entraînement en endurance des extenseurs lombaires, incluant le multifidus, est important à la fois pour prévenir un premier épisode de lombalgie (Luoto 1995) que pour prévenir les récidives (Biering-Sorensen 1984).

Des exercices de renforcement des muscles stabilisateurs du rachis sont importants à entreprendre le plus tôt possible (de l’endurance et le contrôle neuromusculaire vers la force musculaire en fin de rééducation).  D’une part on évite ainsi leur atrophie.  D’autre part, il semble que leur renforcement produise aussi des effets bénéfiques sur le trophisme et la solidité ligamentaires et osseux.  Pour entraîner la co-contraction des transverses et multifidus, il est à la fois important de travailler la capacité de maintenir la posture du rachis en position neutre et les capacités de sanglage abdominal.  Donc, une fois la capacité de ressentir la position neutre dans différentes condition, il convient de demander au patient de tenter de la conserver alors qu'il rentre son nombril comme si on voulait qu'il touche à sa colonne vertébrale ou qu'il décolle le plus possible de sa ceinture.  Des exercices dans différentes postures ou mouvements qui demandent à la fois de maintenir la position neutre et de contracter le transverse sont ainsi faits.  Des exercices de coordination/proprioception sur plan instable sont également à entreprendre pour améliorer le contrôle neuromusculaire nécessaire à leur rôle de muscles stabilisateurs.

Le carré des lombes (McGill 1996) aurait aussi un rôle important de stabilisateur  particulièrement s'il agit en synergie avec les obliques dans les grands efforts d'extension, d'inclinaison latérale ou de torsion lombaire.  Des co-contractions entre les abdominaux et le carré des lombes peuvent être travaillées lorsque le patient couché sur le côté, en appui sur le bassin et le coude élève son bassin pour le mettre dans l’axe du corps.  Ce type d’exercices a de plus l’avantage de renforcer les abdominaux tout en évitant les forces de cisaillement normalement produit par le psoas lors des différentes sortes de redressement assis ou d’efforts impliquant les membres inférieurs.  Donc à privilégier, particulièrement lors des spondylolisthésis.

Les muscles longs (figures 8-9) ont davantage un rôle de mouvement, particulièrement dans les efforts pour soulever des objets qu’un rôle de stabilisation puisqu’ils passent par-dessus plusieurs segments vertébraux sans s’y attacher.  La capacité de stabilisation des segments vertébraux suite à leurs actions musculaires est donc absente (Bogduk 1991, Johnson 1970).  La coordination de l’activation des petits muscles segmentaires et des muscles longs jouent un rôle important pour assurer la sécurité lombaire lors des efforts des longs muscles (Cholewicki 1996).  Un manque de coordination/proprioception entre les muscles courts et longs est possible et un programme complet de rééducation devrait en tenir compte.  Comme les muscles longs sont, avec les extenseurs de la hanche, très actifs lors des efforts de soulèvement de charge, il convient de les renforcer.  Cette étape devrait avoir lieu après le travail isolé de co-contraction des muscles stabilisateurs.  Tant que les muscles intrinsèques du tronc, les abdominaux obliques (surtout le petit oblique) et transverses et le carré des lombes ne sont pas assez endurants, forts et coordonnés pour bien stabiliser le rachis, il convient de trouver des exercices de renforcement des extenseurs lombaires qui ne produisent pas une charge trop importante sur le rachis.  L’exercice en quadrupédie où l’on allonge à la fois le membre inférieur vers l’arrière et le membre supérieur vers l’avant contribue à renforcer les muscles extenseurs sans trop charger la colonne vertébrale (Callaghan 1998).  De plus, si le travail est lent et que l'on demande de sangler l'abdomen et de maintenir la courbure lombaire en position neutre, cet exercice demande aussi du travail des muscles stabilisateurs en co-contraction (principalement le transverse et le multifidus).  L'effort demander pour éviter toutes rotations améliore la coordination, la force et l'endurance des petits muscles rotateurs du rachis.   Finalement, en fin de rééducation des exercices plus intenses de renforcement, par exemple en flexion, extension ou rotation, sont nécessaires pour assurer la synchronisation des muscles stabilisateurs avec les muscles effecteurs de façon à protéger le rachis dans ce type d'activités.  L'intégration des résultats obtenus aux mouvements fonctionnels est aussi à encourager.
 

Figure 8 :  Érecteurs du rachis :  muscle long dorsal, ilio-costal et épineux (vue latérale) lombalgie

Figure 9 :  Érecteurs du rachis :  muscle long dorsal et ilio-costal (vue postérieure) lombalgie

Alors que la plupart des exercices sollicitent surtout la stabilisation anticipatoire du tronc, les exercices sur plan instable favorisent le travail neuromusculaire lors des efforts imprévus des muscles stabilisateurs du tronc .  Le travail peut se faire assis, sur base d'appui diminuée (pointe des pieds ou posture unipodale), sur planches ou souliers d’équilibre, sur trampoline, sur un ballon thérapeutique, etc.  Ces exercices peuvent aussi inclure des perturbations externes de l'équilibre comme lors de poussées manuelles contre le tronc ou les plans d’équilibre.  De plus, les exercices debout sur plan instable favorisent le renforcement des muscles des membres inférieurs.  C'est le cas des fessiers, entre autres lors de l'utilisation des souliers d'équilibre (Bullock-Saxton 1993).  Ces derniers ont aussi un rôle important à jouer pour aider aux efforts de soulèvement de charge ou pour aider à maintenir les courbures normales du rachis de façon à diminuer les stress articulaires et ligamentaires lors du transport d'une charge lourde en position debout.

La rééducation active des lombalgies, particulièrement lors des cas de douleurs persistentes est considérée de première importance dans le traitement conservateur de ses atteintes(Bronfort 1996, Manniche 1991, Taimela 1996, Twomey 1995, Van Tulder 1997).  Les types de rééducation actives sont nombreux.  Quelques recherches confirment l'efficacité d'un programme de rééducation musculaire axé sur la stabilisation lombaire lorsqu'on le compare aux techniques de rééducation passive ou aux autres types de renforcement incluant le travail sur les sophistiqués appareils isocinétiques ( O'Sullivan 1997, Saal 1989, Sihvonen 1995, Timm 1994,).

Bibliographie

Arokoski, J. et coll. : "Back and hip extensor muscle function during the therapeutic exercises", Arch Phys Med Rehabil, 80 : 842-850, 1999.

Biering-Sorensen, F. : "Physical measurements as risk indicators for low-back trouble over a one-year period", Spine, 9 : 106-119, 1984.

Bogduk, N. et L.T. Twomey : Clinical Anatomy of the Lumbar Spine, 2^e éd., NY : Churchill Livingstone, 1991.

Bullock-Saxton, J.E. et coll. : "Reflex activation of gluteal muscles in walking", Spine, 18 : 704-708, 1993.

Bronfort, G. et coll. : "Trunk exercises combined with spinal manipulation or NSAID therapy for chronic low back pain : a randomized observer-blinded clinical trial", J Man Physiol Ther, 19 : 570-582, 1996.

Callaghan, J.P. et coll. : "The relationship between lumbar spine load and muscle activity during extensor exercises", Phys Ther, 78 : 8-18, 1998.

Cassisi, J.E. et coll. : "Trunk strength and lumbar paraspinal activity during isometric exercise in chronic low-back pain patients and controls", Spine, 18 : 245-251, 1993.

Cholewicki, J. et S.M. McGill : "Mechanical stability of the in vivo lumbar spine : implications for injury and chronic low back pain", Clin Biomech, 11 : 1-15, 1996.

Cresswell, A.G. et coll. : " The influence of sudden perturbations on trunk muscle activity and intra-abdominal pressure while standing", Exp Brain Res, 98 : 336-341, 1994.

Hides, et coll. : "Evidence of lumbar multifidus muscle wasting ipsilateral to symptoms in patients with acute/subacute low back pain", Spine, 19 : 165-172, 1994.

Hides, et coll. : "Multifidus muscle recovery is not automatic after resolution of acute, first-episode low back pain", Spine, 21 : 2763-2769, 1996.

Hodges, P.W. et A. Richardson : "Inefficient muscular stabilization of the lumbar spine associated with low back pain", Spine, 21 : 2640-2650, 1996.

Hultman, G. et coll. : "Body composition, endurance, strength, cross-sectional area, and density of MM erector spinae in men with and without low back pain", J Spinal Disord, 6 : 114-123, 1993.

Indahl, A. et coll. : "Electromyographic response of the porcine multifidus musculature after nerve stimulation", Spine, 20 : 2652-2658, 1995.

Indahl, A. et coll. : "Interaction between the porcine lumbar intervertebral disc, zyapophysial joints, and paraspinal muscles", Spine, 22 : 2834-2840, 1997.

Johnson, B. : "The functions of the individual muscles in the lumbar part of the spinae muscle", Electromyography, 10 : 5-21, 1970.

Lavender, S.A. et coll. : "The effects of preview and task symmetry on trunk muscle response to sudden loading", Human Factors, 31 : 101-115, 1989.

Luoto, S. et coll. : "Static back endurance and the risk of low-back pain", Clin Biomech, 10 : 323-324, 1995.

Macintosh, J.E. et N. Bogduk : "The biomechanics of the lumbar multifidus", Clin Biomech, 1 : 205-213, 1986.

Magnusson, M. et coll. : "European Spine Society - The AcroMed prize for spinal research 1995.  Unexpected load and asymmetric posture as etiologic factors in low back pain", Eur Spine J, 5 : 23-35, 1996.

Manniche, C. et coll. : "Intensive dynamic back exercises for chronic low back : a clinical trial", Pain, 47 : 53-63, 1991.

Mannion, A.F. et coll. : "The use of surface EMG power spectral analysis in the evaluation of back muscle function", J Rehabil Res Dev, 34 : 427-439, 1997.

Marras, W.S. et G.A. Mirka : "Muscle activations during asymmetric trunk angular accelerations", J Orthop Res, 8 : 824-832, 1990.

Mattila et coll. : "The multifidus muscle in patients with lumbar disc herniation.  A histochemical and morphometric analysis of intraoperative biopsies", Spine, 11 : 732-738, 1986.

Mayer T.G. et coll. : "Quantification of lumbar function.  Part 2 : sagittal plane strength in low back pain patients", Spine, 10 : 765-772, 1985.

McGill, S.M. et coll. : "Quantitative intramuscular myoelectric activity of quadratus lumborum during a wide variety of tasks", Clin Biomech, 11 : 170-172, 1996.

Mirka, G.A. et W.S. Marras : "A stochastic model of trunk muscle coactivation during trunk bending", Spine, 18 : 1396-1409, 1993.

Norris, C.M. : "Spinal stabilisation 5.  An exercise programme to enhance lumbar stabilisation", Physiotherapy, 81 : 13-39.

O'Sullivan, P.B. et coll. : "Evaluation of specific stabilizing exercise in the treatment of chronic low back pain with radiologic diagnosis of spondylolysis or spondylolisthesis", Spine, 22 : 2959-2967, 1997.

Panjabi, M.M. : "The stabilizing system of the spine.  Part I. Function, dysfunction, adaptation and enhancement" et "Part II. Neutral zone and instability hypothesis", J Spin Disord, 5 : 383-389 et 390-397, 1992.

Parkkola, R. et coll. : "Magnetic resonance imaging of the discs and trunk muscles in patients with chronic low back pain and healthy control subjects",  Spine, 18 : 830-836, 1993.

Parnianpour, M. et coll. : "The triaxial coupling of torque generation of trunk muscles during isometric exertions and the effect of fatiguing isoinertial movements on the motor output and movement pattern", Spine, 13 : 982-992, 1988.

Peach, J.P. et S.M. McGill : "Classification of low back pain with use of spectral electromyogram parameters", Spine, 23 : 1117-1123, 1998.

Peck, D. et coll. : "A comparison of spindle concentrations in large and small muscles acting in parallel combinations", J Morphol, 180 : 243-252, 1984.

Rantanen, J. et coll. : "The lumbar multifidus muscle five years after surgery for a lumbar intervertebral disc herniation", Spine, 18 : 568-574, 1993.

Richardson, C.A. et G.A. Jull : "Muscle control-pain control : What exercises would you prescribe?", Man Ther, 1 : 2-10, 1995.

Richardson, C.A. et coll. : Therapeutic exercises for spinal segmental stabilization in low back pain, Londre : Churchill Livingstone, 1999.

Roy, S.H. et coll. : "Lumbar muscle fatigue and chronic lower back pain", Spine, 14 : 992-1001, 1989.

Roy, S.H. et coll. : "Spectral electromyographic assessment of back muscles in patients with low back pain undergoing rehabilitation", Spine, 20 : 38-48, 1995.

Saal, J.A. et J.S. Saal : "Nonoperative treatment of herniated lumbar intervertebral disc with radiculopathy", Spine, 14 : 431-437, 1989.

Sohier, R. : La kinésithérapie analytique de la lombalgie, éd. Kiné-Sciences, Belgique, 1999.

Sihvonen, T. et coll. : "Dorsal ramus irritation associated with recurrent low back pain and its relief with local anesthetic or training therapy", J Spinal Disord, 8 : 8, 1995.

Sullivan, S. : "Back support mechanisms during manual lifting", Phys Ther, 69 : 38, 1989.

Taimela, S. et coll. : "The effect of lumbar fatigue on the ability to sense a change in lumbar position : a controlled study", Spine, 24 : 1322-1327, 1999.

Taimela, S. et K. Härkäpää : "Strength, mobility, their changes, and pain reduction in active functional restoration for chronic low back disorders", J Spinal Disord, 9 : 306-312, 1996.

Thelen, D.G. et coll. : "Co-contraction of lumbar muscles during the development of time-varying triaxial moments", J Orthop Res, 13 : 390-398, 1995.

Timm, K.E. : "A randomized-control study of active and passive treatments for chronic low back pain following L5 laminectomy", JOSPT, 20 : 276-286, 1994.

Twomey, L. et C.J. Taylor : "Spine update : exercise and manipulation in the treatment of low back pain", Spine, 20 : 615-619, 1995.

Van Tulder, M.W. et coll. : "Conservative treatment of acute and chronic nonspecific low back pain.  A systematic review of randomized controlled trials of the most common interventions", Spine, 22 : 2128-2156, 1997.

Vleeming, A. et coll. : "The posterior layer of the thoracolumbar fascia", Spine, 20 : 753, 1995.

Wilder, D.G. et coll. : "Muscular response to sudden load : a tool to evaluate fatigue and rehabilitation", Spine, 21 : 2628-2639, 1996.

Wilke, H.J. et coll. : "Stability increase in the lumbar spine with different muscle groups", Spine, 20 : 192-198, 1995.