Physio Update #04 : Le disque intervertébral et la hernie discale • Mickaël Clément (2024)

Dans cet article, je vais vous parler du disque intervertébral et de la hernie discale. Le but étant d’apporter des connaissances sur ce sujet dont tout le monde a déjà entendu parlé.Cet article se décompose en 2 parties, la première reviens sur l’anatomie du disque, pour resituer le sujet, et la deuxième aborde le sujet de la hernie discale afin de vous informer avec les connaissances récentes et peut être écarter certains mythes bien ancrés.

1)Retour sur l’anatomie du disque intervertébral [1-8]

Les disques intervertébraux sont des coussinets de fibrocartilage situés entre les vertèbres de la colonne vertébrale, qui permettent à la colonne vertébrale de faire des mouvements de flexion et de torsion, et de distribuer la charge de compression sur les corps vertébraux adjacents.

Il est composé de 3 éléments principaux:

Un noyau pulpeux (nucleus pulposus) mou et déformable
Un anneau fibreux (annulus fibrosus) qui entoure le noyau pulpeux par des couches couches concentriques fibreuses
Les corps vertébraux adjacents (au-dessus et en dessous), auquel l’anneau fibreux est ancré via les fines couches des plaques terminales cartilagineuses

a) Le noyau pulpeux

Le noyau pulpeux est une structure gélatineuse, constitué de protéoglycane, de collagène et d’eau. Il représente 40-50% du volume du disque et 25-50% de la surface de la section transversale. Il a une teneur en eau si élevée qu’il permet la création d’une pression hydrostatique en réponse à une charge de compression. Cette pression génèrant une tension dans l’anneau fibreux.

b) L’anneau fibreux

L’anneau fibreux est constitué de 15 à 25 couches concentriques (les lamelles) qui ont une épaisseur d’environ 0,05 à 0,5 mm, et dont l’épaisseur augmente de l’extérieur vers l’intérieur. Chaque couche est constituée de faisceaux de fibres de collagène de type I, comme dans le tendon, dont l’orientation alterne entre ±25-45° par rapport au plan transversal. L’angle d’inclinaison augmente vers le centre du disque. L’agencement complexe des fibres de collagène dans l’anneau fibreux lui permet de développer une contrainte de traction en réponse à la pression dans le noyau.

c) Les plaques terminales cartilagineuses

Les plaques terminales cartilagineuses sont de fines couches de cartilage hyalin qui lient le disque en bas et en haut aux plaques terminales osseuses adjacentes. Leur épaisseur est d’environ 0,6 mm, bien qu’elles soient généralement plus minces vers le centre, où elles sont en contact avec le noyau pulpeux, et que leur épaisseur diminue avec l’âge.Elles comprennent environ 60 % d’eau, ainsi que du collagène de type II et des protéoglycanes. La teneur en collagène est plus élevée, et la teneur en protéoglycanes plus faible, près de la périphérie du disque. Le réseau tridimensionnel de collagène de type II des plaques terminales cartilagineuses est capable de réduire le taux d’expulsion de l’eau du noyau pulpeux pressurisé, tout en permettant aux nutriments de diffuser dans le disque à partir du corps vertébral. Elles sont faiblement liées à une fine couche sous-jacente d’os cortical perforé, la plaque terminale osseuse.

d) Les liens entre les éléments du disque intervertébral

Les fibres de l’anneau fibreux externe sont profondément ancrées dans la plaque terminale osseuse, tandis que les fibres de l’anneau fibreux interne se fondent progressivement dans la plaque terminale cartilagineause. Le bord externe de l’anneau fibreux se fond également dans les ligaments longitudinaux antérieurs et postérieurs, qui sont considérés par certains comme des parties périphériques de l’anneau fibreux. Le noyau pulpeux et l’anneau fibreux interne sont reliés par des branches de fibres qui fusionnent, assurant ainsi une intégration mécanique. Les fines fibrilles de collagène de type II du noyau pulpeux s’insèrent aussi profondément dans la plaque terminale cartilagineux.

On comprend ici, que bien qu’on dissocie les différents composants, ceux-ci sont tous liées les uns aux autres.

e) L’innervation du disque intervertébral

Les disques sont innervés par des branches du nerf sinuvertébral récurrent. Ce nerf naît dans le ganglion de la racine dorsale, avec une contribution significative de la chaîne sympathique à travers le ramus communicans, et repasse par le foramen intervertébral pour former un plexus dans le ligament longitudinal postérieur et le ligament longitudinal antérieur. Les fibres du nerf sinuvertébral innervent les couches externes (le 1/3 externe) de l’anneaux fibreux et peuvent également innerver les plaques terminales cartilagineuse. En revanche,il n’y a aucunélément neural dans le nucleus pulposus.

On retrouve trouvons trois types d’innervation dans le disque :

Une innervation nociceptive, par des fibres A(d) et C formant des terminaisons libres (récepteurs les plus présents)
Une innervation sensori mécanique, par des fibres A(b) se terminant en organes tendineux de type Golgi-like, corpusucle de Ruffini-like et Paccini-like (du plus fréquent au moins fréquent)
Une innervation sympathique post-ganglionnaire.

f) La vascularisation du disque intervertébral

Les disques sains n’ont qu’un apport sanguin minimal et sont relativement avasculaires, comptant sur la diffusion pour son approvisionnement en nutriments.Mais pour être plus précis, le disque reçoit une vascularisation au niveau de l’anneau fibreux à l’extrême périphérie et seulement jusqu’à 20 ans. En revanche, il a été confirmé que le noyau pulpeux est avasculaire.

A savoir: Dans les tissus fœtaux et infantiles, l’annulus fibrosus et les plaques terminales du cartilage sont richement vascularisés. Puis , dans l’enfance, il existe des vaisseaux nourriciers provenant de l’artère spinale qui se retirent du disque. Et entre 1 et 30 ans, les vaisseaux sanguins de l’annulus fibrosus et des plaques terminales du cartilage sont réduits ou oblitérés.

2) La hernie discale, qu’est-ce que c’est? [9]

a) Définition

La hernie est définie de manière générale comme un déplacement localisé ou focal du matériel discal, au-delà des limites de l’espace discal intervertébral. Le matériau discal peut être un noyau, un cartilage, un fragment d’os apophysaire, un tissu annulaire ou toute combinaison de ceux-ci. L’espace discal est défini en avant et en arrière par les plaques d’extrémité du corps vertébral et, en périphérie, par les bords extérieurs des apophyses des anneaux vertébraux (qui sont l’insertion du disque dans le corps vertébral), à l’exclusion des ostéophytes. Le terme «localisé» ou «focal» désigne l’extension du matériau discal à moins de 25 % (90°) de la périphérie du disque, vue dans le plan axial.

b) Classification des hernies

Schématisation d’un disque sain :aucun matériau discal ne s’étend au-delà de la périphérie de l’espace discal, représenté ici par la ligne brisée.

Le bombement discal (qui n’est pas une hernie) :

Bombement discal symétrique : le tissu annulaire dépasse, généralement de moins de 3 mm, les bords des apophyses vertébrales de manière symétrique sur toute la circonférence du disque.

Bombement discal asymétrique : le tissu annulaire s’étend au-delà des bords de l’apophyse vertébrale, de manière asymétrique sur plus de 25 % de la circonférence du disque.

La protrusion discale : le matériel discal déplacé s’étend au-delà de moins de 25 % de l’espace discal. La plus grande mesure, dans n’importe quel plan, du matériel discal déplacé étant inférieure à la mesure de la base du matériel discal déplacé à l’espace discal d’origine, mesurée dans le même plan.

Autrement dit: la base de l’hernie est plus grande que la profondeur de l’hernie.

3) L’influence de la forme du disque sur le risque de hernie discale [11,12]

Il est important de savoir que les disques varient en taille et en forme d’un individu à l’autre, ce qui modifie le risque de lésions discales en fonction de ces paramètres. En effet, une vieille étude, à prendre donc avec du recul (surtout avec toutes les connaissances actuelles sur la flexion lombaire qui n’est a priori pas néfaste pour le disque,) nous informe que les disques de grandes tailles développent plus de stress mécanique lors des mouvements, notamment de flexion, provoquant plus facilement des hernies discales.

D’autre part, la forme du disque a aussi une influence. En effet, il existe des disques de formes ovale ou réniforme.Les disques ovales ne concentrent pas le stress lors de la flexion ou de la torsion, le déplacement du noyau est donc plus diffus comparativement aux disques réniformes, qui concentrent la migration du noyau dans une plus petite zone. Ces derniers ont une meilleure réponse à la thérapie du type McKenzie.

4)Les atteintes discales ne sont pas synonymes de douleur [12-14]

Dans une revue systématique, on apprend que de nombreux résultats d’imagerie présentant une atteinte dégénérative de la colonne vertébrale ont une prévalence élevée chez les individus asymptomatiques. Cette étude suggère que les résultats d’imagerie présentants des changements dégénératifs tels que la dégénérescence du disque, la perte de signal du disque, la perte de hauteur du disque, la protrusion du disque et l’arthropathie des facettes font généralement partie du processus normal de vieillissem*nt, plutôt que des processus pathologiques nécessitant une intervention. Le fait que plus de 50 % des personnes asymptomatiques âgées de 30 à 39 ans présentent une dégénérescence, une perte de hauteur ou un bombement du disque suggère que, même chez les jeunes adultes, les changements dégénératifs peuvent être fortuits et ne pas avoir de lien de causalité avec les symptômes présentés. Ces résultats indiquent que lorsque des résultats dégénératifs de la colonne vertébrale sont observés de manière fortuite (c’est-à-dire dans le cadre d’une imagerie pour une indication autre que la douleur ou une hernie discale fortuite à un niveau autre que celui où se localise la douleur du patient). Ces résultats doivent être considérés comme des changements normaux liés à l’âge, plutôt que comme des processus pathologiques.

Cependant, une méta-analyse du même auteur a montré que les bombements discaux, la dégénérescence discale, les extrusions et les protrusions discales présentent des associations significatives avec la lombalgie chez les patients adultes âgés de 50 ans ou moins. L’association entre ces résultats dégénératifs et la douleur ne doit pas être interprétée comme un lien de causalité, mais sont possiblement des facteurs de risques de douleur lombaire.

Mais pour aller plus loin, encore plus récemment, en 2022, une étude nous indique qu’il n’y a pas de lien entre les résultats d’imagerie avec des signes dégénératifs lombaires et une éventuelle lombalgie actuelle ou future, ou encore la sévérité d’une future lombalgie.

On comprend ici, la complexité du sujet de la hernie discale.

5) L’évolution des hernies discales [15-22]

a) Comment évolue une hernie discale

L’objectif de cette partie est de vous présenter l’évolution naturelle des hernies discales selon quelques études.

La résorption spontanée des hernies discales lombaires se fait de manière très fréquente. Une méta-analyse de 2017 montre même que la résorption spontanée se produit dans 66.66 % des cas. Ces résultats étant confirmé par une autre méta-analyse de 2020 qui avance quand à elle le chiffre de 63 % de résorption spontanée.

D’autres études nous donnent des chiffres intéressants, à savoir:

qu’au bout de près de 2 ans, 83 % des patients avaient une récupération complète et durable avec une réduction du volume de la hernie de 64 %
que les hernies discales importantes diminuent de volume et après 6 mois elles n’ont plus que le 1/3 de leur taille initiale
que plus la hernie est grande, ou si elle est séquestrée, plus la résorption spontanée sera rapide. La récupération clinique précoce est en général associée à une résorption rapide du disque. Et dans le cas de ce type d’hernie, il n’y a pas plus de risque de lésion nerveuses.
que dans une étude sur 9 patients, une résorption spontanée a été observée chez tous les patients sur une période de 9 mois, quand la récupération clinique était plutôt à 6 semaines. Une fois de plus, on voit la dissociation entre douleur et hernie discale.
Exemple d’évolution sur le court terme: Après deux semaines, 36% des patients ont montré une amélioration majeure. Après 12 semaines, 73% des patients présentaient une amélioration raisonnable à majeure sans chirurgie.
Exemple d’évolution sur le long terme: A 12 mois, 55 % des patients ont vu leur état s’améliorer, tant dans l’échantillon total que dans le groupe » sciatique «.

Une méta-analyse nous montre même un taux de régression spontanée de 96% pour la séquestration discale, de 70% pour l’extrusion discale, de 41% pour la protrusion discale et de 13% pour le bombement discal. Et il y avait un taux de résolution complète de la hernie discale de 43% pour les disques séquestrés et de 15% pour les disques extrudés.

b) Comment se résorbe une hernie discale

Maintenant que vous savez que les hernies discales peuvent se résorber d’elles-mêmes, vous vous demandez sûrement quels sont les mécanismes derrière cette résorption.

Les mécanismes par lesquels les hernies discales se résorbent n’est pas entièrement compris.

Mais il y a 3 mécanismes qui reviennent dans la littérature:

La rétraction du disque hernié dans l’espace discale, s’il n’est pas séparé de l’anneau fibreux
La déshydratation et le rétrécissem*nt du noyau pulpeux
La réaction inflammatoire et la néo-vascularisation qui se produit lors de la séquéstration dans l’espace vasculaire épidural. Ce qui entraîne une reconnaissance du disque par le système immunitaire, qui se poursuit par une dégradation par des enzymes et une phagocytose.

Cependant, il faut savoir que plus la hernie diminue en taille, plus on a de fibroblastes qui produisent du collagène et peuvent former une fibrose au niveau de la racine, pouvant provoquer une augmentation de la sensibilisation de celle-ci.

Vidéos YouTube :

BIBLIOGRAPHIE

[1] Newell N,Little JP,Christou A,Adams MA,Adam CJ,Masouros SD.Biomechanics of the human intervertebral disc: A review of testing techniques and results. J Mech Behave Biomed Mater. 2017 May;69:420-434.[2] Rea W, Kapur S,Mutagi H. Intervertebral disc as a source of pain. Continuing Education in Anaesthesia Critical Care & Pain, Volume 12, Issue 6, December 2012, Pages 279–282.[3] García-Cosamalón J, Del Valle ME, Calavia MG, García-Suárez O, López-Muñiz A, Otero J, Vega JA.Intervertebral disc, sensory nerves and neurotrophins: who is who in discogenic pain?. J Anat. 2010 Jul;217(1):1-15.[4] Quinones S, Konschake M, Aguilar LL, Simon C, Aragones P, Hernández LM, Abramovic A, Tubbs RS, Bouzada J, Valderrama-Canales FJ, VazquezT, SanudoJ.Clinical anatomy of the lumbar sinuvertebral nerve with regard to discogenic low back pain and review of literature. European Spine Journal volume30,pages 2999–3008 (2021).[5] Huang YC,Urban JPG,Luk KDK.Intervertebral disc regeneration: do nutrients lead the way?. Nat Rev Rheumatol. 2014 Sep;10(9):561-6.[6] GrohAMR, Fournier DE, Battié MC,Séguin CA.Innervation of the Human Intervertebral Disc: A Scoping. Pain Med. 2021 Jun 4;22(6):1281-1304.[7] Fournier DE, Kiser PK, Shoemaker JK, Battié MC, Séguin CA.Vascularization of the human intervertebral disc: A scoping review. Special Issue: Special Issue PSRS Conference 2019. Volume3, Issue4. December 2020.[8] JP Deneuville. Caractérisation du comportement mécanique du disque intervertébral intact et fissuré. Biomécanique. Université de Poitiers, 2021.[9] Fardon DF,Williams AL,Dohring EJ,Murtagh FR,Rothman SLG,Sze GK.Lumbar disc nomenclature: version 2.0: Recommendations of the combined task forces of the North American Spine Society, the American Society of Spine Radiology and the American Society of Neuroradiology. Spine J. 2014 Nov 1;14(11):2525-45.[10] Adams MA,Dolan P.Spine biomechanics. J Biomech. 2005 Oct;38(10):1972-83.[11] Yates JP,Giangregorio L,McGill SM.The influence of intervertebral disc shape on the pathway of posterior/posterolateral partial herniation. Spine (Phila Pa 1976). 2010 Apr 1;35(7):734-9.[12] Brinjikji W,Luetmer PH,Comstock B,Bresnahan BW,Chen LE,Deyo RA,Halabi S,Turner JA,Avins AL,James K,Wald JT, Kallmes DF,Jarvik JG. Systematic literature review of imaging features of spinal degeneration in asymptomatic populations. AJNR Am J Neuroradiol. 2015 Apr;36(4):811-6.[13] Brinjikji W,Diehn FE,Jarvik JG,Carr CM,Kallmes DF,Murad MH,Luetmer PH.MRI Findings of Disc Degeneration are More Prevalent in Adults with Low Back Pain than in Asymptomatic Controls: A Systematic Review and Meta-Analysis. AJNR Am J Neuradiol. 2015 Dec;36(12):2394-9.[14] Kasch R,Truthmann J,Hanco*ck MJ,Maher CG,Otto M,Nell C,Reichwein N,Bülow R,Chenot JF,Hofer A,Wassilew G,Schmidt CO.Association of Lumbar MRI Findings with Current and Future Back Pain in a Population-based Cohort Study.Spine (Phila Pa 1976). 2022 Feb 1;47(3):201-211.[15] Vroomen PCAJ, De Krom MCTFM, Knottnerus JA.Predicting the outcome of sciatica at short-term follow-up. Br J Gen Pract. 2002 Feb; 52(475): 119–123.[16] Konstantinou K,Dunn KM,Ogollah R,Lewis M,Van Der Windt D,Hay EM,ATLAS Study Team.Prognosis of sciatica and back-related leg pain in primary care: the ATLAS cohort. Spine J. 2018 Jun;18(6):1030-1040.[17] Elkholy AR,Farid AM,Shamhoot EA. Spontaneous Resorption of Herniated Lumbar Disk: Observational Retrospective Study in 9 Patients. World Neurosurg.2019 Jan 3;S1878-8750(18)32938-3.[18] Benson RT,Tavares SP,Robertson SC,Sharp R,Marshall RW. Conservatively treated massive prolapsed discs: a 7-year follow-up. Ann R Coll Surg Engl. 2010 Mar;92(2):147-53.[19] Kobayashi S,Takeno K,Yayama T,Awara K,MiyazakiT,Guerrero A,Baba H. Pathomechanisms of sciatica in lumbar disc herniation: effect of periradicular adhesive tissue on electrophysiological values by an intraoperative straight leg raising test. Spine (Phila Pa 1976). 2010 Oct 15;35(22):2004-14.[20] Zhong M, Liu JT,Jiang H,Mo W,Yu PF,Li XC,Xue RR.Incidence of Spontaneous Resorption of Lumbar Disc Herniation: A Meta-Analysis. Pain Physician. Jan-Feb 2017;20(1):E45-E52.[21] Wang Y,Dai G,Jiang L,Liao S.The incidence of regression after the non-surgical treatment of symptomatic lumbar disc herniation: a systematic review and meta-analysis. BMX Musculoskelet Disord. 2020 Aug 10;21(1):530.[22] Chiu CC, Chuang TY,Chang KH,Wu CH,Lin PW,Hsu WY.The probability of spontaneous regression of lumbar herniated disc: a systematic review. Clin Rehabil. 2015 Feb;29(2):184-95.