Les erreurs du modèle de la clé de voûte SI
Au cours des 30 dernières années, mes recherches ont porté sur la comparaison de la littérature sur l’articulation sacro-iliaque (ASI) avec ce que je constatais chez mes patients. Au début des années 1990, le modèle de la « clé de voûte à fermeture de forme et de force » a été introduit par un groupe de physiothérapeutes en Europe[1]. L’idée de départ fut la suivante : « Un dispositif en vente libre utilisé pour peindre les plafonds nous a aidés à concevoir le modèle de l’articulation sacro-iliaque fonctionnant comme une articulation à friction. C’était évidemment une hérésie scientifique, car la principale caractéristique d’une articulation est sa faculté à fonctionner de façon fluide. » Ils continuèrent : « Douze ans plus tard, des preuves importantes viennent appuyer l’idée des ASI fonctionnant comme des articulations à friction. » Aujourd’hui, trente ans plus tard, le concept d’ASI en tant que clé de voûte est bien intégré à notre compréhension erronée de la mécanique de l’ASI. Ils avaient raison, c’était, et c’est toujours, une hérésie scientifique.
Le concept
On pense qu’une clé de voûte présente un auto-verrouillage via une fermeture de forme et de force[2]. On définit la fermeture de forme comme l’ajustement du sacrum cunéiforme entre les iliaques. On définit la fermeture de force comme la force compressive des muscles et des ligaments sur la zone articulaire de l’ASI entre le sacrum et les iliaques. Le concept repose sur l’idée que, lorsque l’on supporte une charge, le sacrum s’enfonce dans les iliaques et les articulations sacrées et iliaques sont comprimées ensemble sur la région articulaire pour former une liaison stable dans laquelle la force est transmise directement « d’os à os ».
D’un point de vue biomécanique, lors d’un mouvement réciproque normal, lorsqu’un iliaque se déplace en une direction médiale, l’autre se déplace en une direction latérale et, lors d’un mouvement rare de nutation bilatérale, lorsque les deux iliaques se déplacent en une direction médiale, le sacrum se déplace en une direction antérieure et inférieure, en s’éloignant des iliaques. En d’autres mots, approximation des iliaques ne signifie pas approximation du sacrum et des iliaques. De plus, les iliaques peuvent être rapprochés mais pas comprimés, en raison de l’espace occupé par le sacrum entre eux. En termes plus clairs, le bassin fonctionne comme un hamac, et non comme une clé de voûte.
La science
Dans la seule étude scientifique qui étudie l’approximation des surfaces de l’ASI, Vukicevic [4] a démontré que, lorsque l’on considère le sacrum et l’iliaque, « le contact étroit entre les surfaces articulaires n’est jamais atteint dans une large gamme de charges appliquées, assuré par de solides ligaments interosseux sacro-iliaques ». Mais : « l’ablation des ligaments interosseux a provoqué l’abaissement du sacrum et sa fixation entre les iliaques, ce qui a eu un effet profond sur le mouvement sacro-iliaque ».
Dans le cas d’une entorse qui n’est pas une avulsion complète, on peut s’attendre à ce que le sacrum s’abaisse et se déplace de façon aberrante, ce qui est un dysfonctionnement courant connu des kinésithérapeutes sous le nom de lésion iliaque en supériorité ou « upslip ». Le sacrum et l’iliaque étant très proches l’un de l’autre, on peut s’attendre à ce qu’ils oscillent et se frottent à des angles irréguliers. Ce mouvement aberrant exercerait une force alternative de compression, de cisaillement et de rotation sur les surfaces de l’ASI, les rendrait rugueuses et entraînerait des changements dégénératifs, en particulier à la périphérie de l’articulation, où les changements dégénératifs les plus importants ont été observés [5].
En outre, il est connu que, dans les zones à transfert de charge accru, la trabéculation de l’os devient plus dense. Gracovetsky [6] a démontré qu’une trabéculation dense ne se produit pas dans la zone articulaire, mais dans la zone de la syndesmose, et a postulé qu’un transfert de force se produisait au niveau de la syndesmose. Des études ultérieures [7, 8] ont indiqué qu’une trabéculation dense peut se produire via une traction des ligaments sacro-iliaques. La suspension ligamenteuse a été confirmée ultérieurement par SPECT-CT [9, 10].
Une question d’interprétation
Pour moi, il est difficile de concevoir comment un dispositif mécanique peut être considéré comme une base pour comprendre les systèmes musculosquelettiques et physiologiques du corps. Malheureusement, cette erreur a été reconnue comme une vérité par certains, et l’idée autrefois de notoriété publique que le sacrum est suspendu aux iliaques par des ligaments a été mise de côté par ceux qui souscrivent au modèle de la clé de voûte. Toutefois, leurs « preuves importantes » sont un ensemble de fausses idées et d’omissions qui associent parfois des découvertes légitimes à des supputations grâce à des interprétations erronées.
Une mauvaise interprétation peut rendre de bonnes recherches trompeuses. Par exemple, Vleeming et al. ne sont pas d’accord avec des auteurs reconnus [5, 11-13] qui, dans des études exhaustives détaillant le développement de l’ASI de la naissance à la vieillesse, ont trouvé des changements dégénératifs qui commençaient dans la jeunesse et se développaient tout au long de la vie, entraînant des déchirures, des érosions profondes, des changements fibrotiques, des brins de tissu conjonctif lâches, un épaississement capsulaire et des débris floconneux, amorphes et jaunes remplissant l’espace articulaire, qui finissent par former des ostéophytes et une ankylose. Par opposition, les partisans de la clé de voûte ont exprimé leur opinion selon laquelle ces mêmes signes de dégénérescence étaient des développements normaux au début de l’âge adulte et ont ensuite ignoré, ou minimisé, les changements manifestement pathologiques qui se développaient tout au long de la vie, sauf chez « certains hommes âgés ». Pour étayer leur point de vue, ils ont recherché des associations qui impliquaient une compression au niveau des ASI et ont utilisé cette implication pour confirmer leur modèle.
Vleeming et al [14, 15] ont réalisé une expérience in vitro montrant que les surfaces rugueuses de l’ASI présentaient une friction accrue, et ont déclaré que cela démontrait que les surfaces rugueuses étaient une réponse normale au port de charge. Ils ont de plus déclaré que la compression qui entraînait ces surfaces rugueuses était normale, ce qui les a menés à croire qu’un transfert de poids à travers l’ASI se faisait via les surfaces articulaires, car c’est là que la rugosité se produit. Dans des articles ultérieurs, ils se sont cités eux-mêmes pour confirmer leurs hypothèses.
Amortissement des chocs
L’ensemble du système musculosquelettique peut être considéré comme un unique système contigu d’amortissement des chocs. Il est possible de suivre l’amortissement des chocs et le rebond du pied à la colonne à travers l’ASI. Kapandji [3] a déclaré que la nutation (l’amortissement des chocs) est limitée par la tension dans les ligaments sacro-iliaques. Wilder[16] a déclaré que l’articulation sacro-iliaque peut fonctionner comme une structure d’amortissement des chocs en vertu de l’énergie absorbée dans les ligaments sacro-iliaques. Dans toutes les articulations, lors de l’amortissement des chocs, les ligaments s’étirent, stockent et libèrent l’énergie au point bas de l’amplitude du mouvement, par un effet rebond.
Malheureusement, le modèle de fermeture de forme et de force considère que l’ASI est unique et que l’énergie (la charge) est transférée par compression d’os à os au niveau de la zone articulaire, ce qui élimine la possibilité d’un amortissement des chocs dans notre structure centrale.
Suspension ligamenteuse : Amortissement des chocs dans l’ASI
Lors d’une nutation, une force axiale descend sur la base sacrée via la colonne et force le sacrum à effectuer un mouvement antérieur et inférieur alors que l’iliaque effectue un mouvement postérieur et inférieur ; ce contre-mouvement bande le ligament interosseux et rapproche les iliaques, mais sans les faire se toucher. Au point bas de la nutation, les ligaments sacro-iliaques absorbent toute la force et l’articulation revient en contre-nutation. Comme les ligaments suspendent et tirent le sacrum sur toute son amplitude de mouvement, le mouvement est fluide, efficace et sans friction. Mais lorsque la force est supérieure à ce que les ligaments peuvent supporter, une entorse se produit, qui a pour conséquence un mouvement aberrant du sacrum, comme décrit ci-dessus.
Conclusion
Comme le modèle de la clé de voûte n’intègre pas de façon adéquate de nombreux principes essentiels et bien connus comme le réflexe musculo-ligamentaire, les mouvements de compensation musculaire, les mécanismes de la lésion, les effets de la traction lombo-pelvienne sur une clé de voûte, la tenségrité, l’amortissement des chocs, la forme d’hélice des surfaces articulaires du sacrum, la tension articulaire, le mouvement de l’ASI le long d’un axe oblique, et l’interrelation entre le mouvement de notre structure centrale et le reste du système musculosquelettique, il aboutit à des culs-de-sac, des interprétations erronées, et la douleur de l’ASI demeure incomprise.
Pour qu’un modèle biomécanique soit accepté comme valide, toutes les fonctions et associations biomécaniques connues et vérifiées doivent se comporter de la façon prédite par le modèle. Clairement, le modèle de la clé de voûte à fermeture de forme et de force présente trop d’incohérences pour être reconnu comme valide.
Je pense qu’il est important d’ajouter que Vleeming et ses associés ont largement contribué à l’éducation et à la promotion de l’articulation sacro-iliaque en tant que facteur clé du dysfonctionnement musculosquelettique. Bien que leurs principes de fermeture de forme et de force soient inexacts, ils ont stimulé la recherche en biomécanique, ce qui permettra d’améliorer les soins musculosquelettiques dans le monde entier.
Références :
1. Vleeming, A., et al., The role of the sacroiliac joints in coupling between spine, pelvis, legs and arms., in Movement, Stability, and Low Back Pain, A. Vleeming, et al., Editors. 1997, Churchill Livingstone. p. 53-71.
2. Vleeming, A., et al., The sacroiliac joint: an overview of its anatomy, function and potential clinical implications. J Anat, 2012. 221(6): p. 537-67.
3. Kapandji, I.A., The Physiology of the Joints. Vol. 3. 1977: Churchill Livingstone.
4. Vukicevic, S., et al., Holographic analysis of the human pelvis. Spine, 1991. 16(2): p. 209-14.
5. Bowen, V. and J.D. Cassidy, Macroscopic and microscopic anatomy of the sacroiliac joint from embryonic life until the eighth decade. Spine, 1981. 6(6): p. 620-8.
6. Gracovetsky, S., Stability or controlled instability?, in Movement, Stability & Lumbopelvic Pain, A. Vleeming, V. Mooney, and R. Stoeckart, Editors. 2007, Churchill Livingstone Elsevier: London. p. 279-294.
7. Cunningham, C.A. and S.M. Black, Anticipating bipedalism: trabecular organization in the newborn ilium. J Anat, 2009 a. 214(6): p. 817-29.
8. Cunningham, C.A. and S.M. Black, Development of the fetal ilium–challenging concepts of bipedality. J Anat, 2009 b. 214(1): p. 91-9.
9. Cusi, M. SPECT-CT on patients with a clinical diagnosis of failure of load transfer of the sacro-iliac joint. in 7th Interdisciplinary World Congress on Low Back & Pelvic Pain. 2010. Los Angeles: 7th Interdisciplinary World Congress on Low Back & Pelvic Pain.
10. Cusi, M.F., Paradigm for assessment and treatment of SIJ mechanical dysfunction. J Bodyw Mov Ther, 2010. 14(2): p. 152-61.
11. Sashin, D., A critical analysis of the anatomy and the pathologic changes of the sacro-iliac joints. The Journal of Bone and Joint Surgery, 1930. 12: p. 891.
12. Kampen, W.U. and B. Tillmann, Age-related changes in the articular cartilage of human sacroiliac joint. Anatatomy and Embryology (Berlin), 1998. 198(6): p. 505-13.
13. Walker, J.M., Age-related differences in the human sacroiliac joint: a histological study; – implications for therapy. J Orthop Sports Phys Ther, 1986. 7(6): p. 325-34.
14. Vleeming, A., et al., Relation between form and function in the sacroiliac joint. Part I: Clinical anatomical aspects. Spine, 1990. 15(2): p. 130-2.
15. Vleeming, A., et al., Relation between form and function in the sacroiliac joint. Part II: Biomechanical aspects. Spine, 1990. 15(2): p. 133-6.
16. Wilder, D.G., M.H. Pope, and J.W. Frymoyer, The functional topography of the sacroiliac joint. Spine, 1980. 5(6): p. 575-9.
