Modèle axial vertical neuro-intégré

(par Jean-Luc Safin, physiothérapeute DE, Dir. pédagogique)

     C'est une évidence de dire que la station debout est la posture humaine de référence. Cette posture, dite orthostatique, s'organise pour répondre à moindre coût énergétique à des contraintes gravitaires avec lesquelles on ne discute pas. Tous les processus de régulation homéostasique sont liés à cette double relation environnementale.

     Soumis au facteur gravitationnel depuis la nuit des temps, l'espèce humaine a progressivement adopté une posture bipodale érigée qui lui permet de répondre à son répertoire de tâche avec un bien meilleur rapport efficacité-rapidité-coût énergétique  qu'un quadrupède. En s'appliquant au corps, la gravité crée une contrainte permanente qui nécessite la présence des solides que sont les os pour y résister passivement, mais les humains n'en sont pas pour autant des statues : la posture orthostatique est en réalité oscillante. Au plan architectural comme au plan fonctionnel, le corps humain est en fait bâti autour de pièces solides articulées, façonnées, stabilisées et orientées par les forces distribuées par les moteurs musculaires et les tensions conjonctives. Pour assumer des impératifs opposés de protection de la moelle épinière et de facilité de mouvement, la colonne vertébrale est sans aucun doute le modèle segmentaire le plus complexe de cette dualité solidité/souplesse.

Tensional Integrity tensioning / structures à intégrité tensionnelle

     Condensé de « tensile » et « integrity » sous le vocable tensegrity / tenségrité, cette notion est née de l'imagination et des mains d'un sculpteur américain (Kenneth Snelson, Needle Tower), avant qu'un architecte (Buckminster Fuller, geodesic domes) la développe et lui donne son nom en 1955. Elle se rapporte à des structures composées, soit de tiges rigides assemblées en polyèdres (triangles, pentagones, hexagones, icosahèdres…, Fuller), soit d'un système de barres rigides et de câbles élastiques, articulés dans un état d'autocontrainte (Snelson).

Tensional prestress / précontrainte

     La tenségrité se définit comme la propriété d'un système à se stabiliser mécaniquement par le jeu de forces de tension continues et de compression discontinues, qui s'y répartissent et s'y équilibrent. La résistance de l'ensemble dépasse celle de la somme de ses composants ; la légèreté et la flexibilité du système augmentent ses capacités en diminuant les contraintes et les dépenses énergétiques.

     Dans le modèle humain, les os qui composent le squelette sont comprimés par la force de gravité et le corps est stabilisé en position érigée par le jeu des tensions exercées par les tissus mous en général et bien plus particulièrement par les muscles qui possèdent des qualités contractiles dynamiques. Ce modèle vaut aussi pour chaque degré de liberté articulaire.

D'Isaac Newton et de Louis de Broglie aux fractales  

     Aujourd'hui, cette notion semble même pouvoir être appliquée de manière plus étendue aux structures biologiques (carbone 12 et carbone 60) et en particulier à la cellule (D.L Caspar, D.E Ingber). Certains auteurs (D.S Coffey, K.J Pienta) expriment l'hypothèse qu'elle pourrait expliquer comment, du cytoplasme au muscle et au SNC, le corps pourrait tirer son harmonie homéostasique d'un système globalement couplé par des oscillateurs dynamiques ayant des constituants aux fréquences de vibration spécifiques.

     En réalité, elle s'inscrit dans la suite des travaux de D'Arcy Wenworth Thompson , zoologiste écossais du début du 20 ème siècle: (On Growth and Form) « the form of any portion of matter, whether it be leaving or dead, and the changes of form which are apparent in its movement an its growth, may in all cases alike to be described as due to the action of force », « In short : the form of an object is a diagram of force » mais c'est bien la gravité qui est la mère de toutes les forces.

     Si le maintien de la stabilité de la structure en terme d'assise mécanique relève pour une part des propriétés intrinsèques du tissu conjonctif, la tenségrité n'explique pas tout et, in fine, elle est soumise à la gravité. Caractéristique du concept, l'équilibre des forces de tension globale et de compressions locales qui permet une répartition harmonieuse des contraintes mécaniques dans la totalité de la structure est directement dépendant de la composante neurologique du maintien postural, même si à son tour, le système nerveux central est soumis au retour d'information issu du corps.

Rachis et autocontaintes tensionnelles 

     S'il est une partie du corps humain qui doit concilier avec bonheur les impératifs de solidité et de souplesse, c'est bien la colonne vertébrale. Le rachis est un appareil hyperstable. Il semble bien que le coût énergétique réduit de sa performance fonctionnelle soit la marque d'un système équilibré de tension musculaire continue et de compression osseuse discontinue. La disposition triangulé de muscles rachidiens axiaux (multifides et courts rotateurs, muscles verniers) et, secondairement, de muscles superficiels des ceintures travaillant en tension continue de part et d'autre de vertèbres travaillant en compression discontinue, sont autant cohérentes avec ce principe que les contraintes de tension des fibres de collagène de l'annulus pulposus, orientées à 30° par rapport à un nucléus travaillant en compression.

     Au plan physique, la stabilisation du centre de gravité et la sauvegarde de la géométrie du corps, dans les mouvements complexes comme en impesanteur, sont donc essentiellement le fait des autocontraintes exercées par les tensions permanentes d'actionnaires musculaires dont les motoneurones répondent à l'activité du cerveau sensorimoteur : ce modèle fonctionnel, apparaît beaucoup plus proche d'une structure à intégrité tensionnelle que d'un modèle appliqué des lois de Newton.

     Au plan biologique, le rôle des glycoaminoglycans dans l'hydratation et le maintien homéostasique du complexe disque-plateau vertébral semble intimement lié aux précontraintes gravitationnelles.

Limites du modèle structurel à intégrité tensionnelle

     Mais l'homme n'a rien d'un building et il ne naît pas vertical. Notoirement immature à sa naissance, le petit d'homme se construit autour de boucles perception-action, dans lesquelles le facteur gravitaire semble génétiquement intégré. La forme du corps humain est par essence phylogénique. Le maintien de la géométrie du corps ne peut pas être le simple fait des tensions mécaniques du tissu conjonctif ; il est inséparable de la conscience de soi et du monde qui caractérise notre espèce vivante et qui trouve son origine dans les organes des sens.

     Le bébé de trois jours développe une marche néonatale intégrée en réponse à certaines stimulations visuelles ; un nouveau né privé de sa fonction vestibulaire par un syndrome Charge ne possède pas le tonus postural nécessaire à la mise en place des autocontraintes de la verticalisation ; les seules prétensions « ostéomusculoligamentaires » sont insuffisantes pour garantir le maintien postural d'un patient aréflexique vestibulaire bilatéral qui tombe à l'occlusion des yeux ; que dire du dépressif aux tensions tissulaires effondrées, etc..

     Ces quelques exemples montrent que si, une fois érigé, le modèle peut développer des autocontraintes propres à assumer son autoéquilibration posturale, il semble y avoir un préalable sensorimoteur à l'application du concept de tenségrité au corps humain. Dans ce cadre, le rachis semble jouer un rôle tout à fait particulier dans la construction du droit devant égocentré ; les informations proprioceptives issues de la musculature axiale (multifides, rotateurs) et de la peau qui la recouvre, sont indispensables à la validation des données visuo-vestibulaires par le SNC.

     Élaborées au plus profond du système nerveux central, ces représentations mentales de la relation corps-environnement sont indispensables au maintien de la cohérence du corps. Sortir le concept tenségritaire du contexte neurologique et baser son application sur un modèle qui se contente de manipulations structurelles périphériques, sans prendre en compte la dynamique de distribution des forces, semble pour le moins réducteur, voir inapproprié, dans le cadre des activités humaines.

     Ce modèle montre tout l'intérêt de manipuler en station debout naturelle . Que ce soit dans l'évaluation de la fonction neurologique ou dans le temps thérapeutique, ce contexte nous permet de prendre le système sur son propre terrain. Les autocontraintes gravitationnelles et les tensions spontanées de nos patients, deviennent des alliés, non seulement dans la prise en charge des dysfonctions rachidiennes, articulaires ou viscérales classiques... mais aussi dans les aspects cognitifs que peut présenter la réhabilitation du référentiel égocentré. Le tout sans interdire pour autant, d'utiliser ces techniques dans la solution de dysfonctions segmentaires isolées quand le besoin se fait sentir.

     Passer d'un modèle segmentaire horizontal à un modèle vertical neuro-intégré impose cependant que le mode d'action et le caractère des manipulations, vertébrales et autres, soient reconsidérés.