Spine Anatomy
Anatomy & Function
The spine is remarkable and complex, and a basic understanding of its anatomy and function is especially important for patients managing spinal disorders.
Spine Functions
The three main functions of the spine include:
- Protecting the spinal cord, nerve roots & several of the body’s internal organs
- Providing structural support & balance to maintain an upright posture
- Enabling flexible motion of the spine & body
Regions of the Spine
The spine is divided into four main regions: cervical, thoracic, lumbar and sacral. Each region has specific characteristics and functions.
Cervical Spine
The neck region of the spine is known as the cervical spine. Elle est constituée de sept vertèbres, abrégées de C1 à C7 (de haut en bas). Ces vertèbres protègent le tronc cérébral et la moelle épinière, soutiennent le crâne et permettent une grande amplitude de mouvement de la tête.
La première vertèbre cervicale (C1) est appelée l’atlas. L’atlas est en forme d’anneau, et il soutient le crâne. La C2 est appelée l’axis. Elle est de forme circulaire avec une structure émoussée, en forme de cheville (appelée processus odontoïde ou « dens ») qui fait saillie vers le haut dans l’anneau de l’atlas. Ensemble, l’atlas et l’axis permettent à la tête de pivoter et de se tourner. Les autres vertèbres cervicales (C3 à C7) ont la forme de boîtes avec de petites apophyses épineuses (projections en forme de doigts) qui s’étendent à partir de l’arrière des vertèbres.
Colonne thoracique
Sous la dernière vertèbre cervicale se trouvent les 12 vertèbres de la colonne thoracique. Celles-ci sont abrégées de T1 à T12 (de haut en bas). T1 est la plus petite et T12 est la plus grande vertèbre thoracique. Les vertèbres thoraciques sont plus grandes que les os cervicaux et ont des apophyses épineuses plus longues.
En plus des apophyses épineuses plus longues, les attaches des côtes ajoutent à la force de la colonne thoracique. Ces structures rendent la colonne thoracique plus stable que les régions cervicales ou lombaires. La cage thoracique et les systèmes ligamentaires limitent également l’amplitude de mouvement de la colonne thoracique et protègent de nombreux organes vitaux.
Colonne lombaire
La colonne lombaire compte cinq vertèbres abrégées de L1 à L5 (les plus grandes). La taille et la forme de chaque vertèbre lombaire sont conçues pour supporter la majeure partie du poids du corps. Chaque élément structurel d’une vertèbre lombaire est plus grand, plus large et plus large que les éléments similaires des régions cervicale et thoracique.
La colonne lombaire a plus d’amplitude de mouvement que la colonne thoracique mais moins que la colonne cervicale. Les facettes articulaires lombaires permettent un mouvement de flexion et d’extension important tout en limitant la rotation.
Colonne sacrée
Le sacrum est situé derrière le bassin. Cinq os (en abrégé S1 à S5), fusionnés en une forme triangulaire, forment le sacrum. Le sacrum s’insère entre les deux os de la hanche, reliant la colonne vertébrale au bassin. La dernière vertèbre lombaire (L5) s’articule (se déplace) avec le sacrum. Immédiatement sous le sacrum se trouvent cinq autres os soudés ensemble pour former le coccyx (os de la queue).
Pelvis & Crâne
Bien qu’ils ne soient pas généralement considérés comme faisant partie de la colonne vertébrale, le pelvis et le crâne sont des structures anatomiques qui interagissent étroitement avec la colonne vertébrale et ont un impact significatif sur l’équilibre d’une personne.
Plans rachidiens
Pour aider à mieux comprendre et décrire l’anatomie, les spécialistes du rachis font souvent référence à des plans corporels spécifiques. Un plan corporel est une surface plane et bidimensionnelle imaginaire qui est utilisée pour définir une zone anatomique particulière.
Tableau 1
| Terme | Signification |
| Frontal or Coronal Plane | Divides the front and back halves of the entire body. |
| Median or Sagittal Plane | Divides the left and right sides of the entire body. |
| Transverse or Axial Plane | Divides the body at the waist (top and bottom halves of the body). |
Spinal Curves
When viewed from the front (coronal plane), the healthy spine is straight. A sideways curve in the spine is known as scoliosis. When viewed from the side (sagittal plane) the mature spine has four distinct curves. These curves are described as being either kyphotic or lordotic.
A kyphotic curve is a convex curve in the spine (i.e. convexity toward the back of the spine). Les courbes de la colonne thoracique et sacrée sont kyphotiques.
Une courbe lordotique est concave (c’est-à-dire concavité vers l’arrière de la colonne) et se trouve aux niveaux cervical et lombaire de la colonne vertébrale.
Structures vertébrales
Toutes les vertèbres sont constituées des mêmes éléments de base, à l’exception des deux premières vertèbres cervicales. L’enveloppe extérieure d’une vertèbre est constituée d’os cortical. Ce type d’os est dense, solide et résistant. À l’intérieur de chaque vertèbre se trouve de l’os spongieux, qui est plus faible que l’os cortical et se compose de structures peu serrées ressemblant à un nid d’abeilles. La moelle osseuse, qui forme les globules rouges et certains types de globules blancs, se trouve dans les cavités de l’os spongieux.
Les vertèbres sont constituées des éléments communs suivants :
- Le corps vertébral : La plus grande partie d’une vertèbre. Vu de dessus, il a une forme quelque peu ovale. Vu de côté, le corps vertébral a la forme d’un sablier : plus épais aux extrémités et plus fin au milieu. Le corps est recouvert d’os cortical solide et rempli d’os spongieux.
- Pédicules : Deux courts processus faits d’os cortical solide et faisant saillie à l’arrière du corps vertébral.
- Laminés : Deux plaques d’os relativement plates s’étendant de part et d’autre des pédicules et se rejoignant sur la ligne médiane.
- Processus : Il existe trois types de processus : articulaire, transversal et épineux. Les processus servent de points de connexion pour les ligaments et les tendons. Les quatre processus articulaires se lient aux processus articulaires des vertèbres adjacentes pour former les articulations facettaires. Les articulations facettaires, associées aux disques intervertébraux, permettent le mouvement de la colonne vertébrale. L’apophyse épineuse s’étend vers l’arrière à partir du point de jonction des deux feuillets et agit comme un levier pour permettre le mouvement de la vertèbre. Les apophyses transversales sont les petites pièces osseuses qui dépassent des côtés droit et gauche de chaque vertèbre. Ces processus servent d’attache pour les muscles et les ligaments et servent de point d’articulation des côtes thoraciques.
- Les plaques d’extrémité : La partie supérieure (supérieure) et inférieure (inférieure) de chaque corps vertébral est » revêtue » d’une plaque terminale. Les plaques terminales sont des structures complexes qui se fondent dans le disque intervertébral et aident à soutenir le disque.
- Foramen intervertébral : Les pédicules présentent une petite encoche sur leur face supérieure et une encoche profonde sur leur face inférieure. Lorsque les vertèbres sont empilées les unes sur les autres, les encoches des pédicules forment une zone appelée foramen intervertébral. Cette zone est d’une importance capitale, car les racines nerveuses sortent de la moelle épinière par cette zone vers le reste du corps.
Articulations de la facette
Les articulations de la colonne vertébrale sont situées en arrière du corps vertébral (sur la face arrière). Ces articulations aident la colonne vertébrale à se plier, se tordre et s’étendre dans différentes directions. Bien que les articulations permettent le mouvement, elles limitent également les mouvements excessifs comme l’hyperextension et l’hyperflexion (c’est-à-dire le coup du lapin).
Chaque vertèbre possède deux facettes articulaires. La facette articulaire supérieure est tournée vers le haut et fonctionne comme une charnière avec la facette articulaire inférieure (ci-dessous).
Comme les autres articulations du corps, chaque articulation facettaire est entourée d’une capsule de tissu conjonctif et produit du liquide synovial pour nourrir et lubrifier l’articulation. Les surfaces de l’articulation sont recouvertes de cartilage pour aider chaque articulation à se déplacer (s’articuler) en douceur.
Disques intervertébraux
Entre les corps vertébraux se trouve un » coussin » appelé disque intervertébral. Chaque disque absorbe le stress et les chocs subis par le corps lors des mouvements et empêche les vertèbres de se frotter les unes contre les autres. Les disques intervertébraux sont les plus grandes structures de l’organisme sans apport vasculaire. Par osmose, chaque disque absorbe les nutriments nécessaires.
Chaque disque est constitué de deux parties : l’annulus fibrosus et le nucleus pulposus.
Annulus Fibrosus
L’annulus est une structure robuste, semblable à un pneu, qui renferme un centre semblable à un gel, le nucleus pulposus. L’annulus renforce la stabilité en rotation de la colonne vertébrale et aide à résister aux contraintes de compression.
L’annulus est constitué d’eau et de couches de fibres de collagène élastiques robustes. Les fibres sont orientées à différents angles horizontaux, comme la construction d’un pneu radial. Le collagène acquiert sa force à partir de solides faisceaux fibreux de protéines qui sont reliés entre eux.
Nucleus Pulposus
La partie centrale de chaque disque intervertébral est un rempli d’une substance élastique semblable à un gel. Avec l’annulus fibrosus, le nucleus pulposus transmet les contraintes et le poids d’une vertèbre à l’autre. Comme l’anneau fibreux, le noyau pulpeux est composé d’eau, de collagène et de protéoglycanes. Cependant, la proportion de ces substances dans le noyau pulposus est différente. Le noyau contient plus d’eau que l’annulus.
La moelle épinière et les racines nerveuses
La moelle épinière est une structure mince et cylindrique de la largeur du petit doigt. La moelle épinière commence immédiatement sous le tronc cérébral et s’étend jusqu’à la première vertèbre lombaire (L1). Par la suite, la moelle se fond avec le conus medullaris qui devient la cauda equina, un groupe de nerfs ressemblant à la queue d’un cheval. Les racines des nerfs rachidiens sont responsables de la stimulation des mouvements et des sensations. Les racines nerveuses sortent du canal rachidien par les foramen intervertébraux, qui sont de petites ouvertures entre chaque vertèbre.
Le cerveau et la moelle épinière constituent le système nerveux central (SNC). The nerve roots that exit the spinal cord/spinal canal branch out into the body to form the peripheral nervous system (PNS).
Between the front and back portions of the vertebra (i.e. the mid-region) is the spinal canal housing the spinal cord and the intervertebral foramen. The foramen are small openings formed between each vertebra. These « holes » provide space for the nerve roots to exit the spinal canal and further branch out to form the peripheral nervous system.
Table 2
| Type of Neural Structure | Role/Function |
| Brain Stem | Connects the spinal cord to other parts of the brain. |
| Spinal Cord | Carries nerve impulses between the brain and spinal nerves. |
| Cervical Nerves (8 pairs) | These nerves supply the head, neck, shoulders, arms, and hands. |
| Thoracic Nerves (12 pairs) | Connects portions of the upper abdomen and muscles in the back and chest areas. |
| Lumbar Nerves (5 pairs) | Feeds the lower back and legs. |
| Sacral Nerves (5 pairs) | Supplies the buttocks, legs, feet, anal and genital areas of the body. |
| Dermatomes | Areas on the skin surface supplied by nerve fibers from one spinal root. |
Table 3
| Ligament Name | Description |
| Anterior Longitudinal Ligament (ALL) A primary spine stabilizer |
About 1 inch wide, the ALL runs the entire length of the spine from the base of the skull to the sacrum. It connects the front (anterior) of the vertebral body to the front of the annulus fibrosis. |
| Posterior Longitudinal Ligament (PLL) A primary spine stabilizer |
About 1 inch wide, the PLL runs the entire length of the spine from the base of the skull to sacrum. It connects the back (posterior) of the vertebral body to the back of the annulus fibrosis. |
| Supraspinous Ligament | This ligament attaches the tip of each spinous process to the other. |
| Interspinous Ligament | This thin ligament attaches to another ligament, called the ligamentum flavum, that runs deep into the spinal column. |
| Ligamentum Flavum The strongest ligament |
This yellow ligament is the strongest one. It runs from the base of the skull to the pelvis, in front of and behind the lamina, protecting the spinal cord and nerves. Le ligamentum flavum entoure également les capsules des articulations facettaires. |
Muscles et tendons
Le système musculaire de la colonne vertébrale est complexe, avec plusieurs muscles différents jouant des rôles importants. La fonction première des muscles est de soutenir et de stabiliser la colonne vertébrale. Des muscles spécifiques sont associés aux mouvements de certaines parties de l’anatomie. Par exemple, le muscle sternocléidomastoïdien aide au mouvement de la tête, tandis que le muscle grand psoas est associé à la flexion de la cuisse.
Les muscles, individuellement ou en groupe, sont soutenus par le fascia. Le fascia est un tissu conjonctif solide. Le tendon qui attache le muscle à l’os fait partie du fascia. Les muscles de la colonne vertébrale sont appelés fléchisseurs, rotateurs ou extenseurs.
En savoir plus sur la colonne vertébrale
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- Spine-Health.com
- American Academy of Orthopedic Surgeons
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