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17 Nov

Les ostéopathes, ces crâneurs !

Publié par francois delcourt  - Catégories :  #Ostéopathie, #recherche et développement, #Ostéopathie : le crâne

Le Caravage 1571-1610. David avec la tête de Goliath. 1606-1607 ou 1609-1610. Rome, Galleria Borghese.

Le Caravage 1571-1610. David avec la tête de Goliath. 1606-1607 ou 1609-1610. Rome, Galleria Borghese.

Dans le livre de Samuel dans l’ancien testament, David le jeune berger du royaume d’Israël affronte Goliath, le champion philistin. Contre toute attente, le jeune éphèbe taillé « demi-sel » à peine turgescent, David, abat en headshotd’une pierre lancé avec sa fronde sur le frontal le colosse philistin Goliath, qu’il décapitera séance tenante afin de ramener triomphalement sa tête au roi Saül. 

Michelangelo Merisi dit Le Caravage (1571-1610), décrié par l’académisme pictural pendant longtemps, ennemi des codes du classicisme corseté par les conventions, ami des gueux, familier des bas-fonds, prompt à la castagne, à la gaudriole et la bonne chair bisexuée, peint en plein naturalisme du XVIIe siècle des scènes au réalisme saisissant et à l’humanité poignante des visages. Apôtre à la fois du réalisme et du sacré, il a une capacité fantastique d’auréoler d’ombre et de lumière les personnages de la réalité. S’emparant de la lumière, pactisant avec les ténèbres, fussent-elles les siennes, mis en image par le clair-obscur, il met en scène sa vision de l’homme. 

La période entre la fin de la renaissance et l’arrivée du baroque, vers 1530-1590, marque une rupture avec l’idéal et l’harmonie régnante dans l’art et la culture. Conviction de décadence, d’une dégénérescence faisant suite aux grandes découvertes (les Amériques) le monde semblait être rendu à son apogée. On était parvenu à la règle d'or de la beauté et de l'harmonie et on pensait même avoir dépassé les statuaires antiques. (Falguière 2004). Le climat d’austérité et d’inquiétude prévalait réunissant toutes les conditions pour le développement du maniérisme. Le découragement des jeunes générations face à leur admiration des Titien, et autres Raphaël ou Michel-Ange fit qu’ils s’acharnèrent à l’imitation, à la « manière de », frisant parfois le ridicule et la copie servile ; d’où la mouvance maniériste. D’autres artistes pensaient que l’art n’avait rien d’abouti, et que le recours à l’imagination pourrait faire évoluer leur art. L’insolite, la surprise sans oublier le raffinement, l’élégance et la subjectivité donnèrent ses lettres de noblesse au mouvement Baroque. 

 

Comme à cette époque, de nos jours, la rupture de l’harmonie régnante au sein du microcosme ostéopathique est de mise. Ecoles et démographie pléthoriques, austérité quasi érigée en hymne national, découragement et désengagement des jeunes générations, acharnement à l’imitation des pairs, font le lit de cette mouvance « maniériste ostéopathique » voire le retour d’un obscurantisme fake-medplus général. Néanmoins, le maniérisme se rapporte aussi à la gestuelle et au comportement, renvoyant à la main ; comme lui et comme en ostéopathie, c'est un art de la subjectivité et de l'expressivité. Ce qui importe, c'est le savoir-faire. 

 

Peintre et peinture « à part », intrigante comme peut l’être l’ostéopathie dite « crânienne », symbolisant le clair-obscur faisant apparaître la « lumière ostéopathique » du fond sombre du reste du corps. Doit-on vénérer l’approche « crânienne » comme la substantifique moelle au plus proche des créateurs face au bas-fond du reste de nos bas-morceaux corporels ? Ou bien doit-on voir le « crâne » comme l’objet d’une pratique obscurantiste nauséabonde de quelques charlatanesques trublions face à la vérité de la science des lumières ? Peut-on s’ériger, tel un David, face au Goliath de l’ostéopathie « crânienne » traditionnelle et proposer un modèle nouveau ?

Des formes ou (dé)formes de sutures 

 

La connaissance de l’évolution morphologique des sutures crâniennes reste une énigme actuelle. Même si certains modèles chimiques et génétiques sont connus (voir article), la complexité des formes suturales augmente lors de la morphogénèse. Des modélisations informatiques (Zollikofer 2011) indiquent, après comparaison entre les simulations et la réalité observée, que l’évolution de la forme des sutures est sensible aux morphogènes et à la viscosité tissulaire environnante. 

Sans rentrer dans les détails mathématiques, l’utilisation d’un opérateur Laplacien permet de simuler le devenir d’une structure en fonction des gradients (les éléments chimiques et physiques qui construisent une suture, de façon statique) et de leur divergence (la dynamique de la suture), le tout en fonction du temps et de l’espace. 

On a ainsi une cartographie, une forme de la suture en fonction des paramètres inclus (en l’occurrence les paramètres physique comme la viscosité), du temps et de la région considérée. C’est la distribution des contraintes qui crée la forme de la suture et celle-ci varie dans le temps. Elle varie aussi en fonction des particularités de la zone investiguée. Dans le schéma ci-dessous, les points foraminaux des pariétaux (cercles noirs) autour de la suture sagittale forment des puits de contraintes (elle chute) donnant cette forme linéaire comme dans le tissus vivant. 

Zollikofer. Christoph P. E. 2011.

Zollikofer. Christoph P. E. 2011.

Pourquoi donc cette forme interdigitée ? Pourquoi les sutures passent d’une forme linéaire à interdigitée lors de leur évolution ? Quels sont les facteurs intervenant dans la création de cette forme ?

 

Les sutures crâniennes sont soumises à des contraintes mécaniques. A part celles provoquées par des traumatismes directs sur le crâne, la plupart des contraintes sont le fait des muscles se fixant sur les os crâniens. Les processus de mécanotransduction mis en jeu lors de ces contraintes musculaires sur les sutures se situent localement au sein même de l’espace suturaire. En utilisant la microtomographie par rayon synchrotron, les auteurs (Khonsari 2013) ont fait apparaître et simulé un modèle de ces contraintes locales. Au cours des forces de traction subies par les sutures l’orientation des fibres collagéniques suturaires (fibres de Sharpey) change pour s’aligner le long des axes de ces forces de traction. Dans un second temps, les cellules ostéogéniques du mésenchyme suturaire migrent vers les fronts suturaires et créent des dépôts osseux (ostéogénèse) favorisant le schéma d’interdigitations. 

Schéma des différentes composantes du modèle de simulation. Au repos, à gauche, les bords de la suture sont presque parallèles ; les cellules ostéogéniques du mésenchyme sont situées au centre de la suture (en rouge) et les fibres de collagène n'ont aucune orientation préférentielle (en bleu).  A droite, lorsqu'elle est soumise à une traction F, la suture subit plusieurs transformations : les fibres de collagène s'auto-organisent selon un schéma spécifique, les cellules ostéogéniques migrent vers les bords de la suture et déposent préférentiellement l'os dans les régions qui deviennent éventuellement convexes (vert), contrairement aux concavités (orange) où aucun dépôt osseux ne se produit. Ce processus conduit à la formation d'interdigitations. (Khonsari 2013)

Schéma des différentes composantes du modèle de simulation. Au repos, à gauche, les bords de la suture sont presque parallèles ; les cellules ostéogéniques du mésenchyme sont situées au centre de la suture (en rouge) et les fibres de collagène n'ont aucune orientation préférentielle (en bleu). A droite, lorsqu'elle est soumise à une traction F, la suture subit plusieurs transformations : les fibres de collagène s'auto-organisent selon un schéma spécifique, les cellules ostéogéniques migrent vers les bords de la suture et déposent préférentiellement l'os dans les régions qui deviennent éventuellement convexes (vert), contrairement aux concavités (orange) où aucun dépôt osseux ne se produit. Ce processus conduit à la formation d'interdigitations. (Khonsari 2013)

Fibres de collagène dans les sutures de la voûte crânienne.  (a) Fibres de Sharpey dans la suture coronaire d'une souris adulte (pointe de flèche : point d'insertion des fibres dans le bord inférieur)  (b) Fibres de Sharpey à l'intérieur des limites de la suture coronaire d'une souris de type sauvage P20 (pointe de flèche)  c) Coupe virtuelle à partir du même ensemble de données en vue de dessus, irradiation des fibres de Sharpey dans les bords convexes de la suture (pointe de flèche).

Fibres de collagène dans les sutures de la voûte crânienne. (a) Fibres de Sharpey dans la suture coronaire d'une souris adulte (pointe de flèche : point d'insertion des fibres dans le bord inférieur) (b) Fibres de Sharpey à l'intérieur des limites de la suture coronaire d'une souris de type sauvage P20 (pointe de flèche) c) Coupe virtuelle à partir du même ensemble de données en vue de dessus, irradiation des fibres de Sharpey dans les bords convexes de la suture (pointe de flèche).

Les cellules développent de multiples mécanismes pour appréhender et s'adapter finement à leur environnement. On connaissait le chimiotaxie (migration cellulaire vers les concentrations de solubles les plus élevées), l’haptotaxie (détection de gradients liés à la matrice extra-cellulaire) ou la durotaxie (détection cellulaire de la dureté du substrat), les auteurs (Pieuchot 2018) ont décrit la curvotaxie. C’est un processus qui permet aux cellules de s’adapter aux variations de courbures de leur environnement. En gros les cellules adhérentes évitent les régions convexes pendant leur migration et se positionnent dans des vallées concaves. 

La curvotaxie repose sur plusieurs processus : 

  • -La dynamique du cytosquelette actine-myosine
  • -La distribution et la dynamique des adhésions focales 
  • -Le glissement du noyau vers la voie du moindre stress mécanique nucléaire. 

Dans ce processus, le noyau agit comme un capteur mécanique qui conduit la cellule en migration vers des courbures concaves. Ce principe de mécanotransduction affecte la forme nucléaire et l'expression des gènes. 

Modèle de migration cellulaire courbure-guidée.  a. L’adhésion cellulaire sur un substrat courbe asymétrique déclenche le glissement du noyau vers la partie concave (c).  b et d. vue latérale montrant la compression du noyau sur la partie convexe, relâché sur la partie concave.

Modèle de migration cellulaire courbure-guidée. a. L’adhésion cellulaire sur un substrat courbe asymétrique déclenche le glissement du noyau vers la partie concave (c). b et d. vue latérale montrant la compression du noyau sur la partie convexe, relâché sur la partie concave.

Quel est l’intérêt de cette faculté cellulaire ? Les organes glandulaires (acini) ou tubulaires présentent une courbure typique qui peut provoquer une migration asymétrique des cellules environnantes. Au cours du remodelage osseux, l'activité de dégradation osseuse des ostéoclastes crée des lacunes cellulaires (concaves), qui sont ensuite colonisées par des cellules productrices d'os. 

De même, dans l'os trabéculaire (creux et remplis de moelle osseuse). Le comportement (migration ou différenciation) des progéniteurs de la moelle osseuse ou des cellules de remodelage osseux peut ainsi être guidé par les courbures locales des trabécules.

En affectant à la fois la migration cellulaire et l'expression des gènes, la courbure à l'échelle cellulaire doit être considérée, selon les auteurs, comme un important indice de régulation. 

Quid des sutures ?

On peut imaginer que dans le cadre des sutures, les fibres de Charpey et leurs attaches peuvent servir de guide aux cellules progénitrices osseuses déclenchant l’activation de gènes spécifiques par compression et confinement du noyau favorisant la création osseuse uniquement dans certains pôles du bord suturaire, créant ainsi les digitations. 

 

L’hypothèse comprenant des processus chimiques et physiques : 

 

  • -auto-organisation des fibres de collagène dans le mésenchyme dirigée par le stress mécanique, 
  • -mécanotransduction par migration des cellules ostéogéniques mésenchymateuses le long des fibres de collagène, 
  • -dépôt osseux ultérieur aux bords des sutures 

 

Sont donc à l’origine de l’évolution et de la forme des sutures ; probablement essentiellement à la partie externe de celles-ci. Ce qui pourrait justifier une forme différente extra- et intra-crânienne. 

Ces processus de mécanotransduction pourraient selon les auteurs agir aussi dans des déformations pathologiques telles que les plagiocéphalies déformatrices répondantes aux stimuli externes, de même que les processus inverses lors des corrections orthopédiques à type de casques. 

Certains auteurs (Jasinoski S.C. 2010) utilisent le modèle élément fini pour étudier la morphologie de la suture et son devenir lors des contraintes subies. La matrice collagénique suturaire considéré comme isotrope voire orthotrope correspond à l’anatomie et à l’alignement des fibres collagéniques au sein des sutures. En modélisant une charge de compression ou de traction, le modèle permet de simuler la déformation de la suture. 

Les fibres de collagène ne peuvent pas résister efficacement aux contraintes de compression et résistent mieux aux contraintes de traction en s’alignant le long de l’axe de la contrainte. Les sutures absorbent l’énergie de façon plus importante que l’os et réduisent le stress subit par les os adjacents. Cet effet est dû en partie au module de Young beaucoup plus bas dans la suture que dans l'os. 

La quantité d’énergie absorbée dépend de la morphologie de la suture, de l’orientation de ses fibres, du taux de charge. Une suture interdigitée absorbe plus d'énergie qu'une suture plus droite, probablement en raison de l'augmentation de la surface de fixation des fibres de collagène. Une suture hautement interdigitée a une résistance à la flexion supérieure à celle d'une suture d'interdigitation moindre. Les sutures assurent à la fois une fonction biomécanique et une fonction de croissance. Elles doivent résister aux forces cycliques liées aux fonctions de vie de relation à l’extérieur et à l’expansion des tissus mous cérébraux à l’intérieur. 

Orthodontie et sutures maxillaires et palatines 

 

L’examen radiologique peut être confondant à cause de la présence des os de la face profonde (vomer, structures nasales externes). Ainsi l’examen Cone-beam (Cone-beam computed tomography(CBCT) permet de réaliser une imagerie 3D oro-faciale peu invasive et à coûts réduits (par rapport à des coupes scanner multiples). 

Le but est de réaliser un diagnostic de l’état suturaire avant traitement d’expansion maxillaire rapide chez un adolescent ou adulte jeune. (Angelieri. 2013)

 

L’examen CBCT de 140 sujets (86 femmes et 54 hommes), d’âge compris entre 5 et 58 ans montre différents stades d’ossification. 

  • -stade A : ligne de suture droite, haute densité osseuse, sans ou peu d'interdigitations
  • -stade B : aspect festonné de la ligne de suture
  • -stade C : 2 lignes parallèles, festonnées, haute densité osseuse, proches l'une de l'autre, séparées par de petits espaces en basse densité 
  • -stade D : fusion terminée dans l'os palatin, sans signe de suture (l’ossification progresse de la région postérieure vers l’antérieure), la suture intermaxillaire n’est pas fusionnée. 
  • -stade E : fusion intermaxillaire. 
Stades de fusion des sutures intermaxillaires et interpalatines (A). Arbre décisionnel de la classification de maturation (B).

Stades de fusion des sutures intermaxillaires et interpalatines (A). Arbre décisionnel de la classification de maturation (B).

La fusion des sutures palatines et intermaxillaires n’est pas directement liée à l’âge chronologique. Persson et Thilander (Persson et Thilander 1977) ont observé des fusions entre 15 et 19 ans, mais on n’a retrouvé parfois aucun signe de fusion à l’âge de 27, 54, voire 71 ans (Korbmacher 2007). 

En fonction de l’âge, la variabilité s’impose. Le stade A est présent entre 5 et 11 ans, un seul sujet de 13 ans est à ce stade. 

Le stade B n’est présent qu’après l’âge de 13 ans (entre 14 et 18 ans) en général. 

Le stade C se situe entre 11 et 18 ans, seul un individu de 10 ans est à ce stade. Aucune fusion interpalatine n’est retrouvée entre 5 et 11 ans. 

Un quart des sujets entre 11 et 14 ans se situent au stade D ou E, avec plus de la moitié entre 14 et 18 ans. 

La variabilité est de mise aussi chez l’adulte, la plupart du temps au stade D ou E. 4 sujets adultes sont au stade C, un seul au stade B.

Pourquoi cette classification ? Parce que connaître le stade de fusion suturaire permet ou non d’envisager un traitement orthodontique d’expansion maxillaire rapide chez le sujet adolescent ou adulte. Parfois, ces traitements peuvent être voués à l’échec, (jugalisation des arcades dentaires postérieures, nécrose palatine), il convient donc de se donner toutes les chances d’une possible expansion maxillo-palatine dans de bonnes conditions. Un stade avancé limite grandement l’expansion maxillaire, même si les modifications des arcades dentaires sont possibles. 

Echec de l’expansion maxillaire chez un sujet de 16 ans. On peut voir l’inclinaison externe des attaches au niveau des molaires. Angelieri F. 2015

Echec de l’expansion maxillaire chez un sujet de 16 ans. On peut voir l’inclinaison externe des attaches au niveau des molaires. Angelieri F. 2015

Réussite de l’expansion maxillaire chez un sujet de 15 ans. On peut voir la non-oblicuité des attaches au niveau des molaires et l’ouverture inter-incisive. Angelieri F. 2015

Réussite de l’expansion maxillaire chez un sujet de 15 ans. On peut voir la non-oblicuité des attaches au niveau des molaires et l’ouverture inter-incisive. Angelieri F. 2015

Classiquement le traitement d’expansion maxillaire rapide exerce des forces allant de 15 à 50 N sur le maxillaire et les structures adjacentes. En dehors de l’expansion maxillaire voulue, des effets peuvent apparaître dans les zones osseuses adjacentes. 

Les changements d’ouverture moyenne dans la suture maxillo-palatine variaient de 1,6 à 4,33 mm, correspondant à l’ouverture totale de la vis de 22% à 53%. Généralement l’ouverture la plus présente se trouvait sur la partie antérieure intermaxillaire (la plus tardive à se souder, sachant que l’écart d’âge de l’ensemble des études analysées se situait entre 6 et 14 ans). 

La question se pose des possibles conséquences de l’expansion maxillaire sur les zones adjacentes. (Bazargani 2013) 

La largeur du nez a été augmentée de 1,2 mm, 1,4 mm, et 2,73 mm, ce qui correspond respectivement à 17 %, 20 % et 33 % de l'expansion totale des vis. 

D’autres sutures ont été affectées même si les résultats ont été jugés non significatifs cliniquement. De plus la plupart des résultats évalués ont été fait en 2D sur des coupes scanner ce qui rend difficile l’étude topographique complète des différentes parties suturaires. 

Les sutures examinées sont : les sutures fronto-zygomatiques, maxillo-zygomatiques, fronto-maxillaire, temporo-zygomatiques, naso-maxillaires, fronto-nasales et inter-nasales. La plupart des changements étaient faibles allant de 0,30 et 0,45 mm. 

Le maximum d’ouverture se situant dans les zones proches du maxillaire (maxillo-zygomatiques, et fronto-maxillaires). 

Une étude a montré une expansion de 0,6 mm dans la synchondrose sphéno-occipitale. 

Concernant le volume de la zone orbitaire, l’expansion est de 1,9 mm et le volume augmenté de 0,72 ml. 

 

La question que les ostéopathes doivent se poser est de savoir comment imaginer qu’en mettant des forces de 50 g sur la grande aile sphénoïdale on puisse provoquer une modification de la zone sphéno-basilaire au cours d’une seule séance alors qu’un traitement orthodontique de plusieurs mois chez le même sujet avec des forces constantes de 5 kg ne provoquent que 0,6 mm de cette même zone ?

Dans une autre étude (ShiYao Liu. 2015), l’expansion moyenne de la suture antérieure maxillo-palatine variait de 2,42 à 4 mm, ce qui correspondait à 34,6 à 50 % de l’expansion totale de la vis. 

Les changements l’expansion moyenne dans la suture postérieure maxillo-palatine variait de 0,84 à 2,88 mm, ce qui correspond à 12-36 % de la dilatation totale de la vis. 

Ni l'indice d'oblitération moyen, ni l'étendue de l'interdigitation n'étaient corrélés avec l'âge chronologique. Par conséquent, la densité osseuse suturaire et son degré d’oblitération semblent être les paramètres limitant l’expansion. 

Développement osseux 

 

L’os est un matériau vivant, et sa forme s’adapte en permanence à son environnement. Dès l’embryogénèse, la forme apparaît au cours du développement. Ce concept fut proposé par Caspar Friedrich Wolff en 1759 en opposition aux préformationisme et à l’origine de l’épigénétique. Jean-Baptiste Lamark (1744-1829) et son principe phylogénétique établit l’adage « la fonction crée l’organe ». Dans son livre Philosophie zoologique, paru en 1809, les variations des individus et la transformation des espèces sont dues aux effets de circonstances extérieures créant des « actions », « efforts » responsables « d’habitudes ». Il énonce une loi : « Dans tout animal qui n’a point dépassé le terme de ses développements, l’emploi plus fréquent et soutenu d’un organe quelconque, fortifie peu à peu cet organe, le développe, l’agrandit (…) ; tandis que le défaut constant de tel organe, l’affaiblit insensiblement, le détériore, diminue progressivement ses facultés et finit par le faire disparaître. »

D’influence finaliste et vitaliste, cette thèse s’opposera à celle de Charles Darwin (1809-1882), dans l’origine des espèce en 1859, pour qui, les principales forces en jeu sont des variations héréditaires « spontanées et accidentelles » à partir desquelles opère la sélection naturelle. Le processus évolutif darwinien n’implique donc aucune finalité. 

En mettant en avant l’origine de l’environnement comme modificateur de la forme et du développement des organes, Lamark sort du « tout génétique » darwinien et a l’avantage de proposer une autre approche du développement. 

Julius Wolff (1836-1902), un autre Wolff, chirurgien allemand, énonce une théorie en 1882 sur le développement osseux :

  • -L’os se forme et se résorbe en fonction des contraintes mécaniques qu’il subit. 
  • -Sa résistance varie en fonction de la direction laquelle la charge est appliquée. 
  • -L’os est plus fragile en tension qu’en compression. 
  • -L’activité musculaire modifie les contraintes supportées par les os in vivo.

 

Selon ces lois, l’os réagit à des sollicitations mécaniques et s’adapte à celles-ci. 

Selon l’intensité des sollicitations subies par l’os, la réaction de celui-ci varie, allant jusqu’à la résorption dans le cas d’efforts insuffisants ou extrêmes.

Selon l’intensité des sollicitations subies par l’os, la réaction de celui-ci varie, allant jusqu’à la résorption dans le cas d’efforts insuffisants ou extrêmes.

Ainsi selon les lois de Wolff, "l'excitation mécanique fonctionnelle qui donne sa forme à l'os. Toute modification dans l'intensité la direction des forces tend à modifier à la fois la forme extérieure de l'os et son architecture interne." 

Ces « excitations » mécaniques réalisées par les actions musculaires au niveau macroscopique et par les contraintes de charges, de chocs, et de pressions osseuses à un niveau macro et microscopique peuvent varier en intensité, en rythme pouvant être à l’origine de dysplasies et d’hypo développement osseux. 

Ainsi l’épaisseur de l’os cortical dépend de la puissance des sollicitations subies. De même la structure conjonctive interne se renforce et augmente là ou l’os cortical est le plus sollicité. 

 

Comment se forme un os ?

La genèse des os se fait en deux étapes. La première constitue l’ossification primaire, réalisée à partir du mésoblaste embryonnaire donnant un tissu mésenchymateux qui va s’ossifier selon trois modes distincts mai néanmoins intriqués dans le temps. 

L’ossification membraneuse apparaît au dépend du tissu conjonctif ; classiquement au niveau de la voute crânienne et de la face. 

L’ossification de substitution, quant à elle apparaît au dépend d’une structure cartilagineuse préexistante ; classiquement au niveau des os long, du squelette et de la base du crâne. Ainsi la base du crâne a le même type d’ossification que l’extrémité du genou par exemple. 

Une ossification mixte apparaissant au sein de centres cartilagineux dans du tissu conjonctif ; là aussi classiquement décrit dans la mandibule ou la clavicule. On peut s’étonner de cette ossification mixte, mais ces os semblent subir des contraintes assez puissantes (mastication pour la mandibule, contraintes liés aux muscles trapèzes, deltoïdes, pectoraux pour la clavicule).

 

Une fois constitué, l’os subit des modifications adaptatives lors de l’ossification secondaire. Un remodelage osseux est réalisé, en fonctions des contraintes subies, par apposition osseuse (action des ostéoblastes) ou au contraire résorption osseuse (liée aux ostéoclastes). 

 

Concernant le crâne, les synchondroses de la base sont des centres de croissance primaire et les syndesmoses ne sont que des sites de croissance secondaire. Cela veut dire que les os de la base crânienne et des extrémités osseuses des os longs se soudent une fois la croissance terminée, tandis que les os de la face et de la voute crânienne ne se soudent jamais complètement et sont en constante adaptation des contraintes subies. 

Les théories de la croissance osseuse

 

On ne connaît pas de façon exacte les mécanismes de la croissance cranio-faciale. Plusieurs théories s’affrontent ou se complètent fournissant un socle de connaissances théoriques applicables à une pratique orthodontique et ostéopathique. Les approches génétiques, fonctionnelles, synthétiques et descriptives envisagées balayent de façon large les sciences issues de l’imagerie récente partant des années 50 jusqu’à nos jours. La pratique orthodontique, largement pratiquée et pas uniquement à visée esthétique a montré qu’elle était une approche efficace dans les désordres fonctionnels. L’approche ostéopathique de la zone cranio-faciale dont les fondements théoriques, anciens et sujets à caution, peut jeter le discrédit sur toute la profession nonobstant une pratique parfois efficace. 

Certaines de ces théories présentées ci-dessous pourraient être enseignées dans les centres de formation ostéopathique au regard des enseignements classiques et souvent beaucoup trop historiques afin de revisiter la pratique clinique et surtout obtenir un discours commun avec les autres sciences. 

 

Selon le courant fonctionnel de Moss (1968), l’environnement non squelettique a un rôle primordial dans le développement osseux. Le tissu conjonctif entourant l’os, adhérent à lui comme le périoste, la peau. 

Pour lui la tête est à l’avant garde de nos fonctions de la vie de relation avec notre environnement. La tête, bien vivante, et non pas le crâne uniquement osseux comme les ostéopathes ont souvent tendance à considérer cette région anatomique, est une structure composite et complexe remplissant diverses fonctions indépendantes et pourtant intimement liées. Nos cinq sens passent par des récepteurs situés au niveau de la face. La vision, l’olfaction, l’audition, le toucher et le goût sont des fonctions sensorielles réalisées par des organes récepteurs situés au niveau de la face (si l’on compte l’orientation de la tête pour l’audition). Des fonctions comme la mastication, la respiration, la phonation, la déglutition et la digestion sont elles aussi réalisées au niveau de la face. 

Ces fonctions faciales et ces réceptions sensorielles sont l’apanage de deux parties que Moss nomme matrice fonctionnelle et unité squelettique. Par exemple, l’unité squelettique de la vision est la zone orbitaire osseuse, sa matrice fonctionnelle est composée de l’œil, du conjonctif et des muscles le mobilisant. 

Selon son postulat : « la taille, la forme, la position et la permanence de chaque unité squelettique ne sont qu'une réponse secondaire compensatrice et obligatoire à la demande de protection et/ou de soutient mécanique de sa matrice fonctionnelle. » (Moss 1968). « La matrice grandit, le squelette répond. » (Moss 1971) 

Une unité squelettique n’est pas simplement une zone osseuse telle qu’elle peut être décrite en anatomie. Elle se compose de toutes les parties du squelette se rapportant à une fonction donnée et nécessaire au soutien de leurs matrices fonctionnelles. 

La matrice fonctionnelle est constituée des tissus, organes, cellules et espaces (les trous de la face et du crâne) nécessaires à la création des fonctions. 

La matrice périostée se remodèle (création et résorption osseuse à l’aide du périoste) et est responsable de la modification de taille et de la forme de l’unité squelettique sur laquelle elle se fixe. Elle a un rôle actif dans la croissance. 

La matrice capsulaire augmente de volume par développement des tissus mous sensoriels qu’elle contient. Elle a un rôle passif dans la croissance. Elle déplace l’unité squelettique. Une fois l’accomplissement de la croissance obtenue à l’âge adulte, les matrices périostées continuent d’exercer leurs fonctions et les unités squelettiques continuent d’évoluer, pas en volume, mais en forme lors de l’ossification secondaire (lois de Wolff). 

 

Par exemple la mandibule est une unité squelettique complexe formée par l’unité angulaire (gonion) avec une matrice fonctionnelle périostée composée par le masséter et le ptérygoïdien interne qui s’équilibrent et la conforme. 

 

  • -Une unité squelettique coronoïde avec une matrice fonctionnelle périostée composée par le muscle temporal.
  • -Une unité squelettique dento-alvéolaire (os alvéolaire spongieux) avec une matrice fonctionnelle constituée par les dents 
  • -Une unité squelettique, le corps (l’os basal de la branche horizontale situé sous les apex dentaires) avec une matrice fonctionnelle constituée des muscles de la langue sus hyoïdiens en interne et les muscles faciaux externes, qui, là-aussi, s’équilibrent ou pas…

 

Doit-on en ostéopathie, dans un raisonnement de globalité et d’unicité, se focaliser sur les techniques manipulatives de l’ATM et des vertèbres cervicales de proximité ? 

Les ostéopathes, ces crâneurs !

Conception de Delaire

Il existe un « pattern » génétique de la face et de la base mais aussi que l’ensemble du développement facial dépend : 

 

  • -Du développement de la base du crâne 
  • -Des sutures membraneuses faciales dues aux forces musculo-squelettiques des muscles de la face et au développement des organes des sens comme le contenu orbitaire, le contenu buccal, les joues, les lèvres. 

 

Il décrit une dépendance génétique des structures cartilagineuses et une dépendance fonctionnelle des structures membraneuses. 

Pour lui le champs cranio-facial est divisé en un  champs maxillaire, un champs mandibulaire et trois piliers verticaux qui soutiennent le massif facial : 

 

  • -Un pilier antérieur représenté par la branche montante maxillaire
  • -Un pilier moyen constitué des apophyses ptérygoïdes
  • -Un pilier postérieur constitué du ramus 

 

Notion de conformateur organo-fonctionnel de Couly

Les os subissent des poussées venant de conformateurs organo-fonctionnels. Ce sont des moteurs de croissance qui évoluent et modèlent l’architecture et la forme faciale. Ils sont de trois types : 

 

  • -Neurosensoriels comme le cerveau, les yeux, l’air inspiré
  • -Splanchniques comme les muscles manducateurs 
  • -Mixte comme la langue. 

 

Le conformateur est constitué d’une fonction dynamique et d’un moyen, par exemple l’air et la ventilation, la vision et les mouvements des yeux (et du cou du coup), les aliments et les mouvements de mastication, le chant ou la parole et les mouvements de la langue et des structures conjonctives oro-buccales. 

Le conformateur organo-fonctionnel évolue et se développe dans une structure cloisonnée osteo-périostée, ostéo-aponévrotique, ostéo-dure-mérienne ou ostéo-fibro-muqueuse en gros ostéo-conjonctive de toute sorte. 

La poussée de croissance évolutive des conformateurs conforme et adapte l’espace squelettique dans lequel ils sont confinés, en l’occurrence la voûte et la face d’origine membraneuse. Le problème réside dans le fait que les ostéopathes concentrent tous leurs efforts sur le reste c’est à dire la base d’origine chondrale. 

 

Pour reprendre notre exemple mandibulaire, nous avions vu qu’il existe plusieurs unités squelettiques mandibulaires associées à de multiples matrices fonctionnelles périostées. 

Mécaniquement, l’os basal mandibulaire subit les contraintes des muscles sus-hyoïdiens et de la langue en interne et des muscles faciaux et peauciers en externe. Il reçoit aussi les contraintes des appuis dentaires constituant une ainsi baguette corticale puissance et épaisse. 

Le Gonion, de la même façon équilibre ses contraintes venant des muscles masséter et ptérygoïdien interne renforçant aussi cette baguette corticale postérieure ; aidé par la puissance musculaire temporale inséré sur la coronoïde donnant une forme mâchoire carrée des masticateurs tel un Lino Ventura dans ses épiques et gargantuesques triturations dento-maxillo-mandibulaires cinématographiques (le menu donne faim…). 

Le maxillaire, lui, recevant des contraintes dentaires puissance répartit celles-ci selon le long des piliers de Sicher et les poutres d’Ombredanne. 

Les ostéopathes, ces crâneurs !

L’ensemble des contraintes se répartissent selon les piliers et viennent se focaliser sur le cintre frontal sus-orbitaire, partie osseuse corticale très résistante équivalente à la baguette corticale mandibulaire. 

Les théories du courant synthétique (Lautrou 1994 et Van Linborgh 1982)

 

Van Linborgh est le premier a donner une classification assez précise des facteurs responsables de la croissance. Schématiquement, il définit des facteurs génétiques, épigénétiques et environnementaux. 

Dans les facteurs génétiques, les « gènes architectes » responsables de la polarité, de la segmentation et de l’organisation générale sont bien évidemment présent et exercent une influence indéniable dans l’organisation cellulaire et tissulaire. Ces facteurs génétiques influencent la forme générale dans le phénotype de jumeaux homozygotes ou la ressemblance familiale ou filiale. 

 

Les facteurs épigénétiques peuvent être locaux ou généraux comme l’influence hormonale. Les facteurs environnementaux peuvent de la même façon être locaux, comme l’ensemble des tissus mous, conjonctifs, ou généraux comme l’apport vasculaire (nutriment apport en local) et neurologique (commande à distance) plus systémique. 

Bien évidemment la classification entre facteurs environnementaux et épigénétiques peut être discutée, encore aujourd’hui tant la frontière entre les deux est tenue. Les interactions complexes entre épigénétique et environnement sont à la base de la définition même de la notion d’épigénétique. 

Moss définit les muscles comme des facteurs épigénétiques alors que Van Limborgh les classent dans les facteurs environnementaux. 

Certains facteurs génétiques et épigénétiques locaux, par définition d’apparition précoces, sont qualifiés de conditionnants, d’autres n’interviennent que plus tardivement au cours de la croissance, de l’apprentissage, de l’action de la répétition des fonctions sont qualifiés de stimulants. 

 

Plus récemment d’autres auteurs (Houston 1988) défendent l’idée qu’il existe un équilibre dans le développement cranio-facial entre la croissance squelettique et le développement des muscles du cou et des cervicales. 

Des facteurs nutritionnels, socio-économiques voire affectifs (dans les retards staturo-pondéraux des enfants « abandonnés ») peuvent affecter les fonctions oro-faciales et la forme cranio-faciale. 

 

Les fonctions de nutrition ou de vie de relation peuvent être intermittentes ou constantes. La déglutition n’est pas permanente contrairement à la ventilation par exemple. Le flux aérien du fait de la résistance à l’écoulement génère une expansion volumique agissant comme un conformateur organo-sensoriel de façon constante. Par contre la succion (sauf si elle est persistante dans les comportements des tétinovores) et la déglutition existent avant la naissance contrairement à la ventilation. De même la succion fait place à la mastication lors de l’arrivée de la poussée dentaire chez l’enfant en bas-âge. 

Alimentation et articulé dentaire 

 

Le lien entre le type d’alimentation et la morphologie dento-faciale a commencé avec le Docteur Weston Price (Price 1940) au début du XXe siècle. Chirurgien dentiste américain, il parcourra dans les années 30, parvenu à la retraite, 14 pays dans les 5 continents pour étudier la dentition des peuples autochtones pour étayer sa théorie selon laquelle l’alimentation moderne serait à l’origine de malformations et de maladies dégénératives bucco-dentaires. Il constata que l’introduction d’une alimentation moderne entraine caries, malpositions dentaires dès la première génération. 

Une étude plus récente réalisée en 2005 (Bedoya 2005), sur des écoliers ruraux amazoniens montre qu’il n’existe pas de malformations maxillaires et mandibulaires. Les arcades mandibulaires sont trapézoïdales, les arcades maxillaires sont ogivales avec une disposition dentaire correcte, ce qui n’a rien à voir avec nos populations en zones « civilisée ». 

En haut : adolescent Yanomami de 15 ans. En bas : adolescente européenne de 15 ans.

En haut : adolescent Yanomami de 15 ans. En bas : adolescente européenne de 15 ans.

Chez les Yanomamis, l’allaitement maternel est arrêté vers l’âge de 2 ans, combiné avec une alimentation dure, fibreuse, et sèche. L’alimentation ancestrale est composée de racines, de fruits, de viandes, de céréales broyées grossièrement laissant des particules dures demandant de mâcher longuement et lentement contrairement à nos chérubins à l’alimentation biberonnée, mixée, hachée, gélifiée, adjuvée demandant peu d’effort à ingurgiter. 

Des années plus tard, les arcades sont larges, symétriques, bien formées avec des dents usées mais non cariées malgré une hygiène fruste laissant une esthétique dentaire à revoir mais des dents saines et bien implantées. 

Indiens Yanomamis en Amazonie. En haut : sujet de 25 ans. En bas : sujet de 40 ans.

Indiens Yanomamis en Amazonie. En haut : sujet de 25 ans. En bas : sujet de 40 ans.

Ces constatations sont à l’origine d’un courant orthodontique fonctionnel initié par Pedro Planas, la réhabilitation neuro-occlusale (RNO). 

« Tous les problèmes de notre système stomatognathique, sauf rares exceptions, ont pour cause l’impotence fonctionnelle masticatrice provoquée par l’insuffisance des contraintes mécaniques engendrée par notre régime alimentaire civilisé. » Planas 2006. 

Anatomie comparée. Gare au gorille. 

 

Lorsque l’on compare les muscles masticateurs des primates à ceux d’humains, les volumes, donc les forces induites sur l’os, ne sont pas les mêmes. En paléontologie, la divergence remonte à environ 2,5 millions d’années. Durant cette période, une mutation de la chaine lourde de myosine a provoqué une réduction marquée de la taille des fibres musculaires de type II (Stedman 2004). 

J, k : immunofluorescence d’une section transversale de muscle temporal, chez le macaque (j) et chez l’homme (k). Le volume des myofibres de type II (vert) est plus important chez le singe que chez l’homme. Le volume des myofibres de type I sont les mêmes dans les deux espèces.  I : quantification par type de fibre CSA : cross-sectional area.

J, k : immunofluorescence d’une section transversale de muscle temporal, chez le macaque (j) et chez l’homme (k). Le volume des myofibres de type II (vert) est plus important chez le singe que chez l’homme. Le volume des myofibres de type I sont les mêmes dans les deux espèces. I : quantification par type de fibre CSA : cross-sectional area.

Si l’on pousse la comparaison, à l’échelle anatomique, le crâne d’un gorille n’a rien à voir avec celui d’un humain. Plusieurs distinctions apparaissent d’emblée :

Sur l’image 1 et 2, les flèches horizontales (en bas) marquent le détroit retro-orbital, plus étroit chez le gorille. Les cercles blancs montrent le volume représenté par le passage du muscle temporal entre dans la fosse ptérique et la branche temporo-zygomatique. 

Les flèches horizontales (en haut) signalent la crête sagittale, très marquée uniquement chez le gorille mâle, face à l’absence de crête mais la présence de la suture sagittale chez l’homme. 

Department of Anthropology. University of Texas at Austin. http://www.eskeletons.org

Department of Anthropology. University of Texas at Austin. http://www.eskeletons.org

Sur une vue postérieure, notre frêle ligne courbe occipitale supérieure, siège des attaches musculaires semble ridicule face à la crête nucale du gorille. 

Department of Anthropology. University of Texas at Austin. http://www.eskeletons.org

Department of Anthropology. University of Texas at Austin. http://www.eskeletons.org

En vue latérale, le volume de la voute est impressionnant chez l’homme. On passe d’environ 500 cm3 à 1500 cm3, entre les deux espèces. 

Le muscle temporal simien venant s’arrimer sur la crête sagittale et la face antérieure de la crête nucale. Notre temporal finissant laborieusement sur la ligne temporale inférieure (corps charnu) à peine au dessus de la suture parieto-squameuse. Ridicule…

En palpant la voute crânienne d’un gorille nous n’aurions accès qu’aux deux crêtes sans aucune suture. 

Department of Anthropology. University of Texas at Austin. http://www.eskeletons.org

Department of Anthropology. University of Texas at Austin. http://www.eskeletons.org

Gare au gorille et à son mordant, la pression d’une mâchoire humaine frisant ridiculeusement les 50 kg/cm2 passe à 590 kg/cm2 chez le gorille. Même un pitbull ne parvient qu’à obtenir un score de 160 kg/cm2. Changez vos casse-noisettes ! 

 

Ce n’est pas tout. La verticalité humaine a réduit le volume musculaire des muscles stabilisateurs de la tête. L’axe du foramen, magnum ainsi que la flexion de la base crânienne, n’est pas la même. L’angle de la base plus ouvert et l’axe du foramen quasi horizontal alors qu’il est vertical chez l’homme confère aux muscles postérieurs de la nuque, chez l’homme, une composante posturale unique plus qu’une réelle force de redressement et de soutient de la tête. Il ne faut pas s’étonner de la puissance musculaire postérieure et du volume correspondant de la crête nucale animale. 

Brahic et al. Science de la Terre et de l’Univers, Vuibert.

Brahic et al. Science de la Terre et de l’Univers, Vuibert.

Les ostéopathes, ces crâneurs !

Ces images laissent imaginer la puissance musculaire masticatrice du gorille et ses implications anatomiques au niveau du crâne et de la face. La taille de la zone orbitaire, du zygoma, des branches mandibulaires, des crêtes sagittales et nucales, laisse penser que la forme osseuse dépend fortement des forces musculaires et ainsi des fonctions manducatrices. 

Reconstruction 3D d’un gorille mâle. Jukka Rajaniemi. 2008.

Reconstruction 3D d’un gorille mâle. Jukka Rajaniemi. 2008.

Source : https://anatomy360.info

Source : https://anatomy360.info

Les ostéopathes, ces crâneurs !

Bah alors, on fait quoi avec nos mains ?

 

Classiquement en ostéopathie, à l’aide de prises de mains référencées, enseignées, les praticiens « mobilisent » les sutures par une approche palpatoire externe. 

Les ostéopathes, férus d’anatomie, considèrent les sutures de la voûte comme une structure immuable disposée en tables externes et internes, jointives mais néanmoins libres, animées de mobilités inhérentes au flux et reflux du LCR. 

Dans l’enseignement pratique de cette région, les mains dirigées vers les sutures (de la voûte), l’injonction de précision, tel des bidasses en formation, les mains sur la couture du pantalon fait légion. 

Prises de mains (non précises) sur la voute afin de « mobiliser » la base crânienne.

Prises de mains (non précises) sur la voute afin de « mobiliser » la base crânienne.

Est-il cohérent d’imaginer qu’une palpation superficielle par voie externe (entre 20 et 50 gr selon certains auteurs) suffit à « mobiliser » la base crânienne ? 

Visualisation en 3D de la base crânienne. Les flèches représentent les appuis (grandes ailes sphénoïdales en haut et occipitaux en bas). Le cercle représente la synchondrose sphéno-basilaire.

Visualisation en 3D de la base crânienne. Les flèches représentent les appuis (grandes ailes sphénoïdales en haut et occipitaux en bas). Le cercle représente la synchondrose sphéno-basilaire.

Tel un sketch de Bigard (la chauve souris et le digicode), bon admettons…on mobilise et on normalise cette synchondrose, en la supposant ouverte. Comme déjà évoqué dans un précédent article (voir article), rien n’est moins sûr. Dans ce cas, et à supposer que cette articulation est au stade 1 d’ossification, défini par Powel et Brodie (Powel et Brodie 1963), il serait aisé de mobiliser d’autres synchondroses comme les cartilages de conjugaison d’un genou ! Or aucune technique de mobilisation n’est décrite ni pratiquée dans cette région pourtant sous cutanée et facile d’accès. 

Synchondrose sphéno-basilaire en coupe CTscan. Bassed 210. Vue radiologique de face d’un cartilage de conjugaison fémoro-tibial.

Synchondrose sphéno-basilaire en coupe CTscan. Bassed 210. Vue radiologique de face d’un cartilage de conjugaison fémoro-tibial.

Une telle approche corrective, même indirecte, semble omettre les capacités de déformation osseuse des ailes sphénoïdales par exemple et au vu de la pression exercée sur la voûte, l’idée d’une action purement locale sur la calvaria semble plus logique. 

THIEME Atlas of Anatomy, Head and Neuroanatomy. © Thieme 2010, Illustrations by Karl Wesker.)

THIEME Atlas of Anatomy, Head and Neuroanatomy. © Thieme 2010, Illustrations by Karl Wesker.)

Vu les couches cutanées, conjonctives, musculaires et fasciales, périostées, il serait plus aisé de parler d’action plus superficielle de nos palpations/pressions elles-mêmes superficielles. 

THIEME Atlas of Anatomy, Head and Neuroanatomy. © Thieme 2010, Illustrations by Karl Wesker.)

THIEME Atlas of Anatomy, Head and Neuroanatomy. © Thieme 2010, Illustrations by Karl Wesker.)

D’autres prises, utilisées pour diagnostiquer et traiter la base crânienne, mettent en place une prise de mains intra-buccale et occipitale.

Les ostéopathes, ces crâneurs !
Les ostéopathes, ces crâneurs !

Vu la solidité de la région de la synchondrose sphéno-basilaire, on peut imaginer que cette action a pour objet, plus prosaïquement, de réorganiser l’ensemble du massif facial par rapport au massif sphénoïdo-occipital. Ça reste la base mais pas la sphéno-basilaire. 

Au lieu de parler de « mobilité » de la base, il serait préférable de parler de déformabilité de la zone faciale par rapport à la zone sphénoïdale, tout en sachant pertinemment que cette même zone faciale reste déformable sur elle-même au vu de l’ensemble des os et autres structures conjonctives qui la compose. 

 

Ce n’est pas parce que notre « intention » et notre attention sont focalisées sur une zone profonde que notre action se situe à ce niveau. Quels que soient « l’ancrage » et notre niveau de connaissance anatomique ou notre bonne relation thérapeutique avec le patient, il n’en reste pas moins que nos doigts sont sur la peau et que ceux-ci agissent sur celle-ci en premier lieu. Selon la force de pression ou la vitesse établies ou les mouvements initiés et leur dynamique, nos actions diagnostiques perceptives ou thérapeutiques agissent en dernier lieu sur la partie conjonctive périostée, sur le parenchyme suturaire au mieux en ne donnant qu’un nouvel « équilibre » auto-organisé à ces structures. Le principe de tenségrité, intéressant modèle pour comprendre, a des limites conceptuelles et pratiques dans le sens ou quelle que soit la direction des forces émises sur une telle structure, celle-ci revient à son état initial (principe d’autocontrainte). Qu’en est-il de l’action thérapeutique si la structure revient à son état initial ? 

Le modèle d’auto-organisation semble plus juste et laisse libre court au tissu conjonctif (et au thérapeute) de s’adapter « mécaniquement » en fonction de son environnement proche et plus ou moins éloigné. Les principes de mécanotransduction en mécanobiologie (voir article), le modèle des systèmes complexes (voir article), l’intelligence collective (voir article) préférable au modèle du corps conscient, donnent d’excellentes pistes de réflexion afin de comprendre les fondements de nos actions. 

Cette notion de libre court laissé au tissu et à nos mains permet de sortir du modèle d’enseignement de « techniques » et de prises de mains figées, du dogme du ressenti obligatoire et de la culpabilisation réactionnelle de nos chers étudiants qui ne ressentent rien et se sentent fautifs ou au pire nuls et abandonnent cette partie « fumeuse » dès lors qu’ils sortent des établissements de formation. 

 

La grande difficulté de l’ostéopathie est de sortir de sa zone de confort conceptuelle et historique, d’accepter les incertitudes conceptuelles. Comme le souligne Emmanuel Kant 1724-1894) : « On mesure l’intelligence d’un individu à la quantité d’incertitudes qu’il est capable de supporter » 

L’ostéopathe doit tenter de comprendre et de savoir, de faire preuve d’imagination et de créativité au lieu de répéter des techniques, de développer ses capacités d’abstraction, de jugement et de généralisation, sans oublier parfois de se laisser guider par son instinct. Emmanuel Kant dit aussi : « Plus l'homme a d'habitudes, moins il est libre et indépendant », ce qui pose des questions importantes sur sa liberté d’action et de réflexion et l’indépendance de son statut. 

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