La tenségrité, vers une biomécanique ostéopathique

Résumé

La tenségrité, principe structural novateur, a fait l’objet d’applications dans les domaines de la biomécanique et de la thérapeutique. Il importait de présenter ces résultats et de prolonger la réflexion dans une optique ostéopathique.
Présence d’éléments disjoints en compression au sein d’une tension continue, auto équilibre stable et indépendance vis-à-vis de la gravité caractérisent les systèmes de tenségrité. Les notions d’autocontrainte et de comportement non-linéaire sont essentielles.
À l’échelle microscopique, le rapport entre la structure (matrice extracellulaire, intégrines et cytosquelette) et la fonction (métabolisme, morphogenèse) repose sur la tenségrité. L’équilibre des forces contrôle et régule la vie cellulaire. Le rôle de la matrice extracellulaire (fascias) est central dans les processus physiologiques et pathologiques.
À l’échelle macroscopique, plusieurs structures anatomiques (sacrum, épaule, rachis et système crânio-sacré) forment des systèmes de tenségrité. La notion de hiérarchie des systèmes est soulignée, les fascias constituant un méta-niveau intégrateur. L’hypothèse d’un fonctionnement du corps entier selon la tenségrité est abordée.
Le rôle de la gravité comme facteur de stabilité et agent étiologique est examiné. Le modèle de tenségrité permet de préciser la notion de mouvement mineur, le principe des tests ostéopathiques et le mode d’action de plusieurs techniques correctrices. La pathologie est définie en termes d’états d’autocontrainte. Le tissu matriciel, ou fascia, apparaît de nouveau central en permettant à l’ostéopathe d’accéder au niveau cellulaire, cible ultime de son action. Les propriétés vibratoires des systèmes éclairent le concept de mouvement respiratoire primaire.
La tenségrité ouvre la voie pour une vision biomécanique unitaire, étape essentielle pour la validation des concepts ostéopathiques. La mise en place de protocoles expérimentaux permettrait de prolonger notre réflexion.
Mots-clés : tenségrité, ostéopathie, biomécanique, biomécanique cellulaire, fascias, posturologie, test ostéopathique, mouvement respiratoire primaire.

Abstract

The innovative structural concept of tensegrity has been applied in biomechanic as well as in therapeutic approaches. It seems to be useful to present these results in the aim to extend the reflection for osteopathic application.
The tensegrity systems are spatial structures composed of a discontinuous network of rigid bars compressed by a continuous prestretched network of elastic cables. Self internal tension and non linear mechanical behavior of such a tensegrity system are two fundamental characteristics.
At microscale, the relations between biological functions (metabolism, morphogenesis) and structure (extracellular matrix, integrins and cytoskeleton) of living cells are analyzed by the tensegrity concept. External and internal force equilibrium controls and regulates the cellular life. The role of the extracellular matrix (fascias) seems to be crucial in physiological and pathological processes.
At macroscale, several anatomical structures (sacrum, shoulder, spine, and craniosacral system) are tensegrity-like bodies. The hierarchical notion of these systems is important, the fascias constituted an integrative intermediate level. The assumption of the behavior of the whole body like a tensegrity system is approached in the present study.
The role of the gravity as a stability factor and etiological agent is herein analyzed. The tensegrity model allows to precise the notion of secondary movement, the principle of the osteopathic tests as well as explanations for several corrective techniques. The pathology is described in terms of self stress states. The matrix tissue or fascia appears then to be the key to reach the cellular level which is the final objective of the physician’s action. The cyclic properties of the systems clarify the concept of the primary respiratory mechanism.
The tensegrity seems to give the possibility to get a unified biomechanic vision which is a critical stage to validate the osteopathic concepts. The present study might be reinforced by future experimental protocols.
Key-words : tensegrity, osteopathy, biomechanic, cellular biomechanic, fascias, postural equilibrium, osteopathic tests, primary respiratory mechanism.

Avant-propos

La profession ostéopathique française vit actuellement une mutation. Les récentes décisions législatives ont reconnu la profession d’ostéopathe et les décrets à venir préciseront certainement les modalités d’application de la loi du 4 mars 2002. Qu’elles que seront ces futures mises au point et les degrés de liberté alloués à la profession, il y a fort à parier que des ponts de plus en plus nombreux s‘établiront entre le monde ostéopathique et le monde médical, particulièrement avec ses instances d’enseignement et de recherche.

La connaissance des techniques de manipulation ne suffit pas pour pratiquer l’ostéopathie. L’ostéopathie est une médecine, reposant sur ses propres concepts, philosophiques et pratiques. De l’étiologie à la thérapeutique, elle présente une vision originale de l’homme souffrant ! ; un système médical autonome, où le recours à des justifications philosophiques d’horizons étrangers s’avère superflu.

Il semble donc louable de l’estimer, comme l’ont fait Still, son fondateur, et les générations suivantes, à l’aune de ses résultats cliniques, lesquels justifient et légitiment totalement la place qu’elle occupe actuellement. Compte tenu de l’originalité de ses principes de base, les résultats cliniques de l’ostéopathie restent difficiles à évaluer selon les règles et théories en vigueur, établies sur d’autres postulats.

Aussi d’autres protocoles d’étude ont été mis en œuvre en vue d’évaluer et de quantifier ces résultats.

Sur le plan historique, la facette scientifique de l’ostéopathie n’appartient pas au domaine des statistiques, mais ressortit aux faits d’ordre anatomique et physiologique. Parallèlement aux travaux d’évaluation clinique, le vaste champ de la recherche fondamentale est ouvert à l’ostéopathie. Plusieurs travaux de recherche ostéopathique ont vu le jour, constituant de précieux supports théoriques pour la compréhension et l’application de cette médecine. Leurs auteurs ont eu le mérite (ou la chance) d’exercer au sein de laboratoires performants, fait qui demeure encore du domaine de l’exception. La recherche fondamentale coûte cher, soutenue en général par l’industrie qui fonde sur les applications (médicaments, techniques diagnostiques, brevets génétiques, etc), sa plus grande source de profits. Les médias nous content régulièrement les épisodes de cette “guerre” commerciale entre laboratoires pharmaco chimiques.

Est-ce à dire que les ostéopathes doivent baisser les bras, condamnés à attendre une opportunité miraculeuse !? Nous ne le pensons pas. Dans des domaines aussi variés que l’anatomie, la biologie cellulaire, la physiologie, la neurologie, la paléontologie, la mécanique, l’architecture ou la physique, la communauté scientifique travaille pour l’ostéopathie sans le savoir.

De surcroît, cette communauté s’ouvre peu à peu à l’interdisciplinarité, le temps des querelles d’écoles semble en partie révolu. Tout au long de la préparation de ce mémoire, nous avons toujours été bien accueillis par les chercheurs rencontrés ou contactés en Europe et outre-Atlantique, tous curieux et interpellés par notre démarche. Entre autres expériences, le symposium du C.E.O.P.S.(1), réunissant ostéopathes, professionnels de santé, paléoanthropologues, astrophysiciens, biophysiciens, constitue un jalon sur cette voie d’ouverture.

Dans l’optique d’instaurer un dialogue avec la communauté médicale, l’ostéopathie doit valider ses concepts et ses protocoles. Elle a ainsi besoin de recherches, donc de chercheurs, lesquels l’écouteront et l’épauleront à la seule condition qu’elle adopte le langage et la rigueur qui conviennent. Sans cet effort, elle se condamne à un isolement, prélude à la sclérose.

De 1874 à nos jours, l’école ostéopathique s’est attaché au raisonnement. Still, Sutherland, Littlejohn, Fryette ont cherché à expliquer l’étiologie, la physiopathologie, la thérapeutique, d’une façon cohérente et logique.

L’ostéopathie n’a aucunement à se justifier (les résultats cliniques sont là), mais elle doit rester fidèle à cette démarche établie sur la maîtrise de l’anatomie et de la physiologie. Les connaissances ont beaucoup évolué au cours des trois précédentes décades, tant sur le plan descriptif que conceptuel ! ; l’ostéopathie doit intégrer ces nouvelles données. Dans le cadre de ce mémoire, nous avons choisi d’examiner des travaux d’origines différentes mais centrés sur un même objet, la tenségrité, afin d’en rassembler et d’en exploiter quelques résultats.

Table des Matières

INTRODUCTION
PARTIE I : LA TENSEGRITE, PRINCIPE STRUCTURAL
1.1. HISTORIQUE
 1.1.1. R.B. FULLER, K.SNELSON, D.G. EMMERICH
 1.1.2. DEMARCHES INITIALES
1.2. DEFINITIONS
 1.2.1. PRELIMINAIRES
 1.2.2. TENSEGRITE
1.3. CLASSIFICATION ET RECHERCHE DE FORMES.
 1.3.1. GEOMETRIE
 1.3.2. TYPES D’ASSEMBLAGE
 1.3.3. LIMITES
 1.3.4. RECHERCHE DE FORMES
1.4. NOTION D’AUTOCONTRAINTE
 1.4.1. EQUATION D’EQUILIBRE
 1.4.2. STABILITE
 1.4.3. ANALOGIE DU BALLON
 1.4.4. ETATS D’AUTOCONTRAINTE
1.5. PROPRIETES
 1.5.1. PROPRIETES GENERALES
 1.5.2. DEFORMATION, RIGIDITE
1.6. UNE APPLICATION ! : LES GRILLES DE TENSEGRITE
 1.6.1. HISTORIQUE
 1.6.2. SITUATION DU PROBLEME
 1.6.3. PRINCIPES DE REALISATION
 1.6.4. PERSPECTIVES
PARTIE II : LA TENSEGRITE A L’ECHELLE CELLULAIRE
2.1. GENERALITES
 2.1.1. HISTORIQUE
 2.1.2. OUTILS TECHNOLOGIQUES
 2.1.3. MODELES CELLULAIRES
 2.1.4. REGULATION DE LA VIE CELLULAIRE
 2.1.5. DEMARCHE EXPERIMENTALE
 2.1.6. AVERTISSEMENT
2.2. MICROSTRUCTURES
 2.2.1. COMPLEXES D’ADHESION FOCALE
 2.2.2. CYTOSQUELETTE
 2.2.3. NOYAU
2.3. COMPORTEMENT MECANIQUE
 2.3.1. PRECONTRAINTE
 2.3.2. RAIDISSEMENT LINEAIRE
 2.3.3. PRECONTRAINTE INITIALE ET RIGIDITE
 2.3.4. STRUCTURES IMPLIQUEES
 2.3.5. CONCLUSIONS SUR LE COMPORTEMENT MECANIQUE
2.4. MECANOTRANSDUCTION
 2.4.1. CYTOSQUELETTE, SUPPORT DES REACTIONS BIOCHIMIQUES
 2.4.2. MODIFICATIONS GEOMETRIQUES
 2.4.3 QUELQUES EXEMPLES
 2.4.4. ASPECT THERMODYNAMIQUE
 2.4.5. COUPLAGE HARMONIQUE
2.5. CYCLE CELLULAIRE, MORPHOGENESE
 2.5.1. INSUFFISANCE DES SEULS FACTEURS CHIMIQUES
 2.5.2. IMPORTANCE DE L’ADHERENCE
 2.5.3. IMPORTANCE DE LA FORME ET DE LA TENSION
 2.5.4. IN VIVO ! : LA MEMBRANE BASALE
 2.5.5. CARCINOGENESE
2.6. CRITIQUES
 2.6.1. GENERALITES
 2.6.2. CONTROVERSE
 2.6.3. AUTRES MODELES
2.7. CONCLUSIONS DE LA SECONDE PARTIE
 2.7.1. LA TENSEGRITE ! : POURQUOI !?
 2.7.2. IMPLICATIONS OSTEOPATHIQUES
PARTIE III : LA TENSEGRITE A L’ECHELLE MACROSCOPIQUE
3.1. HISTORIQUE
3.2. MODELES BIOMECANIQUES CLASSIQUES
 3.2.1. LOIS DE LA CONSTRUCTION ET BIOMECANIQUE
 3.2.2. TENSION
3.3. TROIS SRUCTURES ANATOMIQUES
 3.3.1. EPAULE ET MEMBRE SUPERIEUR
 3.3.2. SACRUM
 3.3.3. TENSION RECIPROQUE ET SYSTEME CRANIO-SACRE
3.4. MODELE POUR LE RACHIS
 3.4.1. LE RACHIS EST-IL UN PILIER !?
 3.4.2. MODELE DU TREILLIS
 3.4.3. STRUCTURES ANATOMIQUES
3.5. HIERARCHIE DES STRUCTURES
 3.5.1. INTRODUCTION
 3.5.2. DONNEES HISTOLOGIQUES
 3.5.3. ICOSAEDRE DE LEVIN
 3.5.4. REMODELAGE OSSEUX EN MICROGRAVITE
 3.5.5. ROLE PROTECTEUR
 3.5.6. LES FASCIAS ! : META-NIVEAU
3.6. LE CORPS ENTIER, STRUCTURE DE TENSEGRITE !?
 3.6.1. GENERALITES
 3.6.2. ACCEPTION ENERGETIQUE
 3.6.3. CAVITES ET VISCERES
 3.6.4. ACCEPTION STRUCTURALE
 3.6.5. LA TENSEGRITE, UNE QUESTION DE POINT DE VUE
PARTIE IV : APPLICATIONS A L’OSTEOPATHIE
4.1. AUTOCONTRAINTE, GRAVITE ET POSTURE
 4.1.1. AUTOCONTRAINTE BASALE
 4.1.2. LA GRAVITE, FACTEUR D’AUTOCONTRAINTE
 4.1.3. STATIQUE
 4.1.4. POSTURE ERIGEE
 4.1.5. DYNAMIQUE
 4.1.6. CELLULE MUSCULAIRE ET SYSTEME NERVEUX
 4.1.7. CONSEQUENCES ETIOPATHOLOGIQUES
4.2. LE CHAMP DE TENSION
 4.2.1. PROCESSUS OMNIDIRECTIONNEL
 4.2.2. APPLICATIONS
 4.2.3. NOTION D’AXES
 4.2.4. ASPECT PEDAGOGIQUE
 4.2.5. VALEUR DIDACTIQUE DES SYSTEMES DE TENSEGRITE
4.3. CONSIDERATIONS SUR LE MOUVEMENT
 4.3.1. LES MOUVEMENTS MINEURS, REFLETS DE LA TENSEGRITE
 4.3.2. AUTOCONTRAINTE ET MOUVEMENTS MAJEURS
4.4. APPLICATIONS AU TEST OSTEOPATHIQUE
 4.4.1. LE TEST OSTEOPATHIQUE, TEST COMPARATIF DE DEFORMATION
 4.4.2. IMPORTANCE DE LA COURBE DE CHARGE
 4.4.3. REALIGNEMENT DES STRUCTURES
 4.4.4. POUSSER ET TIRER
 4.4.5. ATTITUDE DU PATIENT LORS DU TEST
4.5. APPLICATIONS A LA THERAPEUTIQUE
 4.5.1. PRINCIPES GENERAUX
 4.5.2. NIVEAU MACROSCOPIQUE
 4.5.3. NIVEAUX TISSULAIRE ET CELLULAIRE
 4.5.4. TECHNIQUES VISCERALES ET SYSTEME NERVEUX AUTONOME
4.6. MOUVEMENT RESPIRATOIRE PRIMAIRE
 4.6.1. MODELES POUR LE MRP
 4.6.2. LE MRP, PHENOMENE D’ORDRE VIBRATOIRE
 4.6.3. INTERACTION ENTRE PATIENT ET PRATICIEN
 4.6.4. ASPECTS THERAPEUTIQUES
 4.6.5. TENSEGRITE ! : TROIS PROCESSUS PHYSIQUES SIMULTANES
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXE I - RAPPELS D’HISTOLOGIE ET DE CYTOLOGIE
ANNEXE II - PHYSIOLOGIE ET MICROGRAVITE