La moelle épinière ou spinale (Anglais : The spinal cord) est la portion du système nerveux central qui est contenue dans le canal vertébral.­

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Structure anatomique de la moelle épinière

Configuration externe de la moelle­

Généralités

La moelle épinière est une tige cylindrique légèrement aplatie d'avant en arrière de 40 cm de long et de 1 cm de diamètre. La moelle épinière est de couleur blanchâtre. Elle fait suite au bulbe ou moelle allongée : son origine se situe donc dans l'interligne entre l'occipital et l'atlas (sous le foramen magnum). Elle présente deux renflements, un cervical en regard de C4 à Tl et un lombaire en regard de T10 à Ll. Ces renflements correspondent à l'émergence des nerfs destinés aux membres : le cervical correspond à l'émergence du plexus brachial et le lombaire à celle du plexus lombo-sacré.

La moelle épinière se termine par le cône médullaire dont l'origine est en regard du bord supérieur de L2. Ce cône médullaire est suivi d'une portion de moelle atrophique : c'est le filum terminale qui s'insère sur la base du coccyx.

Description

Présence de sillons longitudinaux à la surface de la moelle épinière :

.en avant et au milieu : il y a un profond sillon appelé fissure médiane

.en arrière et au milieu : petite dépression peu marquée appelée sillon médian. Il se prolonge dans la moelle par une cloison (témoin de la fermeture de la gouttière neurale).

.en latéral il y a deux sillons latéraux dorsaux (un droit et un gauche) et deux sillons latéraux ventraux.

Entre ces sillons on délimite des cordons :

.cordon ventral, entre la fissure médiane et le sillon latéral ventral.

.cordon dorsal, entre le sillon médian et le sillon latéral dorsal.

.cordon latéral, entre le sillon latéral dorsal et le sillon latéral ventral

L'émergence des nerfs spinaux : ils sont formés de deux racines, une ventrale et une dorsale. La racine ventrale naît du sillon latéral ventral par plusieurs rameaux appelés radicelles. La racine dorsale naît du sillon latéral dorsal par des radicelles. Cette racine dorsale porte le ganglion spinal.

Les deux racines fusionnent pour donner le nerf spinal. Cette jonction des racines se situe dans le foramen intervertébral ou trou de conjugaison (le ganglion y est aussi).

Il y a 31 paires de nerfs spinaux répartis ainsi :

.8 paires cervicales (la première naît entre l'occipital et l'atlas)

.12 paires thoraciques

.5 paires lombaires

.5 paires sacrées

.1 paire coccygienne

Les nerfs spinaux sont horizontaux dans la partie haute du canal vertébral et plus on descend plus ils deviennent verticaux (pour rejoindre le foramen intervertébral leur correspondant).

Rapports de la moelle

Elle est située dans le canal vertébral formé par la succession des foramen vertébraux : il mesure 18 mm de diamètre (donc supérieur à celui de la moelle). En ventral du canal vertébral, il y a le ligament longitudinal dorsal (donc en avant de la moelle épinière), contre les lames on trouve les ligaments jaunes (en dorsal de la moelle).

La moelle est plus rectiligne que le rachis, elle ne suit pas tout à fait ses courbures. Donc au niveau thoracique elle se situe plus en ventral.

Elle est entourée d'enveloppes appelées méninges : elles vont délimiter des espaces. De la périphérie vers le centre, on trouve :

.espace épidural ou péridural : il est important. Il contient de la graisse et des vaisseaux essentiellement veineux. C'est là que l'on fait les anesthésies péridurales.

.la dure-mère : membrane très résistante qui est fibreuse. Elle a un rôle de protection du système nerveux. Elle limite en dehors l'espace péridural (plus important en dorsal qu'en ventral). Elle prolonge la dure-mère du crâne et descend jusqu'en regard de S2 beaucoup plus bas que la moelle (délimite le cul de sac dural).

.espace sub-dural ou sous -dural : il est normalement virtuel. Il se situe entre la dure-mère et l'arachnoïde. Il peut être le siège d'hématome sous-dural.

.l'arachnoïde : cette membrane donne des prolongements qui cloisonnent l'espace sous-arachnoïdien d'où son nom.

.l'espace sous-arachnoïdien situé entre l'arachnoïde et la pie-mère. Il contient le liquide cérébro-spinal ou liquide céphalo-rachidien (LCR). Cette espace est important au niveau du cul de sac durai où il y a donc accumulation de LCR. C'est à cet endroit que l'on pratique les ponctions lombaires (entre L3 et L4). Il contient les racines des nerfs spinaux. En Dessous de L2, les racines forment la queue de cheval qui baigne dans le LCR de l'espace sous-arachnoïdien. Cette espace est cloisonné, en latéral, par le ligament dentelé qui vient de la pie-mère. Cette cloison s'attache à intervalle régulier sur l'arachnoïde. Elle va séparer les racines ventrales des racines dorsales.

.la pie-mère : elle est au contact de la moelle et suit tous ses contours. C'est une lame porte-vaisseaux. Elle donne naissance au ligament dentelé.

Quand il y a passage des racines, la dure-mère se poursuit par la gaine du nerf spinal. L'arachnoïde se termine là où la dure-mère s'accole au nerf. La pie-mère suit toutes les structures nerveuses et s'arrête au même endroit que l'arachnoïde. On retrouve le ligament dentelé.

Configuration interne de la moelle épinière

La moelle épinière est formée de deux moitiés symétriques par rapport à un plan sagittal. Elle comprend deux parties : substance grise centrale et substance blanche périphérique.

La substance grise

Elle est continue tout le long de la moelle.

Sur le plan fonctionnel, on peut toutefois considérer qu'elle est formée de 31 segments ou myélomères : 8 cervicaux, 12 thoraciques, 5 lombaires, 5 sacrés et 1 coccygien.

Il ne faut pas confondre la numérotation des segments avec celle des vertèbres. Le segment S4 est en regard de L1-L2.

La substance grise contient les corps cellulaires et des fibres amyéliniques d'où sa couleur.

Elle est en forme de H ; mais il y a des différences suivant le niveau.

Au centre de la moelle on trouve une cavité : le canal central de la moelle ou canal de l'épendyme.

Chez l'adulte celui-ci est en principe obturé.

En pathologie, il peut y avoir élargissement de ce canal par atrophie des tissus environnant.

La substance Grise présente plusieurs parties.

La corne ventrale.

Elle est située en avant et en latéral, et elle est oblique en avant et en latéral. Elle est massive et de forme rectangulaire. Son sommet est dentelé et à distance de la périphérie de la moelle épinière. Elle se trouve en regard de l'émergence de la racine ventrale.

Elle comprend 2 parties : l'apex en ventral et la base en dorsal.

La corne dorsale.

Elle est oblique en arrière et en latéral. Elle est beaucoup plus étroite et arrive quasiment au contact de la périphérie où elle est séparée par de la substance blanche qui forme le faisceau dorso-latéral. Elle est en regard de l'émergence de la racine dorsale. Il y a 3 parties : la base, l'isthme, l'apex.

Entre les deux cornes

Entre les deux cornes, on trouve la substance intermédiaire. On la divise en deux parties :

celle qui entoure le canal central est la substance intermédiaire centrale dans laquelle on décrit de part et d'autre du canal central des commissures grises (une ventrale et une dorsale), le reste est la substance intermédiaire latérale.

Dans la moelle thoracique, des segments C8 à L2, on trouve un développement de la substance intermédiaire qui forme la corne latérale.

Au niveau de la base de la corne dorsale, côté médial il y a une saillie qui correspond au noyau thoracique.

Description fonctionnelle

Il y a plusieurs zones :

La zone somato-motrice

La zone somato-motrice correspond à la corne ventrale. Elle donne des motoneurones qui vont emprunter la voie des racines ventrales des nerfs spinaux. Cette zone assure donc la motricité des muscles striés. On peut décrire des amas cellulaires qui vont former des noyaux :

.les noyaux médiaux : assurent l'innervation des muscles du rachis ou muscles axiaux. On trouve ces noyaux sur toute la hauteur de la moelle.

.les noyaux latéraux présents uniquement au niveau des renflements. Il en part des fibres destinées aux muscles des membres. Ces noyaux sont d'autant plus latéraux que leurs fibres sont destinées à des muscles distaux (ceci est vrai pour le système nerveux en général).

La zone somato-sensitive

La zone somato-sensitive correspond à la corne dorsale. Il y a deux types de sensitivité qui y sont gérées :

.sensibilité extéroceptive ou superficielle qui regroupe les informations venant de la peau et en particulier la douleur.

.sensibilité proprioceptive ou profonde qui regroupe les informations venant des muscles, des articulations, des tendons (ces informations renseignent sur la position des membres).

On trouve deux types de noyaux :

.noyau thoracique, médio-basal ou noyau de la colonne de Clarke. Il est situé au niveau de la moelle thoracique dans la base de la corne dorsale, côté médial.

.noyau médio-latéral ou noyau de Bechterev. Il est situé au niveau de la base de la corne dorsale côté latéral et se retrouve tout le long de la moelle.

La zone végétative.

La zone végétative appartient au système nerveux végétatif. Elle est représentée par la substance intermédiaire et une partie de la base des cornes.

Il y a une partie sensitive mal connue qui pourrait correspondre à la sensibilité intéroceptive (venant des viscères). Dans cette zone sensitive, on décrit des noyaux qui forment la colonne intermédio-médiale sur toute la hauteur de la moelle.

Le contingent moteur végétatif regroupe deux systèmes : l'orthosympathique et le parasympathique.

.le système orthosympathique : la zone motrice va former la colonne intermédio-latérale qui soulève le relief de la corne latérale, présent uniquement au niveau de la moelle thoracique (segments C8 à L2).

.le système parasymapthique : elle va former la colonne intermédio-ventrale présente au niveau des segments S2 à S4.

Ses contingents sont destinés à l'innervation des viscères pelviens.

La substance blanche

Elle forme en périphérie de la moelle les cordons. Elle ne contient que des fibres de conduction groupées en faisceaux appelés tractus. Ce sont des fibres myélinisées.

On retrouve les deux cordons ventraux en avant : ils communiquent par la commissure blanche antérieure.

Les cordons dorsaux sont en théorie séparés par la cloison ou septum dorsal médian (qui est le prolongement du sillon médian). Il n'y a donc pas de communication entre les deux.

Variation suivant les niveaux

La substance blanche augmente progressivement de volume des segments sacrés jusqu'aux cervicaux. En effet quand on descend, il y a des fibres blanches qui quittent la moelle. De même plus on monte plus il y a de fibres sensitives qui arrivent à la moelle.

La corne ventrale est plus volumineuse au niveau des renflements car il y a présence de 2 noyaux. De C8 à L2, il y a deux renflements supplémentaires.

Les cornes dorsales sont plus volumineuses au niveau des régions qui reçoivent beaucoup de fibres (par exemple la zone qui reçoit les fibres venant de la main est plus volumineuse en raison de la grande quantité de récepteurs au niveau de celle-ci).

Systématisation

Le fonctionnement est métamérique ; chaque segment a un fonctionnement propre. Les différents segments sont réunis par des connexions ou neurones d'association. La moelle seule ne peut pas fonctionner, elle reste unie à l'encéphale. Elle a donc un rôle de conduction des influx par différentes voies qui sont motrices (ou descendantes) venant de l'encéphale ou sensitives (ou ascendantes) venant de la périphérie.

Fonction métamérique

Elle est à la base des réflexes. Si on sectionne la moelle, cette fonction demeure. Il existe un arc réflexe constitué de la façon suivante : par l'arc dorsal arrive une information sensitive qui va vers la corne motrice et entraîne une réaction motrice, réflexe proprioceptif ou monosynaptique (exemple : le réflexe rotulien).

Il existe un autre type de réflexe : si l'information vient de la peau, il y aura des neurones interposés entre le neurone sensitif et moteur (réflexe extéroceptif ou poly synaptique0.

Si un segment médullaire est atteint tel ou tel réflexe disparaît.. .l'intérêt c'est que l'on peut, grâce à l'étude des réflexes, déterminer quel segment est touché.

Neurones d'association

Ils sont chargés de reliés les segments médullaires entre eux. On trouve des neurones d'association qui restent dans la substance grise, et d'autres qui quittent la substance grise pour former des faisceaux dits propres au contact de la substance grise. Il y a un faisceau propre ventral et latéral et un autre dorsal.

Conduction de l'influx ou voies longues

Voies sensitives (ascendantes)

En théorie, il y a sur ces voies 3 neurones successifs : le proto-neurone, le deuto-neurone et le troisième neurone.

Le corps cellulaire du proto-neurone, pour toutes les voies sensitives, se situe dans le ganglion spinal. C'est un neurone en T.

Sensibilité extéroceptive

Le point de départ est cutané. On distingue 2 types de sensibilité :

Sensibilité extéroceptive protopathique ou nociceptive

La sensibilité protopathique comprend le tact grossier (sensation de toucher mais pas de caractérisation de ce que l'on touche), la sensibilité thermique et bien sur la douleur. Cette voie est spino-thalamique (elle va de la moelle au thalamus). Il y a deux contingents :

.néo-spino-thalamique : un protoneurone qui arrive par la corne dorsale et fait relais dans celle-ci (donc son axone est court). Le deutoneurone va croiser la ligne médiane (dans la commissure grise ventrale). Il va aller constituer en avant de la corne ventrale un tractus qui est le tractus néo-spino-thalamique. Les fibres montent dans la moelle jusqu'au thalamus. Il transmet des sensations qualitatives (chaud froid douleur...) et quantitatives. La partie ventrale de ce tractus, ou faisceau spino-thalamique ventral, serait destinée au tact et le faisceau spino-thalamique latéral serait destiné à la douleur et la température. Dans le tractus, les fibres sont rangées par ordre d'arrivée (somatotopie) : les premières sont les fibres sacrées (elles seront donc en périphérie), puis il y aura les lombaires, les thoraciques et les cervicales.

.tractus paleo spino reticulo thalamique. Se trouve en arrière du tractus neo spino thalamique. Ses fibres montent vers le thalamus et vers la formation réticulaire (tronc cérébral). Il est à l'origine des réactions somatiques et végétatives qui accompagnent la stimulation protopathique.

Sensibilité épicritique

Sensibilité tactile discriminative, la sensibilité épicritique permet de différencier ce que l'on touche. Il n'y a pas de relais au niveau de la moelle : on n'y trouve que le premier neurone, il a son corps cellulaire dans le ganglion spinal. Les axones de ce premier neurone vont gagner les cordons postérieurs du même coté et vont y constituer deux tractus :

.medial : tractus gracile ou faisceau de Goll.

.latéral : tractus cunéiforme ou faisceau de Burdach.

Ils montent jusqu'aux deux noyaux situés dans la partie basse de la moelle allongée (noyau gracile et noyau cunéiforme).

Les fibres ont une disposition topique (somatotopie) :

.fibres sacrées en médial

.fibres cervicales en latéral

Sensibilité propioceptive

En provenance des os, articulations, tendons

Sensibilité proprioceptive inconsciente

Ses voies ne vont pas jusqu'au cortex cérébral mais vont au cervelet.

Membres inférieurs et partie inférieur du corps

Tractus spino cérébelleux dorsal (Faisceaux de Fleshsig ou spino cérébelleux direct). Le protoneurone a son corps cellulaire dans le ganglion spinal, il fait relais dans le noyau thoracique de là part un deutoneurone qui gagne la partie périphérique et dorsale du cordon latéral.

Membre supérieur et partie supérieure du tronc

.système cunéo cérébelleux. Système simple, les fibres vont passer par le cordon dorsal le proto-neurone va monter jusqu'au niveau de la moelle allongée et se terminer dans le noyau cunéiforme accessoire (de Von Monakov) qui est le prolongement vers le haut du noyau thoracique.

.système du tractus spino cérébelleux ventral (faisceau spino cérébelleux croisé ou faisceau de Gowers). Le proto-neurone gagne le noyau latéral basal, de ce noyau part un deuto-neurone qui croise la ligne médiane en avant du canal central et qui va gagner la périphérie de la moelle du coté opposé dans la partie antérieur du cordon latéral. Ce faisceau va monter vers le cervelet. Sa fonction est mal connue il est présent sur toute la hauteur de la moelle.

Sensibilité proprioceptive consciente

Permet de savoir quel est la position de notre corps dans l'espace, même voie que celle de la sensibilité épicritique : empreinte le cordon dorsal et va vers les noyaux cunéiforme et gracile. Sensibilité épicritique et sensibilité proprioceptive consciente sont des sensibilités lemniscales.

Voies motrices descendantes

Le corps cellulaire est situé dans la substance grise de l'encéphale.

Les axones vont descendre dans la moelle pour se terminer au niveau de la corne ventrale

Motricité volontaire : voies pyramidales ou voies cortico-spinales

Volontaires donc issues du cortex cérébral.

Deux neurones successifs :

.neurone central cortex - corne ventrale

.neurone périphérique corne ventrale - fibre musculaire

Motricité automatique : voies extra pyramidales

Naissent de structures sous corticales, dans l'encéphale

Au repos les muscles ont une activité (tonus de posture) ceci passe par les voie de la motricité automatique qui sont en quantité beaucoup plus importantes que celle de la motricité volontaire.

Voies motrices volontaires

Constituées par le faisceau pyramidal (fibres cortico-spinales).

Au niveau de la moelle allongée ce faisceau se divise en deux parties :

.une partie reste du même coté (tractus cortico spinal ventral ou faisceau pyramidal croisé) se retrouve dans la partie médiale du cordon ventral, elle correspond uniquement à 1/5 des fibres. Ce faisceau n'existe qu'au niveau de la moelle cervicale, à chaque étages médullaire des fibres quittent ce faisceau, croisent la ligne médiane en passant par la commissure blanche et vont gagner le noyau de la corne ventrale du coté opposé.

.les 4/5 restant croisent la ligne médiane au niveau de la moelle allongée puis dans la moelle va descendre un faisceau qui est le tractus cortico spinal latéral ou faisceau pyramidal croisé qui se trouve dans la partie profonde du cordon latéral. A chaque étage médullaire les fibres vont quitter ce faisceau et gagner la corne ventrale du même coté.

Toutes les fibres motrices issues d'un coté du cortex sont destinées au coté opposé du fait de la somatotopie les fibres rangées en fonction de la destination

Voies motrices automatiques

Il existe deux contingents de voies motrices automatiques :

.le contingent ventro-médial : tractus vestibulo-spinal (V3), tractus reticulo-spinal médial (pontin), tractus tecto-spinal (parasympathique), tractus olivo-spinal (orthosympathique) Influence facilitatrice sur le tonus de posture.

.contingent latéral : faisceau rubro-spinal : vient du noyau rouge, est situé au contacte du tractus cortico-spinal latéral, faisceau réticulo-spinal latéral : issue du bulbe. Ces deux faisceaux ont une influence sur la motricité en particulier celle de la main. A chaque étage tous ces faisceaux donnent des fibres pour la corne ventrale de cette corne ventrale par la voie finale commune de Sherrington (voie motrice somatique et végétative).

Vascularisation de la moelle

Vascularisation artérielle

Rameaux spinaux (artères radiculaires)

Ils suivent les racines des nerfs spinaux, on distingue deux groupes :

Groupe ventral

II suit la racine ventrale du nerf spinal, il a plusieurs origines :

L'artère vertébrale

C'est une branche de l'artère sub-clavière.

Elles montent (une de chaque côté) dans les différents trous transversales des vertèbres cervicales. Elles s'unissent en avant du tronc cérébral pour former l'artère basilaire. Ces branches des artères vertébrales sont destinées au renflement cervical. Elles arrivent en regard de la fissure médiane de la moelle et se divisent en une branche ascendante et une branche descendante.

L'aorte thoracique

Elle donne une branche destinée à la moelle thoracique qui se divise en deux branches, ascendante et descendante, au niveau de la fissure médiane.

En provenance de l'aorte thoracique ou de l'aorte abdominale

L'artère du renflement lombaire peut en effet provenir de l'aorte thoracique par le biais d'une artère intercostale gauche, ou de l'aorte abdominale par le biais d'une artère lombale. De façon générale, on considère que cette artère du renflement lombaire peut avoir une origine située entre T9 et L2.

En cas de pathologie de l'aorte thoraco-abdominale et d'intervention chirurgicale, il faut faire attention à bien repérer cette artère pour ne pas provoquer de paraplégie.

Groupe dorsal :

II suit la racine dorsale du nerf spinal. Les vaisseaux sont plus grêles et plus nombreux.

Artères spinales :

Artère spinale ventrale :

Elle naît par deux racines issues de chaque artère vertébrale et elle descend devant la fissure médiane. Elle est faite par la réunion de toutes les branches descendantes et ascendantes des rameaux spinaux.

Deux artères spinales dorso-latérales

Chacune naît d'une artère vertébrale et descend à la face dorsale de la moelle, en dedans de la racine dorsale. Elles sont aussi faites de la réunion des branches des rameaux spinaux.

La réunion de ces trois artères spinales se fait au niveau de la partie basse de la moelle et forme l'anse anastomotique du cône.

Réseau pie-mérien

Il est constitué d'artères cheminant dans la pie-mère réunissant artères et rameaux spinaux.

Globalement, on distingue deux territoires vasculaires :

.l'artère spinale ventrale donne l'artère sulcale qui pénètre dans la fissure médiane. Elle vascularise toute la substance grise, sauf l'apex de la corne dorsale, et la substance blanche profonde. C'est le territoire central.

.les artères radiaires sont issues du réseau pie-mérien. Elles pénètrent dans la moelle et vascularisent la substance blanche périphérique et l'apex des cornes dorsales. C'est le territoire périphérique.

Il n'y a jamais d'anastomose entre ces deux territoires.

Les renflements médullaires sont assez bien vascularisés (ils ont une artère propre).

La moelle thoracique est moins bien vascularisée et donc plus fragile.

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