L'apparition des modèles numériques de corps humain, en particulier par la méthode des éléments finis, a été bénéfique pour la biomécanique et l'ingénierie médicale. Ces modèles permettent de décrire le comportement mécanique des structures anatomiques, tout en prenant en compte différentes morphologies. Les modèles incluant une représentation de la colonne lombaire sont aujourd’hui largement utilisés en orthopédie (e.g. la conception d’implants), en ergonomie (e.g. prédiction des risques de douleur) et en choc automobile (e.g. la conception des dispositifs de retenue). Mais ces modèles supposent presque toujours un état initial de contrainte nulle. Pour la colonne lombaire, ils ne prennent pas en compte ni les chargements initiaux des ligaments rachidiens pour une posture initiale donnée, ni les pré-chargements résultant d’un changement de posture initiale. Or, les ligaments jouent un rôle crucial dans la stabilité et la réponse mécanique de la colonne vertébrale. Le projet de thèse vise à identifier et évaluer les états initiaux des ligaments lombaires en fonction de la posture, en utilisant des modèles par éléments finis. Le travail de recherche est divisé en trois parties : l'identification des états initiaux des ligaments, la modélisation de ces états et l'évaluation des réponses des modèles. La thèse est structurée en cinq chapitres. Les deux premiers chapitres fournissent un rappel anatomique du rachis lombaire et une revue de littérature approfondie sur la modélisation et les caractéristiques des ligaments lombaires. Le troisième chapitre étudie les différentes méthodes de modélisation des ligaments, afin de mieux comprendre leurs effets et présente une méthode de détermination des laxités ligamentaires pour répondre aux exigences d’amplitude de mouvement. La méthode, générique, peut être adaptée à tout type de modèle et de structures anatomiques, et renforcer par des nouvelles hypothèses. Le quatrième chapitre décrit l’effet des précédentes gammes de laxité et de prétension des ligaments sur des modèles locaux (de l’unité fonctionnelle au segment vertébral) et globaux (corps complet) : la réponse mécanique simulée est comparée à des données expérimentales de la littérature (cinématique, efforts facettaires, pression intra-discale, et risque à rupture des ligaments). Le cinquième chapitre propose de déterminer la laxité des ligaments à partir de résultats expérimentaux détaillés et cohérents : cette base de données récente contient, pour plusieurs niveaux vertébraux, les géométries osseuses en position initiale et la caractérisation des unités fonctionnelles (pour plusieurs chargements) et de chacun de leurs ligaments (en traction). Ces travaux ont montré la nécessité de déterminer et de modéliser un état de pré-chargement initial dans les ligaments lombaires, pour améliorer le comportement des modèles numériques utilisés en biomécanique vertébrale et notre compréhension du rôle des différentes structures anatomiques du rachis.