WOW !! MUCH LOVE ! SO WORLD PEACE !
Fond bitcoin pour l'amélioration du site: 1memzGeKS7CB3ECNkzSn2qHwxU6NZoJ8o
  Dogecoin (tips/pourboires): DCLoo9Dd4qECqpMLurdgGnaoqbftj16Nvp


Home | Publier un mémoire | Une page au hasard

 > 

Le controle postural associé à l'initiation de la marche est-il modifié lors du franchissement d'un obstacle ? Etude dans le plan sagittal

( Télécharger le fichier original )
par Badrane Zinoubi
UFR STAPS Paris X - Master 2 Recherche Controle Moteur 2008
  

précédent sommaire suivant

Bitcoin is a swarm of cyber hornets serving the goddess of wisdom, feeding on the fire of truth, exponentially growing ever smarter, faster, and stronger behind a wall of encrypted energy

1. INTRODUCTION

L'initiation de la locomotion nécessite le passage d'un état d'équilibre à un état de mouvement de l'ensemble du corps principalement vers l'avant. De nombreuses études (Brenière et al, 1987; Couillandre et al, 2000 ; Lepers et Brenière, 1995; Crenna et Frigo, 1991 ) ont mis en évidence la présence de modifications posturales associées à ce mouvement. Cette coordination entre posture et mouvement lors de l'initiation de la marche a été principalement analysée sans obstacle. Dans le cadre de ce mémoire, nous nous sommes intéressés au contrôle postural associé à l'initiation de la marche lors du franchissement d'un obstacle.

D'une manière générale, l'exécution d'un mouvement intentionnel est accompagnée par des ajustements posturaux qui visent au maintien de l'équilibre. Ces ajustements posturaux accompagnent le mouvement, mais peuvent aussi le précéder (Belenkii, 1967). Par exemple, il a été montré lors d'une élévation rapide d'un bras que des mouvements posturaux des membres inférieurs et du bassin précédait le mouvement volontaire du membre supérieur (Bouisset et Zattara ,1981). Ces ajustements posturaux anticipateurs (APAs), sont spécifiques du mouvement à venir et peuvent être considérés comme programmés centralement.

Lors de l'initiation de la marche, des APAs sont nécessaires pour créer les conditions dynamiques permettant le mouvement du corps non seulement vers l'avant mais aussi vers le futur pied d'appui. La fonction de ces APAs est donc la création d'un déséquilibre. En considérant le mouvement du corps dans le plan sagittal, il a été montré que les caractéristiques spatio-temporelles des APAs sont prédictives de la vitesse de marche (Crenna et Frigo, 1991 ; Brenière et al, 1987). Lorsque la vitesse de marche augmente, l'amplitude des APAs (caractérisée principalement par le recul du centre des pressions), ainsi que leur durée présente une covariation avec la vitesse du centre de gravité atteinte à la fin du premier pas (Brenière et al. 1987).

Notre étude s'intéressera à l'organisation des APA dans le plan sagittal lors de l'initiation de la marche avec franchissement d'un obstacle. Nous tenterons de répondre à la question suivante : les APA associés à l'initiation de la marche avec franchissement d'un obstacle sontils prédictifs de la vitesse de marche, comme c'est le cas sans obstacle ?

2. Coordination entre posture et mouvement lors d'un mouvement intentionnel

La posture se définie comme un arrangement des segments corporels (être debout, assis, couché, etc.). Dans cette définition, elle est considérée comme une description géométrique du corps. De ce fait le temps n'existe pas, par conséquent elle ne rend pas compte des rapports cinématiques et dynamiques des différents segments entre eux. En effet, l'introduction de ces paramètres cinématiques et dynamiques nécessite la présence d'un contrôle postural.

Les ajustements posturaux anticipateurs (APA de d'initiation de la marche est la courte période entre le passage d'une posture dite « de repos » à une posture d'aptitude au démarrage (Horak et col, 1984, 1989).

Les mouvements que nous exécutons sont accompagnés d'ajustements posturaux, qui ont pour rôle de fournir le support postural à la réalisation du mouvement ainsi que de maintenir l'équilibre du corps malgré les perturbations engendrées par l'exécution du mouvement (Massion, 1992). Les premiers ajustements posturaux pouvant apparaître, simultanément ou quelques millisecondes avant le mouvement volontaire, sont qualifiés d'ajustements posturaux anticipés (APA). On considère que leur rôle est de minimiser les perturbations de l'équilibre (lorsque le mouvement n'entraîne pas de modification de la base d'appui) qui risquent d'être engendrées par le mouvement à venir (ou mouvement focal) en mettant en place des corrections anticipées (Zattara et Bouis set, 1987 ; 1988).

Le corps étant composé d'un ensemble de segments pluri-articulés, la posture peut être définie comme reflétant la géométrie segmentaire du corps à un instant donné. L'acte moteur apparaît comme particulièrement complexe parce que le système nerveux central doit non seulement assurer la commande responsable du ou des segment(s) à mobiliser, mais il doit aussi prévoir et réguler un ensemble de commandes parallèles destinées à anticiper les déséquilibres posturaux qui accompagnent inéluctablement la réalisation du mouvement. Il existe donc une coordination entre posture et mouvement.

L'équilibre est défini par les relations qui existent entre le centre de gravité et le centre de pression qui correspond à la force de réaction du sol au poids du sujet .Aussi lorsque le centre de pression (CP) coïncide avec la projection selon la direction de la gravité du centre de masse (CM) du sujet sur la surface d'appui. Le centre de pression correspond au point d'application de la force résultante de réaction au sol et le barycentre des forces verticales de réaction réparties sur l'ensemble de la surface de contact pieds/sol qui est généralement situé entre les deux pieds . Pour le centre de gravité est encore appelé centre de masse, est un concept qui permet de traiter plus facilement des problèmes mécaniques. Pour cela, on fait l'hypothèse que la masse entière est située en ce point. La notion de centre de gravité est couramment utilisée.

Dans le cadre de la programmation du mouvement, une des fonctions des ajustements posturaux anticipateurs (APA) est de s'opposer par avance à la perturbation créée. Pour les mouvements effectués en position debout, sans modification de la base d'appui initiale, les études ont montré que les APA variaient en fonction de certains paramètres du mouvement la vitesse du mouvement (LeeWA, al ; 1987), ainsi qu'en fonction des paramètres de la posture et de l'équilibre centre de gravité (CG) et centre de pression (CP).

Pour ces derniers paramètres, l'augmentation ou la réduction de la stabilité de l'équilibre initial entraîne une variation de la durée des APA.

Le système nerveux est capable d'intégrer des informations relatives au système musculo squelettique et à l'environnement afin de les mettre en relation (Massion ; 1992). Le système nerveux central est comme un pilote. Pour le système musculo-squelettique nous prenons l'exemple de l'utilisation des propriétés pendulaires des membres inférieurs pour réaliser le pas au cours de la marche et des contraintes externes environnementales par exemple l'utilisation de la pesanteur pour favoriser l'initiation de la marche, en fonction du but prescrit qui est l'action intentionnelle (Hess, 1943).

Si l'on prend l'exemple (un sauteur et un porteur), il faut pour que le saut soit réussi, que le porteur soit averti à l'avance des forces qui vont s'exercer au niveau de ses épaules. Cela permet de faire une analogie avec le système nerveux central : les commandes doivent être liées à la partie focale (coordination des actions segmentaires) et à la partie postural (coordination entre posture, équilibre et mouvement) pour que le mouvement soit réussit.

L'hypothèse d'une organisation hiérarchique implique que le SNC agit comme un système de commande et de régulation du mouvement à plusieurs niveaux : un niveau supra spinal (haut), qui traduit un projet d'action en commande musculaire, et un niveau spinal (bas), qui traduit les réponses posturales en fonction de l'excitation des motoneurones (Paillard, 1985).

Il existe des compensations pour que, lors de déplacement en position debout, le centre de masse (CM) reste dans la base de sustentation. Babinski (1899) montre que le mouvement de l'extension du tronc entraîne un mouvement au niveau des hanches et des genoux.

La position d'équilibre a pour référence une représentation interne, le schéma corporel postural (Gurfinkel et al. 1988), d'origine génétique et acquise par apprentissage. Le contrôle de l'équilibre dépend de trois représentations qui sont celle de la géométrie du corps, celle des forces (dont celle d'appui) et celle de l'orientation du corps par rapport à la verticale gravitaire. Les deux premières représentations sont obtenues par les récepteurs proprioceptifs et la troisième par les informations multi sensorielles (labyrinthiques, rétiniennes et proprioceptives).

Le contrôle postural corrige l'effet de la perturbation dans le but de contrôler l'équilibre. Il est le résultat d'un apprentissage et s'exerce par des réseaux nerveux adaptatifs (Massion ; 1992). Les mouvements du membre inférieur posent un problème du fait que ce membre sert de support au sol. Il est nécessaire, dans ce cas de déplacer le centre de gravité vers la jambe d'appui pour assurer l'équilibre pendant le mouvement du membre.

L'étude de Crenna et Frigo (1991) résume bien les séquences d'activations musculaires pour l'initiation de plusieurs mouvements vers l'avant, tels que se lever d'une chaise, la marche, se pencher vers l'avant et se tenir sur la pointe des pieds. Toutes ces tâches sont précédées par l'inhibition du muscle soléaire et l'activation du muscle tibial antérieur. D'autre part, le premier événement mécanique détecté est le recul du centre de pression 80 à 150 ms après l'inhibition du soléaire.

Au début de l'initiation de la marche, on observe des ajustements posturaux anticipateurs (Brenière et al, 1981, 1987). Ils participent activement à la création du déséquilibre initial vers l'avant grâce à la mise en jeu de la synergie musculaire Soléaire et Tibialis antérieur. Ainsi,

pour décrire la phase anticipée, on peut se baser simplement sur les déplacements antéropostérieur et médio-latéral du CP. Dans ce sens, le premier déplacement du CP est latéral vers la jambe de balancement et vers l'arrière. La levée du talon détermine la fin de la phase d'anticipation et le début de la phase d'exécution de la marche. Qui nous permet de souligner que le processus d'initiation de la marche reste identique et indépendant de la vitesse de début de la marche, par contre, le recul du centre de pression dépend de la vitesse d'exécution.

2.1. Initiation de la marche :

La phase d'initiation de la marche correspond à la période transitoire comprise entre deux états stables, la posture initiale et la marche stationnaire, période au cours de laquelle la synergie posturale s'efface et la synergie locomotrice se met en place. Elle est comprise entre l'apparition des premiers phénomènes mécaniques et l'instant où la vitesse du centre de gravité sur l'axe antéro-postérieur atteint un pic à la fin du premier pas. Elle comporte deux phases distinctes : une phase d'anticipation posturale et une phase d'exécution, la séparation entre les deux phases se situant à l'instant du décollement du talon du pied exécutant le pas.

2.1.1. Phase d'anticipation posturale :

La plupart des mouvements effectués en position debout nécessitent d'être précédé d'ajustements posturaux anticipés (APA) afin de préserver l'équilibre et de préparer le mouvement. Des actions musculaires à l'origine de forces de propulsion sont nécessaires à la création d'un couple mécanique des chevilles (Elble et al, 1994, Couillandre et al 2000).

L'initiation de la marche débute par une chute du corps vers l'avant et vers le pied d'appui initiée par les APA qui permettent la libération des forces gravitaires initialement neutralisées par l'activité des Soleus (Brenière et al.1987 ; Crenna et Frigo, 1991). En effet le passage de la posture debout, pieds joints, à la marche commence par une désactivation des extenseurs de la cheville (soleus) (Carlsöo, 1996 ; Brenière et al. 1981) et une activation des fléchisseurs de la cheville (tibialis).

Dans le plan sagittal, l'amplitude des APA, caractérisé principalement par le recul du CP, ainsi que leur durée présentent une covariation avec la vitesse du CG atteinte à la fin du

premier pas (Brenière et al., 1987 ; Dietrich et al., 1994). Ces covariations reflètent la capacité du SNC à prédire la vitesse de progression à atteindre à la fin du premier pas.

La vitesse finale du CG, à la suite du déséquilibre du corps vers l'avant pendant lequel la gravité agit, dépend de sa vitesse initiale atteinte au décollement du talon à la fin des APA.

Le but de la phase d'anticipation dans l'initiation de la marche est donc d'induire une vitesse initiale du corps. En effet les APA semblent avoir deux fonctions pendant l'initiation de la marche. Ils permettent de préparer la configuration posturale en fonction du mouvement à venir (Brenière et al, 1987).

précédent sommaire suivant