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Létirement prolongé peut-il améliorer la proprioception et par suite le contrôle de léquilibre ? Pr Patrice ROUGIER Laboratoire de Modélisation des Activités.

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1 Létirement prolongé peut-il améliorer la proprioception et par suite le contrôle de léquilibre ? Pr Patrice ROUGIER Laboratoire de Modélisation des Activités Sportives Université de Savoie Le Bourget du lac Mel :

2 Nous vivons dans un monde où sappliquent différentes contraintes (gravitation, force de Coriolis), ce qui nous a conduit progressivement à développer des stratégies adaptées Ces stratégies ont avant tout pour but de nous permettre de nous déplacer plus ou moins rapidement Notre morphologie révèle nos priorités : bien que notre position de référence soit la station debout, les articulations de notre squelette ne sont pas alignées verticalement Le centre de gravité se projette en avant des chevilles QUE REVELE NOTRE MORPHOLOGIE ?

3 Léquilibre nécessite ici que les centres de gravité partiels, G1, G2 et G3 des solides de poids m1g, m2g et m3g et les points de contact soient situés sur la même ligne de gravité (daprès Bouisset et Maton, 1995).

4 Des activités musculaires anti-gravitaires doivent être produites pour permettre le maintien postural Une des propriétés fondamentales du muscle squelettique est de ne pouvoir maintenir dans le temps une tension constante (De Luca et al., 1982) Le muscle squelettique peut donc être assimilé à un ressort à raideur inconstante Lhomme debout peut donc être assimilé à un pendule inversé articulé au niveau des chevilles et maintenu en position par des haubans reliés à des ressorts de raideurs inconstantes QUELLE CONTRAINTE POUR NOTRE EQUILIBRE?

5 Le moment résultant des forces appliquées au centre de gravité ne peut être constant, ce qui entraîne de sa part des déplacements Les capacités déquilibration dindividus sains ou pathologiques visent à contrôler les mouvements de leur centre de gravité - en modifiant les forces externes et internes qui sappliquent au système - en modifiant les caractéristiques inertielles du système par une mobilisation segmentaire QUELQUES PRINCIPES BIOMECANIQUES

6 Les résultantes des forces externes et internes sappliquent sur le système respectivement au niveau : - du centre de gravité CG, barycentre des centres de masse segmentaires - du centre des pressions CP, point dapplication de la force résultante de réaction Dans cette tâche, seules des forces exercées au niveau des appuis (CP) permettent au CG dêtre déplacé. Dans tous les cas, il s agit de contrôler au mieux les déplacements du centre de gravité en agissant par une motricité précise sur les actions exercées au niveau des appuis

7 Daprès Rougier et al. Kiné Scient (2001) 410: 6-13

8 Daprès Rougier et Caron J Mot Behav (2000) 32: Relation spatio-temporelle entre CP et CG

9 Daprès Rougier. Clin Biomech (2003) 18: Le territoire décrit par la trajectoire du CP peut résulter de lamplitude des mouvements de CG h et / ou de CP-CG v

10 Estimation des mouvements de CG h et CP-CG v

11 Cette analyse sert dabord à caractériser les positions moyennes des différentes trajectoires (CP planaires, CP résultant ou CG) et ainsi de connaître le degré dasymétrie de distribution du poids ou le niveau dinclinaison du corps La mesure des dispersions permet dapprécier lamplitude des mouvements Des paramètres tels que la surface de lellipse ou la longueur (ou la vitesse moyenne) permettent dobtenir des indices globaux quil est nécessaire daffiner par des outils complémentaires. Analyse classique

12 Analyse fréquentielle

13 Ce modèle permet de préciser la nature plus ou moins contrôlée dun signal Appliqué à une trajectoire du CP, ce modèle montre lexistence de deux mécanismes intervenant en succession: - un premier dont la plus forte probabilité est de séloigner des précédentes positions - un second dont la plus forte probabilité est de rebrousser chemin Modélisation en mouvement Brownien fractionnaire

14 Principe : selon les instants, la probabilité quant au devenir de la trajectoire nest pas identique

15 Méthode de calcul dun variogramme Le principe est de mesurer comment évoluent les distances moyennes parcourues élevées au carré en fonction dintervalles de temps croissants t. Dans lexemple donné, la pour le t le plus bref sera calculée sur la base des distances point à points de lensemble de la trajectoire (ici de 0 à 17). Pour un t double, seules les distances excluant une position seront prises en compte (tracés en traits fins gris), pour un t triple, seules les distances excluant deux positions successives seront pris en compte (tracés en traits tiretés fins noirs) et ainsi de suite. Ces calculs peuvent être effectués dans le plan mais il est en général plus intéressant détudier spécifiquement les déplacements projetés selon les axes ML et AP.

16 Détermination des coordonnées spatio- temporelles du point de transition et du niveau de contrôle des mécanismes

17 - Le contrôle de la musculature distale sappuie préférentiellement sur les récepteurs musculaires (fuseaux neuro-musculaires et organes tendineux de Golgi) (Grigg 1994) - La capacité à voir leur réponse se modifier en fonction des évènements passés est mal connue - Leur sensibilité peut-elle être améliorée après une sollicitation (par étirement) prolongée? - Trois familles de récepteurs participent à cette modalité sensorielle: tactiles, musculaires et articulaires Le système somesthésique

18 Lentrée visuelle, qui joue la plupart du temps un rôle majeur, peut être facilement éliminée Lentrée vestibulaire apparaît trop peu sensible pour être impliquée dans les mécanismes dintégration Lentrée somesthésique peut donc être dans certaines conditions la seule source dinformation Lhomme debout ne mobilise quun nombre réduit de muscles pour contrôler son équilibre QUELLE MODALITE SENSORIELLE POUR NOTRE EQUILIBRE?

19 Neuf hommes et six femmes, en bonne santé, ont participé à cette étude. 10 étirements sur des durées de 30s étaient réalisés. Les enregistrements posturographiques reprenaient à partir du 6° étirement La tâche consiste à se tenir debout, les yeux fermés, en minimisant les mouvements du corps. Les malléoles sont écartées de 3 cm avec un angle de 30° entre les bords internes des pieds 5 essais de 64s étaient enregistrés avant et après une série détirements des muscles triceps surae PROTOCOLES Pour le groupe contrôle, les étirements étaient remplacés par des stations debout de mêmes durées

20 Daprès Rougier et al. Motor Control (2006) 10:

21 RESULTATS Une avancée de la position moyenne du CP selon laxe AP Une légère augmentation de la raideur neuro-musculaire sur les 2 axes ML et AP Aucune différence statistiquement significative pour le groupe contrôle entre les deux conditions Une diminution de la distance moyenne parcourue jusquà la correction sur AP

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24 - Seule la modélisation mBf permet de mettre en évidence cet effet - La sensibilité fusoriale « statique » serait donc améliorable par létirement musculaire répété - Ces résultats nécessitent dêtre complétés par dautres mesures - Leffet principal réside dans une diminution du seuil spatial du point de transition selon laxe AP Conclusions


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