Modulation visuelle de la locomotion et de sa dépense énergétique

par Perrine Guérin

Thèse de doctorat en Sciences du sport

Sous la direction de Benoît G. Bardy.

Soutenue en 2008

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. UFR STAPS d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    La régulation visuelle de la locomotion et la dépense énergétique carctérisant la marche et la course ont fait l'objet de nombreux travaux séparés. A l’interface de l’approche écologique (Gibson, 1958), de la théorie de l’optimisation (Sparrow, 1983) et de la théorie des systèmes dynamiques (Kelso & Schöner, 1988), ce travail révèle les relations complexes entre la stabilité locomotrice, l’influence du flux optique créé par le déplacement, et l'énergie dépensée. Dans un premier temps, l’influence du flux optique est étudiée sur une locomotion instable réalisée à la vitesse de transition marche-course préférée (Expérience 1). Cette étude révèle une modulation visuelle de la stabilité locomotrice et de sa dépense énergétique associée. Dans un deuxième temps, l’influence du flux optique est étudiée sur une locomotion imposée (Expériences 21, 22, 23). Un flux optique rapide entraîne des adaptations locomotrices, accompagnées par une dépense énergétique plus faible. Le flux optique favorise ainsi l'émergence ou la (dé-)stabilisation du patron locomoteur le plus efficient, selon le sens et la vitesse du flux. Dans un troisième temps (Expérience 3), l’influence du flux optique est étudiée sur une locomotion lestée. L’influence du flux sur la dépense énergétique et les adaptations locomotrices apparaissent dépendantes de la stabilité intrinsèque du patron locomoteur engendrée par le port d’une charge additionnelle. Prises ensemble, les expériences réalisées montrent que le flux optique influence autant la stabilité d’une locomotion imposée que celle d’une locomotion préférée. Une relation causale existe donc entre la stabilité locomotrice, l'énergie dépensée, et l’information visuelle suggérant une dépendance mutuelle des systèmes moteur, cardio-respiratoire, et perceptif.

  • Titre traduit

    Visual modulation of locomotion and its energy expenditure


  • Résumé

    The visual regulation of locomotion and energy expenditure characterizing walking and running have been studied in of many separate studies. At the interface of the ecological approach to perception and action (Gibson, 1958), the theory of optimization (Sparrow, 1983) and the dynamical system theory (Kelso & Schöner, 1988), this thesis analyses the complex relation between locomotor stability, optical flow, and energy expenditure. First, we have studied the influence of optical flow on unstable locomotion, consisting in walking or running on a treadmill at preferred transition speed (Experiment 1). This study evidenced a visual influence on locomotor stability (amount and nature of locomotor transition, stride variability) and on energy expenditure. Next, we have studied the influence of optical flow on imposed locomotion (Experiments 21, 22, 23). A fast speed optical flow exhibited locomotor adaptation and produced the most efficient behavior. Thus, optical flow promotes the emergence and/or the stabilization of the most efficient behavior through kinematic adaptations. Finally, we have studied the influence of optical flow on ballasted locomotion (Experiment 3). The influence of optical flow on efficiency and locomotor adaptations were found to depend on the intrinsic stability of locomotion. All together, the results obtained from these experiments reveal that locomotion-induced optical flow influences the stability of walking or running, an effect shown so far only during preferred locomotion. The optical flow encourages the most efficient behavior, through adequate kinematic adaptations. A causal relation appears to exist between locomotor stability, energy expenditure and visual information, and thus between the visual system, the locomotor system and the cardio-respiratory system.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (208 p. )
  • Annexes : Bibliogr. p.186-208

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Paris-Sud (Orsay, Essonne). Bibliothèque des STAPS.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH 2008/9
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.