Incidence de la posture initiale sur la programmation de la marche : contrôle du centre des masses lors de l'initiation de la marche sur l'avant-pied

par Annabelle Couillandre

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Yvon Brenière et de Bernard Maton.

Soutenue en 2002

à Paris 11 .

mots clés

• Locomotion
• Centre des pressions
• Centre de gravité
• Ajustements posturaux
• Dystrophie musculaire de Becker

Résumé

Par rapport à un objectif vitesse, la progression du corps au cours de l'initiation de la marche (IM) résulte du contrôle des forces gravitaires par les forces musculaires et du choix des paramètres locomoteurs. Dans ce travail, nous utilisons le modèle d'analyse de l'IM pour comprendre l'incidence de la posture initiale sur la programmation de la marche: d'une part, chez le sujet sain à qui on impose une posture, talons décollés du sol et d'autre part, chez le sujet avec la Dystrophie Musculaire de Becker (BMD), qui présente fréquemment naturellement cette posture. Celle-ci a pour conséquence de réduire la base posturale, restreindre l'amplitude de recul du centre des pressions des pieds (CP) au cours des Ajustements Posturaux Anticipateurs (APA). En associant les techniques dynamique, électromyographique (EMG) et dynamométrique, nous mettons en évidence, dans chacune des phases de l'IM, des modifications mais aussi des invariances des paramètres biomécaniques et EMG. Le contrôle des forces gravitaires par les forces musculaires chez le sujet sain adoptant la posture, talons décollés du sol diffère de celui mis en évidence chez le sujet présentant la BMD. Cette différence de contrôle est à l'origine de la perturbation de la séquence motrice normalement observée. Chez le sujet adoptant la posture, talons décollés du sol comme chez le patient, des synergies musculaires autres que celles normalement observées assistent la mise en place de cette séquence motrice, dans le but de conserver des APA adéquats pour la progression. Ceux-ci préparent la configuration posturale pour le mouvement à venir, assistent la performance motrice et présentent des caractéristiques dépendant des paramètres de la posture et du mouvement. De plus, l'ajustement entre vitesse du centre de gravité et du CP traduit des adaptations du schéma corporel dynamique. La stratégie de modulation de la vitesse du CP permet de discerner un comportement locomoteur spécifique des contraintes posturales.

Titre traduit

Incidence of the initial posture on gait programming : centre of mass control during heel-off gait initiation

Résumé

According to a velocity objective, body progression during gait initiation results from a control of the gravity forces by the muscular forces and a choice of the locomotor parameters. In this study, we use a gait initiation analysis model in order to understand the incidence of the initial posture on gait programming: on one hand, on the healthy subject to whom a heel-off posture is imposed and on the other hand, on the subject with Becker Muscular Dystrophy (BMD), who naturally frequently displays this posture. This latter consequently reduces the postural basis, limits the centre of foot pressure (CP) backward shift during the Anticipatory Postural Adjustments (APA). Using dynamic, electromyographical (EMG) and dynamometric techniques, we show, in each of the gait initiation phases, some modifications but also some invariances of the biomechanical and EMG parameters. The control of the gravity forces by the muscular forces in the healthy subject, adopting the heel-off posture differs from the one displayed by the subject with BMD. This difference of control is at the origin of the perturbation on the motor sequence normally observed. In the healthy subject adopting the heel-off posture as well as in the patient, muscular synergies other than the ones normally observed assist the occurence of this motor sequence in order to preserve appropriate APA for progression. These prepare the postural configuration for the forthcoming movement, assist the motor performance and present characteristics in relation with the parameters of the posture and movement. Moreover, the adjustement between centre of gravity and CP velocities may represent adaptations of the dynamic body scheme. The strategy of CP velocity modulation allows to distinguish a locomotor behaviour specific to the postural constraints.