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Locomotion humaine

Locomotion humaine

Arnaud Delafontaine

(2018)

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Book Details

Abstract

La marche constitue un processus extrêmement complexe qui implique des fonctions motrices, sensitives et intégratrices : c’est un défi que l’homme relève quotidiennement.Son étude constitue donc un enjeu majeur de la kinésithérapie/physiothérapie et de la rééducation médico-chirurgicale. Qu’elle soit normale ou pathologique, sa compréhension fait appel à des mécanismes que tout kinésithérapeute, ou thérapeute, doit impérativement maîtriser.
Cet ouvrage, véritable référence sur le sujet, aborde la marche, normale et pathologique, de l’enfant au sujet âgé. Il traite de l’ensemble du contrôle moteur en lien avec la locomotion, intégrant :

- le contrôle de l’équilibre
- la marche humaine et les pathologies locomotrices
- l’évaluation clinique et les nouvelles applications thérapeutiques
- la course.
De nombreux points clés à retenir, des résumés, des encadrés et un quizz d’entraînement à la fin de chaque chapitre permettent de renforcer les apprentissages. L’orientation évidence based practice est toujours donnée.
Cet ouvrage très complet s'adresse aux étudiants en IFMK, aux ostéopathes en formation mais aussi à tous ces praticiens diplômés en exercice. Les professionnels impliqués dans la rééducation et la pratique sportive (STAPS, ergothérapeutes, podologues, thérapeutes manuels, médecins de rééducation, médecins du sport et de traumatologie, préparateurs physiques, responsables pédagogiques, enseignants...) y trouveront les réponses à des problématiques souvent transversales.

Table of Contents

Section Title Page Action Price
Cover Cover
Locomotion humaine : marche, course : Bases fondamentales, évaluation clinique et applications thérapeutiques de l'enfant à l'adulte III
Copyright IV
Table des matières V
Collaborateurs IX
Préface XI
Préface Pr Alain Yelnik XIII
Abréviations XV
Niveau de preuve de la Haute Autorité de Santé XVII
Introduction 1
Chapitre 1 Histoire de la marche, évolution et intérêts cliniques 3
Un peu d'histoire… 4
De la Renaissance à nos jours 4
Possibilités actuelles de mesure des mouvements pendant la marche 9
Analyse cinématique 9
Analyse cinétique 12
Système tapis de pression 12
Semelles baro-podométriques (fig. 1.25A) 13
Analyse de l'activité métabolique 13
Analyse de la marche et pratique clinique 14
Contribution des nouvelles techniques d'étude de la marche chez le sujet jeune et âgé 16
Étude de la commande motrice et de son organisation par imageries 16
Étude des paramètres spatio-temporels par imagerie 17
Apport de la modélisation musculo-squelettique 3D 19
Conclusion 20
Références 21
Partie: I Contrôle de l'équilibre 23
Chapitre 2 Biomécanique de l'équilibre postural et implications cliniques 25
Approche biomécanique 26
Représentation mécanique simplifiée du corps humain 26
Lois de la mécanique newtonienne 26
Théorème de la résultante dynamique 27
Théorème du moment cinétique 27
Principe action–réaction 27
Forces externes, forces internes et mise en mouvement du corps humain 27
Centre des pressions 27
Équilibre statique et équilibre dynamique 28
Oscillations posturales en tant qu'indicateur global de l'équilibre : méthodes de mesure ? 28
Caractéristiques des oscillations posturales 29
Indices posturographiques 29
Forces perturbatrices de la posture et compensation 29
Une force perturbatrice externe, le poids 29
Des forces perturbatrices internes variées 29
Battements cardiaques 30
Cinématique respiratoire 30
Équilibre postural et tensions musculaires 32
Conclusion 33
Références 34
Chapitre 3 Contrôle de l'équilibre lors du mouvement volontaire et de la marche 37
Principes fondamentaux de la mécanique appliqués à l'étude du mouvement 38
Posture, équilibre et stabilité posturale 38
Principe d'inertie et principe de l'action et de la réaction 39
Mouvement volontaire et perturbation posturale 40
Concept de capacité posturo-cinétique 41
Les différents types d'ajustements posturaux 43
Ajustements posturaux anticipateurs 43
Ajustements posturaux anticipateurs et base posturale fixe 44
Ajustements posturaux anticipateurs et base posturale changeante 45
Ajustements posturaux anticipateurs et charge additionnelle 48
Ajustements posturaux anticipateurs et contraintes temporelles 48
Ajustements posturaux anticipateurs et vieillissement 49
Ajustements posturaux anticipateurs et peur de chuter 49
Ajustements posturaux consécutifs 50
Organisation centrale des ajustements posturaux anticipateurs 51
Stratégies posturales 52
Stratégie de cheville 52
Stratégie de hanche 53
Stratégie du pas 53
Principe du guidage en top-down lors de la marche 53
Équilibre, marche et maladies neurologiques 53
Sujets atteints de la maladie de Parkinson 54
La marche chez les sujets atteints de la maladie de Parkinson 54
Ajustements posturaux anticipateurs et maladie de Parkinson 54
Sujets hémiparétiques 55
La marche chez les sujets hémiparétiques 55
Modifications posturales et mécaniques chez les sujets hémiparétiques 55
Conclusion 56
Références 56
Partie: II Marche humaine et pathologies locomotrices 59
Chapitre 4 Acquisition, développement et altération de la marche à travers les âges 61
Acquisition et développement de la marche de l'enfant 62
Bases neurophysiologiques du développement de la motricité 62
Maturation du système nerveux central 62
De la motricité réflexe à la motricité volontaire 62
Réflexes archaïques 63
Marche automatique du nouveau-né 63
Est-elle un réflexe archaïque amené à disparaître ? 63
Est-elle un précurseur de la marche autonome ? 63
Développement posturo-moteur et locomotion au cours de la première année de vie 64
Développement postural : de tenir sa tête à tenir debout 64
Développement moteur : les niveaux d'évolution motrice 64
La locomotion : du ramper aux premiers pas 65
Maturation de la marche autonome : des premiers pas à la marche mature de l'adulte 66
Les premiers pas 66
Première année de marche autonome 66
Évolution de la marche au cours de l'enfance et de l'adolescence 67
Évolution des paramètres spatio-temporels de la marche 67
Évolution des paramètres cinématiques 69
Évolution des paramètres dynamiques 69
Évolution des paramètres électromyographiques 69
Évolution de l'équilibre postural au cours de la marche 69
Évolution de la stratégie d'initiation de la marche 69
Altération de la marche chez le sujet âgé 71
Introduction 71
Vieillissement physiologique et marche 72
Vieillissement des systèmes physiologiques 72
Vision 73
Système vestibulaire 74
Système musculo-squelettique 74
Système somato-sensoriel 75
Intégration sensorielle 76
Modification des paramètres spatio-temporels 77
Longueur du pas 77
Largeur du pas 78
Temps des phases d'appui unipodal et bipodal 78
Cadence de marche 79
Modification de la cinétique et de la cinématique 79
Vitesse de marche 79
Coordination intersegmentaire 80
Coût énergétique 80
Vieillissement pathologique et marche 81
Pathologies musculo-squelettiques 81
Marche antalgique 81
Marche coxalgique 81
Faiblesse des abducteurs de hanche 82
Marche en hyperextension de genou 82
Perte du pas postérieur 82
Autres types de boiteries 83
Pathologies neuromusculaires 83
Myélopathie 83
Canal lombaire étroit 83
Steppage 83
Pathologie associée à un dysfonctionnement cérébral 83
Marche parkinsonienne 83
Marche ataxique 83
Troubles de la marche d'origine supérieure 84
Conclusion 84
Références 85
Chapitre 5 Bases biomécaniques et neurologiques de la locomotion 89
Le cycle de marche 90
Les différentes phases 90
Analyse quantifiée de la marche 91
Cinétique de la marche 91
Amplitudes articulaires (cinématique) 92
Activité musculaire (électromyogramme dynamique) 92
Paramètres spatio-temporels 94
Pour aller plus loin : la marche arrière 94
Contrôle neurologique de la marche 95
Générateurs de rythme spinaux 95
Contrôle supra-spinal des générateurs de rythme spinaux 98
Cortex 98
Tronc cérébral 98
Noyaux gris centraux 99
Cervelet 100
Afférences sensorielles 100
Afférences sensorielles issues des membres inférieurs 100
Vision 101
Informations vestibulaires 101
Principaux syndromes neurologiques et effets sur la locomotion 101
Syndrome pyramidal 101
Syndrome extrapyramidal 102
Plasticité du système nerveux et rééducation de la marche en cas de déficience d'origine neurologique 102
Pour aller plus loin : automaticité de la marche 103
Redondance du contrôle moteur : implication en rééducation et théorie des synergies musculaires 104
Implication en rééducation 105
Théorie des synergies musculaires 105
Pour aller plus loin : origine nerveuse des synergies 107
Conclusion 108
Références 110
Chapitre 6 Initiation de la marche 113
Phase de préparation posturale (c'est-à-dire des ajustements posturaux anticipateurs) 114
Qu'est-ce que les ajustements posturaux anticipateurs ? 114
Rôles des ajustements posturaux anticipateurs dans le plan sagittal 114
Rôles des ajustements posturaux anticipateurs dans le plan frontal 116
Phase de soulèvement de la jambe oscillante 117
Phase de simple appui durant l'exécution du premier pas 117
Contrôle vertical de la chute durant la phase de simple appui 117
Modulation du freinage de la chute verticale du centre de gravité 119
Exécution du pas dans le plan sagittal 120
Exécution du pas dans le plan frontal 121
Activités électromyographiques au cours de l'initiation de la marche 122
Activités électromyographiques des membres inférieurs 122
Activités électromyographiques du tronc 123
Initiation de la marche et pathologies locomotrices 123
Pathologies neuro-locomotrices 123
Pathologies ortho-locomotrices 123
Évaluation clinique lors de l'initiation de la marche 125
Pourquoi évaluer les releveurs du pied ? 125
Améliorer la longueur du pas en rééducation : quelles pistes ? 126
Améliorer la largeur du pas en rééducation : quelles pistes ? 127
Quelle implication rééducative pour le membre inférieur « dominant » ou « non dominant » dans l'initiation de la mar ... 127
Pourquoi faut-il tenir compte de la fatigue musculaire lors de la rééducation de l'initiation de la marche ? 129
Nouveau concept de « facilitation bilatérale » en rééducation 130
Données neurophysiologiques 130
Implication de ce concept « de facilitation bilatérale » lors de l'initiation de la marche 130
Perspectives rééducatives 131
Biomécanique de la chute lors de l'initiation de la marche et lien clinique 132
Conclusion 132
Références 133
Chapitre 7 Analyse des paramètres spatio-temporels de la marche : de la théorie à la clinique 137
La marche : du cycle à la référence 138
Cycle de marche 138
Marche de référence 139
Choix du mode de calcul des paramètres spatio-temporels 139
Fonctionnalité de la marche 139
Paramètres temporels 139
Paramètres spatiaux 140
Autres mesures 142
Functional ambulation performance score (FAPS) 143
Asymétrie de la marche 143
Contrôle de la marche 144
De la prescription… 144
l'émergence 146
Contrôle de la marche et clinique 147
Marche instable et stabilité 148
Différenciation entre stationnarité et stabilité 148
Magnitude des fluctuations 149
Gait variability index (GVI) et enhanced gait variability index (EGVI) 150
Perturbation ou régulation ? 151
Normalisation anthropométrique 151
Intérêt 151
Une diversité de possibilités 152
Normalisation de référence 153
Évolution naturelle des paramètres spatio-temporels au cours de la vie 153
Marche de l'enfant 153
Vieillissement naturel 154
Influence de la pathologie 155
Paralysie cérébrale 155
Ataxie de Friedreich 155
Marche de l'amputé 156
Vieillissement différentiel 157
Marche sous couvert d'aides techniques 158
Protocole d'enregistrement 159
Systèmes d'acquisition : lequel choisir ? 159
Comment installer le système ? 161
Pieds nus ou chaussés ? 161
À propos des aides de marche 161
Quelles instructions au patient ? 162
Double tâche 162
Nombre de passages 162
Interpréter les paramètres spatio-temporels 163
Questionnement 163
Quelques règles d'interprétation 163
Cas d'étude 164
Choix des paramètres et de la représentation des résultats 164
Analyse de la marche spontanée 165
Influence de la double tâche 165
Influence de l'allure 166
Le rapport 167
Références 168
Chapitre 8 Aspect énergétique de la marche 171
Pour comprendre 172
Le concept d'énergie 173
Définition 173
Transferts 174
Rendement 174
Énergie mécanique 174
Définition 174
Formes d'énergie mécanique 174
Énergie cinétique 175
Énergie potentielle 175
Énergie potentielle de pesanteur 175
Économie de mouvement 176
Modèle mécanique pour expliquer l'aspect énergétique 176
Modèle physiologique pour expliquer l'aspect énergétique 179
Muscle 180
Contraction musculaire 180
Différents types d'unités motrices 181
Transformation de l'énergie 181
Réserves de substrats 182
Aspect physiologique de la production d'énergie 182
Spécificités du processus anaérobie alactique 184
Spécificités du processus anaérobie lactique 184
Spécificité du processus aérobie 185
Synthèse 185
Comparaison des coûts mécanique et énergétique 186
En fonction du poids 186
En fonction de la vitesse 187
Économie de marche 189
Applications pratiques en rééducation et marche pathologique 189
Conclusion 190
Références 191
Chapitre 9 Biomécanique de l'arrêt de la marche 193
Cinématique de l'arrêt de la marche 194
Quantification de l'arrêt du pas 194
Pas compensatoire(s) 194
Trajectoire du centre de pression et de la vitesse du centre de masse 194
Recrutement musculaire lors de l'arrêt rapide 196
Mécanismes de freinage de la jambe antérieure 196
Réduction de la force de poussée de la jambe d'appui 196
Conversion de l'énergie cinétique en énergie potentielle 196
Moment de lancement du signal d'arrêt 197
Effet de la vitesse de marche sur l'activation musculaire 197
Cinétique de l'arrêt de la marche 197
Forces de réaction du sol 197
Freinage après l'arrêt 198
Tracés biomécaniques 198
Résultats de l'étude 199
Arrêt sur les surfaces glissantes 199
Notion de « frottement requis » 199
Frottement requis lors de l'entrée et la sortie d'une baignoire sèche versus humide 199
Stabilité dynamique lors de l'arrêt de la marche sur les surfaces glissantes 200
Effet du frottement et de la vitesse sur le freinage généré par le centre de gravité après l'arrêt 201
Tracés biomécaniques 201
Arrêt de la marche chez les sujets neuropathologiques 203
Sujets âgés : paramètres biomécaniques de l'arrêt 204
Sujets âgés et recrutement musculaire 205
Patients parkinsoniens et arrêt de la marche 206
Sujets atteints de sclérose en plaques et arrêt de la marche 207
Références 208
Chapitre 10 Troubles de la marche chez l'enfant 211
Développement de la marche : variantes physiologiques normales 212
Modifications de l'angle de progression du pas 212
Déviations des pieds 213
Metatarsus adductus 213
Pieds plats valgus 215
Marche sur la pointe des pieds 215
Déviations de l'axe des membres inférieurs 215
Principales anomalies de la marche chez l'enfant et leurs causes 216
Boiterie 216
Arthrite et ostéomyélite aiguë 217
Luxation congénitale de hanche 218
Ostéochondrite primitive de hanche (maladie de Legg-Calvé-Perthes) 218
Épiphysiolyse de hanche 219
Pathologie du genou 219
Problèmes au niveau des pieds 220
Anomalies de marche d'apparition récente 220
Troubles de marche d'origine congénitale 221
Diagnostic des troubles de marche 221
Examen clinique 221
Anamnèse 221
Observation de la marche 221
Examen des membres et de la mobilité articulaire 222
Examen neurologique 222
Examens complémentaires 222
Biologie 222
Techniques d'imagerie 222
Ponction articulaire 222
Apport de l'analyse quantifiée de la marche au diagnostic et à la prise en charge des troubles de marche 222
Interprétation des résultats 223
Traitement des troubles de la marche 223
Conclusion 225
Références 226
Partie: III Évaluation clinique et nouvelles applications thérapeutiques 227
Chapitre 11 Évaluation clinique de la marche : de l'enfant au sujet âgé 229
Examen clinique de la marche de l'enfant 230
Observation libre, écoute et interrogatoire 230
Examen clinique de l'appareil locomoteur de l'enfant 231
Examen clinique en position debout 231
Courbes de développement staturo-pondéral 231
Observation de la position debout spontanée 232
Signes d'alerte au cours de l'examen clinque debout ? 232
Examen podoscopique 232
Examen clinique au repos sur table 233
Observation générale 233
Examen orthopédique : amplitudes articulaires et longueurs musculaires 233
Examen clinique du rachis de l'enfant 236
Évaluation de l'équilibre du bassin en position debout 236
Évaluation des courbures rachidiennes dans le plan sagittal 236
Test en flexion antérieure du tronc d'Adam 236
Tests de réductibilité 237
Évaluation de la fonction musculaire et examen neuromoteur 237
Évaluation analytique de la fonction musculaire : cotation de la force musculaire et sélectivité de la commande 237
Évaluation globale de la fonction musculaire : observation des niveaux d'évolution motrice 238
Évaluation de la douleur de l'enfant 238
Analyse visuelle et instrumentée de la marche de l'enfant 239
Analyse visuelle et vidéographique de la marche de l'enfant 239
Analyse visuelle de la marche de l'enfant 239
Analyse vidéographique de la marche de l'enfant 240
Méthode d'analyse 240
Mesure des paramètres spatio-temporels de la marche de l'enfant 241
Outils de mesure des PST 241
Comparaison aux valeurs attendues pour des enfants du même âge et normalisation des données 241
Analyse quantifiée de la marche de l'enfant 241
Échelles et tests fonctionnels pédiatriques 241
Éléments de réflexion diagnostique kinésithérapique autour de l'évaluation des troubles de la marche de l'enfant 241
Retard d'acquisition de la marche 241
Marche digitigrade 243
Conséquences orthopédiques des troubles neurologiques de l'enfant en croissance 243
Les « pieds qui tournent » en dedans ou en dehors 244
Orientation diagnostic des boiteries et troubles de la marche de l'enfant en fonction de l'âge 245
Examen clinique de la marche de l'adulte 245
Introduction 245
Déroulement 246
Évaluations connexes 247
Évaluation articulaire 247
Évaluation musculaire 247
Évaluation neuromusculaire 247
Évaluation de la marche 248
Examen clinique de la marche du sujet âgé 248
Introduction 248
Rechercher la ou les causes de la perte d'activité 250
Histoire du patient 250
Analyse du dossier du patient et examens complémentaires 250
Interrogatoire 251
Anticipation de l'observation 251
Examen physique 251
Observation du patient 251
Statique 251
Dynamique 251
Émission d'hypothèses 252
Classement des hypothèses par niveau de vraisemblance 252
Test des hypothèses 252
Échelles d'évaluation 252
Intérêt des échelles d'évaluation 252
Évaluation du risque de chute 254
Choix des échelles 254
Description des échelles 255
Timed up and go test 255
Partie: IV Course et applications thérapeutiques 315
Chapitre 16 Course et applications thérapeutiques 317
Marche versus course à pied 318
Définitions 318
Paramètres spatio-temporels 319
Screening médical, bilan et pathologies du coureur 319
Interrogatoire 320
Bilan statique et morphologique 320
Caractéristiques posturales acquises 321
Caractéristiques posturales innées 321
Bilan statique des structures 321
Bilan accéléré des amplitudes du quadrant inférieur 321
Bilan du pied 322
En cas d'entorse de cheville 322
Critères d'Ottawa pour cheville traumatique 322
Squeeze test ou test de compression 322
En cas d'achillodynie 323
Royal London hospital test 323
Calf squeeze test ou test de Thompson 323
En cas de métatarsalgie 323
Fulcrum test ou test d'augmentation 323
The thumb index finger squeeze test 323
Mulder's click test 323
Bilan du genou 324
En cas de traumatisme du genou ou d'instabilité 324
Critères d'Ottawa pour un genou traumatique 324
Test de Lachmann 324
Posterior sag sign 324
Valgus stress test 325
Varus stress test 325
En cas de douleurs méniscales et/ou traumatisme 325
Thessaly test (fig. 16.12) 325
Joint line tenderness test (fig. 16.13) 325
Deep squat test 326
En cas de douleurs patellaires 326
Patellar grind test ou Clarke's test (fig. 16.14) 326
En cas de douleurs latérales de genou 326
Test de Noble 326
Ober's test et modified Ober's test 326
Bilan dynamique et situation de course 327
Analyse d'attaque du pied 327
Attaque taligrade 328
Pivot talon : amortissement 328
Pivot cheville : soutien 328
Pivot avant-pied : propulsion 328
Attaque médio-pied 328
Attaque digitigrade (ou avant-pied) 328
Autres facteurs essentiels à analyser 329
Oscillation verticale 329
Longueur de pas 329
Fréquence de pas 329
Traitement, prévention, éducation : données de la littérature 329
Apprentissage de la quantification d'une séance 329
Organisation de la charge du programme d'entraînement 329
Optimisation biomécanique du mouvement en course à pied 330
Analyse statique 330
Douleurs du pied 330
Douleurs de genou 330
Capacités de recrutement musculaire 330
Cinétique et cinématique du quadrant inférieur 330
Analyse dynamique 331
Modulation de l'impact transitoire et de la force d'impact 331
Pourquoi l'attaque digitigrade permet-elle cette diminution de l'impact transitoire ? 332
D'un point de vue articulaire 332
Du point de vue tissulaire aponévrotique 332
Du point de vue tissulaire musculaire 332
D'un point de vue architectural 333
Pourquoi une attaque digitigrade maîtrisée permet-elle probablement une économie d'énergie et une diminution de la fatig ... 333
Comment proposer une transition vers une attaque digitigrade à un coureur ? 334
Choisir sa chaussure 334
Quels critères définissent une chaussure minimaliste ? 334
Chaussure classique ou « maximaliste » 335
Choix raisonné de la chaussure 336
Impact de la course sur les articulations 336
Rachis 336
Genou à moyen terme 336
Genou à long terme 337
Intérêt des anti-inflammatoires 337
Conclusion 337
Références 338
Chapitre 17 Corrigés des entraînements 341
Chapitre 1 – Histoire de la marche, évolution et intérêts cliniques 342
Chapitre 2 – Biomécanique de l'équilibre postural et implications cliniques 342
Chapitre 3 – Contrôle de l'équilibre lors du mouvement volontaire et de la marche 342
Chapitre 4 – Acquisition, développement et altération de la marche à travers les âges 342
Chapitre 5 – Bases biomécaniques et neurologiques de la locomotion 342
Chapitre 6 – Initiation de la marche 342
Chapitre 7 – Analyse des paramètres spatio-temporels de la marche : de la théorie à la clinique 342
Chapitre 8 – Aspect énergétique de la marche 342
Chapitre 9 – Biomécanique de l'arrêt de la marche 343
Chapitre 10 – Troubles de la marche chez l'enfant 343
Chapitre 11 – Évaluation clinique de la marche : de l'enfant au sujet âgé 343
Chapitre 12 – Thérapies manuelles haute vélocité et basse amplitude 343
Chapitre 13 – Nouvelles applications thérapeutiques et locomotion 343
Chapitre 14 – Orthèses : impact sur l'équilibre et la marche 343
Chapitre 15 – Marche et chaussage : quels choix pour quels effets ? 343
Chapitre 16 – Course et applications thérapeutiques 343
Conclusion 345
Index 347