Posture et équilibre
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Contrôle postural Introduction Posture stable nécessaire au quotidien. Maintenir une posture est un phénomène actif faisant appel à une activité motrice posturale sous contrôle du SN. L’équilibre est une stabilité du corps et du regard. Posture et équilibre Posture Permet de réguler l’attitude antigravitaire (orientation), fournir une base stabilisée pour l’action (stabilisation) et contribuer à la construction des différents systèmes de coordonnées spatiales (représentation spatiale). Attitude = relation coordonnée des segments corporels les uns par rapport aux autres (superposition dans l’axe vertical). On parle de système postural : il s’agit de prendre en compte les contraintes internes du corps et externes pour stabiliser le corps et lutter contre la gravité. Et ce grâce au tonus musculaire. Tonus musculaire Etat de tension des muscles au repos, il est maintenu par le réflexe myotatique (ME et TC). C’est ce qui permet de lutter contre la gravité. Il y a une gestion séparée des mouvements volontaires et du tonus postural. Deux modèles s’opposent pour expliquer l’organisation de la posture et de l’équilibre. Modèle génétique Posture debout de référence génétiquement pré-déterminée (réflexes dans divers segments). Modèle hiérarchique Deux niveaux/deux processus : système de référence et réactions posturales. - Système de référence : schéma corporel (inconscient). Position des segments corporels grâce à la proprioception, vestibules et vision, fondé sur des facteurs génétiques et la mémoire de l’expérience. - Réactions posturales : processus opératoire sous la supervision du processus 1, s’ajuste en tenant compte des entrées sensorielles. Schéma corporel Deux composantes (génétique et apprentissage) : - Perceptive : image du corps. - Automatique : schéma corporel postural. Convergence des entrées sensorielles pour se représenter la verticalité. Organisation sensori-motrice Pour maintenir le corps en équilibre : transformations appropriées et coordonnées des informations sensorielles, générer en permanence les réponses musculaires adaptées. Importance des boucles de rétroaction pour effectuer des correctifs. Les capteurs sensoriels informent le CN notamment lors d’un déséquilibre. Système visuel Vision fovéale et périphérique (fonction proprioceptive). Si mouvements détectés par la rétine on observe une augmentation des oscillations corporelles. C’est un référentiel exocentré. Appareil stomatognathique Système manducateur. V2 et V3 du nerf trijumeau véhiculent des informations proprioceptives des muscles oculomoteurs externes. Système vestibulaire Labyrinthe vestibulaire : - Canaux semi-circulaires dans les trois plans de l’espace : système canalaire. Accéléromètres de rotation. - Organes otolithiques : utricule (horizontal) et saccule (vertical) : système otolithique. Accéléromètres linéaires. Permet l’équilibre statique et dynamique. Référentiel géocentré. Système somesthésique Référentiel égocentré. - Somesthésie myo-tendino-articulaire. Fuseau neuro-musculaire, organe tendineux de Golgi. - Somesthésie cutanée : mécanorécepteurs de la plante du pied (réflexes d’équilibration). Boucles neuro-musculaires : déplacement d’un segment et adaptation posturale. Si vibration dans un muscle : - Yeux fermés/pas de consgine : sensation d’étirement et illusion de se pencher en avant (traitement sensori-moteur), se pencher en arrière. - Yeux ouverts : impression d’être penché en avant, se penche en avant/ Selon le contexte sensoriel on ne traite pas la même information de la même façon. Verticale subjective Dépendance au champ visuel : utilisation des informations visuelles au détriment des autres. Rod Frame Test. Interaction entre le système visuel et vestibulaire sinon oscillopsie. La stabilité du regard est la clé de l’équilibre. Mais : - Connaissance immédiate de la position et des déplacements de sa tête : informations vestibulaires. - Connaissance de la position du corps dans l’environnement : informations visuelles. - Connaissance de la position relative des différents segments corporels : informations proprioceptives. Conflits sensoriels Prépondérance des informations visuelles (déplacement environnement + corps ou chambre mobile). Recalibration permanente pendant l’enfance. Noyaux vestibulaires Centre d’intégration multisensorielle : commande de l’appareil musculaire direct ou par couplage avec des noyaux moteurs. Informations se dirigent vers un noyau thalamique (corps genouillé médian). Le centre d’intégration finale est au niveau des aires primaires du cortex pariétal (cortex somesthésique). Les informations sont analysées et comparées aux données stockées et si cohérence alors mouvement réflexe moteur de compensation du corps et des yeux. Ces noyaux reçoivent également des informations des yeux et du cou. Voies vestibulooculaires associés pour le contrôle de la stabilité posturale à d’autres voies (réflexe optocinétique). Informations corporelles vont vers le cortex somesthésique pour construire le schéma corporel. Cervelet intègre les informations posturales, de position et de mouvement : - Lobule flocculo-nodulaire (canaux semi-circulaires) : maintien équilibre avec contrôle tonus musculaire. - Vermis (labyrinthe, vision, somesthésie) : contrôle postural. Réactions d’équilibration - Adaptation tonus à la posture : noyaux vestibulaires, commandé par la voie vestibulospinale latérale (muscles axiaux et proximaux). - Ajustement musculaire pour compenser les déséquilibres du mouvement : noyaux vestibulaires inférieurs et cervelet, transmet information à la formation réticulée, active les MT grâce à la voie vestibulo-spinale. - Compensations oculaires pour maintenir la stabilité du regard : couplage noyaux vestibulaires supérieurs et médians (nerfs crâniens qui commandent muscles oculaires). Réflexe vestibulo-oculaire pour maintenir la direction du regard lors d’un mouvement de la tête et réflexe opto-cinétique qui compense les mouvements lents de la tête. Programmes posturaux Contractions musculaires avec des patterns spatio-temporels gérés par le SNC : muscles striés et MT (voie finale) de la ME et TC. - Opposition statique à la force de pesanteur. - Maintien dynamique de l’équilibre. Muscles posturaux se contractent sous l’effet du réflexe myotatique. Stratégies posturales : synergies axiales quand on s’écarte de l’équilibre statique. Ajustements posturaux = ensemble coordonné d’actes moteurs. Les muscles interviennent 50 à 100 ms avant le début du mouvement. Donc ajustement a priori et anticipés. Mais également ajustement a posteriori compensatoires. Stratégie de contrôle de la posture en bloc ou articulée : - Stratégie de la cheville (axe antéro-postérieur). - Stratégie de la hanche (axe médio-latéral). Maturation du système postural Deux principes fonctionnels : choisir une référence stable à partir duquel s’organise le contrôle de l’équilibre, maîtriser les degrés de liberté des différentes articulations. Activité posturo-cinétique à partir du support sur lequel se tient le sujet ou verticale gravitaire. Rôle important de l’information visuelle périphérique. - Commence pendant la vie utérine mais apesanteur. - Naissance à 6-8 semaines : instabilité posturale, réactions primaires puis contrôle postural plus intégré. - 3-6 mois : acquisition position assise, stratégie articulée tête et tronc avec organisation temporale descendante. - 9-10 mois : bipédie, apprentissage descendant et stratégie en bloc. Puis ascendante vers la tête. - 7-8 ans : organisation descendante, prédominance vestibulaire transitoire et stabilisation tête dans l’espace (stratégie articulée). - 8-13 ans : organisation à double sens. - 15 ans : dissociation tête-tronc. Système complètement mature. Fonction sensorimotrice développée vers 3-4 ans mais paramètres proprioceptifs se développent encore à 12 ans. Prévalence de l’entrée visuelle sans utiliser stratégie de stabilisation des différents segments. Changements morphologiques, sensoriels et corticaux en une évolution commune mais aussi individuelle. Posturographie Mesure de la ligne de gravité permet de déterminer la nature de l’action musculaire. Posture orthostatique est une posture non perturbée par des forces extérieures sauf la gravité. Projection centre de masse (barycentre des centres de masses de tous les segments corporels) et déplacement centre des pressions (point application des forces de réactions exercées par le sol sur les pieds) à l’intérieur du polygone de sustentation (pieds). Point équilibre : alignement centre de masse et centre de pressions. Pendule inversé : oscillations autour de l’axe des chevilles (4°). Corps humain sans cesse en oscillation. Utilisation de plateforme de forces : 3 ou 4 capteurs, peut être statique ou dynamique. On enregistre les centres de pression (force en signal électrique) selon l’axe antéro-postérieur et l’axe médio-latéral. - X-moyen (mm) : roulis, désaxation latérale centre de pression (- : gauche et + : droite). - Y-moyen (mm) : axe antéro-postérieur. - Vitesse. - Amplitude moyenne = instabilité posturale. Paramètres fréquentiels -> transformée de Fourier : amplitude et fréquence privilégiée pour les oscillations posturales. - Position Romberg : pieds parallèles (hanches – latéral et chevilles – antéro-postérieur). - Position Romberg sensibilisé : pieds en semi-tandem (hanches a-p et chevilles – latéral). Plus d’oscillations, plus grande surface du centre des pressions. Mais tendances posturales individuelles liées à la morphologie, l’héritage corporel, aux activités, à l’histoire psychoaffective. Différentes stratégies d’équilibration d’un individu à l’autre. Test d’organisation sensorielle Equitest, permet l’exploration et la rééducation de l’équilibre : plateforme de force, décor visuel placé face au sujet. Permet d’identifier les stratégies sensorielles. Posture et attention Le contrôle postural serait régulé par des processus attentionnels (cortex pré-moteur et nécessité de la représentation interne du corps). Exemple de double-tâche -> détérioration des performances. Dépend de l’âge, des informations sensorielles, la complexité de la tâche posturale, l’expertise et le fait de se focaliser sur la posture. Les enfants sont moins affectés par la focalisation de leur attention sur leur posture (chez l’adulte augmentation du CoP en mm). Et ce en tâche simple. Attention divisée 3 modèles : - Compétition : performance altérée par la simple tâche, augmentation avec l’âge. - Modèle en U : améliorer ou détérioré selon la difficulté de la tâche cognitive, si simple amélioration. Priorisation : priorité donnée à la tâche posturale notamment chez la personne âgée. Tâche de mémoire spatiale perturbe le contrôle postural. Partage de structures communes entre les deux tâches ? La tâche cognitive dépasse les capacités attentionnelles du SNC. De la même manière une position posturale complexe entraîne la diminution de la performance cognitive (coût attentionnel élevé). Importante avant 14 ans et augmente à nouveau avec la vieillesse. Intérêt de la posture en recherche Age Enfants, plateforme de force avec vibration du tendon d’Achille, test de stroop modifié. Avec vibration plus de perturbation chez l’enfant de 7 ans, sans vibration vitesse et amplitude augmentées de 7 à 11 ans, seul l’amplitude augmente chez l’adulte. Enfant adaptent leurs stratégies de contrôle de la posture à la demande attentionnelle de la tâche donnée. Complexité de la tâche posturale affecte les caractéristiques fonctionnelles selon l’âge. Personnes âgées, plateforme de force, double tâche (mémoire spatiale, comptage à rebours, tâche calcul mental) : meilleur contrôle postural si attention détournée de la tâche posturale. Modèle d’une interaction non linéaire, en U. Personnes qui ont un contrôle moins bon mais qui gère la double tâche. Pathologie Dyspraxie : troubles coordination motrice. Difficulté pour réaliser la tâche cognitive seule mais ils gèrent mieux la double tâche. Stratégie de priorisation : ils n’ont pas réussi à mettre leur priorité sur la posture (outil diagnostic). Hémiplégie post AVC, très visuels dépendants, entrainement sur la plateforme de force (amélioration de l’asymétrie posturale). Si on prive les malades de la vision pendant la rééducation amélioration significative de l’équilibre et de la marche. On les oblige à utiliser des entrées somatosensorielles et vestibulaires. Expertise Les experts ont une diminution de la dépendance à l’égard des processus attentionnels pour la régulation posturale (unipodale). Besoin de moins d’attention car accélération des systèmes d’équilibration.
