Étude de l'influence de l'asymétrie de vitesse du tapis roulant à deux courroies sur la biomécanique de la locomotion chez le sujet sain

摘要

Problématique : Par le passé, plusieurs études ont analysé les modifications des variables spatiotemporelles et des activités électromyographiques (EMG) chez le sujet sain, lorsqu’il évoluait en environnement asymétrique contrôlé par un tapis roulant à deux courroies. Ceci afin de mettre en évidence que chaque jambe pouvait avoir son propre patron de marche et de pouvoir par la suite développer des exercices de réadaptation pour des pathologies ou la marche est asymétrique telle que l’hémiparésie. Certaines études proposaient des séquences de marches alternant essai asymétrique et symétrique. ududD’autres études proposaient des combinaisons d’asymétrie ordonnées où les vitesses des courroies avaient des ratios différents. Habituellement les ratios d’asymétrie étaient grands et ne variaient pas d’un incrément régulier. A la connaissance de l’auteur, jusqu’à présent personne n’a proposé des combinaisons d’asymétrie dans un ordre aléatoire pour éliminer l’effet séquence. Seulement un auteur (Reisman et al., 2005, 2007, 2009) a mesuré des longueurs de pas et de foulée, suivant une version modifiée qu’il proposait. Or, après analyse, il s’est avéré que ses définitions ne correspondaient pas aux définitions données dans la littérature pour la marche sur sol. De plus, sûrement à cause d’une technologie limitée, personne n’a analysé les forces de réaction au sol durant les exercices de marche en environnement asymétrique.ududObjectif : Le but de ce mémoire est d’étudier les modifications des variables spatiotemporelles de forces de réaction au sol, ainsi que les modifications des coordinations des activités électromyographiques durant différents essais d’asymétrie proposés dans un ordre aléatoire pour éliminer l’effet séquence, dont les taux d’asymétrie évoluaient faiblement d’un incrément régulier de 10%. Ceci afin d’observer si nous obtenions les mêmes résultats déjà publiés avec de plus grand taux d’asymétrie pour les variables spatiotemporelles et électromyographiques ; de voir ensuite s’il y avait un effet prédictif au comportement de certaines variables spatiotemporelles ; et enfin, pour apporter une contribution en étudiant l’évolution des modifications de forces de réactions au sol durant l’exercice de marche en environnement asymétrique.ududMéthodologie : Pour ce faire, dix-sept (17) sujets sains ont été recrutés et ont effectué dixhuit (18) essais de marche de cinq (5) minutes chacun sur un tapis roulant à deux courroies. La vitesse de la courroie sous la jambe dominante était réglée aléatoirement à l’une des trois (3) vitesses de référence fixées : Vref1=0,75m/s, Vref2=1m/s, Vconf qui correspond à la vitesse de marche confortable du sujet. Ensuite la courroie sous la jambe non dominante était réglée aléatoirement de façon à ce que la vitesse non dominante soit inférieure à 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, ou 50% de celle dominante. Une fois ces six (6) essais complétés, nous répétions cela deux fois pour les autres vitesses de référence. La capture de mouvement s’est faite grâce à six (6) caméras VICON fonctionnant à 120Hz. Les plateformes de forces KISTLER ont enregistré les forces de réaction au sol à une fréquence de 120Hz. L’activité électromyographique s’est faite à 2000 Hz avec huit (8) électrodes DELSYS. Les variables spatiotemporelles comprennent la longueur de foulée, la longueur de pas, la largeur de pas, la durée de cycle, la durée d’appui, la durée d’oscillation, la durée de double appui. Les variables électromyographiques comprennent le début, la fin et la durée d’activation du gastrocnémien, du tibialis antérieur, du droit antérieur (rectus femoris), et du semi-tendineux.ududLes variables de forces de réaction au sol comprennent les amplitudes des pics médial, latéral, antérieur, postérieur, du premier pic vertical, et du deuxième pic vertical, ainsi que leurs moments de réalisation durant le cycle de marche. ududPour analyser les résultats, les dix (10) cycles de marche les plus répétables ont été conservés. Nous avons utilisé des ANOVA pour jauger les effets des taux d’asymétrie sur les modifications des variables.ududRésultats : Les modifications des variables ont montré qu’il y avait bien une modification du patron de la marche en fonction du taux d’asymétrie. Les comportements des variables temporelles et électromyographiques ont confirmé ce qui a été publié précédemment à l’exception des durées de double appui où l’on observe des comportements légèrement différents, mais cependant non significatif pour chacun des côtés. Les durées d’appui se sont avérées être très prédictibles. Les comportements des variables spatiales ont montré des comportements différents de ce qui avait été publié, cela étant principalement dû au fait que nous avons pris comme définitions des longueurs celles de la littérature pour la marche sur sol, et non les versions modifiées de Reisman (Reisman et al, 2005, 2007, 2009). Les forces de réaction au sol ont montré des modifications significatives et différentes pour chacune des jambes, à l’exception du deuxième pic vertical, où les modifications en fonction du taux d’asymétrie étaient les mêmes sous chacune des jambes. ududL’activation EMG du gastrocnémien fut avancée dans le cycle de marche et sa durée d’activation fut augmentée. Pour celui non dominant, le début d’activation fut retardé et sa durée réduite. Le droit antérieur dominant a réduit voire annulé son activation durant la phase d’oscillation lorsque le taux d’asymétrie augmentait.ududConclusion : Lorsque l’on impose différentes asymétries de marche, les patrons de la marche sous chacune des jambes évoluent de façon différente. Ces résultats peuvent contribuer au développement d’exercices de réadaptation cherchant à rendre la marche plus symétrique pour des pathologies telles que l’hémiparésie où la marche est dite asymétrique.