Posture et équilibration
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Posture et équilibration
Principes généraux Proprioception Système vestibulaire Voies descendantes Réactions posturales statiques Réactions posturales à des perturbations
chez l’Homme
Purves et coll. Chapitres 13 et 16
Posture et équilibration
Principes généraux Proprioception Système vestibulaire Voies descendantes Réactions posturales statiques Réactions posturales à des perturbations
chez l’Homme
Purves et coll. Chapitres 13 et 16
Posture et équilibre chez l’Homme
D’après les travaux d’Eadweard Muybridge(1830-1904).
Fusionman
La station debout : particularité de l’Homme…
Base d’appui
La station debout: exclusivité de l’Homme ???
L’équilibration : un mouvement simple!!!
La posture
Fonction antigravitaire – consiste à s’opposer à la
force de la pesanteur pour construire l’assemblage des segments qui définit la posture
– en maintenant le centre de gravité à l’intérieur du polygone de sustentation
Accompagne les mouvements
Études du neurologue Babinski (1857-1932)
La posture assure une fonction antigravitaire
Contrôle de l ’équilibre – Exige que la projection au sol
du centre de gravité soit à l’intérieur de la surface d’appui au sol.
Demeny, 1924
Fig 16.4
Accompagne les mouvements
Ajustements posturaux nécessaires pour tous mouvements– Séquence d’activation
musculaire• Muscles posturaux
– Anticipation (APAs)• Muscles du mouvement
primaire• Muscles posturaux
– Stabilisation (RCs)
0ms250 500
Contrôle de la posture
En conclusion… Contrôle de la posture
Consiste en la capacité:– d’ajuster les différents segments entre eux– d’ajuster la position du corps en fonction des
forces qu’exercent la gravité Nécessite l’information en provenance des
récepteurs sensoriels
Posture et équilibration
Principes généraux Proprioception Système vestibulaire Voies descendantes Réactions posturales statiques Réactions posturales à des perturbations
chez l’Homme
Purves et coll. Chapitres 13 et 16
Proprioception– appareil vestibulaire (2)– récepteurs musculaires (3a)– récepteurs articulaires (3b)– récepteurs tendineux (3c) – récepteurs cutanés (4)
Extéroception– Vision (1)– récepteurs cutanés (4)
Récepteurs sensoriels
Proprioception
Définitions– perception consciente et inconsciente du corps
dans l’espace, de la position, du mouvement des différentes parties du corps et des forces exercées.
– Informations proprioceptives sont nécessaires:– pour maintenir l’équilibre– pour contrôler les mouvements– pour évaluer la forme d’un objet dans la main
Statesthésie Sensation de la position
– La position des membres et des segments par rapport aux autres
– Information statique
Sensation de mouvementInformation permettant de localiser les différentes parties de notre corps et d ’évaluer leur déplacementLa vitesse et directionInformation dynamique
KinesthésieDu grec kin-mouvement et aísthesis-sensation
Deux sous-modalitésde la proprioception
Récepteurs impliqués dans la proprioception
Fuseau neuromusculaire Organe tendineux de Golgi Récepteurs articulaires Récepteurs vestibulaires Récepteurs cutanés
RécepteursArticulaires
Récepteurscutanés
Appareil tendineuxde GolgiFuseaux
neuromusculaires
Récepteurslabyrinthiques
Proprioceptionstatesthésie et kinesthésie
Perception de la tête dans l’espace
Traitement -- central MusclesMouvement
Posture et équilibration
Principes généraux Proprioception Système vestibulaire Voies descendantes Réactions posturales statiques Réactions posturales à des perturbations
chez l’Homme
Purves et coll. Chapitres 13 et 16
Rôle du système vestibulaire
Joue un rôle important dans :– La posture– Les mouvements– La direction du regard vers une cible (mouvements oculaires)– La stabilisation du regard sur une cible (mouvements oculaires)
-Le corps peut se mouvoir en ligne droite (translation) selon 3 axes :haut-bas (z), droite-gauche (y), avant-arrière (x).
-Le corps peut également tourner (rotation) autour de ces 3 axes.
-Il existe donc 6 degrés de liberté que le corps doit pouvoir ressentir.
D’un point de vue comportemental…
Le système vestibulaire…
Récepteurs périphériques localisés dans l’oreille interne
Détecte la position et le déplacement de la tête dans l’espace
Fonctionne généralement inconsciemment
Mauvais fonctionnement– Conscient
• vertige labyrinthique, mal de mer, vomissement, déséquilibre, hypertonicité
Canaux semi-circulaires
L’appareil otolithiqueoreille
Récepteurs vestibulaires À l’intérieur de tubes osseux et
compartiments de l’os temporal– Labyrinthe osseux
Un système de chambres et de tubes membraneux remplis d’un liquide– Labyrinthe membraneux
L’appareil vestibulaire comprend– Les canaux semi-circulaires– L’appareil otolithique
• utricule et sacculeUtricule
Saccule
Nerf
CochléeCanaux semi-circulaires
-Les canaux semi-circulaires détectent les rotations de la tête.-L’utricule et la saccule (appareil otolithique) détectent l’orientation de la tête ainsi que les mouvements de translation.NB: 3 axes de déplacement (x,y,z) donc 3 canaux semi-circulaires…
Le labyrinthe osseux contient le labyrinthe membraneux
Récepteurs vestibulaires À l’intérieur de tubes osseux et
compartiments de l’os temporal– Labyrinthe osseux
Un système de chambres et de tubes membraneux remplis d’un liquide– Labyrinthe membraneux
L’appareil vestibulaire comprend– Les canaux semi-circulaires– L’appareil otolithique
• utricule et sacculeUtricule
Saccule
Nerf
CochléeCanaux semi-circulaires
-Les canaux semi-circulaires détectent les rotations de la tête.-L’utricule et la saccule (appareil otolithique) détectent l’orientation de la tête ainsi que les mouvements de translation.NB: 3 axes de déplacement (x,y,z) donc 3 canaux semi-circulaires…
Le labyrinthe osseux contient le labyrinthe membraneux
Les canaux semi-circulaires
Horizontal(latéral)
PostérieurAntérieur(supérieur)
Horizontal(latéral)
Postérieur
Orthogonaux– Perpendiculaires
Paires fonctionnelles avec les canaux controlatéraux Sensibles à la direction des mouvements Détectent les accélérations angulaires
Chaque canal communique avec l’utricule par les deux bouts.
Chaque canal possède un renflement– Ampoule
• Crête de l’ampoule Au sommet de la crête de l’ampoule
– Masse gélatineuse (cupule)• S’étend jusqu’au toit de l’ampoule
L’ampoule contient des cellules ciliées reliées aux fibres nerveuses formant le nerf vestibulaire– Les cils des cellules ciliées s’étendent dans
la masse gélatineuse
Cupule
Ampoule
Les canaux semi-circulaires
La cellule ciliée
La surface de chaque cellule ciliée comprend– un grand cil : Kinocil
– Localisé à une extrémité de la cellule
– 40-70 petits cils : Stéréocils– Augmentent en longueur
en s’approchant du kinocil
Fibre afférente– Forme le nerf vestibulaire
Contrôle central par des fibres efférentes
KinocilStéréocils
Cellule ciliée
Fibreefférente
Fibreafférente
Activation des récepteurs vestibulaires
Canaux semi-circulaires– Un mouvement du liquide à
l’intérieur du canal déplace la cupule (masse gélatineuse)
• Déplacement angulaire des cils des cellules ciliées
– Chaque cellule ciliée a un axe morphologique de polarité
– Orientation du kinocil» Canal horizontal : vers
l’utricule» Canaux verticaux
(supérieur et postérieur) : éloigné de l’utricule
Horizontal(latéral)
PostérieurAntérieur(supérieur)
Fig 13.8
Les canaux semi-circulaires
Fig 13.2 b
Fig 13.2 a
Fig 13.9
Activité de base
Activation des récepteurs vestibulaires
Repos– Une décharge de base (80-100 Hz)
Inclinaison des stéréocils vers le kinocil– Excitation (dépolarisation) de la cellule ciliée
• Augmentation de la fréquence de décharge de la fibre afférente
Inclinaison dans la direction opposée– Inhibition (hyperpolarisation) de la cellule
ciliée• Diminution de la fréquence de décharge de la
fibre afférente Inertie du liquide. ex: de la chaise en rotation…
– Ne bouge pas au début du mouvement– peut continuer de bouger après que la tête
ait terminé sa rotation (sensation de rotation inverse)
Excitation
Inhibition
Repos
Décharge neuronale
Appareil otolithique
2 renflements ressemblant à des sacs– Utricule
• Organisé horizontalement– Saccule
• Organisé verticalement Détectent les accélérations linéaires de la
tête– Horizontales et verticales
Fig 13.4 c
– La macula de l’utricule est sur le plan horizontal– La macula du saccule est située dans le plan vertical
• Des études ont proposé que cette dernière peut aussi détecter certains sons
Appareil otolithique
Possède également un épaississement de l’épithélium– Macula 2x
• Contient des cellules ciliées
• Les cils projettent dans une couche gélatineuse recouverte de cristaux de carbonate de calcium (otolithes)
otolithe
Macula
Appareil otolithique
Activation des récepteurs vestibulaires
Un déplacement de l’otolithe– Déforme la masse gélatineuse
• Inclinaison des cils des cellules du saccule et de l’utricule– L’axe de polarité est déterminé par l’orientation des cellules
ciliées par rapport à la striole• Utricule
– Le kinocil des cellules ciliées est orienté vers la striole• Saccule
– Le kinocil des cellules ciliées s’éloigne de la striole– Mouvement de la tête va activer un certain nombre de
cellules, inhiber un certain nombre et produire aucun changement dans d’autres.
L’information est acheminée vers le système nerveux central
Afférences du système vestibulaire
Afférences du nerf vestibulaire projettent aux noyaux vestibulaires– 4 parties
• Noyau vestibulaire supérieur• Noyau vestibulaire inférieur• Noyau vestibulaire médian• Noyau vestibulaire latéral (Deiter)
Projettent aussi au lobe flocculo-nodulaire du cervelet
Les noyaux vestibulaires
Relai de l’information Intégration Contrôle moteur
Noyau vestibulaire latéral– reçoit surtout de l ’utricule – Voie vestibulospinale latérale
• réflexes vestibulospinaux• Motoneurones des muscles antigravitaires
Noyau vestibulaire descendant– Envoie les signaux au cervelet et aux voies vestibulo-
spinales et vestibulo-réticulaires Noyau vestibulaire médian
– Voie vestibulospinale médiane• Contrôle les mouvements du cou
– reçoit de tous les récepteurs labytinthiques– régulation yeux-tête-cou
Noyau vestibulaire supérieur– Faisceau longitudinal médian
• Principal contrôleur des mouvements des yeux et de la tête
– Réflexe vestibulo-oculaire (RVO) (stabilisation du regard lors de mouvements de la tête).
Les noyaux vestibulaires
Posture et équilibration
Principes généraux Proprioception Système vestibulaire Voies descendantes Réactions posturales statiques Réactions posturales à des perturbations
chez l’Homme
Purves et coll. Chapitres 13 et 16
Voies descendantes– Réticulospinale
– Posture +++– Motricité opérante +
– Vestibulospinale– Posture +++– Motricité opérante +
– Rubrospinale– Posture +– Motricité opérante +++
– Corticospinale– Posture -– Motricité opérante ++++
Moelle épinière– Réflexes
Origine des deux principales voies
impliquées dans le contrôle de la posture
Formationréticulée Noyaux
vestibulaires
Voies réticulospinales
Proviennent de la formation réticulée de la protubérance et du bulbe rachidien– Contrôlent les motoneurones
des muscles extenseurs et fléchisseurs
• Effets excitateurs et inhibiteurs
• Effets ipsilatéraux et bilatéraux
2 voies principales– 1. Voie réticulospinale
médiane– 2. Voie réticulospinale
latérale
Voies réticulospinales
Voie réticulospinale médiane– Origine
• Noyaux réticulaires pontiques (oralis et caudalis)
• Partie rostrale du noyau gigantocellularis du bulbe
– Trajectoire• Faisceau ventromédian de la moelle épinière
– Projections• Ipsilatéral: axons rapides med. 101 m/s• projette jusqu’à la moelle lombaire• pas d’évidence pour une organisation
somatotopique
Voies réticulospinales
Voie réticulospinale latérale– Origine
• Formation réticulée bulbaire– n. reticularis gigantocellularis– n. reticularis ventralis
– Trajectoire• Faisceau ventrolatéral ipsilatéral de la moelle
épinière• quelques axones du côté controlatéral• vitesse de conduction médiane: 69 m/s
– Projections• Partie ventrocaudale du n. gigantocellularis projette
plus caudalement que le cou• Les autres cellules du n. gigantocellularis et ventralis
projettent seulement au cou
Voies réticulospinales
Stimulation de la formation réticulée– Quelques effets monosynaptiques dans les motoneurones des
• muscles fléchisseurs• muscles du cou• extenseurs très distaux
– Connections monosynaptiques peu nombreuses – Microstimulation produit des effets coordonnés dans plusieurs
membres– Effets excitateurs de la formation réticulée pontique (FRSM)– Quelques effets inhibiteurs partie ventrocaudale du n.
gigantocellularis et n. ventralis (FRSL)
Voies réticulospinales
Voies réticulospinales
Voies vestibulospinales
Proviennent des noyaux vestibulaires médians et latéraux– Contrôlent les
motoneurones des muscles extenseurs (surtout axiaux et proximaux)• Effets excitateurs• Effets ipsilatéraux
2 voies principales– Voie vestibulospinale
latérale– Voie vestibulospinale
médiane
Voies vestibulospinales
Voie vestibulospinale latérale– Origine:
• Noyau vestibulaire latéral (Deiters) et petite contribution de noyau descendant
• Cellules localisées dorsalement projettent plus caudalement que les cellules ventrales du noyau vestibulaire latéral
– Trajectoire:• ipsilatérale et tout au long de la moelle épinière• vitesse de conduction médiane: 90 m/s
– Projections:• jusqu’à la moelle lombaire pour certains axones
seulement• la plupart des projections sont limitées à la moelle
cervicale
Voies vestibulospinales
Voie vestibulospinale médiane– Origine
• Noyau médian, un peu du noyau descendant et un peu du noyau latéral (Deiters)
– Trajectoire• Bilatérale et seulement aux segments les plus
rostraux de la moelle épinière• 2 groupes (rapides et lents)
– Projections• Seulement 11% projettent à la moelle thoracique• Un groupe est inhibiteur (vitesse lente 69 m/s)
Voies vestibulospinales
Rôle du cervelet
Le cervelet ne projette pas directement à la moelle épinière
contrôle la posture par des effets sur– formation réticulée– noyaux vestibulaires– noyau rouge
Posture et équilibration
Principes généraux Proprioception Système vestibulaire Voies descendantes Réactions posturales statiques Réactions posturales à des perturbations
chez l’Homme
Purves et coll. Chapitres 13 et 16
Réflexe vestibulaire(labyrinthique) tonique
Signaux provenant des récepteurs vestibulaires suite au mouvement de la tête dans l’espace par rapport à la gravité
Mouvements de la tête vers l’avant (tomber vers l’avant)– Extension des membres supérieurs– Flexion des membres inférieurs
Mouvements de la tête vers l’arrière (tomber vers l’arrière)– Flexion des membres supérieurs– Extension des membres inférieurs
Tête basse
Tête normal
Tête haute
Réflexe tonique du cou (cervical) symétrique Signaux provenant des
propriocepteurs du cou– localisés dans les muscles et les
articulations Flexion du cou
– Flexion des membres supérieurs– Extension des membres inférieurs
Extension du cou– Extension des membres supérieurs– Flexion des membres inférieurs
Interaction des réflexes vestibulaire et cervical Les effets des réflexes
vestibulaire et cervical symétrique s’additionnent
Tête basse
Tête normal
Tête haute
Flexiondu Cou
Couneutre
Extensiondu Cou
Réflexe cervical asymétrique
Signaux provenant des propriocepteurs du cou
Rotation du cou– Extension des membres du
côté facial– Flexion des membres du
côté occipital
Posture et équilibration
Principes généraux Proprioception Système vestibulaire Voies descendantes Réactions posturales statiques Réactions posturales à des perturbations
chez l’Homme
Purves et coll. Chapitres 13 et 16
Réactions posturales
Réactions posturales à des perturbations chez l’Homme – ajustements suite à des perturbations– ajustements lors du mouvement volontaire
Cheville Hanche
Réponses à des perturbations
Plusieurs stratégies– cheville– hanche– flexion des genoux– pas vers l ’avant et étendre
les bras pour amortir la chute
AbdominauxGrand droit
Quadriceps
Tibialantérieur
Biceps femoris
Paraspinal
Jumeau
Cheville Hanche
Genoux
Réponses musculaires à des perturbations de faible intensité
120 ms
Réponse vers l’avant
Réponse vers l’arrière
Les réponses surviennent dans des muscles différents
Déplacement de la plate-forme
Ajustements posturaux reliés à un mouvement volontaire
– Séquence d’activation musculaire• Muscles posturaux
– Stabilisation• Muscles du mouvement primaire
Traction des bras
Poussée des bras
Fin du cours