Staps
De Boeck Université
I.S.B.N.2804149218
144 pages
p. 59 à 71
doi: 10.3917/sta.067.0059
Veille sur la revue
Veille sur l'auteur
De Boeck Université
I.S.B.N.2804149218
144 pages
p. 59 à 71
doi: 10.3917/sta.067.0059
Veille sur la revue
Veille sur l'auteur
Vous consultez
no 67 2005/1
Position des pieds et paramètres stabilométriques
Arnaud Mouzat [1] UFR STAPS Les Cézeaux B.P. 104 63172 Aubière Cedex Tél. : 04 73 40 75 45 Fax : 04 73 40 74 46 Mail : arnaud.mouzat@isima.fr Michel Dabonneville [2] UFR STAPS Les Cézeaux B.P. 104 63172 Aubière Cedex Daniel Roux [3] UFR STAPS Les Cézeaux B.P. 104 63172 Aubière Cedex Noé Borges [4] Laboratorio de Biomecanica CEFID-UDESC Universidade de Estado de Santa Catarina Rua Paschoal Simone, 358 Bairro Coqueiros 88080-350 Florianopolis SC Brésil Pierre Bertrand [1] UFR de Psychologie Université Blaise Pascal 34, avenue Carnot 63037 Clermont-Ferrand Cedex
L’objectif de notre étude était de compléter et d’approfondir les travaux déjà réalisés concernant les effets de la position des pieds sur l’équilibre orthostatique. Nous avons testé une population de 25 sujets masculins sur 16 positions de pieds (combinaisons de 4 écartements et 4 angles d’ouverture) et suivant les conditions expérimentales de l’Association Française de Posturologie. L’augmentation de la surface du polygone de sustentation a entraîné une amélioration de l’équilibre orthostatique. Cette amélioration a été principalement observée suivant l’axe médio-latéral du sujet. L’effet stabilisateur de l’augmentation de l’écartement entre les pieds était plus important que celui de l’angle. Nous avons également noté que le centre de pression moyen était généralement situé sur le côté droit des sujets. Ce résultat peut être lié à leur latéralité car tous étaient droitiers.Mots-clés :
posture orthostatique, position des pieds, équilibre, stabilométri.
The aim of our study was to complete the previous works and to further investigate the effects of feet position on the orthostatic equilibrium. We tested 25 males participants in 16 feet position (combinations of 4 inner feet distances and 4 angles). The experimental protocol was in accordance with the standard of the Association Française de Posturologie. The increase of base of support induced a better orthostatic equilibrium. This was mainly observed along the medio-lateral axis of the subject. The stabilizing effect of the inner feet distance was greater than that of the angle. We also notice that the mean center of pressure was generally located on the right side of the subjects. This result can be related to their laterality : all were right-handed.Keywords :
upright stance, feet position, equilibrium, stabilometry.
Ziel unserer Untersuchung war es, die schon bestehenden Untersuchungen über die Effekte der Fußposition auf das orthostatische Gleichgewicht zu ergänzen und zu vertiefen. Wir haben eine Stichprobe von 25 männlichen Versuchpersonen bei 16 Fußpositionen (Kombination von 4 Spreizungen und 4 Öffnungswinkeln) nach den experimentellen Bedingungen der Französischen Vereinigung für Haltungslehre (Association Française de Posturologie) getestet. Die Erhöhung des Unterstützungsflächenpolygons hat zu einer Verbesserung des orthostatischen Gleichgewichts geführt. Diese Verbesserung wurde vor allem entlang der medio-lateralen Achse beobachtet. Der Stabilisierungseffekt des Auseinandersspreizens der Füße war höher als die des Winkels. Wir haben ebenfalls festgestellt, dass das mittlere Zentrum des Druckpunktes in der Regel auf der rechten Seite der Versuchspersonen gelegen war. Dies kann mit der Händigkeit zusammenhängen, denn alle waren Rechtshänder.Schlagwörter :
orthostatische Haltung, Fußhaltung, Gleichgewicht, Gleichgewichtsmessung.
L’obiettivo del nostro studio era di completare ed approfondire i lavori già realizzati sugli effetti della posizione dei piedi sull’equilibrio ortostatico. Abbiamo testato una popolazione di 25 soggetti maschi su 16 posizioni dei piedi (combinazioni di 4 scarti e 4 angoli di apertura) e seguendo le condizioni sperimentali dell’Associazione Francese di Posturologia. L’aumento della superficie del poligono d’appoggio ha portato ad un miglioramento dell’equilibrio ortostatico. Questo miglioramento è stato principalmente osservato seguendo l’asse medio-laterale del soggetto. L’effetto stabilizzatore dell’aumento di scarto tra i piedi era più importante di quello dell’angolo. Abbiamo anche notato che il centro di pressione medio era generalmente posto sul lato destro dei soggetti. Questo risultato può essere legato alla loro lateralità, poiché tutti erano destrorsi.Parole chiave :
equilibrio, posizione dei piedi, postura ortostatica, stabilometria.
El objetivo de nuestro estudio consistía en completar y profundizar los trabajos ya realizados sobre los efectos de la posición de pies en el equilibrio orto-estático. Nosotros hemos testado una población de 25 sujetos masculinos sobre 16 posiciones de pies (combinaciones de 4 separaciones y 4 ángulos de apertura) y siguiendo las condiciones experimentales de la Asociación Francesa de Posturalogía. El aumento de la superficie del polígono de sustentación ha conllevado un mejoramiento del equilibrio orto-estático. Esta mejora ha sido observada principalmente, siguiendo el eje medio-lateral del sujeto. El efecto estabilizador del aumento de la separación entre los pies era más importante que la del ángulo. Así mismo, hemos notado que el centro de presión medio generalmente estaba situado sobre el lado derecho de los sujetos. Este resultado puede estar ligado a su lateralidad puesto que todos eran diestros.Palabras claves :
postura orto-estática, posición de pies, equilibrio, estabilometría.
1. Introduction
Le maintien de la posture de référence chez l’homme (position orthostatique) est basé sur l’existence d’une activité musculaire posturale. Cette activité est principalement observée au niveau des muscles extenseurs des membres inférieurs, des muscles du tronc et du cou. Elle a pour objectif de maintenir la projection au sol du centre de gravité du sujet à l’intérieur de la surface d’appui (polygone de sustentation). Le maintien de la posture orthostatique nécessite l’intégration d’informations d’origine visuelle, proprioceptive, labyrinthique et plantaire.
De nombreux protocoles expérimentaux utilisent la stabilométrie comme moyen de mesure de l’équilibre orthostatique. La stabilométrie permet de calculer les coordonnées du centre de pression (CdP) à la surface d’une plate-forme de forces sur laquelle le sujet se tient en position orthostatique. À partir de ces coordonnées, il est possible de calculer un grand nombre de paramètres. Chiari, Rocchi et Cappello (2002) les ont classés en trois catégories. La première regroupe les paramètres prenant en compte les caractéristiques spatiales et temporelles du CdP. Ce sont les paramètres le plus souvent utilisés dans la littérature. D’une part, ils permettent d’estimer la qualité de l’équilibre orthostatique ainsi que la quantité d’énergie nécessaire à son maintien. À titre d’exemple, on peut citer : la surface couverte par le CdP, les distances parcourues, les vitesses… D’autre part, ils permettent de calculer la position moyenne du CdP : exprimée dans un référentiel fixe ou rapportée à des données anthropométriques (dimensions du polygone de sustentation par exemple, Kirby, Price et Mac Leod, 1987), elle permet de connaître où se situe le CdP du sujet. La deuxième catégorie regroupe les paramètres de type fréquentiel (Transformées de Fourier Rapides : FFT). La troisième représente les paramètres de type stochastique (Collins et De Luca, 1993). Ces deux dernières catégories permettent d’apprécier l’aspect dynamique du contrôle de la posture orthostatique.
Seule l’Association Française de Posturologie (AFP) a normalisé le protocole et le traitement des données (Gagey, Gentaz, Guillamon, Bizzo, Bodot-Brégard, Debruille et Baudry, 1988, et Gagey, Bizzo, Bonnier, Gentaz, Guillaume, Marruchi et Villeneuve, 1990) : les sujets sont placés dans une cabine aux dimensions normalisées, les pieds sont espacés de 2 cm pour un angle d’ouverture de 30o, l’acquisition des signaux de la plate-forme dure 51,2 s à une fréquence d’échantillonnage de 5 Hz. Ainsi, les mesures effectuées dans ces conditions sont comparables à la base de données de l’AFP (Gagey et al., 1988) constituée d’une population de 50 hommes (âge moyen : 31 ans) et 50 femmes (âge moyen : 33 ans). En dehors des travaux de l’AFP, les protocoles sont rarement identiques d’une étude à l’autre. Or de nombreux facteurs peuvent influencer les résultats stabilométriques. Parmi ces facteurs, la position des pieds du sujet est un facteur qui a un effet important. Nous avons recensé quatre articles ayant comparé l’effet de plusieurs positions de pieds sur l’équilibre orthostatique.
Chronologiquement, le premier est celui d’Okubo, Watanabe, Takeya et Baron (1979). Ces auteurs ont utilisé cinq positions caractérisées par l’écartement entre les pieds et l’angle formé par les bords médians des pieds : 0 cm – 0o, 0 cm – 30o, 0 cm – 60o, 5 cm – 0o, 10 cm – 0o. Leur population était constituée de vingt jeunes adultes sains. Les paramètres étudiés étaient les longueurs des déplacements totaux, latéraux et antéro-postérieurs du CdP du sujet. Dans la position 0 cm – 30o, les auteurs ont trouvé des longueurs de déplacements latéraux et antéro-postérieurs identiques. Dans la position 0 cm – 0o, les déplacements latéraux étaient les plus importants alors que, dans la position où les pieds étaient le plus écartés, les déplacements antéro-postérieurs étaient dominants.
Kirby et al. (1987) ont étudié douze positions de pieds : quatre avec des écartements latéraux différents (pieds joints et pieds séparés de 15, 30 et 45 cm), les pieds étant parallèles ; quatre avec le pied droit décalé par rapport au pied gauche (en avant ou en arrière de 10 et 30 cm), les pieds étant parallèles et séparés latéralement de 15 cm ; quatre avec des angles formés par l’axe antéro-postérieur et l’axe long des pieds de -45o, -25o, 25o et 45o, les pieds étant écartés de 15 cm. La population était constituée de cinq jeunes femmes et cinq jeunes hommes (neuf étaient droitiers manuels). Les auteurs ont étudié les longueurs des déplacements latéraux et antéro-postérieurs du CdP ainsi que sa position moyenne relative aux dimensions du polygone de sustentation. Lorsque les pieds étaient joints, les déplacements latéraux étaient plus importants que lorsque les pieds étaient écartés. La variation de l’écartement n’avait pas d’influence sur la longueur des déplacements antéro-postérieurs. Le CdP moyen était toujours à droite de l’axe médian du sujet.
L’étude de Kollegger, Wöber, Baumgartner et Deecke (1989) a été faite sur quatre positions différentes : les pieds étaient parallèles et écartés de 0, 4, 10 et 20 cm. Ces positions ont été testées yeux ouverts et yeux fermés. La population était composée de quatre femmes et six hommes. Les auteurs ont étudié les longueurs des déplacements totaux, latéraux et antéro-postérieurs du CdP ainsi que la surface couverte par le CdP. Le changement de l’écartement des pieds de 0 à 4 cm et de 4 à 10 cm a entraîné un effet stabilisateur de la posture orthostatique puisque les auteurs ont observé une diminution des paramètres observés, excepté pour les déplacements antéro-postérieurs, restés constants. Par contre, l’augmentation de l’écartement de 10 à 20 cm n’a pas engendré d’effet significatif sauf pour les déplacements antéro-postérieurs qui étaient supérieurs avec 20 cm d’écartement.
Le travail d’Uimonen, Laitakari, Sorri, Bloigu et Palva (1992) a été effectué sur quatre positions de pieds : talons joints avec un angle de 30o, pieds parallèles avec un écart de 10 cm, talons joints avec un angle au choix et pieds parallèles joints. La population était constituée de sept hommes et dix femmes âgés de 22 à 35 ans. Chaque enregistrement était découpé en quatre périodes : la première, de 30 s, était réalisée sans perturbation, durant la deuxième et la troisième, respectivement de 15 s et 10 s, des vibrations de 40 et 80 Hz étaient appliquées sur la partie postérieure des jambes des sujets, la quatrième était de nouveau réalisée sans perturbation. Les enregistrements ont été faits yeux ouverts et yeux fermés. Cinq paramètres ont été calculés : la vitesse moyenne de déplacement du CdP, les déplacements maxima depuis la position moyenne du CdP dans les directions antéro-postérieure et médio-latérale, le changement de position moyenne du CdP induit par les vibrations. En termes de vitesse de déplacement, la position la plus stable était la position avec les pieds parallèles et séparés de 10 cm. Les déplacements maxima depuis la position moyenne du CdP dans la direction médio-latérale étaient inférieurs pour la position où les pieds étaient parallèles et espacés de 10 cm. Dans la direction antéro-postérieure, les déplacements maxima n’étaient pas influencés par la position des pieds. Aucune différence n’a été trouvée entre les trois positions où les talons étaient joints.
McIlroy et Maki (1997) ont mené une étude sur la position de pied préférentielle en posture orthostatique. Cette étude a révélé qu’il existait une grande variabilité dans le placement préférentiel des pieds entre les sujets. Chez les hommes, en moyenne, l’écartement était de 18 cm entre les milieux des talons avec un angle de 14o entre les lignes allant du gros orteil au milieu du talon.
Les effets de la position des pieds sur l’équilibre orthostatique ont été étudiés à travers des protocoles expérimentaux et sur des paramètres stabilométriques spécifiques à chaque étude. Les positions de pieds utilisées diffèrent également entre les études. La synthèse de ces résultats n’est donc pas aisée. De plus, dans chacun des travaux réalisés, les résultats observés par les auteurs semblent ne fournir qu’une explication partielle de la totalité du phénomène. Notre objectif est donc d’étudier de façon systématique les effets de la position des pieds sur l’équilibre orthostatique d’une population homogène de jeunes hommes en se basant sur l’hypothèse que l’augmentation de la taille du polygone de sustentation engendre une amélioration de l’équilibre lors de la posture orthostatique.
2. Matériel et méthode
2.1. Population
La population était constituée de 25 sujets masculins adultes (23, 8 ± 3, 8 ans ; 175, 8 ± 5, 9 cm ; 71, 0 ± 6, 4 kg). Tous étaient droitiers manuels et 23 avaient un pied de précision droit (pied correspondant au membre inférieur dominant défini par Sadeghi, Allard, Prince et Labelle (2000), c’est-à-dire celui qui est utilisé pour effectuer des tâches comme frapper dans un ballon). Ils ne présentaient aucune pathologie récente des membres inférieurs ni de troubles auditif ou visuel.
2.2. Matériel et tâche
La chaîne d’acquisition était composée d’une plate-forme de forces (AMTI modèle OR6-5), d’un conditionneur-amplificateur (AMTI SGA6-4), d’une carte de conversion analogique/numérique (Data Translation, DT2801, 12 bits) et d’un ordinateur muni d’un logiciel d’enregistrement des données (Labtech Note Book). Le repère associé à la plate-forme est un trièdre direct dont l’axe vertical Z est orienté vers le bas. L’axe antéro-postérieur du sujet correspondait à l’axe X du repère et l’axe médio-latéral à l’axe Y (figure 1). Les signaux des capteurs ont été échantillonnés à 100 Hz durant 60 s puis filtrés avec un filtre passe-bas de 10 Hz. Les paramètres ont été calculés par un programme Matlab 5.2 (The MathWorks, Inc.).
Figure 1
Dispositif placé sur la plate-forme pour régler la position des pieds.
Les sujets étaient placés dans une cabine d’isolement conforme aux normes de l’AFP (Gagey et al., 1990). Devant le sujet, à l’extérieur de la cabine, était fixé un boîtier, à l’intérieur duquel pendait un fil à plomb éclairé par quatre néons situés dans le boîtier. Une fente de 10 cm de largeur permettait au sujet de voir le fil à plomb sur toute la hauteur du boîtier. Les sources d’éclairage n’étaient pas visibles par le sujet. Ce dispositif a permis de normaliser un environnement où les sujets étaient isolés de toute perception visuelle susceptible de les perturber. Le fil à plomb donnait au sujet une information visuelle sur la verticale et lui permettait d’avoir un point fixe à regarder durant les acquisitions. La distance entre les yeux du sujet et le fil à plomb était d’environ 90 cm. Afin de ne pas perturber l’attention du sujet, chaque essai a été réalisé dans un environnement sonore minimal (Gurfinkel, Alexeef, Elner et Baron, 1972). Les sujets devaient se tenir debout sur la plate-forme, les bras le long du corps et les pieds nus. Ils avaient pour consignes de rester le plus immobiles possible tout en regardant le fil à plomb à hauteur des yeux. Lorsque le sujet signalait qu’il était prêt, l’opérateur attendait 5 s et lançait l’acquisition de 60 s. La position des pieds était contrôlée par un dispositif placé sur la plate-forme (figure 1). Les talons étaient calés 16 cm en arrière de l’origine du repère associé à la plate-forme. Les réglages d’écartement entre les pieds (distance séparant les bords médians des talons) étaient au nombre de quatre : 0 cm, 2 cm, 10 cm et 20 cm. Pour chaque écartement, le dispositif permettait de faire varier l’angle d’ouverture entre les bords médians des pieds (0o, 15o, 30o et 45o) (figure 2). La position 2 cm d’écartement et 30o d’ouverture est la position normalisée en posturologie clinique. Un enregistrement a été effectué pour chaque position. L’ordre des seize positions a été déterminé de façon aléatoire pour chaque sujet de telle sorte que les effets d’entraînement ou de fatigue éventuels n’altèrent pas les résultats (Tarantola, Nardone, Tacclini et Schieppati, 1997). Le temps de repos entre chaque essai était de deux minutes.
Figure 2
Représentation schématique des 16 positions de pieds étudiées et surface moyenne du polygone de sustentation correspondante pour les 25 sujets testés.
2.3. Paramètres étudiés
Les effets de la position des pieds ont été étudiés à partir des dispersions du CdP suivant les axes antéro-postérieur et médio-latéral, de la surface de l’ellipse de confiance à 90 % et de la position moyenne du CdP exprimée en valeur brute ou normalisée.
- La dispersion du CdP
La dispersion du CdP (en cm) est l’écart type de l’ensemble des positions successives du CdP par rapport aux axes antéro-postérieur (Sig (X)) et médio-latéral (Sig (Y)). Ces deux paramètres permettent d’évaluer la qualité de l’équilibre orthostatique suivant ces deux axes.
- L’ellipse de confiance à 90 %
L’ellipse de confiance à 90 % permet de modéliser le nuage de points représenté par les positions successives du CdP (Takagi, Fujimara et Suehiro, 1985). Les paramètres suivants sont calculés : l’aire de l’ellipse de confiance à 90 % (A90) et les coordonnées du centre de l’ellipse (Xo et Yo) qui sont les moyennes en X et en Y des positions successives du CdP. A90 représente une estimation de la surface occupée par le CdP durant un essai. Même si pour une surface donnée le CdP peut parcourir des chemins très différents, A90 donne une estimation de la qualité de l’équilibre orthostatique. Xo et Yo situent la position du CdP du sujet dans le repère associé à la plate-forme de forces (figure 1). A90 est calculée à partir des rayons de cette ellipse (Rmax90 et Rmin90) eux-mêmes obtenus à partir des valeurs propres (λmax et λmin) de la matrice de covariance de X et Y :
et
où 4, 605 est la valeur d’une variable aléatoire suivant la loi du Khi-deux pour une probabilité α = 0, 1 et 2 degrés de liberté :
L’expression de A90 est alors :
Les coordonnées des vecteurs propres de la matrice de covariance de X et Y permettent de définir l’orientation de l’ellipse dans le plan horizontal.
- Normalisation de la position moyenne du CdP par rapport aux dimensions du polygone de sustentation
Les paramètres AP et ML représentent une normalisation de la position moyenne du CdP en fonction des dimensions du polygone de sustentation. Ils sont calculés à partir de la méthode utilisée par Kirby et al. (1987) (figure 3). AP est la position relative du CdP moyen par rapport à celle des talons exprimée en pourcentage de la dimension antéro-postérieure du polygone de sustentation. ML est la position relative du CdP moyen par rapport au bord externe du pied droit exprimée en pourcentage de la largeur du polygone de sustentation, mesurée à mi-distance entre le talon et l’extrémité du gros orteil.
Figure 3
Représentation schématique de la méthode de calcul des paramètres AP et ML.
2.4. Analyse statistique
Après avoir vérifié la normalité et l’homogénéité des variances, pour chaque variable, des analyses de variance à deux facteurs avec interaction (Écartement × Angle) ont été réalisées avec un seuil de signification p = 0, 05 sur lequel la correction de Bonferroni a été appliquée. Les interactions n’étant pas significatives, des analyses de variance à deux facteurs sans interaction ont alors été réalisées avec le même seuil de signification. La taille de l’effet (TE) de chaque facteur a été calculée. TE représente le pourcentage de la variance expliquée, elle est obtenue en divisant la somme des carrés des écarts (SCE) d’un facteur par la somme des carrés des écarts totale. Pour le facteur Angle, on a par exemple :
où x représente une des variables que nous avons calculées, p le nombre de modalités du facteur Angle, q le nombre de modalités du facteur Écartement et n la taille de l’échantillon testé (p = q = 4 et n = 25).
Nous avons ensuite utilisé le test de Newman-Keuls afin de comparer et de classer les moyennes. Pour chacune des positions de pieds testées, les valeurs des paramètres Sig (X) et Sig (Y) ont été comparées avec des tests de Student au seuil p = 0, 05. L’ensemble de ces tests a été réalisé avec le logiciel SPSS 8 (SPSS Inc.).
3. Résultats
Les moyennes, les écarts types et les coefficients de variation pour chacune des positions de pieds sont présentés dans le tableau 1.
Moyennes, écarts types et coefficients de variation des paramètres étudiés pour chacune des positions de pieds (m ± ec (cv)). Xo et Yo exprimant une position, leur coefficient de variation n’a pas de signification et n’a pas été reporté. ß indique si Sig (X) et Sig (Y) sont significativement différents (p < 0, 05) pour la position de pieds considérée.
- La dispersion du CdP
Seul le facteur écartement a une influence significative sur Sig (X) (F(3, 399) = 4, 26 ; p = 0, 006 ; TE = 3, 14 %). Les écartements de pieds peuvent être classés en deux groupements de modalités. Le premier se compose des positions 0 et 2 cm ; les valeurs sont supérieures à celles du deuxième qui se compose de 10 et 20 cm, la différence étant de 8 %. Les facteurs écartement (F(3, 399) = 114, 63 ; p < 0, 001 ; TE = 45, 93 %) et angle (F(3, 399) = 3, 93 ; p = 0, 009 ; TE = 1, 57 %) ont une influence significative sur Sig (Y). Les valeurs de Sig (Y) sont significativement différentes pour tous les écartements. Lorsque l’écartement entre les pieds augmente, on note une diminution de Sig (Y). Entre les écartements 0 cm et 20 cm, la diminution est de 65 %. Pour le facteur angle, on distingue deux groupements de modalités : 0o associé à 15o et 30o associé 45o. Sig (Y) a diminué de 14 % entre les deux groupes. Pour sept des seize positions de pieds testées, les valeurs de Sig (X) et Sig (Y) ne sont pas significativement différentes l’une de l’autre. Pour les neuf autres positions, les valeurs de ces deux paramètres sont significativement différentes (p < 0, 05), la valeur de Sig (X) étant supérieure à celle de Sig (Y) (tableau 1).
- L’aire de l’ellipse de confiance (figure 4)
Figure 4
Représentation de l’ellipse de confiance moyenne de chacune des 16 positions de piedspour les 25 sujets testés. Tous les graphiques ont la même échelle.
La surface de l’ellipse diminue significativement (F(3, 399) = 69, 72 ; p < 0, 001 ; TE = 34, 11 %) lorsque l’écartement des pieds augmente. On distingue trois groupements : 20, 10 et 2 associé à 0 cm. De même, le facteur angle influe significativement (F(3, 399) = 3, 67 ; p = 0, 012 ; TE = 1, 79 %) sur A90 qui diminue lorsque l’angle augmente. Trois groupements se différencient : 0o, 15o associé à 30o et 45o.
- La position moyenne du CdP
Seul le facteur angle a une influence significative sur Xo (F(3, 399) = 6, 52 ; p < 0, 001 ; TE = 4, 67 %). C’est le groupement 0o et 15o pour lequel Xo est plus avancé de 5, 1 mm par rapport à 30o et 45o. Seul le facteur écartement a une influence significative sur Yo (F(3, 399) = 12, 26 ; p < 0, 001 ; TE = 8, 36 %). Le groupement 10 et 20 cm est plus à droite de 3, 3 mm que 0 et 2 cm.
- Normalisation de la position moyenne du CdP par rapport aux dimensions du polygone de sustentation
Aucun facteur n’a une influence significative sur AP. Seul le facteur angle a une influence significative sur ML (F(3, 399) = 4, 52 ; p = 0, 004 ; TE = 3, 28 %). On note trois groupements : 45o, 30o associé à 15o et 0o. Lorsque l’angle diminue ML augmente.
4. Discussion
Les valeurs des paramètres Sig (X), Sig (Y) et A90 diminuent significativement soit lorsque l’écartement augmente soit lorsque l’angle d’ouverture entre les pieds augmente. Ceci confirme ce que les précédentes études (Okubo et al., 1979 ; Kirby et al., 1987 ; Kollegger et al., 1989 ; Uimonen et al., 1992) ont souligné : l’augmentation de la taille du polygone de sustentation facilite le contrôle de la posture orthostatique. Pour ces paramètres, la taille de l’effet du facteur écartement est toujours plus importante que la taille de l’effet de l’angle, confirmant statistiquement ce que Kirby et al. (1987) et Uimonen et al. (1992) ont déjà remarqué. Cet effet de l’écartement plus important semble normal puisque son augmentation engendre une augmentation de la surface du polygone comprise entre 91 et 138 % alors que pour l’angle elle est comprise entre 22 et 53 % (figure 2).
De façon générale, la dispersion autour du point moyen n’est pas différente entre l’axe antéro-postérieur et l’axe médio-latéral lorsque les pieds sont proches l’un de l’autre (écartements de 0 ou 2 cm). Par contre, lorsque les pieds sont plus écartés (10 ou 20 cm), la dispersion suivant l’axe antéro-postérieur est toujours supérieure à celle suivant l’axe médio-latéral. De plus, la diminution de la dispersion est beaucoup plus importante dans la direction médio-latérale. En effet, Sig (Y) diminue de 65 % lorsque l’écartement entre les pieds passe de 0 à 20 cm et les moyennes de tous les écartements sont différentes alors que Sig (X) ne diminue que de 8 % et que les moyennes de 0 et 2 cm et de 10 et 20 cm sont associées. La forme de l’ellipse de confiance (figure 4) pour chacune des positions de pieds permet aisément d’observer ce résultat. De plus, l’orientation du grand axe de l’ellipse tend vers l’axe antéro-postérieur pour les grands écartements et les grands angles. Ceci indique que, dans ces positions, les oscillations du sujet suivent principalement l’axe antéro-postérieur. L’amélioration du contrôle de la posture orthostatique, conséquence de l’augmentation de la taille du polygone de sustentation est donc principalement due à une diminution de la dispersion latérale du CdP du sujet. Ceci peut s’expliquer par la configuration anatomique de l’articulation de la cheville dont le principal degré de liberté se trouve dans le plan parasagittal (Day, Steiger, Thompson & Marsen, 1993). Lorsque l’écartement des pieds augmente, la mobilité articulaire de la cheville dans le plan parasagittal reste identique. On peut également considérer qu’une augmentation de l’angle d’ouverture entre les pieds jusqu’à 45o ne modifie quasiment pas le principal degré de liberté de la cheville qui reste dans le plan parasagittal. L’augmentation de l’écartement ou de l’angle ne change donc pas la mobilité articulaire des chevilles dans le plan sagittal. À l’opposé, l’augmentation de l’écartement des pieds contribue à diminuer la mobilité des chevilles dans le plan frontal (Chiari et al., 2002), ce qui permet ainsi de diminuer les déplacements latéraux.
Pour chacune des positions de pieds, les coefficients de variation sont compris entre 30,2 et 47, 0 % pour le paramètre Sig (X), entre 27, 1 et 47, 7 % pour Sig (Y) et entre 39, 3 et 63, 2 % pour A90 (tableau 1). Malgré une population homogène, ces paramètres ont donc une variabilité assez importante entre les sujets, correspondant ainsi à ce qui a déjà été observé (Uimonen, Laitakari, Bloigu & Sorri, 1994). De plus, le changement de position des pieds ne semble pas avoir d’effet sur les coefficients de variation de ces paramètres. La variabilité des résultats stabilométriques entre les sujets n’est donc pas liée à des facteurs mécaniques tels que la position des pieds et ne semble pas pouvoir être atténuée par le choix d’une position de pieds spécifique.
La modification de la position des pieds au sol entraîne un déplacement du CdP moyen du sujet vers l’arrière lorsque l’angle augmente (figure 4). Ce déplacement, dû au facteur angle, s’explique aisément par le changement de géométrie du polygone de sustentation engendré par l’augmentation de l’angle d’ouverture entre les pieds. En effet, plus cet angle augmente plus la dimension antéro-postérieure du polygone diminue. Ainsi, les talons du sujet étant toujours à la même position sur la plate-forme de force, on observe un déplacement vers l’arrière du barycentre du polygone. Cette explication est confortée par le fait que l’angle n’a pas d’effet significatif sur le paramètre AP. Dans la plage de positions que nous avons étudiée, le CdP se trouve en moyenne à 35 % de la longueur du polygone de sustentation.
En moyenne Yo est toujours positif et ML est toujours inférieur à 50 %, ce qui indique que les sujets se tiennent en appui du côté droit. Le fait que tous nos sujets soient droitiers manuels et que 92 % d’entre eux aient un pied de précision droit peut expliquer notre résultat. De plus, il coïncide avec ceux de Kirby et al. (1987) qui, pour une population composée à 90 % de droitiers, avait trouvé un résultat similaire. Il coïncide aussi avec ceux de Gagey et al. (1988). Cependant, ces auteurs n’ont pas précisé la latéralité des sujets, mais on peut supposer que leur population se compose d’une majorité de droitiers. On peut donc émettre l’hypothèse que le pied de précision tienne un rôle plus important dans la régulation de la posture orthostatique. Cependant, cette hypothèse ne coïncide pas avec ce que l’on connaît de la latéralisation des membres inférieurs et de l’existence d’un rôle spécifique pour chacun d’eux, c’est-à-dire avec l’existence d’un pied postural (pied d’appui lors d’une frappe dans un ballon par exemple) opposé au pied de précision (réalisant la frappe dans le ballon). Or, en posture orthostatique, les deux membres inférieurs ont le même rôle. Le pied capable des ajustements les plus fins pourrait alors être utilisé préférentiellement dans la régulation de cette posture, ce qui impliquerait un appui plus important de son côté. Toutefois, cette hypothèse nécessite d’être vérifiée. Si on s’intéresse à l’effet de la position des pieds sur Yo, on note que l’augmentation de l’écartement de 0/2 cm à 10/20 cm engendre un décalage du CdP moyen vers la droite, mais que ML reste constant. Dans cette plage d’écartements, la répartition droite/gauche reste donc constante. Pour chacune des positions de pieds étudiées, les coefficients de variation de AP et ML sont faibles, entre 3, 4 et 15, 1 % (tableau 1). La position moyenne du CdP en fonction des dimensions du polygone de sustentation varie donc peu entre les sujets de notre population.
5. Conclusion
De façon générale, il existe une amélioration de l’équilibre orthostatique lorsque l’écartement et/ou l’angle entre les pieds augmente, c’est-à-dire lorsque la taille du polygone de sustentation augmente. On note également que l’écartement entre les pieds a plus d’influence que l’angle. Le changement de position de pieds influe surtout sur les oscillations latérales du sujet. L’amélioration de l’équilibre orthostatique est ici principalement engendrée par une diminution de l’amplitude des oscillations latérales du sujet. Excepté dans les positions où les pieds sont très rapprochés, les oscillations latérales du sujet sont toujours inférieures aux oscillations antéro-postérieures. D’après les résultats de la littérature et les nôtres, l’écartement de pieds pour lequel l’équilibre orthostatique est le meilleur correspond à une distance de 15 à 20 cm entre les bords médians des pieds. L’angle offrant la meilleure stabilité est alors compris entre 15 et 45o. Il est à noter que la combinaison de ces deux facteurs correspond à la position de pieds adoptée préférentiellement par les sujets de l’étude de McIlroy et Maki (1997).
Finalement, notre étude permet de synthétiser les travaux effectués sur l’effet de la position des pieds et de les approfondir. Cependant, elle ouvre de nouvelles perspectives concernant la position moyenne du CdP. En effet, nous pouvons nous demander si elle est liée à la latéralité du sujet. Il serait donc nécessaire d’effectuer des études supplémentaires des sujets gauchers afin de compléter les travaux déjà effectués.
BIBLIOGRAPHIE
·
Chiari, L., Rocchi, L. et Cappello, A. (2002). Stabilometric parameters are affected by anthropometry and foot placement. Clinical Biomechanics, 17, 666-677.
·
Collins, J.J. et De Luca, C.J. (1993). Open-loop and closed-loop control of posture : A random walk analysis of center-of-pressure trajectories. Experimental Brain Research, 95, 308-318
·
Day, B.L., Steiger, M.J., Thompson, P. D. et Marsen, C.D. (1993). Effects of vision and stance width on human body motion when standing : implications for afferent control of lateral sway. Journal of Physiology, 469, 479-499.
·
Gagey, P.M., Gentaz R., Guillamon J.L., Bizzo G., Bodot-Brégard C., Debruille C. et Baudry C. (1988). Norme 85. Paris, Association Française de Posturologie, deuxième édition.
·
Gagey, P.M., Bizzo, G., Bonnier, L., Gentaz, R., Guillaume, P., Marruchi, C. et Villeneuve, P. (1990). Huit leçons de posturologie. Paris, Association Française de Posturologie, quatrième édition.
·
Gurfinkel, V.S., Alexeef, M., Elner, G. et Baron, J.B. (1972). Variation de l’activité tonique posturale et du réflexe achilléen sous l’influence de calcul mental et d’une manœuvre dérivée de celle Jendrassik. Agressologie, 14, D, 65-72.
·
Kirby, R.L., Price, N.A et Mac Leod, D.A. (1987). The influence of foot position on standing balance. Journal of Biomechanics, 20, 4, 423-427.
·
Kollegger, H., Wöber, C., Baumgartner, C. et Deecke, L. (1989). Stabilizing and destabilising effects of vision and foot position on body sway of healthy young subjects : a posturographic study. European Neurology, 29, 241-245.
·
McIlroy, W.E. et Maki, B.E. (1997). Preferred placement of the feet during quiet stance : development of a standardized foot placement for balance testing. Clinical Biomechanics, 12, 1, 66-70.
·
Okubo, J., Watanabe, I., Takeya, T. et Baron, J.B. (1979). Influence of foot position and visual field condition in the examination for equilibrium function and sway of the center of gravity in normal persons. Agressologie, 20, 2, 127-132.
·
Sadeghi, H., Allard, P., Prince, F. et Labelle, H. (2000). Symmetry and limb dominance in able-bodied gait: a review, Gait & Posture, 12, 34-45.
·
Takagi, A., Fujimara, E. et Suehiro, S. (1985). A new method of stabilogram area measurement. Application of a statisticaly calculated ellipse. In Igarashi, M. & Black, F.O. (Eds), Vestibular and visual control of posture and locomotion equilibrium. Basel, Karger, 74-79.
·
Tarantola, J., Nardone, A., Tacclini, E. et Schieppati, M. (1997). Human stance stability improves with the repetition of the task : effect of foot position and visual condition. Neuroscience Letters, 228, 75-78.
·
Uimonen S., Laitakari K., Sorri M., Bloigu R. et Palva A. (1992). Effect of positioning the feet in postugraphy. Journal of Vestibular Research, 2, 349-356.
·
Uimonen, S., Laitakari, K., Bloigu, R. et Sorri. M. (1994). The repeatability of posturographic measurements and the effects of sleep deprivation. Journal of Vestibular Research, 4 (1), 29-36.
NOTES
[1]
LAPSCO UMR CNRS 6024, Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand, France
LAPSCO UMR CNRS 6024, Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand, France
[2]LIMOS UMR CNRS 2239, Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand, France
LIMOS UMR CNRS 2239, Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand, France
[3]LMA UMR CNRS 6620, Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand, France
LMA UMR CNRS 6620, Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand, France
[4]CEFID-UDESC, Universidade de Estado de Santa Catarina, Florianopolis, Brésil
CEFID-UDESC, Universidade de Estado de Santa Catarina, Florianopolis, Brésil
© Cairn.info 2009
Vie privée |
Conditions d’utilisation |
Conditions générales de vente
Cairn.info | Éditeurs | Bibliothèques | Aide à la navigation | Plan du site | Raccourcis
Cairn.info | Éditeurs | Bibliothèques | Aide à la navigation | Plan du site | Raccourcis
Retour en haut de page
Ici s'achève le contenu de la page, la suite ne concerne que les attributs d'affichage
