la marche scientifique
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Des études ou thèses existent, faites à partir d’un panel de personnes sur leur façon de marcher. Je reprends ici, pour mieux comprendre ma proposition d’enseignement, les extraits d’une des thèses en biomécanique traitant de la marche, celle de Monsieur Sébastien LETENEUR soutenue en 2009 à l4université de Valenciennes.
LA MARCHE, standardisé
Historiquement, la marche a été décrite pour la première fois en 1680 par Borelli. Mais la description précise de la motricité et des paramètres spatio-temporels de la marche, par des mesures chronophotographiques a été introduite par Marey (1873) et complétée par Braun et Fischer (1895). La marche humaine normale, activité motrice complexe, peut être définie comme un moyen de locomotion impliquant l’utilisation des deux membres inférieurs, alternativement, pour induire à la fois de l’appui et de la propulsion, avec au moins un pied en contact avec le sol à chaque instant (Lakany, 2008).
La marche est une activité semi-automatique, acquise durant l’enfance, qui dépend d’une commande motrice volontaire mais dont l’aspect rythmique, caractérisé par des phases correspondant à des patterns moteurs répétitifs, est sous dépendance du CPG (Central Pattern Generator), la partie lombaire de la moelle épinière. Pour se propulser vers l’avant, il est nécessaire de :
- maintenir un équilibre dynamique lors des différents types d’appuis
- coordonner les conditions de la propulsion en s’adaptant à chaque instant aux contraintes de l’environnement.
Les parties suivantes visent à expliciter la biomécanique de la marche, les variables utilisées et le rôle du tronc dans la marche.
A. Description biomécanique de la marche humaine
La marche peut être décomposée en deux phases : une phase d’appui et une phase d’oscillation. En plus de ces deux phases, le ‘double appui’ vient compléter la description de la marche (Figure 15). Par convention, la description des différentes phases de la marche est réalisée sur le membre inférieur droit (Viel, 2000).
C. Le rôle du tronc dans la marche.
(Thèse page 50)
La modélisation et l’influence du tronc sur la marche sont peu documentées. En fonction de la précision recherchée, le tronc peut être modélisé comme un segment unique, comme un ensemble de trois segments (pelvis, abdomen et thorax) ou comme un empilement de segments correspondant à l’épaisseur d’une vertèbre
1. La cinématique du tronc
(Thèse page 48)
…. Il est classiquement décrit que, par rapport à la position orthostatique, le tronc s’incline en avant lors de la marche (Rowe et White, 1996 ; Whittle et Levine, 1995). Thorstenson et al. (1984) proposent une analyse quantitative détaillée des mouvements naturels du tronc pour des vitesses de marche allant de 1 à 2,5 m/s. Dans cette étude et pour la population saine considérée, l’amplitude globale des mouvements du tronc dans le plan sagittal était de 1,5° à 6°. Aucun de leurs sujets n’inclinait le tronc en arrière de la verticale lors de la marche.
… Par ailleurs, Goh et al. (1998) ont observé une inclinaison moyenne du tronc en arrière de 8,4° pendant la marche, et aucun de leurs sujets ne présentait une inclinaison du tronc vers l’avant.
Au regard de la littérature, il apparaît donc que l’inclinaison moyenne du tronc varie autour de la verticale durant la marche, mais les effets de cette inclinaison sur la marche n’ont pas encore été étudiés.
Cette manière de se déplacer comprend 3 étapes :
- La phase d’appui (Thèse page 47)
Elle représente environ 60% du cycle de marche et elle est composée de trois périodes. La première période, la ‘réception’, débute lors du contact du talon sur le sol et dure environ 15% du cycle de marche. Au moment du contact, la jambe est inclinée de 25° par rapport à la verticale, la hanche est en flexion, le genou en extension presque complète et le cheville en légère flexion dorsale. Cette période se termine au moment où le genou est en flexion maximale. La deuxième période, la période ‘pied à plat’, dure 25% du cycle de marche. Durant cette période l’appui est unilatéral. Dans le plan sagittal, la hanche qui était fléchie, réalise une extension. Le genou se fléchit d’abord et s’étend ensuite. La cheville est à 0° au moment où la jambe oscillante passe à la verticale du pied. Dans le plan horizontal, les lignes du bassin et des épaules sont perpendiculaires à l’axe d’avancement. La troisième période est une période de ‘poussée’ qui débute quand le centre de masse du corps passe à la verticale de la jambe d’appui. Cette période dure 20% du cycle de marche. Durant cette phase, les actions musculaires du membre inférieur contrôlent l’avancée du corps. Dans le plan sagittal, la hanche et le genou tendent vers l’extension, la cheville réalise une flexion dorsale. Dans le plan horizontal la hanche et les épaules du côté de l’oscillation passent devant la hanche en appui. Dans le plan frontal, il y a une inclinaison latérale du bassin du côté de la jambe oscillante.
- La phase d’oscillation (Thèse page 48)
- Le double appui (Thèse page 48)
Dans cette marche, ce sont les jambes, par leurs actions de « traction et de poussée », qui déplacent le tronc.