Docteur Olivier Beauchet

Maître de conférences des Universités - Praticien Hospitalier

Service de Gérontologie Clinique

olivier.beauchet@univ-st-etienne.fr

VIEILLISSEMENT POSTURAL :

Du sensoriel au cognitif

– Segmentation du corps: 100 modules superposés

et joints par 800 muscles

– Centre de masse du corps

(CoM) : Point d'application de

la force de pesanteur exercée

sur le corps

– Posture : position de l’ensemble des segments du corps à un

instant donné

PRINICPES DE BIOMECANIQUE

Massion J. Curr Opin Neurobiol 1994;4: 877-887

DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

– Homme : bipède avec un CoM localisé haut au dessus d’une base de support (BS) réduite

– Equilibre : CoM aligné verticalement avec le

centre de pression (CP) à l’intérieur de la BS

– Déséquilibre : CoM situé en dehors de la BS

CoM CoM

CP CP

BS BS

Equilibre Déséquilibre

PRINICPES DE BIOMECANIQUE DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

Capacité de maintenir son CoM en « équilibre »

Deux conditions d’équilibre

Statique Dynamique

Assis

Debout

Transferts

Marche

Assis/debout

Debout/Assis

Marcher

STABILITE POSTURALE DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

EQUILIBRE DYNAMIQUE

– Capacité de contrôler la position de son corps durant des activités motrices au cours

desquelles le CoM est déplacé au delà de sa BS

– Deux types de contraintes opposées :

! Déplacer des segments corporels afin de

déplacer le CoM

! Stabiliser d’autres segments corporels afin d’équilibrer le CoM

Kaya BK et al. JGerontol A Biol Sci Med Sci 1998; 53: M126-M134

DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

Génération

comportements

adaptés

Coordination

mouvements

Régulation

contraction

musculaire

Rôle postural

+++

Corticale

Volontaire

-/+-Attention

Sous-corticaleMédulaireLocalisation

contrôle

AutomatiqueRéflexe

Mouvement

EQUILIBRE DYNAMIQUE DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

– Incapacité à maintenir le CoM en équilibre

– Prévalence :

! Elevée : 10 – 50 %

! Augmentation avec : âge et

altération état de santé

– Source d’une importante morbidité

et mortalité via la chute

– 1ère cause d’incapacité et de probablement de handicap chez la personne âgée (?)

INSTABILITE POSTURALE DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

Facteurs

intrinsèques

(Etat de santé du sujet)

Facteurscomportementaux

(Activité physique)

Facteursenvironnementaux

(Milieu de vie)

Association et interaction

INSTABILITE POSTURALE :Mécanisme multifactoriel

DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

ENTRÉES

Réception des informationssensorielles :

• Sensibilité

• Vue

• Vestibule

POSTURE / MOUVEMENT Patterns de contractions musculaires automatisés

PRINCIPAUX SYSTEMES DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

Traitement des informations :Cerveau

(niveaux spinal, sous cortical et

cortical)

SORTIE

« RECEPTEUR »

Accélérationshorinzontales etverticales

–Contact–Position–Mouvement

Stimuation

–Exercice physique–Traitement pathologies

– Correction visuelle

– Luminosité

–Port de chaussures

adaptées

–Mobilisation articulation

Axethérapeutique

–VPPB +++–Catarracte

–DMLA

–Galucome

–Diabète

–Carence vitaminique

(B12, D…)

Pathologies

–Mise au repos par

défaut de stimulation

–Rôle majeur si autre

système déficitaire

–! Champ visuel,

sensibilité au contrat et

acuité visuelle

–Proprioception et sensibilité tactile–! nombre récepteurs, vitesse de conduction influx nerveux–Membre inférieur >> supérieur

Déclinphysiologique

Maintenir la tête enpostion verticale

Champ visuel: Voir objets dans

environnement

Sensibilité au contrat:détecter objet arrière plan sous différentcondtion de lumière

Acuité visuelle: discriminer

détail objet

Perception sol et postionsegments corporels

Rôle

VestibuleVisionSensibilté

DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

« RECEPTEUR »

Accélérationshorinzontales etverticales

–Contact–Position–Mouvement

Stimuation

–Exercice physique–Traitement pathologies

– Correction visuelle

– Luminosité

–Port de chaussures

adaptées

–Mobilisation articulation

Axethérapeutique

–VPPB +++–Catarracte

–DMLA

–Galucome

–Diabète

–Carence vitaminique

(B12, D…)

Pathologies

–Mise au repos par

défaut de stimulation

–Rôle majeur si autre

système déficitaire

–! Champ visuel,

sensibilité au contrat et

acuité visuelle

–Proprioception et sensibilité tactile–! nombre récepteurs, vitesse de conduction influx nerveux–Membre inférieur >> supérieur

Déclinphysiologique

Maintenir la tête enpostion verticale

Champ visuel: Voir objets dans

environnement

Sensibilité au contrat:détecter objet arrière plan sous différentcondtion de lumière

Acuité visuelle: discriminer

détail objet

Perception sol et postionsegments corporels

Rôle

VestibuleVisionSensibilté

DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

« RECEPTEUR »

Accélérationshorinzontales etverticales

–Contact–Position–Mouvement

Stimuation

–Exercice physique–Traitement pathologies

– Correction visuelle

– Luminosité

–Port de chaussures

adaptées

–Mobilisation articulation

Axethérapeutique

–VPPB +++–Catarracte

–DMLA

–Galucome

–Diabète

–Carence vitaminique

(B12, D…)

Pathologies

–Mise au repos par

défaut de stimulation

–Rôle majeur si autre

système déficitaire

–! Champ visuel,

sensibilité au contrat et

acuité visuelle

–Proprioception et sensibilité tactile–! nombre récepteurs, vitesse de conduction influx nerveux–Membre inférieur >> supérieur

Déclinphysiologique

Maintenir la tête enpostion verticale

Champ visuel: Voir objets dans

environnement

Sensibilité au contrat:détecter objet arrière plan sous différentcondtion de lumière

Acuité visuelle: discriminer

détail objet

Perception sol et postionsegments corporels

Rôle

VestibuleVisionSensibilté

DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

– ! Masse musculaire : 30 % > 80 ans

– ! Force :

! Force de contraction" Atrophie des fibres" ! nombre de fibres

! Puissance :

" Force x vitesse de contraction

" Réduction relative de la proportion

de fibres de type II

! Homme > Femme

– Eiologies : Déclin physiologique, carence vitamine D et dénutrition +++

– Axe thérapeutique : aliments, vitamine D et exercices physiques

« EFFECTEUR » DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

ENTREESInformations sensorielles

SORTIEComportement moteur adapté

(posture + mouvement)

Explicite Implicite

?

« CONTROLEUR » DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

Réseau moteur cérébral

Perception Memorisation Action

Fonctions Cognitives

Contrôle moteur :Hiérarchie distribuée

« CONTROLEUR » DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

– Deux catégories de mouvements automatiques :! Assis-debout et debout-assis

! Marcher

– Contrôle moteur basé sur 3 principes :! Simplification des mouvements complexes! Hiérarchie distribuée! Apprentissage procédural

« CONTROLEUR » DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

« CONTROLEUR »

– Maintien d’une posture érigée stable en condition

dynamique = comportement moteur

automatique mobilisant peu d’attention

Mais…

– Pas chez le sujet âgé : Modifications sous double tâche

DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

– Réaliser simultanément 2 tâches :

! Tâche primaire : tâche attentionnelle

! Tâche secondaire : posture ± mouvement

– Hypothèse : interférences si utilisation de système(s) fonctionnel(s) identique(s)

– Priorité de réalisation :

! Tâche primaire

! Absente (écologie, stratégie)

Abernethy B. J Hum Mov Studies 1988;14: 101-132

DOUBLE TACHE DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

Lundin-Olsson L and al. Lancet 1997;349:617.

Marcher et parler Kaplan-Meier curves for falls during 6 months:

Lundin-Olsson Land al. J Am Geriatr Soc 1998; 46:758-761.

Timed Up & Go et tâche manuelle

Kaplan-Meier curves for falls during 6 months:

DOUBLE TACHE, MARCHE ET CHUTE DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

– Interférences provoquées par la mise en jeu de l’attention

– Argument pour un niveau de contrôle cortical (perte de

l’automaticité) avec l’âge

– Pourquoi les étudier ?

! Comprendre les effets de l’âge sur le contrôle des

mouvements automatiques

! Améliorer nos connaissances sur la nature et les

conséquences des troubles du contrôle de l’équilibre

! Prédire la chute! Tester les effets de la réhabilitation

MODIFICATIONS DE L’EQUILIBRESOUS DOUBLE TACHE

DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

EXEMPLE 1 :Age et variabilité pas sous double tâche

Beauchet O al. J Am Geriatr Soc 2003; 51:1187-1188

DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

EXEMPLE 2 :Fonctions exécutives et variabilité pas sous

double tâche

02

46

81

0

0 5 10 15 20

CV

of

Str

ide

Tim

e

BREF

N= 34, y = 5.343163 -.2059748 * BREF, R2= 21.9 % , P model = 0.0053, P

slope = 0.005

CV

of

stri

de t

ime

Frontal Assessment Battery (/18)

%

Without impaired executive fonctions

With impaired executive fonctions

Allali G et al. Gait Posture 2007 (in press)

DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

EXEMPLE 3 :Chute et variabilité du pas sous double tâche

Log rank test: P = 0.027

0.0

00.2

50.5

00.7

51.0

0%

With n

o fall

0 10 20 30 40 50

Length of stay [day]

Log rank test: P = 0.001

0 10

Walking with backward counting Walking alone

0.0607.4CV Stride time > 4%

P -value

Hasardratio

0.0069.1CV Stride time > 10%

P -value

Hasardratio

Length of stay [day]

Kressig RW et al. Aging Clin Exp Res 2007 (in press)

DEFINITION

PROBLEMATIQUE

EQUILIBRE

EXEMPLE 4 :Activité physique et variabilité du pas sous

double tâche

Kressig RW et al. J Am Geriatr Soc 2005; 53:728-729