Par Romain Bechet, lauréat d'une bourse de participation congrès de la Société de Biomécanique 2022.
L’exécution des mouvements repose sur une coordination complexe. Durant des mouvements volontaires, des activations musculaires précèdent la perturbation prédictible afin de mettre le corps dans des conditions biomécaniques favorables à l’exécution du mouvement. Ici, nous nous intéressons à l’anticipation de la pose d’un segment distal (pied ou main) sur le sol, représentant deux stratégies de rattrapage de l’équilibre. Durant ces tâches, une production de force importante est nécessaire afin d’accélérer le corps vers le haut, et lutter contre la gravité. Une mauvaise gestion de ces phases entraine des risques de blessures et/ou de chute. Ainsi, l’augmentation de la raideur des membres avant le contact est nécessaire et a été largement décrite dans la littérature.
Autrefois, lorsque nous étions quadrupèdes, les membres supérieurs et inférieurs servaient à la locomotion, et des similitudes existent d’un point de vue anatomique. Lors de l’évolution de l’espèce humaine, les membres inférieurs ont continué à être acteurs principaux de la locomotion, et les membres supérieurs sont devenus acteurs des autres interactions avec l’environnement. Dans cette étude exploratoire, nous nous demandons si les stratégies d’anticipation de pose de la main et du pied sont comparables, en se focalisant sur les stratégies cinématiques, peu étudiées dans la littérature.
Nous comparons l’anticipation du contact lors d’une réception sur les pieds et d'une réception sur les mains, chez deux populations différentes. Dans une première expérience, 15 participants ont sauté depuis une plateforme rigide de 35 cm de haut, et se sont réceptionnés sur deux plateformes de force. Durant une seconde expérience, 16 participants se sont réceptionnés sur leurs mains en position de pompe, en partant de cette même plateforme rigide à 35 cm de haut. Durant cette tâche, les participants devaient garder leurs bras le long du tronc, afin de limiter l’abduction au niveau des épaules. Durant les deux tâches, les participants étaient autorisés à se familiariser avec les tâches. Durant les deux expériences, les participants étaient équipés de marqueurs réfléchissants disposés sur les points anatomiques afin de calculer les angles articulaires.
Nos résultats montrent différentes stratégies cinématiques entre la réception sur les pieds et sur les mains. Avant une réception sur les pieds, nos participants initient la flexion de la hanche et du genou, qui auraient été induites par le contact avec le sol. En revanche, le coude est en extension avant le contact avec le sol, probablement suite à l’action de la gravité, puis se fléchit rapidement suite au contact. Durant la réception sur les mains, un des objectifs principaux est de protéger la tête. Pour ce faire, une forte activation musculaire anticipée au niveau du triceps est nécessaire afin de freiner la flexion du coude. Ainsi, nous pouvons penser que cette activation anticipée est trop importante pour permettre une flexion de l’articulation. De plus, les muscles du membre supérieur sont moins puissants que ceux du membre inférieur, ce qui nécessiterait une adaptation de la stratégie utilisée.
En conclusion, différentes stratégies sont utilisées en anticipation du contact avec les pieds ou avec les mains. Ces différences semblent provenir des contraintes induites par la tâche et les caractéristiques musculaires.
Publication
Romain Bechet, Romain Tisserand, Adrien Péneaud, Laetitia Fradet, Floren Colloud. Anticipatory landing strategies differ between the lower and the upper limbs. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, 2023.
L'auteur
Romain Bechet, Institut Pprime, Université de Poitiers
Romain Bechet est doctorant en 3ème année au sein de l’équipe Robioss de l’institut Pprime. Ses travaux portent sur la caractérisation des activations musculaires anticipées lors de transitions motrices.
Les données de réception sur les mains ont été obtenues durant le stage de Master 1 Ingénierie de la Réadaptation, du Handicap et de la Performance Motrice (Université de Poitiers) de Adrien Péneaud, réalisé au sein de l’institut Pprime.
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