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BIOMECANIQUE

La marche

A. Introduction :

Les premières représentations graphiques de la marche, mouvement global très complexe, reviennent à MAREY au début du siècle. Depuis cette époque, le nombre des études ne fait que croître. Les 30 dernières années notamment sont riches en découvertes.

Les DUCROQUET ont eu le mérite d’étendre l’étude de la marche aux trois plans de l’espace, et de décrire avec une relativement bonne précision les événements articulaires du cycle de marche. Ils ont également clivés le cycle de marche en 4 temps fonctionnellement logiques. En revanche, leurs commentaires sur les actions musculaires au cours du cycle de marche sont faux pour l’essentiel.

Enfin plus près de nous encore, l’université de Berkeley a donné une description du cycle de marche en 6 séquences successives, d’après des enregistrements électro-goniométriques et électro-myographiques réalisés sur des sujets marchant à allure normale. Ces résultats se sont imposés par leur stabilité.

B. Définition du pas :

1. Au sens cinésiologique :
C’est l’espace et le temps qui séparent deux positions identiques successives du même membre inférieur observé en profil. On parle aussi du cycle de marche, car la marche est une activité typiquement cyclique.

2. Au sens commun du terme :
c’est la distance qui sépare les deux pieds au sol de talon à talon.
On parle aussi d’enjambée. L’enjambée vaut en moyenne 75 cm chez l’homme et 50 chez la femme.
La cadence de marche est donnée par le nombre d’enjambées à la minute.

Pour une marche en terrain plat, à allure confortable elle peut osciller entre 100 et 130 enjambées à la minute chez l’adulte jeune. Considérant un écart de 60 cm de talon à talon, cela donne une vitesse optimale de 4,5 à 5,85 Km/h. Avec une cadence de 120 enjambées par min, on a donc 60 cycles par minute, d’où l’on déduit facilement la durée moyenne du cycle qui est égale à environ une seconde.
La course se différencie de la marche, par le fait qu’à aucun moment le coureur n’est en double appui, il procède par successions d’appuis simples.

3. L’analyse de la marche :
Pour faciliter l’abord du découpage du cycle de marche, nous commencerons par l’analyse de DUCROQUET en quatre temps observables en profil par rapport au marcheur :
Double appui postérieur (correspond à ce que DUCROQUET appelait l’élan de propulsion)
Oscillation
Double appui antérieur de la réception
Appui unilatéral ou monopodal

a) L’élan :
C’est la suite dite propulsive par DUCROQUET, le membre inférieur étudié est postérieur, en réalité il n’y a pas de propulsion du marcheur, au sens où l’entendait DUCROQUET, c’est-à-dire qu’on n’assiste pas à une flexion plantaire de la tibio-tarsienne comme dans la course.

b) L’oscillation :
Le membre inférieur étudié a quitté tout contact avec le sol, pour passer d’en arrière à en avant de la ligne gravitère, se préparant ainsi à la nouvelle réception.

c) La réception :
Comme le mot le laisse entendre, le talon du membre inférieur étudié entre en contact avec le sol et absorbe les pressions des segments supérieurs. On est bien sûr dans ce temps en appui bipodal antérieur.

d) L’appui unilatéral :
La totalité du poids du corps est en appui sur le membre inférieur porteur.
L’initiation de la marche, c’est-à-dire son démarrage, consiste à créer un déséquilibre antéro-latéral de l’organisme par libération de l’appui plantaire d’un côté, auquel fait suite la première réception.

C. Les mouvements de G :

Tous les systèmes biophysiques, sont agencés de sorte à fonctionner par dépenses énergétiques minimales. Les rendements des systèmes biophysiques, sont en règle générale très bons. La marche n’échappe pas à ce principe.

Physiquement, le problème à résoudre consiste à déplacer le G de la masse corporelle à une vitesse confortable dans le sens de la progression horizontale vers l’avant, en dépensant le moins d’énergie possible.
La solution idéale, mais utopique, consisterait à produire un mouvement de G strictement linéaire et parallèle au plan du sol. La roue est la machine simple permettant ce type de mouvement unidirectionnel. La charge est en effet portée soit en totalité (monocycle) soit partiellement (brouette) par l’axe de rotation de celle-ci.

On comprend que pour tendre vers cet idéal, il faut que les systèmes aux services de la marche déplacent G en lui imprimant des mouvements à débattements minimum, tant dans le sens latéral que dans le sens vertical. On admet plus souvent que G se situe à 55 % de la hauteur totale de l’individu debout, ce qui le place légèrement en avant de la 2ème vertèbre sacrée.

On verra que le système musculaire freine beaucoup plus qu’il n’accélère la masse corporelle tout en s’arrangeant à récupérer de l’énergie cinétique.
L’étude des mouvements de G au cours de la marche a montré l’existence d’un double déplacement sinusoïdal. Chacun des déplacements sinusoïdaux s’objective dans le plan sagittal pour l’un et dans le plan horizontal pour l’autre.

1. Plan vertico-sagittal :
L’oscillation est révélée par les mouvements verticaux de la tête qui occupe alternativement une position haute, puis une position basse.
Appui unilatéral (position haute)
Appui bipodal (position basse).
L’amplitude de la sinusoïde est sensiblement de 50 mm. Sa longueur d’onde ou son élongation est variable avec l’importance de la distance entre les deux pieds au sol.

2. Plan horizontal :
Ce qu’on voit dans le plan horizontal est la conséquence du débattement latéral de G contemporain de l’appui unilatéral et se faisant vers le membre en appui. Il témoigne de la nécessité de rapporter la ligne gravitaire à la verticale de l’appui plantaire.
L’amplitude de cette sinusoïde est d’environ 75 mm, son élongation, également variable en fonction de l’écart des deux pieds au sol.
La combinaison de ces deux déplacements de G donne la forme du mouvement en 3D qu’on pourrait comparer à la trajectoire complexe que suivrait une bille roulant d’un bord sur l’autre dans une gouttière inclinée.

 

II. Division du cycle de marche en 6 temps suivant l’école de Berkeley :

La durée de chacun de ces temps est exprimée en pourcentage de la durée totale du cycle. Le départ 0 % correspond à la position de réception du talon au sol et l’arrivée 100 % prend effet au prochain contact.

A. Les cycles de marche :

1. De 0 à 15 % :
A 0 % le talon est au sol et cela correspond à la position pied à plat, il faut 150 ms pour porter le pied à plat.

2. De 15 à 40 % :
De pied à plat à mise en charge.

3. De 40 à 50 % :
Ce troisième temps va être marqué principalement par le décollement du talon.

4. De 50 à 60 % :
On assiste au déroulement du pied qui consiste au décollement des orteils.
A 60% on a fini la phase de portage

5. De 60 à 75 % :
Début de l’oscillation.
A 75 % le membre inférieur passe à la verticale.
6. De 75 100 % :
Ça va du passage du membre inférieur à la verticale à l’allongement du membre inférieur.

Au total on a 60 % d’appui dans le cycle de marche et 40 % en extension.

B. Mouvements des membres inférieurs dans la marche :

1. Plan sagittal :
a) Cheville :
(1) De 0 à 15 % :
A l’attaque du talon au sol, la tibio-tarsienne est presque à angle droit.
Puis jusque vers 10 % se fléchit en direction plantaire pour atteindre au maximum une quinzaine de degrés,
Ensuite elle se fléchira en sens inverse et à 15 % la flexion plantaire ne vaudra plus de 5° environ.

(2) De 15 à 40 % :
On va assister à une dorsiflexion progressive allant jusque vers 10° en fin d’étape.

(3) De 40 à 50 % :
La dorsiflexion maximum vaut à-peu-près 15° et ce vers la moitié de cette étape.
Au cours de la seconde moitié, la dorsiflexion va diminuer, pour n’être plus à la fin qu’égale qu’à environ 5°.

(4) De 50 à 60 % :
La dorsiflexion continue de diminuer, pour s’annuler radicalement et on entame une flexion plantaire qui progressera jusque vers 15° à 60 %.

(5) De 60 à 70 % :
La flexion plantaire qui s’est poursuivi atteint une valeur maximum de l’ordre de 20° vers 65 %, puis immédiatement l’amplitude va décroître régulièrement.

 

(6) A 75 % :
La flexion plantaire est pratiquement nulle.

(7) De 75 à 100 % :
La cheville est en très légère dorsiflexion à-peu-près stable.

Au cours du pas, le centre mécanique de la cheville se déplace suivant des mouvements circulaires par rapport au sol.
Après l’attaque du talon, il va s’abaisser régulièrement suivant un mouvement circulaire jusqu’à la position pied à plat. Le rayon du cercle de ce mouvement est la hauteur du tarse postérieur qui sépare la tibio-tarsienne du sol. Puis tant que le pied reste à plat, le squelette jambier se fléchit sur lui, ce qui implique la fixité du centre mécanique tibio-tarsien.

Plus tard, le talon décolle du sol et la tibio-tarsienne entreprend un nouveau mouvement circulaire autour des têtes des métatarsiens et principalement celle du premier métatarsien. Le rayon du mouvement est donné par la longueur du tarse antérieur et du métatarse.

b) Le genou :
(1) A 0 % :
Le genou est presque tendu (5° de flexion)

(2) De 0 à 15 % :
Sa flexion croît régulièrement jusqu’à 15°.

(3) De 15 à 40 % :
La flexion décroît lentement pour atteindre environ 5° au moment du passage à la verticale en appui.

(4) De 40 à 50 % :
Le genou se fléchit de nouveau, jusque vers 20° à la fin de cette étape.

(5) De 50 à 60 % :
La flexion se poursuit et vaut environ 40° en fin d’étape.

(6) De 60 à 75 % :
Elle continue de croître pour avoisiner 60° vers 70 %, c’est-à-dire au moment où le membre inférieur oscillant passe à la verticale.

(7) A 75 % :
La flexion a déjà décrue.

(8) De 75 à 100 % :
On assiste à la décroissance régulière de la flexion jusqu’à la position presque tendu avant l’entrée en contact du talon avec le sol

Complémentarité du jeu de la cheville et du genou :
A l’attaque du talon, le genou se plie, cependant que le centre mécanique de la cheville s’abaisse.
Lors de la poussée, le centre mécanique de la tibio-tarsienne s’élève et le genou se plie. Ce jeu articulaire simultané autorise l’amortissage et l’utilisation de l’énergie cinétique, ainsi que les déplacements verticaux de G en souplesse. 
Ce dernier conduit également à une économie d’ascension de G tout en assurant sa progression vers l’avant.

c) La hanche :
(1) A 0 à 40 % :
Elle est fléchi à 40° environ. Ensuite elle se défléchit régulièrement pour atteindre une position proche de 0° à 40 %.

(2) De 40 à 60 % :
Elle va s’étendre progressivement.

(3) De 60 à 100 % :
Elle se fléchira régulièrement pour atteindre 40° à 100 %.

2. Plan frontal :
a) La cheville :
Si on la limite à la tibio-tarsienne, cette articulation ne présente pas de mouvement dans le plan frontal. Si on étend la cheville au couplage de la tibio-tarsienne et de la sous-astragalienne.
b) Le genou :
Rappelons tout d’abord qu’en position de fonction, le genou présente un valgus physiologique résultant de l’inclinaison diaphysaire fémorale, en bas et en dedans.
De 0 à 15 % le genou se fléchissant régulièrement, le fémur transmet en avant et en dedans l’énergie cinétique au segment jambier qui est alors à-peu-près vertical. Il s’en suit une contrainte en valgus, absorbée par l’appareil capsulo-ligamentaire et musculaire interne du genou.

c) La hanche :
Les mouvements de la hanche dans le plan frontal sont liés aux débattements latéraux de G. Rappelons que pour limiter ceux-ci, par rationalisme énergétique, il faut ramener G à la verticale du pied porteur dans l’appui monopodal.
Pour ce faire, le bassin subit deux sortes de déplacements dans le plan frontal, il s’incline du côté oscillant d’environs 5°, il se déplace latéralement vers l’aplomb du pied porteur.

Ces deux mouvements se consomment en réalité dans les articulations coxo-fémorales, et sous-astragalienne, ainsi qu’au niveau du panicule adipeux plantaire sur lequel glisse le calcanéum.
Il en résulte une adduction coxo-fémorale portant G à la verticale de l’appui monopodal.

Ce débattement latéral du bassin implique aussi une participation lombaire dans le plan frontal.
On ne manquera pas d’observer que le genu-valgum physiologique représente déjà une prédisposition au rapprochement de G de la verticale passant par le pied porteur.

3. Plan horizontal :
a) Le pied :
DUCROQUET parlait de virage sous-astragalien, et concernant les rotations horizontales du pied au cours de la marche, il existe de nombreuses divergences parmi les auteurs quand à leurs sens (Viel 1985).

b) Le genou :
Il se comporte comme il est dit classiquement, en associant la rotation interne automatique à la flexion et la dérotation interne à l’extension.
c) Le bassin :
Il exécute des rotations dans le plan horizontal autour d’un axe verticale passant par le centre mécanique des têtes fémorales.
Lorsqu’on l’observe en rotation maximum, c’est-à-dire à 50 % du cycle de marche, la hanche d’appui antérieur est en rotation externe de 4° et celle d’appui postérieur en rotation interne de 4° également.

Au total le bassin par rapport au fémur passe d’une rotation externe à une rotation interne suivant un amplitude de 8° au cours de l’appui.
DUCROQUET avait qualifié à juste titre les rotations horizontales du bassin de pas pelvien. En effet elles donnent une longueur confortable à l’enjambée en limitant l’abaissement de G.

Les membres supérieurs produisent des oscillations inverses de celles des membres inférieurs au cours de la marche, qui font tourner en sens inverse les ceintures.
Lorsque l’hémi-bassin droit est en arrière, l’épaule droite est en avant. Ces mouvements impliquent une liberté rotatoire symétrique du rachis affectant des niveaux précis.
Ainsi à 50 % du pas on observe 5° de rotation au niveau de D1, et 8° du côté opposé au niveau de L5.

III. L’analyse musculaire :

A. De 0 à 15 % :

A l’attaque du talon le bassin est en position horizontale par rapport au fémur, le genou presque tendu et la tibio-tarsienne à-peu-près neutre. Il résulte de ce triple placement articulaire une longueur maximum du membre inférieur, les principales actions musculaires sont jouées par la loge antérieure de la jambe, les vastes, le TFL.
1. Action musculaire à la cheville :
a) La loge antérieure :
Lors du contact talon/sol, l’extenseur propre, l’extenseur commun, et le jambier antérieur doivent freiner la descente de la pointe du pied vers le sol pour éviter une frappe brutale et absorber le choc en relation avec la réception du poids du corps appliquée au sol.
Il s’agit d’un travail très intense, réalisé surtout par le jambier antérieur, il est sollicité deux fois au cours du cycle de marche, à l’appui et à l’oscillation.
L’activité la plus intense dure 10 % du cycle, et la plus modérée 40 % ce qui laisse au jambier antérieur 50 % du cycle pour restaurer son énergie.

b) La loge interne :
Le jambier postérieur intervient rapidement pour tenir latéralement le tarse postérieur en équilibre.

c) La loge postérieure :
Vers 15 % le squelette jambier commence à avancer une flexion sur le pied. Ce mouvement est freiné par l’entrée en jeu du soléaire et du fléchisseur commun des orteils.

2. Action au genou :
a) Loge antérieure de la cuisse :
L’attaque du talon au sol implique un léger flexum du genou afin d’absorber l’onde de choc consécutive au contact. Mais ce flexum peut être lui-même amorti, rôle dans lequel le crural et les vastes sont déterminant. Le droit antérieur intervient moindrement et surtout moins longtemps.

b) La loge postérieure de la cuisse :
A cette phase du cycle les ischio-jambiers viennent de terminer le freinage exercé sur la jambe accélérée vers l’avant. Juste avant l’appui, l’activité résiduelle du long biceps et du demi-tendineux stabilise le genou en arrière. Le droit interne est le cinergique de ces muscles au cours de cette action.

c) La patte d’oie :
La contrainte du genou en valgus lors de la réception, tend à déchausser les condyles sur le plateau tibial. Les couturier, droit interne et demi-tendineux en se contractant puissamment s’opposent au déséquilibre, intervention d’autant plus indispensable si on envisage le saut.
L’importance du vaste interne du quadriceps dans cette situation a été signalée par PERRY.
On remarquera qu’il existe en même temps une contrainte en valgus sur le tarse postérieur contrebalancée par l’action du jambier postérieur.
3. Actions au bassin :
Dès le début de ce temps la stabilisation latérale du bassin est assurée par le moyen fessier. La hanche étant en rotation externe à l’attaque du talon, le petit fessier se prépare à ramener le bassin vers la rotation interne en le faisant pivoter sur la tête du fémur porteur. Cette action s’achève à la position neutre du bassin quand le membre inférieur passe à la verticale, soit environ 35 % du cycle.
Le tenseur du facia lata, complète l’action stabilisatrice du moyen fessier sur le bassin en même temps qu’il harmonise sa tension avec celle de la patte d’oie au niveau du genou pour contrôler le valgum.

B. De 15 à 40 % :

Ce temps se caractérise par une fixité du pied sur lequel pivote le segment jambier en flexion ainsi que l’ensemble du corps. De plus, vers 30 % on va assister au début du renversement de direction du bassin latéralement. Le genou se fléchi un peu, pour remédier à une ascension trop importante de G. L’accélération de la marche augmente cette flexion et inversement son ralentissement la diminue. La marche lente se fait à genou tendu.

1. Actions sur la tibio-tarsienne :
a) Loge postérieure :
Dès le début de cette étape, le soléaire pour stabiliser le genou vient freiner la flexion de la jambe sur le pied. Cette action se poursuit jusque vers 50 % et commence vers 5 %. Les jumeaux se manifestent vers 20 %. Ajoutons que dans son action de stabilisateur postérieur de l’extension du genou, le triceps sural est assisté par le fléchisseur commun des orteils et le fléchisseur propre du gros orteil.

b) Loge externe de la jambe :
Vers 30 % le renversement de direction du bassin déséquilibre le segment jambier du marcheur, qui pour le compenser fait intervenir ses péroniers latéraux, le court péronier réagissant un peu plus tard que le long.

c) Loge interne de la jambe :
Le jambier postérieur par sa tension contrôle toujours au cour de cette étape la stabilité en dedans du tarse postérieur.

d) La loge antérieure est silencieuse :

2. Actions sur le genou :
Les travaux de Rainaut, et Lotteau, ont démontrés l’absence d’action du quadriceps au moment de l’appui, c’est-à-dire au moment où le poids du corps est porté sur un genou légèrement fléchi. Ceci s’observe de 20 à 35 % du cycle.
Pour le reste de ce temps, la loge antérieure de la cuisse est brièvement activée. Les chefs consernés étant le vaste externe et le crural.

3. Actions à la hanche :
Poursuite de l’activité du deltoïde fessier dans sa physiologie de stabilisation latérale du bassin, qui continue d’être attiré en rotation interne par le petit fessier.

C. De 40 à 50 % :

Cette étape est surtout caractérisée par une activité importante de la loge postérieure de la jambe qu’on ne verra cependant pas réaliser comme le disait Ducroquet une propulsion. En effet la cheville va rester neutre ou tout au plus exécuter quelques degrés de dorsiflexion, Cependant, son centre mécanique ascensionnant régulièrement, il va faloir que le genou se plit légèrement afin que G ne soit pas trop ascensionné.
Autre particularité de cette étape : l’iliaque et les adducteurs entrent en action.

1. Action sur la cheville :
Les besoins étant surtout posturaux, on assiste à une activité intense du soléaire. Il semble d’après Campbell que la partie externe de ce chef soit dans cette action beaucoup plus puissante que la partie interne.
Quand aux jumeaux, dans les circonstances de la marche normale à allure moyenne, leur silence est de règle. Ils ne sont appelés à intervenir que dans le cas d’une accélération imposée par un changement subit d’allure.

2. Actions sur le genou :
Pas d’activité électrique dans le quadriceps ni dans la loge postérieure de la cuisse. Ceci met l’accent sur toute l’importance du travail postural effectué par la loge postérieure de la jambe, stabilisant le genou en arrière en freinant la flexion de la jambe sur le pied.
3. Actions sur la hanche :
Les muscles de la fosse ilaque externe finissent vers 45 % leur activité stabilisatrice du bassin. Cependant les adducteurs vont entrer en action ainsi que l’iliaque, le psoas ne semblant pas participer à cette dynamique. En effet n’oublions pas que la marche implique des dépalcements latéraux de G alternés régulièrement d’un talon porteur sur l’autre. Nous somme ici au stade où le membre inférieur termine son portage et se prépare à transférer le poids du corps sur l’autre côté. En conséquences, le bassin se trouve accéléré vers le côté opposé. Cette accélération est modérée par l’entrée en action des adducteurs, petits et grands qui prennent leurs points fixes sur le fémur d’appui
L’iliaque module l’extension de la hanche.

D. De 50 à 60 % :

Le centre mécanique de la tibio-tarsienne occupe la position la plus haute, et l’astragale très incliné en avant déverse le poids du corps en avant. On va donc, consécutivement à ce mécanisme assister au décolement des orteils, mais sans propulsion comme l’entendait Ducroquet. En effet, l’énergie cinétique du pas précédent est ici exprimé en partie dans la bascule du poids du corps en avant sur l’astragale.

1. Actions sur la cheville :
a) Loge postérieure de la jambe :
Action non modifiée par rapport à l’étape précédente.

b) Loge externe :
La progression du corps vers l’avant se faisant suivant une diagonale, la loge externe est sollicitée à ce stade. Lorsque le pied quitte le sol, il est en rotation externe. Sa pression au sol est donc angulaire, et non franchement antéro-postérieure. De plus, le triceps sural a une composante varisante bien connue sur le pied. Toutes ces raisons impliquent le jeu de la loge externe de la jambe à cet instant. Les péroniers latéraux et surtout le long sont prépondérant. son action prolongée permettra de quitter le sol par la tête du 1er métatarsien. A cette occasion, la métatarso-phélangienne du gros orteil doit pouvoir se fléchir dorsalement à près de 90°.

2. Actions sur le genou :
La flexion du genou étant augmentée par la déversion du segment jambier en avant sur l’astragale, le crural et le droit antérieur vont obtenir cette tendance.

3. Action sur la hanche :
La hanche est en extension, le bassin en rotation interne par rapport au fémur. Ici les grands et moyens adducteurs aidés du droit interne, vont entammer la flexion et une rotation externe du fémur.

E. Action de 60 à 75 % :

Au cour de ce temps le membre inférieur doit atteindre sa longueur minimum pour permettre le passage à la verticale. Les actions musculaires iront dans le sens du triple raccourcissement de celui-ci.

1. Action sur la cheville :
Jambier antérieur, extenseur commun, extenseur propre vont travailler toute la durée de ce temps pour relever la pointe du pied, il s’agit d’un travail beaucoup moins intense que celui occasionné par le freinage du poids du corps dans la réception au sol.

2. Action sur le genou :
Court biceps, couturier, doit interne, fléchissent le genou. Droit antérieur et crural, équilibrent par freinage l’action des fléchisseurs sur le genou.
Cette action antégoniste cinergique, est nécessaire car l’accélération du segment crural vers l’avant entraîne une accélération du segment jambier vers l’arrière du fait de l’inertie. L’activité du droit antérieur et du crural limite cette tendance.

3. Importance fonctionnelle des actions musculaires à la hanche et au genou (Lieb et Perry) :
A la hanche comme au genou, les besoins principaux sont flexion et extension mais en sens opposé. En l’absence de muscles biarticulaires on devrait prévoir 4 systèmes musculaires :
Un fléchisseur du genou,
Un fléchisseur de la hanche,
Un extenseur du genou,
Un extenseur de la hanche.
Dans la réalité deux suffisent : les muscles biarticulaires cruraux permettent ainsi :
Une économie d’énergie en substituant deux systèmes mécaniques à quatre théoriquement nécessaires. Une contraction musculaire réalise deux actions.

En agissant simultanément sur deux articulations du membre inférieur, ils permettent une meilleur stabilité du membre inférieur. Ce type d’action est nette pour le couturier, par exemple, qui fléchira sans grand effort simultanément la hanche et le genou réglant l’adaptation posturale réciproque des deux articulations. Ou encore pour le droit antérieur, qui en même temps qu’il fléchi la hanche, harmonise sa tension avec celle des ischio-jambiers, évitant ainsi l’accélération brutale du segment jambier vers l’arrière. Ceci résume l’effet sangle dont parle Lombard.
Enfin le grand adducteur, par cinergie antégoniste guide le segment fémoral dans le plan sagittal et commence à lui imprimer progressivement une rotation externe.

F. Actions musculaires de 75 à 100 % :

1. La cheville :
Extenseur commun, extenseur propre et jambier antérieur, maintiennent la posture de la tibio-tarsienne et se préparent à la réception du talon avec le sol.

2. Le genou :
La courte portion du biceps fémoral n’a pas cessé son action depuis la phase précédente. Elle se trouve renforcée maintenant par l’entrée en action de la longue portion vers 80 % du demi-membraneux vers 85 %, du demi-tendineux vers 90 %. Ces trois muscles devant freiner l’accélération du segment jambier vers l’avant. Leur action la plus intense se situe avant l’attaque du talon au sol. Puis l’E.M.G. enregistre un second pique lorsque le talon entre en contact avec le sol. Les ischio-jambiers stabilisent ici le genou en tirant sur le segment jambier vers l’arrière dans le sens de l’extension du genou car le talon est encré au sol.

Basmajian est Connail ont démontré une spécialisation dans l’action du biceps. En effet s’il est vrai que dans une flexion gratuite du genou tous les ischio-jambiers sont sommés, en revanche dans la marche, le court biceps assure presque à lui seul le passage du genou à la verticale alors que la longue portion et les autres ischio-jambiers interviennent à la fin de l’oscilation comme freinateurs et stabilisateurs du genou.

a) Cas spécial du poplité :
A 100 % ou 0 % il serait dévérouilleur du genou en prenant son point fixe tibial et point mobile fémoral. Il ferait tourner le fémur vers le dehors ce qui équivaut à une rotation interne effective du genou.
Le droit interne.
Enfin le droit interne après être resté silencieux entre 70 et 75 % se prépare à assurer la stabilisation interne active du genou en tant que muscle de la patte d’oie.

3. La hanche :
L’iliaque continue de fléchir la hanche jusqu’à 80 %. Puis les ischio-jambiers, en même temps qu’il règlent la posture du genou vont freiner l’apparition d’une flexion de hanche trop importante.
Le moyen adducteur entre 80 et 90 % procède à l’ajustage de la position rotatoire du fémur.

4. Conclusion :
Les actions musculaires des membres inférieurs dans la marche en terrain plat à allure normale sont avant tout freinatrices.

IV. Evolution de l’appui suivant les trois composantes x, y, z (latérale, sagittale, verticale) entre 0 et 60 %

Pour enregistrer ces trois composantes on dispose d’un plateau de force équipé de capteurs (jauge d’extenso-métrie ou quartz piezzo-électrique), qui subissent les déformations mécaniques imposées par le marcheur. Ces déformations sont à l’origine de variation de potentiels électriques, qui sont amplifiés, puis numérisés, et analysés.

A. Courbe x : Composante latérale de la contrainte :

On choisi de décrire le pas du côté droit.
La courbe montre successivement une petite déflexion vers la gauche entre 0 et 5 % qui implique un dérapage du talon vers la gauche.
Elle est aussitôt suivi d’une première poussée importante vers la droite atteignant un maximum vers 15 % qui traduit la poussée vers la droite exercée pendant la réception.
Puis on a une dépression vers 25 % qui correspond à la mise en charge du côté droit.
Enfin vers 45 % on a un dernier pique qui montre bien qu’il faut pousser à nouveau vers la droite pour aller chercher avec le pied gauche le futur appui (action/réaction de Newton).

B. Courbe y : Composante sagittale de la contrainte :

Une première déflexion vers l’arrière indique un dérapage du talon vers l’arrière entre 0 et 5 % environ qui se produit parce que le pied n’est pas encore posé à plat sur le sol, et aussi parce que le centre de rotation de la tibio-tarsienne est situé en avant du point de contact talon/sol.
Entre 5 et 15 % une croissance brutale de la poussée vers l’avant qui est contemporaine de la réception.
Puis de 15 à environ 40 % on met en charge, donc la poussée vers l’avant va s’annuler.
Au-delà de 40 % on voit que l’on va pousser de plus en plus vers l’arrière parce qu’avec le pied gauche il faut aller chercher le futur appui.
Les maximum de ces deux courbes (x et y) sont synchrones).

C. La courbe z : Composante verticale de la contrainte exercée au sol par le marcheur :

Les valeurs d’ordonnées sont les plus importantes pour les trois courbes.
La courbe est marquée par deux piques excédant la valeur de P d’environ 10 à 15 %, qui correspond pour le premier à la poussée verticale vers le bas contemporaine de la réception, pour le second à la poussée verticale exercée vers le bas quand on va chercher le futur appui.
Entre ces deux maximum, une dépression vers 30 % du cycle (2/3 de P) qui monte au passage à la verticale, la poussée vers le bas est moins importante en raison de la flexion du genou et de la déviation simultanée de l’appui vers la droite (C.F. courbe x).
Une fois encore nous observons que les principaux événements de cette courbe sont synchronisés avec ceux des courbes précédentes.

 

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