Activité musculaire pendant la marche

Rédactrice originale – Wanda van Niekerk d’après le cours de Alexandra Kopelovich
Principales collaboratrices – Wanda van Niekerk , Jess Bell etLucinda hampton

Cinétique de la marche et moment articulaire (edit | edit source)

La cinétique de la marche étudie les forces et les moments dans le cycle de la marche. Cela comprend l’étude des forces de réaction du sol (FRS), du couple articulaire, de la distribution de la pression plantaire et de l’activité musculaire. ⁽¹⁾ Le corps doit être en équilibre pendant la marche, par conséquent, les forces de réaction du sol externes (moment externe) doivent être neutralisées par les forces musculaires internes (moment interne). ⁽²⁾ Différents muscles effectuent différentes actions à chaque phase pour créer un moment interne contrant le moment externe sur l’articulation. Les vecteurs de force de réaction du sol créent la direction du moment et le muscle agira dans la direction opposée. Si la force de réaction du sol est antérieure à l’axe articulaire, le segment proximal de l’articulation se déplacera vers l’avant; si la force de réaction du sol est postérieure à l’axe articulaire, le segment proximal de l’articulation se déplacera vers l’arrière. Les muscles peuvent se contracter de manière concentrique ou excentrique pour contrer le moment externe. Lors d’une contraction musculaire concentrique, le muscle se raccourcit et il y a un mouvement au niveau de l’articulation, tandis que lors d’une contraction excentrique, le muscle s’allonge tout en produisant une force.

Pour en savoir plus :

Découpage de la cinématique et de la cinétique au cours du cycle de la marche (edit | edit source)

Phase d’appui (edit | edit source)

Contact initial (ou « attaque du talon »; aussi appelée « Heel Strike », en anglais)

Le moment où le pied touche le sol et commence la première phase du double appui. Sa fonction est d’initier le contact avec la surface du sol et d’amorcer la mise en charge.⁽³⁾

Plan sagittal :

Cinématique et cinétique lors du contact initial ⁽⁴⁾
Articulation	Cinématique	Cinétique
		Forces extérieures	Forces internes/actions musculaires
Cheville	La cheville passe de 0° (neutre) au contact initial à 5° de flexion plantaire à la phase d’appui avec le pied à plat.	FRS postérieures à l’axe de rotation de l’articulation de la cheville Moment externe de flexion plantaire créé	Moment interne de flexion dorsale Contraction excentrique des fléchisseurs dorsaux (jambier antérieur, muscle long extenseur des orteils, muscle long extenseur de l’hallux)
Genou	Le genou passe de 0° d’extension au contact initial à 15° de flexion à la phase d’appui avec le pied à plat.	FRS antérieures à l’axe de rotation de l’articulation du genou Moment externe d’extension créé	Moment interne de flexion Contraction concentrique des fléchisseurs du genou (ischio-jambiers) Contraction excentrique des extenseurs du genou (quadriceps) La modification de l’angle du genou (0°-15°) entraîne le déplacement des FRS de l’avant vers l’arrière, ce qui se traduit par un moment externe de flexion et les extenseurs du genou travaillent de manière excentrique pour contrôler le genou.
Hanche	La hanche passe d’une flexion de 20° au contact initial à une flexion de 15° à la phase d’appui avec le pied à plat.	FRS antérieures à l’axe de rotation de l’articulation de la hanche Moment externe de flexion créé	Moment interne d’exension Contraction concentrique des extenseurs de la hanche (grand glutéal)

Plan frontal :

Activité musculaire et mouvement dans le plan frontal, du contact initial à la phase d’appui avec le pied à plat ⁽⁵⁾
Articulation	Mouvement	Activité musculaire
Bassin	Bascule antérieur du bassin du côté droit au moment du contact initial Le côté gauche du bassin commence à se déplacer vers l’avant *Le membre de référence est le membre inférieur droit
Hanche	Rotation médiale du fémur par rapport au bassin
Genou	« Valgus-thrust » (poussée en valgus) Rotation médiale du tibia	Gracile, vaste médial, semi-tendineux, chef long du biceps fémoral pour contrôler la rotation médiale du tibia
Cheville	« Valgus-thrust » (poussée en valgus) et augmentation de la pronation Pronation de l’articulation sous-talienne – maximale à la fin de la phase d’appui avec le pied à plat Pronation de l’articulation médiotarsienne (articulation de Chopart)	Contraction excentrique du tibial postérieur pour contrôler la poussée en valgus du pied

Phase d’appui avec le pied à plat (aussi appelée « Loading Response », en anglais)

Débute avec le contact initial et se poursuit jusqu’à ce que le pied controlatéral quitte le sol. Le pied continue de prendre la mise en charge et d’absorber les chocs en déroulant en pronation.⁽³⁾

Plan sagittal :

Cinématique et cinétique à la phase d’appui avec le pied à plat ⁽⁴⁾
Articulation	Cinématique	Cinétique
		Forces externes	Forces internes/actions musculaires
Cheville	La cheville passe de 5° de flexion plantaire à la phase d’appui avec le pied à plat à 5° de flexion dorsale au milieu de l’appui.	FRS postérieures à l’axe de rotation de l’articulation de la cheville Moment externe de flexion plantaire créé	Moment interne de flexion dorsale Contraction concentrique des fléchisseurs dorsaux Contraction excentrique des fléchisseurs plantaires (gastrocnémiens, soléaires) La modification de l’angle à la cheville, passant de 5° de flexion plantaire à 5° de flexion dorsale, entraîne un déplacement des FRS de l’arrière vers l’avant; la musculature postérieure (fléchisseurs plantaires) est donc utilisée de manière excentrique pour contrôler la flexion dorsale.
Genou	Le genou passe d’une flexion de 15° à la phase d’appui avec le pied à plat à une flexion de 5° au milieu de l’appui	FRS postérieures à l’axe de rotation de l’articulation du genou Moment externe de flexion créé	Moment interne d’extension Contraction concentrique des extenseurs du genou
Hanche	La hanche passe d’une flexion de 15° à la phase d’appui avec le pied à plat à la position neutre (0°) au milieu de l’appui	FRS antérieures à l’axe de rotation de l’articulation de la hanche Moment externe de flexion créé	Moment interne d’extension Contraction concentrique des extenseurs de la hanche

Plan frontal :

Activité musculaire et mouvement dans le plan frontal, de la phase d’appui avec le pied à plat jusqu’au milieu de l’appui ⁽⁵⁾
Articulation	Mouvement	Activité musculaire
Bassin	Le côté droit fait une bascule postérieure pour se retrouver en position neutre au milieu de l’appui Abaissement du bassin (« lateral tilt ») du côté du membre en oscillation *Le membre de référence est le membre inférieur droit	Abducteurs de la hanche actifs pour prévenir un abaissement excessif du bassin (moyen glutéal et tenseur du fascia lata).
Hanche	La rotation médiale du fémur par rapport au bassin se poursuit jusqu’à la position neutre au milieu de l’appui Le moment d’adduction se poursuit tout au long de la phase d’appui simple	Activité minimale ou aucune activité
Genou	Diminution du « valgus-thrust » (poussée en valgus) et début de la rotation latérale du tibia	Activité minimale ou aucune activité
Cheville	Le pied transitionne de la pronation vers la supination à la fin de la phase d’appui avec le pied à plat Pied en position neutre au milieu de l’appui	Le tibial postérieur aide à effectuer la supination

Milieu de l’appui (aussi appelée « midstance », en anglais)

Commence lorsque le pied controlatéral quitte le sol et continue jusqu’à ce que le talon ipsilatéral se soulève du sol. Le poids du corps est supporté par une seule jambe et commence à passer de l’absorption de la force au moment de l’impact à la propulsion de la force vers l’avant.⁽³⁾

Plan sagittal :

Cinématique et cinétique au milieu de l’appui ⁽⁴⁾
Articulation	Cinématique	Cinétique
		Forces extérieures	Forces internes/actions musculaires
Cheville	La cheville passe d’une flexion dorsale de 5° au milieu de l’appui à une position neutre (0°) au soulèvement du talon.	FRS antérieures à l’axe de rotation de la cheville Moment externe de flexion dorsale	Moment interne de flexion plantaire Contraction concentrique des fléchisseurs plantaires
Genou	Le genou passe d’une flexion de 5° au milieu de l’appui à 0° en extension au soulèvement du talon	FRS antérieures à l’axe de rotation de l’articulation du genou Moment externe en extension	Moment interne en flexion Contraction excentrique des fléchisseurs du genou
Hanche	La hanche passe d’une position neutre (0°) au milieu de l’appui à une extension de 10° à 20° au moment du soulèvement du talon	FRS postérieures à l’axe de rotation de l’articulation de la hanche Moment externe d’extension	Moment interne de flexion Contraction excentrique des fléchisseurs de la hanche (iliopsoas)

Plan frontal :

Activité musculaire et mouvement dans le plan frontal du milieu de l’appui jusqu’au soulèvement du talon ⁽⁵⁾
Articulation	Mouvement	Activité musculaire
Bassin	Le côté droit se déplace vers l’arrière à partir de la position neutre *Le membre de référence est le membre inférieur droit	Activité minimale ou aucune activité
Hanche	Rotation latérale et adduction du fémur	Activité irrégulière des adducteurs de la hanche
Genou	Rotation latérale du tibia	Pas d’activité
Cheville	Augmentation de la supination de l’articulation sous-talienne	Activité concentrique du fléchisseurs plantaires

Soulèvement du talon (ou « phase d’appui terminale »)

Commence lorsque le talon quitte le sol et se poursuit jusqu’à ce que le pied controlatéral entre en contact avec le sol. En plus de nécessiter une stabilité et d’être en mise en charge sur un seul membre, cette phase sert à propulser le corps vers l’avant. Le poids du corps est réparti sur les têtes métatarsiennes.⁽³⁾

Plan sagittal :

La cinématique et la cinétique au soulèvement du talon ⁽⁴⁾
Articulation	Cinématique	Cinétique
		Forces extérieures	Forces internes/actions musculaires
Cheville	La cheville passe de la position neutre (0°) au soulèvement du talon à 20° de flexion plantaire à la fin de l’appui	FRS antérieures à l’axe de rotation de la cheville Moment externe de flexion dorsale	Moment interne de flexion plantaire Contraction concentrique des fléchisseurs plantaires
Genou	Le genou passe de la position à 0° en extension au soulèvement du talon à 30° de flexion à la fin de l’appui	FRS antérieures à l’axe de rotation du genou Moment externe d’extension	Moment interne de flexion Contraction concentrique des fléchisseurs du genou
Hanche	La hanche passe d’une extension de 10° au moment du soulèvement du talon à une extension de 20° au moment de la fin de l’appui	FRS postérieures à l’axe de rotation de l’articulation de la hanche Moment externe d’extension	Moment interne de flexion Contraction excentrique des fléchisseurs de la hanche

Plan frontal :

Activité musculaire et mouvement dans le plan frontal du soulèvement du talon jusqu’à la fin de la phase d’appui (fin de la pré-oscillation) ⁽⁵⁾
Articulation	Mouvement	Activité musculaire
Bassin	Le côté gauche se déplace vers l’avant jusqu’à ce que le talon gauche entre en contact avec le sol (fin de la phase d’appui à droite) L’abaissement du bassin (« lateral tilting ») du côté de l’oscillation cesse lorsque le membre controlatéral commence sa phase d’appui et que débute la période de double appui *Le membre de référence est le membre inférieur droit	Contrôle excentrique par les adducteurs
Hanche	Abduction lorsque le poids du corps est transféré sur le membre opposé Rotation latérale du fémur
Genou	Rotation latérale du tibia (mouvement irrégulier)
Cheville	Le poids du corps est déplacé vers les orteils Supination de l’articulation sous-talienne	Fléchisseurs plantaires

Fin d’appui (ou pré-oscillation, aussi appelée « toe off » en anglais)

Commence lorsque le pied controlatéral entre en contact avec le sol et se poursuit jusqu’à ce que le pied ipsilatéral quitte le sol. Donne la dernière force de propulsion au moment où les orteils quittent le sol.⁽³⁾

Plan sagittal :

Cinématique et cinétique à la fin de l’appui ⁽⁴⁾
Articulation	Cinématique	Cinétique
		Forces externes	Forces internes/actions musculaires
Cheville	La cheville passe d’une flexion plantaire de 20° en fin d’appui à une flexion plantaire de 10° au début de l’oscillation	FRS antérieures à l’axe de rotation de l’articulation de la cheville Moment externe de flexion dorsale	Moment interne de flexion plantaire Contraction excentrique des fléchisseurs plantaires Contraction concentrique des fléchisseurs dorsaux pour relever le pied vers le haut
Genou	Le genou passe d’une flexion de 30° en fin d’appui à une flexion de 60° au début de l’oscillation	FRS postérieures à l’axe de rotation de l’articulation du genou Moment externe de flexion	Moment interne d’extension Contraction excentrique des extenseurs du genou Contraction concentrique des fléchisseurs du genou
Hanche	La hanche passe d’une extension de 10° à 20° en fin d’appui à une flexion de 20° au début de l’oscillaton	FRS postérieures à l’axe de rotation de l’articulation de la hanche Moment externe d’extension	Moment interne de flexion Contraction concentrique des fléchisseurs de la hanche

Phase d’oscillation (edit | edit source)

Les forces de réaction au sol ne s’appliquent pas à la phase d’oscillation puisqu’il n’y a pas de contact avec le sol. Cependant, les muscles continuent de se contracter de manière concentrique ou excentrique selon les besoins.⁽²⁾

Début de l’oscillation

Commence lorsque le pied quitte le sol jusqu’à ce qu’il soit aligné avec la cheville controlatérale. Cette phase permet d’avancer le membre et de le « raccourcir » pour dégager le pied.⁽³⁾

Plan sagittal :

Actions musculaires au début de l’oscillation ⁽⁶⁾
	Cinématique/mouvement articulaire	Action musculaire
Cheville	La cheville passe de 20° de flexion plantaire en fin d’appui à 10° de flexion plantaire au début de l’oscillation	Contraction concentrique des fléchisseurs dorsaux
Genou	Le genou passe d’une flexion de 30° en fin d’appui à une flexion de 60° au début de l’oscillation	Contraction excentrique des extenseurs du genou et contraction concentrique des fléchisseurs du genou
Hanche	La hanche se déplace en flexion	Contraction concentrique des fléchisseurs de la hanche

Plan frontal :

Activité musculaire et mouvement dans le plan frontal du début de l’oscillation au milieu de l’oscillation ⁽⁵⁾
Articulation	Mouvement	Activité musculaire
Bassin	Abaissement du bassin (« lateral tilt ») vers la droite; le côté droit se déplace vers l’avant *Le membre de référence est le membre inférieur droit	Moyen glutéal gauche
Hanche	De la rotation latérale à la rotation médiale
Genou	De la rotation latérale à la rotation médiale
Cheville	L’articulation sous-talienne (sans mise en charge) revient à une légère supination

Milieu de l’oscillation

Commence à partir de l’alignement de la cheville et du pied et se poursuit jusqu’à ce que le tibia de la jambe d’oscillation soit vertical. Comme le début de l’oscillation, cette phase sert à faire avancer le membre et à le « raccourcir » pour dégager le pied.⁽³⁾

Plan sagittal :

Action musculaire au milieu de l’oscillation ⁽⁶⁾
	Cinématique/mouvement articulaire	Action musculaire
Cheville	La cheville passe de 10° de flexion plantaire au début de l’oscillation à la position neutre (0°) au milieu de l’oscillation	Contraction concentrique des fléchisseurs dorsaux
Genou	Le genou passe d’une flexion de 60° au début de l’oscillation à une flexion de 30° au milieu de l’oscillation	Contraction excentrique des fléchisseurs du genou
Hanche	La hanche passe d’une flexion de 20° au début de l’oscillation à une flexion de 30° au milieu de l’oscillation	Contraction concentrique des fléchisseurs de la hanche

Plan frontal :

Activité musculaire et mouvement dans le plan frontal du milieu du l’oscillation à la fin du l’oscillation (décélération) ⁽⁵⁾
Articulation	Mouvement	Activité musculaire
Bassin	Abaissement du bassin (« lateral tilt ») vers la droite; le côté droit se déplace vers l’avant *Le membre de référence est le membre inférieur droit	Moyen glutéal droit
Hanche	Rotation médiale	Moyen glutéal droit
Genou	Rotation médiale

Fin de l’oscillation/(décélération)

Commence lorsque le tibia de la jambe d’oscillation est vertical et se termine au moment du contact initial. Le mouvement vers l’avant du membre ralentit en préparation de la phase d’appui.⁽³⁾

Action musculaire en fin d’oscillation ⁽⁶⁾
	Cinématique/mouvement articulaire	Action musculaire
Cheville	Maintient une position neutre	Contraction concentrique et isométrique des fléchisseurs dorsaux
Genou	Le genou passe d’une flexion de 30° en milieu d’oscillation à une position à 0° en extension en fin d’oscillation	Contraction excentrique des fléchisseurs du genou, puis contraction concentrique des fléchisseurs du genou
Hanche	La hanche passe d’une flexion de 20°-30° en milieu d’oscillation à une flexion de 30° en fin d’oscillation	Contraction concentrique des fléchisseurs de la hanche

⁽⁷⁾

⁽⁸⁾

Références(edit | edit source)

↑ Liu X, Zhao C, Zheng B, Guo Q, Duan X, Wulamu A, Zhang D. Wearable devices for gait analysis in intelligent healthcare. Frontiers in Computer Science. 2021 May 13;3:661676.
↑ ^2.0 ^2.1 Hazari A, Maiya AG, Nagda TV. Kinematics and Kinetics of Gait. InConceptual Biomechanics and Kinesiology 2021 (pp. 181-196). Springer, Singapore.
↑ ^3.0 ^3.1 ^3.2 ^3.3 ^3.4 ^3.5 ^3.6 ^3.7 Magee DJ, Manske RC. Orthopedic physical assessment-E-Book. Elsevier Health Sciences; 2020 Dec 11.
↑ ^4.0 ^4.1 ^4.2 ^4.3 ^4.4 Webster JB, Darter BJ. Principles of normal and pathologic gait. InAtlas of Orthoses and Assistive Devices 2019 Jan 1 (pp. 49-62). Elsevier.
↑ ^5.0 ^5.1 ^5.2 ^5.3 ^5.4 ^5.5 Levangie, Pamela K., and Cynthia C Norkin. Joint Structure and Function: A Comprehensive Analysis. 4th ed. Philadelphia, PA: F.A. Davis Co, 2005.
↑ ^6.0 ^6.1 ^6.2 Richie DH. Human Walking: The Gait Cycle. In Pathomechanics of Common Foot Disorders. Springer; 2021.
↑ Alexandra Kopelovich. Ground Reaction Force During the Gait Cycle. Available from:https://www.youtube.com/watch?v=Y2RHvicAM2o(last accessed 15/09/2022)
↑ Alexandra Kopelovich. Gait Muscular Activity & Action. Available from: https://www.youtube.com/watch?v=WuG87mRiY-8(last accessed 15/09/2022)

[1] Liu X, Zhao C, Zheng B, Guo Q, Duan X, Wulamu A, Zhang D. Wearable devices for gait analysis in intelligent healthcare. Frontiers in Computer Science. 2021 May 13;3:661676.

[:0-2] 2.0 ^2.1 Hazari A, Maiya AG, Nagda TV. Kinematics and Kinetics of Gait. InConceptual Biomechanics and Kinesiology 2021 (pp. 181-196). Springer, Singapore.

[:1-3] 3.0 ^3.1 ^3.2 ^3.3 ^3.4 ^3.5 ^3.6 ^3.7 Magee DJ, Manske RC. Orthopedic physical assessment-E-Book. Elsevier Health Sciences; 2020 Dec 11.

[:2-4] 4.0 ^4.1 ^4.2 ^4.3 ^4.4 Webster JB, Darter BJ. Principles of normal and pathologic gait. InAtlas of Orthoses and Assistive Devices 2019 Jan 1 (pp. 49-62). Elsevier.

[:4-5] 5.0 ^5.1 ^5.2 ^5.3 ^5.4 ^5.5 Levangie, Pamela K., and Cynthia C Norkin. Joint Structure and Function: A Comprehensive Analysis. 4th ed. Philadelphia, PA: F.A. Davis Co, 2005.

[:3-6] 6.0 ^6.1 ^6.2 Richie DH. Human Walking: The Gait Cycle. In Pathomechanics of Common Foot Disorders. Springer; 2021.

[7] Alexandra Kopelovich. Ground Reaction Force During the Gait Cycle. Available from:https://www.youtube.com/watch?v=Y2RHvicAM2o(last accessed 15/09/2022)

[8] Alexandra Kopelovich. Gait Muscular Activity & Action. Available from: https://www.youtube.com/watch?v=WuG87mRiY-8(last accessed 15/09/2022)

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Activité musculaire pendant la marche

Contenu

Cinétique de la marche et moment articulaire (edit | edit source)

Découpage de la cinématique et de la cinétique au cours du cycle de la marche (edit | edit source)

Phase d’appui (edit | edit source)

Phase d’oscillation (edit | edit source)

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