Posture et équilibration

1. Posture et équilibration • Principes généraux • Proprioception • Système vestibulaire • Voies descendantes • Réactions posturales statiques • Réactions posturales à des perturbations chez l’Homme Purves et coll. Chapitres 13 et 16

2. Posture et équilibration • Principes généraux • Proprioception • Système vestibulaire • Voies descendantes • Réactions posturales statiques • Réactions posturales à des perturbations chez l’Homme Purves et coll. Chapitres 13 et 16

3. Fusionman Posture et équilibre chez l’Homme D’après les travaux d’Eadweard Muybridge (1830-1904).

4. La station debout : particularité de l’Homme… Base d’appui

5. La station debout: exclusivité de l’Homme ???

6. L’équilibration : un mouvement simple!!!

7. Études du neurologue Babinski (1857-1932) La posture • Fonction antigravitaire • consiste à s’opposer à la force de la pesanteur pour construire l’assemblage des segments qui définit la posture • en maintenant le centre de gravité à l’intérieur du polygone de sustentation • Accompagne les mouvements

8. La posture assure une fonction antigravitaire • Contrôle de l ’équilibre • Exige que la projection au sol du centre de gravité soit à l’intérieur de la surface d’appui au sol. Demeny, 1924

9. Accompagne les mouvements Fig 16.4

10. Contrôle de la posture • Ajustements posturaux nécessaires pour tous mouvements • Séquence d’activation musculaire • Muscles posturaux • Anticipation (APAs) • Muscles du mouvement primaire • Muscles posturaux • Stabilisation (RCs)

11. En conclusion… Contrôle de la posture • Consiste en la capacité: • d’ajuster les différents segments entre eux • d’ajuster la position du corps en fonction des forces qu’exercent la gravité • Nécessite l’information en provenance des récepteurs sensoriels

12. Posture et équilibration • Principes généraux • Proprioception • Système vestibulaire • Voies descendantes • Réactions posturales statiques • Réactions posturales à des perturbations chez l’Homme Purves et coll. Chapitres 13 et 16

13. Récepteurs sensoriels • Proprioception • appareil vestibulaire (2) • récepteurs musculaires (3a) • récepteurs articulaires (3b) • récepteurs tendineux (3c) • récepteurs cutanés (4) • Extéroception • Vision (1) • récepteurs cutanés (4)

14. Proprioception • Définitions • perception consciente et inconsciente du corps dans l’espace, de la position, du mouvement des différentes parties du corps et des forces exercées. • Informations proprioceptives sont nécessaires: • pour maintenir l’équilibre • pour contrôler les mouvements • pour évaluer la forme d’un objet dans la main

15. Deux sous-modalités de la proprioception Statesthésie • Sensation de la position • La position des membres et des segments par rapport aux autres • Information statique Kinesthésie Du grec kin-mouvement et aísthesis-sensation • Sensation de mouvement • Information permettant de localiser les différentes parties de notre corps et d ’évaluer leur déplacement • La vitesse et direction • Information dynamique

16. Récepteurs impliqués dans la proprioception • Fuseau neuromusculaire • Organe tendineux de Golgi • Récepteurs articulaires • Récepteurs vestibulaires • Récepteurs cutanés

17. Récepteurs Fuseaux Récepteurs Appareil tendineux neuromusculaires de Golgi cutanés Articulaires Récepteurs labyrinthiques Perception de la tête dans l’espace Proprioception statesthésie et kinesthésie Mouvement Traitement -- central Muscles

18. Posture et équilibration • Principes généraux • Proprioception • Système vestibulaire • Voies descendantes • Réactions posturales statiques • Réactions posturales à des perturbations chez l’Homme Purves et coll. Chapitres 13 et 16

19. Rôle du système vestibulaire • Joue un rôle important dans : • La posture • Les mouvements • La direction du regard vers une cible (mouvements oculaires) • La stabilisation du regard sur une cible (mouvements oculaires)

20. D’un point de vue comportemental… -Le corps peut se mouvoir en ligne droite (translation) selon 3 axes : haut-bas (z), droite-gauche (y), avant-arrière (x). -Le corps peut également tourner (rotation) autour de ces 3 axes. -Il existe donc 6 degrés de liberté que le corps doit pouvoir ressentir.

21. Le système vestibulaire… • Récepteurs périphériques localisés dans l’oreille interne • Détectent la position et le déplacement de la tête dans l’espace • Fonctionnent généralement inconsciemment • Mauvais fonctionnement • Conscient • vertige labyrinthique, mal de mer, vomissement, déséquilibre, hypertonicité oreille

22. Récepteurs vestibulaires • À l’intérieur de tubes osseux et compartiments de l’os temporal • Labyrinthe osseux • Un système de chambres et de tubes membraneux remplis d’un liquide • Labyrinthe membraneux • L’appareil vestibulaire comprend • Les canaux semi-circulaires • L’appareil otolithique • utricule et saccule Le labyrinthe osseux contient le labyrinthe membraneux Nerf Utricule -Les canaux semi-circulaires détectent les rotations de la tête. -L’utricule et la saccule (appareil otolithique) détectent l’orientation de la tête ainsi que les mouvements de translation. NB: 3 axes de déplacement (x,y,z) donc 3 canaux semi-circulaires… Saccule Canaux semi-circulaires Cochlée

23. Nerf Utricule Saccule Canaux semi-circulaires Cochlée Récepteurs vestibulaires • À l’intérieur de tubes osseux et compartiments de l’os temporal • Labyrinthe osseux • Un système de chambres et de tubes membraneux remplis d’un liquide • Labyrinthe membraneux • L’appareil vestibulaire comprend • Les canaux semi-circulaires • L’appareil otolithique • utricule et saccule Le labyrinthe osseux contient le labyrinthe membraneux -Les canaux semi-circulaires détectent les rotations de la tête. -L’utricule et la saccule (appareil otolithique) détectent l’orientation de la tête ainsi que les mouvements de translation. NB: 3 axes de déplacement (x,y,z) donc 3 canaux semi-circulaires…

24. Orthogonaux Perpendiculaires Paires fonctionnelles avec les canaux controlatéraux Sensibles à la direction des mouvements Détectent les accélérations angulaires Les canaux semi-circulaires

25. Les canaux semi-circulaires • Chaque canal communique avec l’utricule par les deux bouts. • Chaque canal possède un renflement • Ampoule • Crête de l’ampoule • Au sommet de la crête de l’ampoule • Masse gélatineuse (cupule) • S’étend jusqu’au toit de l’ampoule • L’ampoule contient des cellules ciliées reliées aux fibres nerveuses formant le nerf vestibulaire • Les cils des cellules ciliées s’étendent dans la masse gélatineuse

26. La cellule ciliée • La surface de chaque cellule ciliée comprend • un grand cil : Kinocil • Localisé à une extrémité de la cellule • 40-70 petits cils : Stéréocils • Augmentent en longueur en s’approchant du kinocil • Fibre afférente • Forme le nerf vestibulaire • Contrôle central par des fibres efférentes

27. Activation des récepteurs vestibulaires • Canaux semi-circulaires • Un mouvement du liquide à l’intérieur du canal déplace la cupule (masse gélatineuse) • Déplacement angulaire des cils des cellules ciliées • Chaque cellule ciliée a un axe morphologique de polarité • Orientation du kinocil • Canal horizontal : vers l’utricule • Canaux verticaux (supérieur et postérieur) : éloigné de l’utricule

28. Les canaux semi-circulaires Fig 13.8

29. Fig 13.2 b

30. Fig 13.2 a

31. Activité de base Fig 13.9

32. Activation des récepteurs vestibulaires • Repos • Une décharge de base (80-100 Hz) • Inclinaison des stéréocils vers le kinocil • Excitation (dépolarisation) de la cellule ciliée • Augmentation de la fréquence de décharge de la fibre afférente • Inclinaison dans la direction opposée • Inhibition (hyperpolarisation) de la cellule ciliée • Diminution de la fréquence de décharge de la fibre afférente • Inertie du liquide. ex: de la chaise en rotation… • Ne bouge pas au début du mouvement • peut continuer de bouger après que la tête ait terminé sa rotation (sensation de rotation inverse)

33. Appareil otolithique • 2 renflements ressemblant à des sacs • Utricule • Organisé horizontalement • Saccule • Organisé verticalement • Détectent les accélérations linéaires de la tête • Horizontales et verticales

34. La macula de l’utricule est sur le plan horizontal • La macula du saccule est située dans le plan vertical • Des études ont proposé que cette dernière peut aussi détecter certains sons Fig 13.4 c

35. Appareil otolithique Possède également un épaississement de l’épithélium • Macula 2x • Contient des cellules ciliées • Les cils projettent dans une couche gélatineuse recouverte de cristaux de carbonate de calcium (otolithes)

36. Appareil otolithique

37. Activation des récepteurs vestibulaires • Un déplacement de l’otolithe • Déforme la masse gélatineuse • Inclinaison des cils des cellules du saccule et de l’utricule • L’axe de polarité est déterminé par l’orientation des cellules ciliées par rapport à la striole • Utricule • Le kinocil des cellules ciliées est orienté vers la striole • Saccule • Le kinocil des cellules ciliées s’éloigne de la striole • Mouvement de la tête va activer un certain nombre de cellules, inhiber un certain nombre et produire aucun changement dans d’autres.

38. L’information est acheminée vers le système nerveux central

39. Afférences du système vestibulaire • Afférences du nerf vestibulaire projettent aux noyaux vestibulaires • 4 parties • Noyau vestibulaire supérieur • Noyau vestibulaire inférieur • Noyau vestibulaire médian • Noyau vestibulaire latéral (Deiter) • Projettent aussi au lobe flocculo-nodulaire du cervelet

40. Les noyaux vestibulaires • Relais de l’information • Intégration • Contrôle moteur

41. Les noyaux vestibulaires • Noyau vestibulaire latéral • reçoit surtout de l’utricule • Voie vestibulospinale latérale • réflexes vestibulospinaux • Motoneurones des muscles antigravitaires • Noyau vestibulaire descendant • Envoie les signaux au cervelet et aux voies vestibulo-spinales et vestibulo-réticulaires • Noyau vestibulaire médian • Voie vestibulospinale médiane • Contrôle les mouvements du cou • reçoit de tous les récepteurs labytinthiques • régulation yeux-tête-cou • Noyau vestibulaire supérieur • Faisceau longitudinal médian • Principal contrôleur des mouvements des yeux et de la tête • Réflexe vestibulo-oculaire (RVO) (stabilisation du regard lors de mouvements de la tête).

42. Posture et équilibration • Principes généraux • Proprioception • Système vestibulaire • Voies descendantes • Réactions posturales statiques • Réactions posturales à des perturbations chez l’Homme Purves et coll. Chapitres 13 et 16

43. Voies descendantes • Réticulospinale • Posture +++ • Motricité opérante + • Vestibulospinale • Posture +++ • Motricité opérante + • Rubrospinale • Posture + • Motricité opérante +++ • Corticospinale • Posture - • Motricité opérante ++++ • Moelle épinière • Réflexes

44. Origine des deux principales voies impliquées dans le contrôle de la posture Formation réticulée Noyaux vestibulaires

45. Voies réticulospinales • Proviennent de la formation réticulée de la protubérance et du bulbe rachidien • Contrôlent les motoneurones des muscles extenseurs et fléchisseurs • Effets excitateurs et inhibiteurs • Effets ipsilatéraux et bilatéraux

46. Voies réticulospinales • 2 voies principales • 1. Voie réticulospinale médiane • 2. Voie réticulospinale latérale

47. Voies réticulospinales • Voie réticulospinale médiane • Origine • Noyaux réticulaires pontiques (oralis et caudalis) • Partie rostrale du noyau gigantocellularis du bulbe • Trajectoire • Faisceau ventromédian de la moelle épinière • Projections • Ipsilatéral: axons rapides med. 101 m/s • projette jusqu’à la moelle lombaire • pas d’évidence pour une organisation somatotopique

48. Voies réticulospinales • Voie réticulospinale latérale • Origine • Formation réticulée bulbaire • n. reticularis gigantocellularis • n. reticularis ventralis • Trajectoire • Faisceau ventrolatéral ipsilatéral de la moelle épinière • quelques axones du côté controlatéral • vitesse de conduction médiane: 69 m/s • Projections • Partie ventrocaudale du n. gigantocellularis projette plus caudalement que le cou • Les autres cellules du n. gigantocellularis et ventralis projettent seulement au cou

49. Voies réticulospinales • Stimulation de la formation réticulée • Quelques effets monosynaptiques dans les motoneurones des • muscles fléchisseurs • muscles du cou • extenseurs très distaux • Connections monosynaptiques peu nombreuses • Microstimulation produit des effets coordonnés dans plusieurs membres • Effets excitateurs de la formation réticulée pontique (FRSM) • Quelques effets inhibiteurs partie ventrocaudale du n. gigantocellularis et n. ventralis (FRSL)

50. Voies réticulospinales