5. Cinétique de la marche, EMG et coût énergétique Flashcards
Définir cinétique
Étude des forces qui causent le mvt
Quelles sont les deux types de forces lors de la marche
Force interne (muscle)
Forces externes (FRS)
Que représente les FRS
Reflet de ce qui ce passe au niveau du CM (pesanteur CM + accélération)
Relation entre impulsion et qté de mvt
Qu’est ce que l’impulsion (F*delta t)
Changement de la qté de mvt
F*delta t=mvf-mvi
Explique le changement de la vélocité si la masse est cte
direction de l’accélération et de l’inertie à l’acceptation du poids
Accélération vers le haut
Inertie vers le bas
direction de l’accélération et de l’inertie à la poussée plantaire
Accélération vers le haut
Inertie vers le bas
direction de l’accélération et de l’inertie à la phase unipodal
Accélération vers le bas
Inertie vers le haut
À quels moments les forces perpendiculaires à la surface dépassent le poids du corps?
Acceptation du poids (120%)
Poussée plantaire (120%)
Car l’inertie s’ajoute au poids du corps
Quelle est la valeur de la FRS verticale à la phase unipodal
80% du poids du corps
Quel est l’effet de la vitesse lente de la marche sur les FRS verticales
L’accélération est diminuée donc la force l’est aussi car F=MA
F se rapproche de 100% de la pesanteur du corps plutot que de 120% comme à la marche normale
À quel moment du cycle de la marche les forces AP sont nulles
À la mi-appui, car il y a croisement de la force de freinage et la force de poussée
À quel moment avons nous une force de freinage (force postérieure/vers l’arrière)? décrivez la direction de l’accélération et de l’inertie
À l’attaque du talon (Lorsque le CM est derrière le MI)
Accélération: vers l’arrière (décélération)
Inertie: vers l’avant
Vrai ou Faux: la force de freinage est directement proportionnelle à la longueur de pas et à la vitesse
Vrai
À quel moment avons nous une force de poussée (force antérieure/vers l’avant)? décrivez la direction de l’accélération et de l’inertie
À la poussée plantaire (Lorsque le CM est devant le MI)
Accélération: vers l’avant
Inertie: vers l’arrière
Décrire les adaptations d’une personne lorsque marche sur une surface glissante/de la glace
Elle diminue ses longueurs de pas et sa largeur de pas afin de diminuer la demande de friction en gardant les pieds directement sous le CM
Quelle est la valeur maximale de la pesanteur corporelle atteinte par les forces AP lors de la marche
20% de la pesanteur
Vrai ou Faux: plus la longueur de pas est petite, plus les forces AP sont importantes en raison de l’angle plus grand entre le membre inférieur et le sol.
Faux: plus la longueur de pas est grande
Quelle est la fonction d’avoir des forces AP antérieures et postérieures d’amplitude égales
Elle fournissent un équilibre au corps lorsque le poids est transféré au MI opposé pendant le DA
Vrai ou Faux: ralentir nécessite une force de freinage plus grande que la force de propulsion et vice versa
Vrai
Qu’arrive t-il lors du DA par rapport aux forces AP
La force propulsive est appliquée simultanément avec la force de freinage du MI controlatéral
Décrire les forces AP lors d’une vitesse de marche constante
Les forces propulsives et de freinage s’équilibrent
Quelle est la valeur maximale de la pesanteur corporelle atteinte par les forces ML lors de la marche
5% de la pesanteur du corps
Quelles forces de réactions lors de la marche sont les plus variables d’une personne à l’autre
ML
Décrire la force de réaction ML pendant le cycle de la marche
Décrire l’accélération et l’inertie
5% initial: FRS latérale pour ralentir la force latéro-médiale du pied au contact du talon(variable)
Reste du cycle de marche:
1. FRS médiale pour décélérer le mouvement latéral du CM initialement
2. Accélérer le CM médialement vers le MI controlat. pour transfert de poids en DA
Accélération: vers l’intérieur (médial)
Inertie: latérale
Que pouvons nous obtenir avec la sommation des 3 axes des FRS
Un seul vecteur de force résultante entre le pied et le sol
Quelle est la réprésentation classique d’un pas
Une sommation des FRS verticales et AP mène à la représentation en papillon
Illustre:
Contact initial du talon
Mi-appui
Poussée plantaire
Décrire le CP au contact du talon
Légèrement latéral au milieu du talon
Décrire le CP à la mi-appui
Partie latérale du milieu du pied
Décrire le CP au décollement du talon et des orteils (poussée plantaire)
Partie médiale de l’avant pied
Comment la tendance à la FP est contrebalancé lors du contact initial du talon?
Par l’Activation d’un M interne opposant en FD par l’activation excentrique des dorsifléchisseurs
Pourquoi y a t-il une tendance/M externe en FP et éversion à la cheville lors du contact initial du talon?
Car La FRS est postérieure à l’axe de mouvement de l’articulation talo-crurale, créant un M externe de FP, et la localisation latérale de la FRS produit un M externe en éversion à l’articulation subtalaire
Comment la tendance à l’éversion est contrebalancé lors du contact initial du talon?
Par l’activation du tibial antérieur qui crée un M interne en inversion
Comment calculons nous le M externe?
M=F*BdL
Mnet à l’articulation=MFRS+MPesanteur segments+Maccélérations linéaires et angulaires
En statique, le moment externe dépend de quoi?
- FRS
- Longueur BdL externe
*-accélérations linéaires et angulaires (si dynamique)
Les M internes nets ne prennent pas en considération quoi? (3)
- muscles avec même action
- co-contraction
- M interne passif (raideur et résistance passive de l’articulation)
Quelle est la pertinence de l’EMG?
Permet d’identifier le groupe musculaire actif ou s’il y a présence de co-contraction
Calcul de la puissance musculaire?
P=Mm*wR
Mm: Moment musculaire
wR: vélocité angulaire relative (entre 2 segments)
Définir puissance musculaire et la signification associée à son signe
Capacité des moments musculaires à générer le mouvement ou à l’arrêter
Si +: génère É, concentrique, accélération des segments
Si -: absorbe É, excentrique, décélère les segments
Vrai ou Faux: la vélocité est dans le sens opposé du mvt
Faux: même sens
Hanche: Décrire la puissance, le muscle et les moments externe et interne associés au plan sagittal à la marche au début de l’appui (10-20%)
FRS devant l’articulation de la hanche
Mext: flexion
Mint: extension
Génération d’énergie= concentrique par grand fessier
Hanche: Décrire la puissance, le muscle et les moments externe et interne associés au plan sagittal à la marche au décollement du talon (35-50%)
FRS derrière l’articulation
Mext: Extension
Mint: Flexion
Absorption d’É=excentrique par ilio-psoas
Hanche: Décrire la puissance et les moments externe et interne associés au plan sagittal à la marche juste avant l’oscillation (50-60%)
FRS derrière l’articulation
Mext: Extension
Mint: flexion
Génération d’É=concentrique de l’ilio-psoas
Fonction de l’extension concentrique de la hanche au début de l’appui (10-20%)
(4)
- prévenir flexion excessive du tronc
- supporte le poids du corps
- accroitre l’É potentielle du tronc (CM monte)
- produire l’extension de la hanche pour avancer vers l’avant
Fonction de la flexion excentrique de la hanche au décollement du talon (35-50%)
(2)
- décélérer l’extension de hanche pour préparer le MI à l’oscillation
-éviter l’hyperextension
Fonction de la flexion concentrique de la hanche juste avant l’oscillation/pull-off (50-60%)
- accélère le Mi pour l’oscillation
- important pour la propulsion du corps vers l’avant
Quel muscle est le 2e contributeur à la propulsion du corps vers l’avant
Ilio-psoas en concentrique lors de la pré-oscillation (50-60%)
Genou: Décrire la puissance, le muscle et les moments externe et interne associés au plan sagittal à la marche au début de l’appui (0-5%)
Mext: extension
Mint: flexion
Génération d’É=concentrique par biceps fémoral
Genou: Décrire la puissance, le muscle et les moments externe et interne associés au plan sagittal à la marche à l’appui (5-15%)
Mext: flexion
Mint: extension
Absorption d’É=excentrique par quads
Genou: Décrire la puissance, le muscle et les moments externe et interne associés au plan sagittal à la marche à l’appui (15-20%)
Mext: flexion
Mint: extension
Génération d’É=concentrique par quads
Lors de l’appui (20-50%) dans le plan sagittal de la cinétique du genou, le moment fléchisseur est dû à quoi?
La tension passive des structures postérieures allongées
Genou: Décrire la puissance, le muscle et les moments externe et interne associés au plan sagittal à la marche juste avant l’oscillation (50-60%)
Mext: flexion
Mint: extension
Absorption d’É=excentrique du quads
Genou: Décrire la puissance, le muscle et les moments externe et interne associés au plan sagittal à la marche à la fin de l’oscillation (75-100%)
Mext: extension
Mint: flexion
Absorption d’É=excentrique des ischios
Vrai ou Faux: le genou travaille surtout en concentrique
Faux: en excentrique
Fonction de la l’extension excentrique du genou à l’appui (5-15%)
Contrôle et la descente du CM et la flexion du genou
Fonction de la l’extension concentrique du genou à l’appui (15-20%)
Faire l’extension du genou pour élever le CM
Fonction de la l’extension excentrique du genou juste avant l’oscillation (50-60%)
- Contrôler la flexion du genou
- Tire la hanche vers l’avant
Fonction de la la flexion excentrique du genou à la fin de l’oscillation (75-100%)
- ralentit l’extension du genou
- Prépare le MI pour l’attaque du talon
Cheville: Décrire la puissance, le muscle et les moments externe et interne associés au plan sagittal au contact initial (0-10%)
Mext: FP
Mint: FD
Absorption d’É=excentrique FD par tibial antérieur
Cheville: Décrire la puissance, le muscle et les moments externe et interne associés au plan sagittal à l’appui (10-40%)
Mext: FD
Mint: FP
Absorption d’É=excentrique des FP par gastroc et soléaire
Cheville: Décrire la puissance, le muscle et les moments externe et interne associés au plan sagittal à la fin de l’appui (40-60%)
Mext: FD
Mint: FP
Génération d’É=concentrique des FP par gatrocs et soléaire
Fonction de la la FD excentrique de la cheville au contact initial (0-10%)
Contrôler le rabat du pied, éviter le foot-slap
Fonction de la la FP excentrique de la cheville à l’appui (10-40%)
Contrôler/freiner l’avancée du tibia sur le pied
Fonction de la la FD excentrique de la cheville à la fin de l’appui (40-60%)
Propulsion du corps vers l’avant
Quel muscle est le 1er contributeur à la propulsion du corps vers l’avant
Fléchisseurs plantaire en concentrique (soléaire et gastrocs) lors de la fin de l’appui (40-60%)
Hanche: Décrire la puissance, le muscle et les moments externe et interne associés au plan frontal à l’acceptation du poids (0-20%)
Mext: ADD
Mint: ABD
Absorption d’É=excentrique par abducteurs de la hanche (moyen fessier)
Hanche: Décrire la puissance, le muscle et les moments externe et interne associés au plan frontal de 20% à 50% du cycle
Mext: ADD
Mint: ABD
Génération d’É=concentrique par abducteurs de la hanche (moyen fessier)
Fonction de l’ABD excentrique de la hanche à l’acceptation du poids (0-20%)
Contrôle excentrique de la chute du bassin du côyé controlatéral
Fonction de l’ABD concentrique de la hanche de 20 à 50% du cycle
Participe à l’élévation du bassin du côté controlatéral
Quel muscle à une activation bilatérale lors de la marche?
extenseurs du rachis
Fonction de la co-contraction des adducteurs et des abducteurs de la hanche au contact initial du talon?
Adducteurs aident à stabiliser la hanche au contact du talon en absorbant les chocs et en gardant l’équilibre
Quel muscle au niveau du genou à un rôle plus important au début de l’oscillation et pourquoi?
Rectus femoris
Il est bi-articulaire donc participe à la flexion de la hanche en assistant l’ilio-psoas
Pourquoi la flexion de genou est principalement passive lors de l’oscillation?
due à l aflexion de hanche et la contraction du gastroc
Rôle et activité des muscles intrinsèques du pied?
Actifs du milieu de l’appui au décollement des orteils
Rôle: stabilise le devant du pied et soulève l’ALM du pied
Muscles actifs de la hanche
Grand fessier
ilio-psoas
le grand fessiers est actif quand principalement
Fin de l’oscillation
Début de l’appui
L’ilio-psoas est actif quand principalement
Fin de phase d’appui
Début d’oscillation
Effet de l’augmentation de la vitesse sur la cinétique?
Forces, moments, puissances et EMG AUGMENTE
*sauf les fléchisseurs plantaires de 20-40% du cycle qui diminuent
Quels muscles sont les seuls à ne pas augmenter leurs forces, puissances, moments et EMG suite à l’augmentation de la vitesse?
Fléchisseurs plantaires de 20-40% du cycle car le contrôle de l’avancement du tibia sur le pied devient moins important
Définir coût énergétique
Qté d’É utilise pour parcourir une distance donnée (cal/kg*m)
Comment obtenir une mesure directe du coût énergétique?
- chaleur libérée par l’individu
- calorie (unité de base)
- chambre calorimétrique
Comment obtenir une mesure indirecte du coût énergétique?
– calorimétrie respiratoire (consommation O2 = équivalent calorique de l’O2 consommé)
- mesure des échanges gazeux (ex: COSMED mesure la consommation d’O2 et la divise par la vitesse de marche)
À quelle vitesse de marche l’efficacité métabolique est optimale?
1,33 m/s (v confortable)
Quel est le coût énergétique de la marche confortable?
0,75 cal/kg/m
Rapport entre le taux de consommation d’O2 et la vitesse de marche?
Taux O2 augmente de manière proportionnelle à l’augmentation de la vitesse
Rapport entre le coût énergétique à la marche et la vitesse de marche?
Une vitesse plus lente ou plus rapide augmente le coût énergétique (courbe en forme de U)
Facteurs influençant le coût énergétique? (5)
- Obèses > poids normal
- Sur le sable = 1,8x coût énergétique
- Talon haut (>7,6 cm)»marche au sol
- Marche pathologique augmente coût
- Marche lente pour garder le taux de consommation d’O2 confortable
Quels facteurs n’influencent pas le coût énergétique?
Sexe
Tapis roulant vs sol
Quelles pathologies augmentent le plus le coût énergétique?
Les déficits proximaux ont un effet plus significatifs sur le coût énergétique
EXEMPLES
- post-AVC (55% de +)
- flexum genou (37% de +)
- Immobilisation hanche (32% de +)
- Immobilisation genou en extension complète (23-33%)
- amputation unilatérale trans-fémorale (20-60%)
- amputation unilatérale trans-tibiale (20-38%)
- Immobilisation cheville (3-6%)
Ordre des contributeurs à la propulsion à la marche?
- Fléchisseurs plantaire
- Fléchisseurs de hanche
