Dynamique de coordination chez l'homme : de la coordination intra-membre à la coordination inter-membres
Institution:
Toulouse 3Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Locomotion, as every human movement, implies an organization and the control of all the body limbs. The aim of the present thesis is to study human intralimb and interlimb coordination. Intralimb coordination is first studied through the effects of learning and through of previous moderate joint traumas. Results show that coordinative stability is maintained through moderate adjustments in the dynamic of coordination. Intergirdle coordination while walking and running with or without arm oscillation is then studied. Results show coordinative flexibility with possible transition from anti-phase coordination (considered as mature) to in-phase coordination when the arms are interlocked over the chest. Moreover, change of gait pattern (from walking to running) entails more canonical values for relative phase. Surprisingly, the presence of in-phase patterns in the most usual anti-phase coordination suggests a bimodality of coordination. Finally, interlimb coordination between the four limbs studied by pairs is studied, particularly the consequences of gravitational forces on the interlimb coordination. If both directional and muscular principles are confirmed in a usual condition when most work is accomplished by anti-gravitational muscular groups, they cannot explain the lack of preferential pattern when ant-- and agonist muscles are involved in a fairly symmetric fashion. In this situation, coordination patterns are more accurate and stable. Intralimb coordination seems to be stable despite modifications in the constraints whereas interlimb coordination is more flexible, particularly intergirdle coordination, a prerequisite for better adaptation.
Abstract FR:
La locomotion, comme tous les mouvements humains, implique l'organisation et le contrôle de l'ensemble des composantes du corps. Ce travail de thèse s'intéresse à la dynamique de coordination chez l'homme, qu'elle soit entre les articulations d'un même membre ou entre les articulations de membres différents. La première partie s'intéresse à la coordination intra-membre et aux effets de l'apprentissage ou d'antécédents traumatiques légers sur la dynamique de coordination. Les résultats mettent en évidence une stabilité importante de cette coordination avec des ajustements modérés liés aux modifications de contraintes par l'expertise lors de la course ou par les conséquences de lésions articulaires modérées. La seconde partie aborde la coordination entre les ceintures pelvienne et scapulaire lors de la locomotion et les effets de l'absence de participation des bras et de changement d'allure de déplacement. Les résultats montrent une grande flexibilité de cette coordination avec un basculement d'une coordination en anti-phase (considérée comme mature) vers une coordination en-phase en l'absence de participation des bras à la marche ou à la course. D'autre part, le passage de la marche à la course induit un renforcement de la coordination entre les ceintures avec une phase relative se rapprochant des valeurs canoniques. Enfin, la présence de patron en-phase dans la condition la plus spontanée de déplacement (marche avec balancement des bras) semble indiquer la possible bimodalité de cette coordination. La troisième partie aborde la coordination entre les quatre membres deux à deux et les conséquences des effets liés à la gravitation en fonction de la position des segments corporels. Si les principes directionnel et musculaire sont vérifiés lorsque les groupes musculaires agonistes sont sollicités en priorité, ils ne peuvent expliquer l'absence de patron de coordination préférentiel lorsque les membres sont soumis de façon symétrique aux effets gravitationnels. La précision et la stabilité des patrons de coordinations apparaissent identiques voire améliorées lorsque les muscles agonistes et antagonistes sont sollicités de façon symétrique. Nous avons ainsi montré que la coordination intra-membre apparaissait comme étant très stable au point que sous l'effet de contraintes elle ne changeait pas de patron de coordination. En revanche, la coordination inter-membre, en particulier entre les ceintures pelvienne et scapulaire, apparait beaucoup plus flexible permettant une meilleure adaptation aux modifications de contraintes.