Physiologie de l équilibre Synthèse

Transcription

1 Physiologie de l équilibre Synthèse

2 Pourquoi faire? 1. Maintenir un équilibre en tenant compte de la gravité 2. Pouvoir générer des réponses en anticipant des mouvements tendus vers un but 3. Etre adaptatif

3 Comment le faire? statocystes!

4 Comment le faire? Un équilibre complexe entre différents systèmes

5 Un mode de contrôle stéréotypé Visualisation Stockage conscience émotions intelligence SNC Apprentissage Mémoire Adaptation plastique Messages afférents Copie de l ordre de contrôle Messages efférents Capteurs vestibulaires, rétiniens, musculaires, tendineux, articulaires Variable ajustée Equilibre - déséquilibre Effecteurs : muscles (membres, tronc, cou, yeux)

6 qui s applique à des niveaux hiérarchisés de traitement 3 ème niveau : cortical LLR Motricité volontaire M1,M2,Ms, frontales Adaptation Apprentissages Mémorisation Comportements 2 ème niveau : sous-cortical / supra-spinal Réfl vest-ocul focus, ouverture CPG posture 3D saccades, poursuites Noyaux gris cervelet Réticulée Rétine Vestibule Muscles des yeux et du cou 1 er niveau : médullaire Réflexes tendineux, de défense, de placement Central Pattern Generator Marche spinale RIN med Périphérie Muscles (Ia, II) Tendons (Ib) Articulations (II,IV) Peau (II,III,IV) Muscles de la statique (axiaux) Muscles des mouvements Capteurs Effecteurs Circuits de traitement de l information Liaisons simples (bornier) Progammes (ROM) Adaptation intelligente (RAM, IA) Input Output Circuits centraux

7 lesquels assurent la posture via 3 systèmes coordonnés géocentrique exocentrique égocentrique Maintien de l équilibre postural - sans bouger : équilibre statique - au cours du mouvement : équilibre dynamique

8 Quelles stratégies?

9 Posture et mouvement Le déplacement postural doit être précédé d une action anticipatrice Kandel, Schwartz, Jessel, Principles of Neural Science

10 Posture et mouvement Le contrôle postural peut être adapté pour la réalisation de certains comportements Kandel, Schwartz, Jessel, Principles of Neural Science

11 Posture et mouvement Le contrôle postural adaptatif nécessite l intégrité du cervelet Kandel, Schwartz, Jessel, Principles of Neural Science

12 Posture et mouvement Le contrôle postural adaptatif peut s acquérir pendant la marche Marche, yeux ouverts, 1-2h, vitesse constante Kandel, Schwartz, Jessel, Principles of Neural Science Yeux bandés

13 Contributions vestibulaires Les réflexes vestibulospinal et cervicospinal collaborent au maintien de l équilibre postural La contribution vestibulaire dépend du type initial de perturbation Kandel, Schwartz, Jessel, Principles of Neural Science

14 Contributions vestibulaires Les réflexes vestibulospinal et cervicospinal collaborent au maintien de l équilibre postural La contribution vestibulaire dépend du type initial de perturbation Réponse dépendante du vestibule Réponse indépendante du vestibule Kandel, Schwartz, Jessel, Principles of Neural Science

15 Contributions vestibulaires Les réflexes vestibulospinal et cervicospinal collaborent au maintien de l équilibre postural Chat après neurectomie vestibulaire unilatérale, marche sur une poutre en rotation ± périodes de 7 j de restriction sensorimotrice Xerri & Lacour, 1980

16 Contrôle oculo-vestibulaire Les réflexes oculo-vestibulaires sont adaptables et plastiques Kandel, Schwartz, Jessel, Principles of Neural Science

17 Vision Mais tous ces systèmes peuvent être induits en erreur

18 Vision Mais tous ces systèmes peuvent être induits en erreur Filtre passe-bas Filtre passe-haut Kandel, Schwartz, Jessel, Principles of Neural Science

19 Equilibre statique Problème : Maintenir la projection du centre de gravité à l'intérieur de la zone d'appui au sol (polygone de sustentation) Conditions : connaissance de la référence (position du centre de gravité du corps) connaissance des dimensions et position du polygone de sustentation Moyens : Messages Vestibulaires Visuels Proprioceptifs Messages viscéraux (poids des viscères, dilatation veineuse, volorécepteurs) Solutions Référence génétique du centre de gravité? Apprendre à : évaluer et mémoriser, de manière largement inconsciente la masse et le poids (gravitationnel) des segments et des organes à détecter la sensation de déséquilibre statique (centre de gravité hors de la zone d'appui)

20 Equilibre dynamique Problème : Maintenir l'équilibre contre des contraintes supplémentaires : internes : inertie des segments corporels ; déséquilibres créés par les forces de contraction ; translation du centre de gravité ; énergie cinétique accumulée par le corps en mouvement ; respect du mouvement programmé (distance, direction 3 axes, force ) externes : insuffisance d'informations (visuelles) ; translation (et perte temporelle) de la zone d'appui au sol ; résistances et obstacles au mouvement ; nécessité d'un freinage final Conditions : Connaissance du status proprioceptif (position des segments corporels au départ) Connaissance du but visé (position à l'arrivée) Programme planifié de trajectoire, force et vitesse. (stratégie) Moyens : Messages vestibulaires, visuels, proprioceptifs Routines exécutables déjà mémorisées (par le cervelet et le cortex) Optimisation des procédures (noyaux gris centraux) Solutions Apprendre à : planifier la stratégie d'un mouvement (cortex associatif et moteur) utiliser les ressources des boucles cérébelleuses et striatales contrôler le mouvement en temps réel mémoriser les meilleures stratégies validées