Effet de la posture sur les moments et les angles de la hanche pendant la marche
Introduction
Les douleurs antérieures de hanche ou les pubalgies sont une plainte en constante augmentation chez les jeunes adultes actifs (Meyers 2008). Les causes potentielles de cette douleur comprennent une déchirure du labrum acétabulaire (Fitzgerald 1995; Byrd 1996 ; Lewis 2006) ou des anomalies structurelles de la hanche dont la dysplasie (Dorrell 1986 ; Klaue 1991 ; McCarthy 2002) et le conflit fémoro-acétabulaire. La sur-utilisation des structures antérieures de la hanche, telles que les muscles fléchisseurs de la hanche, en particulier l'ilio-psoas, peut également entraîner des douleurs antérieures de hanche (Johnston 1998 ; Anderson 2001).
Les auteurs de cette étude, parue dans Manual Therapy, ont cliniquement constaté qu'un certain nombre de patients présentant des douleurs antérieures de hanche se tenaient et marchaient en posture swayback (cf. fig.1), et que leur douleur était immédiatement réduite lorsqu'ils se positionnaient dans une posture plus neutre. La posture swayback a été décrite comme une posture atypique "dans laquelle il existe un déplacement postérieur du tronc supérieur et un déplacement antérieur du bassin [qui] est en bascule postérieure » (Kendall 1993). Dans la posture debout swayback, la ligne de gravité du corps passe derrière la hanche (Somers 2001). Par conséquent, au cours de la marche, cette posture peut nécessiter un moment de force des fléchisseurs de hanche de plus grande importance ou de plus longue durée, que dans une posture où la ligne de gravité passe à travers ou en avant de la hanche. Le moment de plus grande amplitude et de durée plus longue peut entraîner des microtraumatismes répétés et des douleurs. La réduction du moment nécessaire réduirait théoriquement la force nécessaire des tissus musculaires et réduirait ainsi la douleur.
Dans le cadre d'un programme de traitement, il a été demandé aux patients présentant des douleurs antérieures de hanche et qui se tenaient et marchaient en swayback de changer leurs habitudes de posture et de mouvement (Sahrmann 2002 ; Lewis 2006). Les patients devaient maintenir leur tronc en alignement avec leur bassin. Ils devaient également éviter les extensions de hanche et de genou au-delà de la position neutre au cours de la marche (Hunt 2012). Plus précisément, les patients devaient davantage "fléchir les genoux" et "rouler sur leur pied" pendant la fin de la phase d'appui de la marche que ce qu'ils faisaient naturellement. Souvent, ces modifications de la posture et de la marche résultent en une réduction immédiate des douleurs antérieures de hanche.
Le but de cette étude était d'enquêter sur un mécanisme potentiel pour une réduction cliniquement observée des douleurs antérieures de hanche en étudiant l'effet de la posture sur les schémas de mouvement et les moments nécessaires lors de la marche chez des sujets sains. Les auteurs ont émis l'hypothèse que marcher dans une posture swayback nécessiterait un mouvement d'extension de hanche plus important et des moments plus importants des fléchisseurs de la hanche que marcher dans une posture naturelle. De plus, ils ont émis l'hypothèse que la marche dans une posture en flexion avec les hanches et les genoux maintenus en légère flexion, une exagération de la correction donnée aux patients avec douleurs antérieures de hanche (Sahrmann 2002), permettrait de réduire l'extension de hanche ainsi que les moments nécessaires des fléchisseurs de hanche par rapport à une posture naturelle. Les modifications apportées à une articulation peuvent avoir des conséquences cliniquement importantes sur d'autres articulations (Zajac 1993 ; Sueki 2013), par conséquent les changements de cinématique et de cinétique au niveau du genou et de la cheville ont également été étudiés.
Méthodes
Sujets
Un échantillon de 15 sujets sains et asymtomatiques (3 hommes et 12 femmes) a participé à cette étude. La participation était basée sur le volontariat.
Critères d'inclusion : âge entre 18 et 50 ans, bonne santé auto-rapportée.
Critères d'exclusion : antécédent de douleur à la hanche ou au dos de plus d'une semaine au cours des 5 dernières années, blessure en cours aux membres inférieurs, douleur à la hanche lors de l'élévation active jambe tendue ou lors de la flexion passive de hanche en adduction et rotation médiale (test de conflit antérieur), 2 tests qui sont sensibles pour les déchirures du labrum (Narvani 2003 ; Troelsen 2009) et les conflits fémoro-acétabulaires (Clohisy 2009).
La posture de chaque sujet a été visuellement inspectée par un kinésithérapeute expérimenté pour détecter d'éventuelles déviations posturales significatives ou importantes. Aucune n'a été notée. Seuls les sujets sains ont été sélectionnés dans cette étude afin d'éliminer l'effet de la douleur sur les schémas de mouvement (Hodges 2011).
Matériel
Les données de cinématique et de cinétique ont été recueillies à l'aide d'un système vidéo de capture du mouvement. Les sujets se déplaçaient sur un tapis dotés de marqueurs et de détecteurs.
Procédures expérimentales
Après placement des marqueurs sur le sujet, il a été demandé à celui-ci de se tenir naturellement jusqu'à ce qu'une posture neutre statique soit obtenue afin de créer un modèle.
Après que le sujet a pris ses marques par plusieurs allers-retours sur le tapis de manière à marcher à son allure, il lui a été demandé de marcher en adoptant 3 différentes postures (fig.1) :
- posture normale,
- posture swayback : bascule postérieure du bassin, tronc postériorisé par rapport aux hanches, genoux et hanches en hyperextension.
- posture forward flexed (fléchie vers l'avant) : légères flexion de hanche et de genou, tronc vers avant, en avant des hanches.
Fig 1. Les 3 différentes postures
Variables dépendantes
Variables cinématiques
La variable cinématique principale était l'angle maximal d'extension de hanche au cours de la phase d'appui de la marche. Les auteurs s'attendaient à ce que dans la posture swayback l'angle maximal d'extension de hanche soit augmenté par rapport à la posture naturelle. Dans la posture forward flexed, ils s'attendaient à ce que l'extension de hanche diminue par rapport à la posture naturelle. Les changements des angles de bassin, de genou et de cheville dans le plan sagittal ont aussi été étudiés. Ils s'attendaient également à de plus grandes extensions de genou et flexion dorsale de cheville lors de la posture swayback, et à de plus grandes flexions de genou et flexion plantaire de cheville lors de la posture fléchie.
Variables cinétiques
Comme l'objectif principal de cette étude portait sur l'importance des moments nécessaires des muscles de la hanche au cours de la marche, les variables cinétiques incluaient les moments de force maximum des fléchisseurs et extenseurs de hanche ainsi que les moments angulaires de l'extension. Ces derniers englobent à la fois l'amplitude et la durée du moment. Pour chaque variable, la valeur moyenne des données des trois essais de marche pour chaque posture était calculée et utilisée pour les analyses statistiques.
Analyse des données
Pour examiner les effets de la posture sur les angles et moments des membres inférieurs, une analyse de la variance (ANOVA) à mesures répétées a été utilisée pour chaque variable.
Variables dépendantes
Variables cinématiques
La variable cinématique principale était l'angle maximal d'extension de hanche au cours de la phase d'appui de la marche. Les auteurs s'attendaient à ce que dans la posture swayback l'angle maximal d'extension de hanche soit augmenté par rapport à la posture naturelle. Dans la posture forward flexed, ils s'attendaient à ce que l'extension de hanche diminue par rapport à la posture naturelle. Les changements des angles de bassin, de genou et de cheville dans le plan sagittal ont aussi été étudiés. Ils s'attendaient également à de plus grandes extensions de genou et flexion dorsale de cheville lors de la posture swayback, et à de plus grandes flexions de genou et flexion plantaire de cheville lors de la posture fléchie.
Variables cinétiques
Comme l'objectif principal de cette étude portait sur l'importance des moments nécessaires des muscles de la hanche au cours de la marche, les variables cinétiques incluaient les moments de force maximum des fléchisseurs et extenseurs de hanche ainsi que les moments angulaires de l'extension. Ces derniers englobent à la fois l'amplitude et la durée du moment. Pour chaque variable, la valeur moyenne des données des trois essais de marche pour chaque posture était calculée et utilisée pour les analyses statistiques.
Analyse des données
Pour examiner les effets de la posture sur les angles et moments des membres inférieurs, une analyse de la variance (ANOVA) à mesures répétées a été utilisée pour chaque variable.
Résultats
Les instructions de marcher dans une posture modifiée ont résulté en des modifications significatives à la fois de la cinématique et de la cinétique de la marche (Fig. 2). Les ANOVA à mesures répétées ont révélé des différences significatives (p <0,05) dans toutes les variables dépendantes, sauf le moment pic de la flexion dorsale de cheville et l'angle maximal de flexion du genou.
La moyenne (± écart-type) des vitesses de marche pour les postures swayback, naturelle et forward flexed étaient respectivement de 1.18 ± 0.16, 1.22 ± 0.16 et 1.23 ± 0.19 m / s.
Les instructions de marcher dans une posture modifiée ont résulté en des modifications significatives à la fois de la cinématique et de la cinétique de la marche (Fig. 2). Les ANOVA à mesures répétées ont révélé des différences significatives (p <0,05) dans toutes les variables dépendantes, sauf le moment pic de la flexion dorsale de cheville et l'angle maximal de flexion du genou.
La moyenne (± écart-type) des vitesses de marche pour les postures swayback, naturelle et forward flexed étaient respectivement de 1.18 ± 0.16, 1.22 ± 0.16 et 1.23 ± 0.19 m / s.
Swayback
Les sujets marchaient en posture swayback comme indiqué par la forte diminution de bascule antérieure moyenne du bassin par rapport à la marche en posture naturelle et en forward flexed.
Par rapport à la position naturelle, le maintien de la posture swayback au cours de la marche a abouti à :
- une augmentation importante de l'angle maximal d'extension de hanche,
- une baisse modérée de l'angle maximal de flexion de hanche,
- une légère augmentation de l'angle maximal de flexion dorsale de cheville.
Par rapport à posture forward flexed, la posture swayback a entraîné :
- une augmentation importante de l'angle maximal d'extension de hanche,
- une importante baisse de l'angle maximal de flexion de hanche,
- une forte augmentation de l'angle maximal d'extension du genou,
- une augmentation modérée de l'angle maximal de flexion plantaire de cheville
Marcher dans la posture swayback également donné lieu à une augmentation importante du moment pic et du moment angulaire des fléchisseurs de hanche, ainsi qu'à une diminution du moment angulaire des extenseurs de hanche par rapport à la marche en posture naturelle ou en posture forward flexed. Le moment pic des extenseurs de hanche a montré une grande diminution en posture swayback par rapport à la posture forward flexed.
Au niveau du genou, il y a eu une forte augmentation du moment pic des extenseurs du genou et du moment angulaire, et une diminution respectivement modérée et grande du moment pic des fléchisseurs de genou et du moment angulaire par rapport à la posture naturelle.
A la cheville, il y a eu une forte augmentation du moment pic de flexion plantaire de cheville et une diminution du moment angulaire de flexion plantaire par rapport à la posture forward flexed. Il y avait aussi un diminution modérée du moment angulaire des fléchisseurs plantaires comparé à la posture naturelle.
Forward flexed
Les sujets marchaient en posture forward flexed comme indiqué par la forte augmentation en moyenne de la bascule antérieure du bassin comparé aux essais en posture naturelle.
Par rapport à la posture naturelle, le maintien de la posture fléchie pendant la marche a conduit à :
- une forte réduction de l'angle maximal d'extension de hanche,
- une augmentation de l'angle maximal de flexion de hanche,
- une forte diminution de l'angle maximal d'extension de genou,
- une petite diminution de l'angle maximal de flexion plantaire de cheville,
- une petite augmentation de l'angle maximal de flexion dorsale de cheville,
- une grande diminution du moment pic des fléchisseurs de la hanche et du moment angulaire,
- une forte augmentation du moment pic des extenseurs de hanche et du moment angulaire,
- une grande augmentation du moment pic des fléchisseurs du genou et du moment angulaire,
- une diminution du moment pic des extenseurs du genou et du moment angulaire.
- une diminution importante du moment pic des fléchisseurs plantaires de cheville malgré une légère augmentation de l'impulsion angulaire.
Discussion
La constatation principale de cette étude est que la posture a un effet notable sur les schémas de mouvement et les moments pendant la marche. Marcher en adoptant une posture swayback a entraîné une augmentation moyenne de 5,6° de l'angle maximal d'extension de hanche par rapport à la posture naturelle, et un augmentation de près de 20° par rapport à la posture en forward flexed.
Ces différences de cinématique, ainsi que les différences de bascule du bassin, indiquent que les sujets étaient capables de modifier leur marche. L'augmentation d'extension de hanche pourrait augmenter de manière significative la force de la hanche antérieure.
Marcher en adoptant une posture swayback a également entraîné un pic plus élevé du moment des fléchisseurs de hanche et un moment angulaire de flexion de hanche plus élevé comparé à la marche dans les 2 autres types de posture. Les moments des fléchisseurs de hanche et les moments angulaires élevés pourraient nécessiter que les muscles fléchisseurs de hanche produisent une force de plus grande importance et pendant une période de temps plus longue pour générer le moment voulu. Il est également possible que le bras de levier de l'ilio-psoas pour la flexion de hanche augmente de manière significative avec une extension de hanche augmentée.
L'ampleur plus élevée et la durée plus longue de la force nécessaire aux structures antérieures de la hanche pourraient, avec le temps, résulter en des microtraumatismes répétés et des blessures des structures. Ainsi, marcher dans une posture swayback peut prédisposer à une ou des blessures des structures antérieures de la hanche et contribuer aux douleurs antérieures de la hanche.
En revanche, les résultats de cette étude indiquent que la marche en adoptant une posture fléchie vers l'avant réduirait le moment requis par la musculature antérieure de la hanche, et pourrait donc réduire la force exigée aux structures antérieures. Marcher en flexion vers l'avant a résulté en une extension moindre de la hanche, ce qui implique que cela résulte en une force maximale plus faible des muscles antérieurs de la hanche (Lewis 2010). Lors de la marche en posture fléchie, l'angle maximal moyen d'extension de hanche était seulement de 4°. Cette constatation fournit une explication mécaniste plausible de l'effet de la correction de la posture swayback chez les patients souffrant de douleurs antérieures de la hanche.
Marcher dans la position fléchie réduit aussi le moment requis des muscles fléchisseurs de la hanche. A la fois le moment pic des fléchisseurs de hanche et le moment angulaire étaient moindres en posture fléchie comparée à la posture naturelle. Ainsi, marcher en adoptant une posture fléchie vers l'avant avec les hanches et les genoux maintenus en légère flexion peut réduire les forces nécessaires à la musculature et aux structures antérieures de la hanche.
Cette réduction peut être particulièrement importante que la force des fléchisseurs de hanche est diminuée chez les personnes atteintes de pathologie du labrum (Mendis 2014) et chez ceux présentant un conflit fémoro-acétabulaire à la fois avant (Casartelli 2011) et après arthroscopie de la hanche (Casartelli 2014). Cette constatation fournit une explication mécanistique plausible pour la réduction immédiate de la douleur qui a été cliniquement observée après correction de la posture. Ces résultats peuvent également informer les thérapeutes qui tentent d'apprendre à leurs patients des schémas de marche appropriés, tel qu'après arthroplastie de hanche.
Bien que l'objectif principal de cette étude était les structures antérieures de la hanche, il y a des changements concomitants importants à d'autres articulations des extrémités inférieures. Ces changements semblent être nécessaires pour maintenir la même vitesse de marche. Dans la posture swayback, l'augmentation respective des flexions dorsale et plantaire de cheville lors des phases terminale d'appui et initiale d'oscillation est intéressante étant donné qu'il n'y avait pas de changements significatifs au niveau du genou. Dans la posture fléchie vers l'avant, l'augmentation de la flexion dorsale accompagnée d'une augmentation de la flexion de genou lors de la phase d'appui était attendue, car il était demandé aux sujets de maintenir une légère flexion du genou lors de la marche.
Article de référence
Lewis CL, Sahrmann SA. Effect of posture on hip angles and moments during gait. Man Ther 2015;20:176-82.
Références
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Les sujets marchaient en posture swayback comme indiqué par la forte diminution de bascule antérieure moyenne du bassin par rapport à la marche en posture naturelle et en forward flexed.
Par rapport à la position naturelle, le maintien de la posture swayback au cours de la marche a abouti à :
- une augmentation importante de l'angle maximal d'extension de hanche,
- une baisse modérée de l'angle maximal de flexion de hanche,
- une légère augmentation de l'angle maximal de flexion dorsale de cheville.
Par rapport à posture forward flexed, la posture swayback a entraîné :
- une augmentation importante de l'angle maximal d'extension de hanche,
- une importante baisse de l'angle maximal de flexion de hanche,
- une forte augmentation de l'angle maximal d'extension du genou,
- une augmentation modérée de l'angle maximal de flexion plantaire de cheville
Marcher dans la posture swayback également donné lieu à une augmentation importante du moment pic et du moment angulaire des fléchisseurs de hanche, ainsi qu'à une diminution du moment angulaire des extenseurs de hanche par rapport à la marche en posture naturelle ou en posture forward flexed. Le moment pic des extenseurs de hanche a montré une grande diminution en posture swayback par rapport à la posture forward flexed.
Au niveau du genou, il y a eu une forte augmentation du moment pic des extenseurs du genou et du moment angulaire, et une diminution respectivement modérée et grande du moment pic des fléchisseurs de genou et du moment angulaire par rapport à la posture naturelle.
A la cheville, il y a eu une forte augmentation du moment pic de flexion plantaire de cheville et une diminution du moment angulaire de flexion plantaire par rapport à la posture forward flexed. Il y avait aussi un diminution modérée du moment angulaire des fléchisseurs plantaires comparé à la posture naturelle.
Forward flexed
Les sujets marchaient en posture forward flexed comme indiqué par la forte augmentation en moyenne de la bascule antérieure du bassin comparé aux essais en posture naturelle.
Par rapport à la posture naturelle, le maintien de la posture fléchie pendant la marche a conduit à :
- une forte réduction de l'angle maximal d'extension de hanche,
- une augmentation de l'angle maximal de flexion de hanche,
- une forte diminution de l'angle maximal d'extension de genou,
- une petite diminution de l'angle maximal de flexion plantaire de cheville,
- une petite augmentation de l'angle maximal de flexion dorsale de cheville,
- une grande diminution du moment pic des fléchisseurs de la hanche et du moment angulaire,
- une forte augmentation du moment pic des extenseurs de hanche et du moment angulaire,
- une grande augmentation du moment pic des fléchisseurs du genou et du moment angulaire,
- une diminution du moment pic des extenseurs du genou et du moment angulaire.
- une diminution importante du moment pic des fléchisseurs plantaires de cheville malgré une légère augmentation de l'impulsion angulaire.
Discussion
La constatation principale de cette étude est que la posture a un effet notable sur les schémas de mouvement et les moments pendant la marche. Marcher en adoptant une posture swayback a entraîné une augmentation moyenne de 5,6° de l'angle maximal d'extension de hanche par rapport à la posture naturelle, et un augmentation de près de 20° par rapport à la posture en forward flexed.
Ces différences de cinématique, ainsi que les différences de bascule du bassin, indiquent que les sujets étaient capables de modifier leur marche. L'augmentation d'extension de hanche pourrait augmenter de manière significative la force de la hanche antérieure.
Marcher en adoptant une posture swayback a également entraîné un pic plus élevé du moment des fléchisseurs de hanche et un moment angulaire de flexion de hanche plus élevé comparé à la marche dans les 2 autres types de posture. Les moments des fléchisseurs de hanche et les moments angulaires élevés pourraient nécessiter que les muscles fléchisseurs de hanche produisent une force de plus grande importance et pendant une période de temps plus longue pour générer le moment voulu. Il est également possible que le bras de levier de l'ilio-psoas pour la flexion de hanche augmente de manière significative avec une extension de hanche augmentée.
L'ampleur plus élevée et la durée plus longue de la force nécessaire aux structures antérieures de la hanche pourraient, avec le temps, résulter en des microtraumatismes répétés et des blessures des structures. Ainsi, marcher dans une posture swayback peut prédisposer à une ou des blessures des structures antérieures de la hanche et contribuer aux douleurs antérieures de la hanche.
En revanche, les résultats de cette étude indiquent que la marche en adoptant une posture fléchie vers l'avant réduirait le moment requis par la musculature antérieure de la hanche, et pourrait donc réduire la force exigée aux structures antérieures. Marcher en flexion vers l'avant a résulté en une extension moindre de la hanche, ce qui implique que cela résulte en une force maximale plus faible des muscles antérieurs de la hanche (Lewis 2010). Lors de la marche en posture fléchie, l'angle maximal moyen d'extension de hanche était seulement de 4°. Cette constatation fournit une explication mécaniste plausible de l'effet de la correction de la posture swayback chez les patients souffrant de douleurs antérieures de la hanche.
Marcher dans la position fléchie réduit aussi le moment requis des muscles fléchisseurs de la hanche. A la fois le moment pic des fléchisseurs de hanche et le moment angulaire étaient moindres en posture fléchie comparée à la posture naturelle. Ainsi, marcher en adoptant une posture fléchie vers l'avant avec les hanches et les genoux maintenus en légère flexion peut réduire les forces nécessaires à la musculature et aux structures antérieures de la hanche.
Cette réduction peut être particulièrement importante que la force des fléchisseurs de hanche est diminuée chez les personnes atteintes de pathologie du labrum (Mendis 2014) et chez ceux présentant un conflit fémoro-acétabulaire à la fois avant (Casartelli 2011) et après arthroscopie de la hanche (Casartelli 2014). Cette constatation fournit une explication mécanistique plausible pour la réduction immédiate de la douleur qui a été cliniquement observée après correction de la posture. Ces résultats peuvent également informer les thérapeutes qui tentent d'apprendre à leurs patients des schémas de marche appropriés, tel qu'après arthroplastie de hanche.
Bien que l'objectif principal de cette étude était les structures antérieures de la hanche, il y a des changements concomitants importants à d'autres articulations des extrémités inférieures. Ces changements semblent être nécessaires pour maintenir la même vitesse de marche. Dans la posture swayback, l'augmentation respective des flexions dorsale et plantaire de cheville lors des phases terminale d'appui et initiale d'oscillation est intéressante étant donné qu'il n'y avait pas de changements significatifs au niveau du genou. Dans la posture fléchie vers l'avant, l'augmentation de la flexion dorsale accompagnée d'une augmentation de la flexion de genou lors de la phase d'appui était attendue, car il était demandé aux sujets de maintenir une légère flexion du genou lors de la marche.
Article de référence
Lewis CL, Sahrmann SA. Effect of posture on hip angles and moments during gait. Man Ther 2015;20:176-82.
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