Fiche de révision : Analyse de la marche humaine

📋 Plan du Cours

1. Définitions et cycle de marche
2. Paramètres spatio-temporels
3. Analyse cinématique, cinétique et EMG
4. Évaluation observationnelle et instrumentale
5. Anomalies primaires et adaptatives
6. Boiteries et marches pathologiques
7. Marche parkinsonienne et vieillissement

📖 1. Définitions et cycle de marche

🔑 Notions clés & Définitions

• Locomotion bipède : La locomotion bipède est une activité apprise chez l’adulte, automatisée au cours du temps.
• Phase d’appui : La phase d’appui correspond au moment du cycle où le pied est en contact avec le sol et participe à la mise en charge.
• Phase oscillante : La phase oscillante est la période du cycle où le pied quitte le sol pour se préparer au prochain contact.
• Centre de pression : Le centre de pression est le point d’application de la résultante des forces de réaction au sol.

📝 Points essentiels

• Le cycle de marche combine une phase d’appui d’environ 60% et une phase oscillante d’environ 40%.
• Le contact initial marque le premier contact du pied et inaugure la phase d’appui, tandis que le contact terminal marque le départ du pied du sol.
• L’appui unipodal est le temps où un seul pied touche le sol, et sa durée est égale à celle de l’oscillation du pied controlatéral.
• Le double appui est la période où les deux pieds touchent le sol simultanément.
• La marche avance par séquences d’acceptation et de support de la charge, puis de raccourcissement-propulsion avant le support suivant.

💡 Astuce mémo

Appui=charge (≈60%) ; Oscillation=préparation (≈40%).

📖 2. Paramètres spatio-temporels

🔑 Notions clés & Définitions

• Longueur du pas : La longueur du pas est la distance entre deux événements de contact successifs de deux appuis alternés.
• Longueur d’enjambée : La longueur d’enjambée est la distance parcourue pendant un cycle, entre deux contacts successifs du même pied.
• Cadence : La cadence est le nombre de demi-pas par minute, utilisée pour décrire le rythme de marche.
• Asymétrie temporelle d’appui unipodal : L’asymétrie temporelle d’appui unipodal quantifie le déséquilibre des durées d’appui entre le côté gauche et le côté droit.

📝 Points essentiels

• Longueur du pas : environ 0,6 à 0,8 m ; largeur du pas : environ 6 à 8 cm ; angle du pas : environ 10 à 15° ; hauteur/clairance : environ 1 à 2 cm.
• Cadence typique : environ 100 à 130 pas/min ; durée d’un cycle : environ 1 s ; vitesse = cadence × (longueur d’enjambée /2) /60 et valeurs spontanées : environ 1,2 à 1,4 m/s.
• Asymétrie temporelle (en %) : [ (G − D) / (D + G) ] × 100.
• Les paramètres spatio-temporels incluent aussi l’étude des temps d’appui (unipodal et bipodal) exprimés en % du cycle.
• Les normes varient selon l’âge et la taille, et la vitesse dépend notamment de la cadence et de la longueur d’enjambée.

💡 Astuce mémo

Vitesse ≈ cadence × (enjambée/2) : le rythme et la “portée” guident le m/s.

📖 3. Analyse cinématique, cinétique et EMG

🔑 Notions clés & Définitions

• Analyse cinématique : L’analyse cinématique décrit l’évolution dans le temps des positions des segments et des angles articulaires pendant le cycle de marche.
• Analyse cinétique : L’analyse cinétique étudie les forces et moments de force qui agissent pendant la marche, notamment via les forces de réaction au sol.
• Plateforme de force : Une plateforme de force est un dispositif de mesure permettant d’obtenir la force de réaction au sol pour remonter aux moments.
• EMG (électromyographie) : L’EMG est une mesure électrique de l’activité musculaire grâce à des capteurs électriques.

📝 Points essentiels

• L’analyse cinématique se fait en « 3D » avec au moins le plan sagittal, ainsi que les plans frontal et horizontal.
• La cinétique utilise la mesure de la force de réaction du sol pour calculer des moments de force agissant sur les articulations.
• Un moment de force dépend de la force appliquée et de la distance à l’axe (bras de levier) : plus la distance augmente, plus le moment augmente.
• L’EMG permet l’étude d’une séquence temporelle d’activation musculaire, mais ne donne pas une estimation directe de la force développée.
• Les paramètres cinématiques, cinétiques et EMG dépendent de la vitesse (donc l’interprétation doit tenir compte du contexte de vitesse).

📖 4. Évaluation observationnelle et instrumentale

🔑 Notions clés & Définitions

• Vidéo de la marche : La vidéo de la marche est un recueil visuel servant à observer le schéma de marche et à quantifier l’anormalité.
• Standardisation des conditions d’évaluation : La standardisation des conditions d’évaluation regroupe les paramètres imposés pour comparer avant/après et limiter les biais.
• Échelles d’observation : Les échelles d’observation sont des outils de cotation fondés sur l’observation directe ou sur vidéo pour classer le niveau d’anormalité.
• Analyse quantifiée de la marche (AQM) : L’analyse quantifiée de la marche est un recueil synchronisé combinant plusieurs types de données pour caractériser la marche.

📝 Points essentiels

• Pour la vidéo : une zone d’enregistrement d’environ 8 à 10 m, un fond uni plutôt clair et un bon éclairage, idéalement au moins 2 angles (face et profil).
• Pour les performances caméra : idéalement ≥ 120 images/s et résolution HD minimale (720p).
• Le protocole standard inclut typiquement la marche à vitesse spontanée et maximale, des essais pointes/talons, et des marches avec ou sans chaussage/orthèses/prothèses.
• Une échelle générique citée est EVGS ; des échelles spécifiques existent pour des populations particulières (ex. GAIT pour une hémiplégie).
• Instrumental : en plus du chronomètre, des dispositifs embarqués (accéléro/gyro/magnétomètres) et des mesures type baropodométrie/EMG de surface sont mentionnés ; l’AQM combine des données synchronisées de plusieurs…

💡 Astuce mémo

Observation = vidéo + échelle ; Instrument = capteurs + mesures synchronisées (AQM).

📖 5. Anomalies primaires et adaptatives

🔑 Notions clés & Définitions

• Anomalies primaires : Les anomalies primaires sont des déficiences d’origine anatomique ou neurologique qui perturbent directement le mouvement.
• Anomalies adaptatives : Les anomalies adaptatives sont des ajustements secondaires et compensatoires induits par une anomalie primaire.
• Déformation utile : La déformation utile désigne une adaptation biomécanique considérée comme fonctionnelle pour compenser une contrainte imposée.

📝 Points essentiels

• Les anomalies primaires sont liées notamment à des déformations osseuses, une raideur articulaire, une parésie musculaire ou une hyperactivité musculaire.
• Les anomalies primaires constituent une cible thérapeutique quand cela est possible.
• Une anomalie adaptative est directement induite par une anomalie primaire et répond à une nécessité biomécanique.
• Exemple donné : un flessum de genou impose une hanche fléchie dès le contact initial.
• Le système compense les conséquences en utilisant des déformations considérées comme utiles pour maintenir la marche.

💡 Astuce mémo

Primaire = cause ; Adaptative = compromis biomécanique pour “faire avec”.

📖 6. Boiteries et marches pathologiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Boiterie de phase d’appui : La boiterie de phase d’appui correspond à une stratégie durant la mise en charge, souvent liée à l’esquive d’appui et à l’instabilité.
• Boiterie de phase oscillante : La boiterie de phase oscillante correspond à un défaut pendant le moment où le membre est en l’air, menant à un raccourcissement ou une progression insuffisante.
• Ataxie cerebelleuse : L’ataxie cérébelleuse est un type d’instabilité donnant une marche pseudo-ebrie, avec titubations et embardées irrégulières.
• Boiterie de Trendelenburg : La boiterie de Trendelenburg est associée à un défaut de verrouillage des abducteurs de hanche.

📝 Points essentiels

• Deux grandes catégories : boiteries de phase d’appui (esquive d’appui, instabilité) et boiteries de phase oscillante (défaut de raccourcissement ou de progression).
• Boiterie de phase d’appui : concerne la déviation axiale du rachis lors de la mise en charge et l’appui unipodal.
• Boiterie de phase oscillante : concerne le double appui terminal et la phase oscillante.
• Marches instables ataxiques : ataxie cérébelleuse (pseudo-ebriété, titubant, embardées) et ataxie proprioceptive (aggravée les yeux fermés, forme talonnante).
• Boiterie de Trendelenburg : défaut de verrouillage des abducteurs de hanche/coxopathie, et la correction citée est l’utilisation d’une canne du côté sain.

💡 Astuce mémo

Appui = esquiver/tenir ; Oscillation = raccourcir/progresser : deux boiteries “par timing”.

📖 7. Marche parkinsonienne et vieillissement

🔑 Notions clés & Définitions

• Marche hypokinétique : La marche hypokinétique est une marche réduite en amplitude, citée comme caractéristique du syndrome parkinsonien.
• Freezing (enrayage cinétique) : Le freezing est une interruption brutale de la marche avec piétinement, spontanée ou déclenchée par un stimulus visuel.
• Festination : La festination est une marche où la cadence devient irrégulière avec des accélérations brutales.
• Astasie-abasie : L’astasie-abasie regroupe une instabilité de la station debout avec rétropulsion (astasie) et une impossibilité de marcher sans certains contextes (abasie).

📝 Points essentiels

• Marche parkinsonienne : difficultés à l’initiation avec freezing, et piétinement avec interruption brutale de la marche.
• Marche parkinsonienne : pas raccourcis (petits pas) et cadence irrégulière avec accélérations brutales (festination).
• Perte du balancement d’un membre supérieur et demi-tour décomposé (décrit comme un élément stéréotypé).
• Vieillissement physiologique : diminution vitesse, longueur du pas et hauteur du pas (pas rasants/traînants) + augmentation largeur du pas et des temps d’appuis bipodaux.
• Vieillissement : baisse de la capacité à gérer une tâche cognitive en marchant et augmentation du risque de chute ; astasie-abasie et sa forme sévère staso-basophobie sont décrites.

💡 Astuce mémo

Parkinson : petits pas + freezing + festination ; Vieillissement : moins de hauteur/vitesse, plus de largeur et chutes.

📅 Repères chronologiques

1. 1999Référence Vaughan et al., Dynamics of human gait 2nd ed.
2. 1992Référence Perry et al. sur les pivots de marche.
3. 2014Référence A. Mayich et al. sur les pivots de marche.
4. 2018Référence Gouelle et Mégrot, Handbook of Human Motion.
5. 2022Référence Gafner et Bruyneel 2022 pour l’évaluation spatio-temporelle.
6. 2020Référence Ngueleu et al. 2020 pour la baropodométrie.
7. 2023Référence Wong et al. 2023 (pivots de marche) et Liu et al. 2023 (pressions plantaires).
8. 2025Thèse de Clément Doumenc 2025 (EMG) et contenu sur la variabilité évoque cette thèse.

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre appui unipodal (≈ durée de l’oscillation controlatérale) et double appui (deux pieds simultanément).
2. Inverser longueur du pas et longueur d’enjambée : la première relie deux contacts alternés, la seconde correspond à la distance sur un cycle pour le même pied.
3. Oublier que les paramètres cinématiques/cinétiques/EMG dépendent de la vitesse, ce qui fausse la comparaison si la vitesse n’est pas contrôlée.
4. Croire que l’EMG donne directement la force développée alors que la limite mentionnée est l’absence d’estimation directe de la force.
5. Mélanger boiteries de phase d’appui et de phase oscillante : les mécanismes dominants sont liés à l’appui (mise en charge) vs au membre en l’air.

✅ Checklist Examen

1. Décrire les phases du cycle (appui ≈60%, oscillation ≈40%) et situer contact initial et contact terminal.
2. Définir appui unipodal et double appui et relier l’appui unipodal à la durée d’oscillation controlatérale.
3. Définir pas (distance entre événements successifs du même pied) et demi-pas (entre contacts de pieds différents).
4. Citer les principaux ordres de grandeur spaciaux (longueur du pas, largeur, angle, hauteur/clairance) et au moins un ordre de grandeur temporel (cadence).
5. Savoir calculer la vitesse à partir de la formule donnée : cadence × (longueur d’enjambée /2) /60 et reconnaître des valeurs spontanées autour de 1,2–1,4 m/s.
6. Donner l’expression de l’asymétrie temporelle d’appui unipodal [ (G − D) / (D + G) ] × 100.
7. Expliquer ce que mesure la cinématique (positions/angles) et comment la cinétique utilise la force de réaction au sol et les moments.
8. Savoir préciser le rôle de la plateforme de force et la dépendance du moment au bras de levier.
9. Définir ce qu’apporte l’EMG (séquence d’activation) et rappeler sa limite sur l’estimation de la force.
10. Lister les éléments clés d’une analyse observationnelle par vidéo : conditions pratiques, standardisation et place des échelles (EVGS, exemples).
11. Classer les boiteries en boiteries de phase d’appui vs phase oscillante et associer au moins un indice décrit pour chaque catégorie.
12. Décrire 3 caractéristiques typiques de la marche parkinsonienne (initiation/freezing, petits pas, festination, balancement/rotation).
13. Décrire 3 éléments du vieillissement : baisse vitesse/hauteur, augmentation largeur et temps bipodaux, et lien avec risque de chute/astasie-abasie.