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Qu'est-ce que l'équilibre ? Physiothérapie et thérapie vestibulaire

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Troubles de l'équilibre

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1. Un bon équilibre est souvent considéré comme acquis

Un bon équilibre est souvent considéré comme acquis. La plupart des gens n'ont pas de mal à traverser une allée de gravier, à passer d'un trottoir à une pelouse ou à sortir du lit au milieu de la nuit sans trébucher. Cependant, en cas de troubles de l'équilibre, ces activités peuvent être extrêmement fatigantes et parfois dangereuses. Les symptômes qui accompagnent l'instabilité peuvent inclure des étourdissements, des vertiges, des problèmes d'audition et de vision, ainsi que des difficultés de concentration et de mémoire.

2. Qu'est-ce que l'équilibre ?

L'équilibre est la capacité à maintenir le centre de masse du corps sur sa base d'appui (figure 1). Un système d'équilibre fonctionnant correctement permet aux humains de voir clairement tout en se déplaçant, d'identifier l'orientation par rapport à la gravité, de déterminer la direction et la vitesse du mouvement, et d'effectuer des ajustements posturaux automatiques pour maintenir la posture et la stabilité dans diverses conditions et activités. L'équilibre est atteint et maintenu par un ensemble complexe de systèmes de contrôle sensorimoteurs qui comprennent les entrées sensorielles de la vision (vue), de la proprioception (toucher) et du système vestibulaire (mouvement, équilibre, orientation spatiale), l'intégration de ces entrées sensorielles et la sortie motrice vers l'œil et les muscles du corps. Une blessure, une maladie, certains médicaments ou le processus de vieillissement peuvent affecter une ou plusieurs de ces composantes. En plus de la contribution des informations sensorielles, des facteurs psychologiques peuvent également altérer notre sens de l'équilibre.

Figure 1 - Exemple de centre de masse en équilibre et en dehors de la base d'appui (instable - la personne tombera).

3. Apports sensoriels

Le maintien de l'équilibre dépend des informations reçues par le cerveau en provenance de trois sources périphériques : les yeux, les muscles et les articulations, et les organes vestibulaires (figure 2). Ces trois sources d'information envoient des signaux au cerveau sous forme d'impulsions nerveuses à partir de terminaisons nerveuses spéciales appelées récepteurs sensoriels.

Figure 2 - Le système d'équilibre humain : l'équilibre est atteint et maintenu par un ensemble complexe de systèmes de contrôle sensorimoteurs.

4. Données provenant des yeux

Les récepteurs sensoriels de la rétine sont appelés bâtonnets et cônes. Les bâtonnets sont censés être mieux adaptés à la vision dans des situations de faible luminosité (par exemple, la nuit). Les cônes aident à la vision des couleurs et des détails les plus fins de notre monde. Lorsque la lumière frappe les bâtonnets et les cônes, ils envoient des impulsions au cerveau qui fournissent des indices visuels permettant d'identifier l'orientation d'une personne par rapport à d'autres objets. Par exemple, lorsqu'un piéton se promène dans une rue de la ville, les bâtiments environnants semblent alignés verticalement, et chaque façade de magasin passe d'abord dans le champ de vision périphérique, puis au-delà.

5. Données provenant des muscles et des articulations

Les informations proprioceptives provenant de la peau, des muscles et des articulations impliquent des récepteurs sensoriels qui sont sensibles à l'étirement ou à la pression des tissus environnants. Par exemple, une pression accrue est ressentie dans la partie avant de la plante des pieds lorsqu'une personne debout se penche en avant. Lors de tout mouvement des jambes, des bras et d'autres parties du corps, les récepteurs sensoriels répondent en envoyant des impulsions au cerveau. Avec d'autres informations, ces signaux d'étirement et de pression aident notre cerveau à déterminer la position de notre corps dans l'espace. Les impulsions sensorielles provenant du cou et des chevilles sont particulièrement importantes. Les signaux proprioceptifs provenant du cou indiquent la direction dans laquelle la tête est tournée. Les signaux provenant des chevilles indiquent le mouvement ou le balancement du corps par rapport à la surface sur laquelle il se tient (sol ou plancher) et la qualité de cette surface (par exemple, dure, molle, glissante ou inégale)

6. Données du système vestibulaire

Les informations sensorielles concernant le mouvement, l'équilibre et l'orientation spatiale sont fournies par l'appareil vestibulaire qui, dans chaque oreille, comprend l'utricule, le saccule et les trois canaux semi-circulaires. L'utricule et le saccule détectent la gravité (informations en orientation verticale) et les mouvements linéaires. Les canaux semi-circulaires, qui détectent les mouvements de rotation, sont situés à angle droit les uns par rapport aux autres et sont remplis d'un fluide appelé endolymphe. Lorsque la tête tourne dans la direction détectée par un canal particulier, le liquide endolymphatique qu'il contient est en retard en raison de l'inertie et exerce une pression sur le récepteur sensoriel du canal. Le récepteur envoie alors des impulsions au cerveau concernant le mouvement du canal spécifique qui est stimulé. Lorsque les organes vestibulaires des deux côtés de la tête fonctionnent correctement, ils envoient des impulsions symétriques au cerveau.

7. Intégration des entrées sensorielles

Les informations relatives à l'équilibre fournies par les organes sensoriels périphériques - yeux, muscles et articulations, et les deux côtés du système vestibulaire - sont envoyées au tronc cérébral. Là, elles sont triées et intégrées aux informations apprises fournies par le cervelet (le centre de coordination du cerveau) et le cortex cérébral (le centre de la pensée et de la mémoire). Le cervelet fournit des informations sur les mouvements automatiques qui ont été appris par l'exposition répétée à certains mouvements. Par exemple, en s'exerçant de manière répétée à servir une balle, un joueur de tennis apprend à optimiser le contrôle de son équilibre pendant ce mouvement. Les contributions du cortex cérébral comprennent des informations apprises précédemment ; par exemple, parce que les trottoirs glacés sont glissants, il est nécessaire d'utiliser un schéma de mouvement différent pour s'y déplacer en toute sécurité (voir figure 3)

Figure 3 - Système de contrôle de l'équilibre.

8. Traitement des entrées sensorielles conflictuelles

Une personne peut être désorientée si les entrées sensorielles reçues de ses yeux, de ses muscles et articulations ou de ses organes vestibulaires entrent en conflit les unes avec les autres. Par exemple, cela peut se produire lorsqu'une personne se trouve à côté d'un bus qui s'éloigne du trottoir. L'image visuelle du grand bus roulant peut donner au piéton l'illusion que c'est lui - et non le bus - qui se déplace. Cependant, les informations proprioceptives provenant de ses muscles et de ses articulations indiquent qu'il ne se déplace pas réellement. Les informations sensorielles fournies par les organes vestibulaires peuvent aider à surmonter ce conflit sensoriel. En outre, la pensée et la mémoire de niveau supérieur peuvent obliger la personne à détourner son regard du bus en mouvement pour regarder vers le bas afin de chercher une confirmation visuelle que son corps ne bouge pas par rapport à la chaussée.

9. Sortie motrice

Au fur et à mesure de l'intégration sensorielle, le tronc cérébral transmet des impulsions aux muscles qui contrôlent les mouvements des yeux, de la tête et du cou, du tronc et des jambes, permettant ainsi à une personne de maintenir son équilibre et d'avoir une vision claire tout en se déplaçant.

10. Sortie motrice vers les muscles et les articulations

Un bébé apprend à s'équilibrer par la pratique et la répétition, car les impulsions envoyées par les récepteurs sensoriels au tronc cérébral, puis aux muscles, forment une nouvelle voie. Avec la répétition, il devient plus facile pour ces impulsions de se déplacer le long de cette voie nerveuse - un processus appelé facilitation - et le bébé est capable de maintenir son équilibre pendant toute activité. Des preuves solides suggèrent que cette réorganisation synaptique se produit tout au long de la vie d'une personne qui s'adapte à des environnements de mouvement changeants.

Cette facilitation des voies est la raison pour laquelle les danseurs et les athlètes s'entraînent si ardemment. Même des mouvements très complexes deviennent presque automatiques au fil du temps. Cela signifie également que si un problème avec une entrée d'information sensorielle devait se développer, le processus de facilitation peut aider le système d'équilibre à se réinitialiser et à s'adapter pour retrouver un sentiment d'équilibre.

Par exemple, lorsqu'une personne fait la roue dans un parc, les impulsions transmises par le tronc cérébral informent le cortex cérébral que cette activité particulière est accompagnée de manière appropriée par la vue du parc qui tourne en rond. Avec plus de pratique, le cerveau apprend à interpréter un champ visuel tourbillonnant comme normal pendant ce type de rotation du corps. De même, les danseurs apprennent que pour maintenir leur équilibre lors d'une série de pirouettes, ils doivent garder leurs yeux fixés sur un point au loin aussi longtemps que possible tout en faisant tourner leur corps

11. Sortie motrice vers les yeux

Le système vestibulaire envoie des signaux de contrôle moteur via le système nerveux aux muscles des yeux grâce à une fonction automatique appelée réflexe vestibulo-oculaire (VOR). Lorsque la tête ne bouge pas, le nombre d'impulsions provenant des organes vestibulaires du côté droit est égal au nombre d'impulsions provenant du côté gauche. Lorsque la tête tourne vers la droite, le nombre d'impulsions provenant de l'oreille droite augmente et celui de l'oreille gauche diminue. La différence entre les impulsions envoyées de chaque côté contrôle les mouvements des yeux et stabilise le regard pendant les mouvements actifs de la tête (par exemple, en courant ou en regardant un match de hockey) et les mouvements passifs de la tête (par exemple, en étant assis dans une voiture qui accélère ou décélère)

12. Le système d'équilibre coordonné

Le système d'équilibre humain implique un ensemble complexe de systèmes de contrôle sensorimoteur. Ses mécanismes de rétroaction entrelacés peuvent être perturbés par l'endommagement d'un ou plusieurs composants à la suite d'une blessure, d'une maladie ou du processus de vieillissement. Les troubles de l'équilibre peuvent s'accompagner d'autres symptômes tels que des étourdissements, des vertiges, des problèmes de vision, des nausées, de la fatigue et des difficultés de concentration

La complexité du système d'équilibre humain crée des difficultés pour diagnostiquer et traiter la cause sous-jacente du déséquilibre. L'intégration cruciale des informations obtenues par les systèmes vestibulaire, visuel et proprioceptif signifie que les troubles affectant un système individuel peuvent perturber de façon marquée le sens normal de l'équilibre d'une personne. Le dysfonctionnement vestibulaire comme cause de déséquilibre constitue un défi particulièrement complexe en raison de l'interaction du système vestibulaire avec le fonctionnement cognitif et du degré d'influence qu'il exerce sur le contrôle des mouvements oculaires et de la posture.

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Sources :

1- Vestibular Disorders Association : The Human Balance System- A Complex Coordination of Central and Peripheral Systems (en anglais seulement)

2- National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD)- Troubles de l'équilibre

3- Modelação Numérica do índice de Tinetti e de Berg ; 2012 ; Universidade de Coimbra