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Method Article
La stabilité fonctionnelle du tronc du pied contribue à la posture statique humaine et aux activités dynamiques. Cet article propose une évaluation complète de la fonction du système central du pied, qui combine trois sous-systèmes. Il peut fournir une sensibilisation accrue et un protocole multidimensionnel pour explorer la fonction du pied parmi différentes populations.
En tant que structure complexe pour relier le corps et le sol, le pied contribue au contrôle postural dans les activités statiques et dynamiques humaines. Le noyau du pied est enraciné dans l’interdépendance fonctionnelle des sous-systèmes passif, actif et neuronal, qui se combinent dans le système du noyau du pied contrôlant le mouvement et la stabilité du pied. La voûte plantaire (sous-système passif), responsable de la charge, est considérée comme le noyau fonctionnel du pied, et sa stabilité est nécessaire aux fonctions normales du pied. Les anomalies fonctionnelles du pied ont été largement rapportées chez les personnes âgées, telles que la faiblesse des muscles fléchisseurs des orteils, les postures anormales du pied et la diminution de la sensibilité sensorielle plantaire. Dans cet article, une approche globale est introduite pour évaluer la fonction du pied basée sur les sous-systèmes du noyau du pied. La force et la morphologie des muscles intrinsèques et extrinsèques du pied ont été utilisées pour évaluer la fonction du muscle du pied (sous-système actif). Le test de force de doming a été appliqué pour déterminer la fonction des muscles intrinsèques du pied, tandis que le test de force de flexion des orteils s’est davantage concentré sur la fonction des muscles extrinsèques. Le test de chute naviculaire et l’indice de posture du pied ont été appliqués pour évaluer la fonction de la voûte plantaire (sous-système passif). Pour le sous-système neural, le test de seuil de toucher de la lumière plantaire et le test de discrimination en deux points ont été utilisés pour évaluer la sensibilité tactile plantaire dans neuf régions du pied. Cette étude fournit de nouvelles informations sur la fonction centrale du pied chez les personnes âgées et d’autres populations.
Le pied humain est une structure très complexe, composée d’os, de muscles et de tendons qui s’attachent au pied. En tant que segment du membre inférieur, le pied est constamment en contact direct avec la surface d’appui et contribue ainsi aux tâches de mise en charge1. Basé sur l’interaction biomécanique complexe entre les muscles et les structures passives, le pied contribue à l’absorption des chocs, s’adapte aux surfaces irrégulières et génère de l’élan. Les preuves montrent que le pied contribue de manière significative à la stabilité posturale, à la marche et à la course 2,3,4.
Selon un nouveau paradigme proposé par McKeon5 en 2015, le noyau du pied est enraciné dans l’interdépendance fonctionnelle des sous-systèmes passif, actif et neuronal, qui se combinent dans le système du noyau du pied contrôlant le mouvement et la stabilité du pied. Dans ce paradigme, l’anatomie osseuse du pied forme le demi-dôme fonctionnel, qui comprend les arcs longitudinaux et les arcs métatarsiens transversaux et s’adapte de manière flexible aux changements de charge6. Ce demi-dôme et les structures passives, y compris les ligaments et les capsules articulaires, constituent le sous-système passif. De plus, le sous-système actif se compose des muscles intrinsèques du pied, des muscles extrinsèques et des tendons. Les muscles intrinsèques agissent comme des stabilisateurs locaux responsables du soutien de la voûte plantaire, de la dépendance à la charge et de la modulation 7,8, tandis que les muscles extrinsèques génèrent le mouvement du pied en tant que moteurs globaux. Pour le sous-système neural, plusieurs types de récepteurs sensoriels (par exemple, les récepteurs capsuloligaments et cutanés) dans le fascia plantaire, les ligaments, les capsules articulaires, les muscles et les tendons contribuent à la déformation du dôme du pied, à la démarche et à l’équilibre 9,10.
Plusieurs chercheurs ont émis l’hypothèse que le pied contribue aux activités quotidiennes de deux manières principales. L’une est par soutien mécanique via la voûte plantaire fonctionnelle et la modulation entre les muscles des membres inférieurs. L’autre est l’entrée d’informations sensorielles plantaires sur la position11. Sur la base du système central du pied, les déficits de ce système, y compris la posture du pied, la force des muscles intrinsèques et extrinsèques du pied et la sensibilité aux sensations, peuvent prédisposer à la faiblesse de la mobilité et de l’équilibre 9,11,12,13.
Cependant, avec l’âge, des altérations de l’aspect, de la biomécanique, de la structure et de la fonction du pied se produisent fréquemment, notamment des déformations du pied ou des orteils, une faiblesse de la force du pied ou des orteils, une répartition de la pression plantaire et une sensibilité tactile plantaire réduite 14,15,16,17. La présence d’une déformation des orteils et la sévérité de l’hallux valgus sont associées à la mobilité et au risque de chute chez les personnes âgées11,18. De plus, la force des muscles fléchisseurs des orteils, qui était autrefois négligée, contribue à l’équilibre chez les personnes âgées19. Pendant ce temps, les personnes âgées courent également un risque plus élevé d’avoir des affections du pied associées à des pathologies telles que le diabète, la maladie artérielle périphérique, la neuropathie et l’arthrose20,21.
L’évaluation, l’examen et les soins de santé du pied, en particulier chez les personnes âgées, ont attiré de plus en plus d’attention14,21. Cependant, il existe une étude limitée pour explorer l’évaluation complète de la fonction du système central du pied. De nombreuses études visaient à explorer les problèmes pathologiques du pied chez les personnes âgées, tels que la douleur et les troubles des ongles, de la peau, des os / articulations et neurovasculaires 21,22,23. Le rôle du pied dans le soutien mécanique et l’entrée sensorielle pendant les activités quotidiennes et en tant que système fonctionnel doit être reconnu et évalué, ce qui a été ignoré dans les études précédentes. En particulier, les composants actifs du pied, y compris les muscles intrinsèques et extrinsèques, agissent comme des stabilisateurs locaux et des mouvements globaux et contribuent à la stabilité et au comportement du pied dans une posture statique et un mouvement dynamique5.
La force de flexion des orteils est singulièrement rapportée comme représentant la force musculaire du pied, et elle est également utilisée pour explorer la relation entre la fonction du pied et d’autres situations de santé, telles que l’équilibre et la mobilité 24,25,26. Intrinsèquement, la force musculaire du pied se limite à distinguer l’action des muscles intrinsèques et extrinsèques. De plus, plusieurs tests, dont le test de préhension du papier et un test intrinsèquement positif, ont été critiqués comme des tests non quantitatifs dont la fiabilité et la validité sont médiocres 7,27. Récemment, une nouvelle évaluation de la force du doming du pied a été rapportée pour quantifier la force musculaire intrinsèque du pied et il a été démontré qu’elle avait une bonne validité28. En mesurant la force du doming (mouvement du pied court), il contribue à quantifier directement la fonction du muscle intrinsèque.
Par conséquent, un protocole est proposé ici visant à explorer les caractéristiques du pied chez les personnes âgées en se basant sur le système central du pied, en particulier la fonction du sous-système actif. Ce protocole fournit une évaluation complète pour étudier la stabilité du tronc du pied, y compris le sous-système passif, actif et neuronal, chez les personnes âgées. De plus, des altérations de la fonction centrale du pied ont été rapportées dans plusieurs situations de santé, telles que la fasciite plantaire, le pied plat et le diabète 24,29,30. Dans les études futures, il pourrait être utile d’évaluer la fonction du pied parmi différentes populations dans une mesure multidimensionnelle.
Cette étude a été menée au Centre de médecine sportive et de réadaptation de l’Université du sport de Shanghai et a été approuvée par le comité d’éthique de l’Université du sport de Shanghai (n° 102772020RT001). Avant le test, les participants ont reçu des détails sur le but et les procédures de l’expérience ; Tous les participants ont signé le consentement éclairé.
1. Sélection des participants
2. Sous-système actif
REMARQUE : Les tests de morphologie et de force des muscles intrinsèques et extrinsèques du pied sont utilisés pour évaluer le sous-système actif.
Figure 1 : Images échographiques représentatives de trois muscles intrinsèques. (A) Image de l’épaisseur de l’hallucis abducteur ; (B) la section transversale de l’hallucis abducteur ; (C) image de l’épaisseur du fléchisseur des doigts ; (D) la section transversale du fléchisseur des doigts ; (E) image de l’épaisseur du quadratus plantae ; et (F) la section transversale du quadratus plantae. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 2 : Images échographiques représentatives de trois muscles extrinsèques. (A) Image de l’épaisseur du fléchisseur de l’hallucis court ; (B) la section transversale du fléchisseur de l’hallucis court ; (C) image de l’épaisseur des muscles péroniers, longus et brèves ; (D) la section transversale des muscles péroniers, longus et brèves ; et (E) image de l’épaisseur du tibial antérieur. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 3 : Test de force musculaire du pied. (A) Test de dosage ; (B) test de résistance à la flexion des orteils (FT1) ; (C) test de force de flexion des orteils (FT2-3) ; (D) test de force de flexion des orteils (FT2-5). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 4 : Graphique représentatif de la force de flexion des orteils. La force maximale de la flexion des orteils est calculée comme la valeur moyenne de six points de données autour du point de crête sélectionné. Dans le logiciel personnalisé, il est programmé que 10 points, y compris la force de crête, restent relativement stables pour éviter les faux pics, ce qui signifie que les neuf points restants ne dépassent pas ±0,5 de la valeur de crête. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 5 : Graphique représentatif de la force du doming. La force de contraction volontaire maximale est calculée pour la force de doming. Une fenêtre mobile de 0,5 s est présente pour déterminer où se trouve la courbe de force sous la forme d’un plateau, qui peut être déplacé manuellement. L’intensité du doming est programmée pour calculer la valeur moyenne de la fenêtre de sélection (0,5 ms). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
3. Sous-système passif
REMARQUE : Les tests ND et de l’indice de posture du pied-6 (FPI-6) ont été appliqués pour évaluer la structure du pied (sous-système passif).
4. Sous-système neuronal
REMARQUE : Dans l’évaluation du sous-système neuronal, le seuil de contact de la lumière plantaire et un discriminateur à deux points (TPD) ont été appliqués pour évaluer la sensibilité plantaire.
Dans cette étude, 84 participants ont été inclus pour la mesure. Le groupe de jeunes comprenait 42 étudiants universitaires d’un âge moyen de 22,4 ± 2,9 ans et d’une taille de 1,60 ± 0,05 m. Le groupe des personnes âgées comprenait 42 personnes âgées vivant dans la communauté avec un âge moyen de 68,9 ± 3,3 ans et une taille de 1,59 ± 0,05 m.
Résultats représentatifs du sous-système actif
La morphologie et la force des muscles du pied sont utilisées p...
Le protocole présenté est utilisé pour mesurer les caractéristiques du pied chez les personnes âgées, ce qui fournit une évaluation complète pour étudier la stabilité du tronc du pied, y compris les sous-systèmes passif, actif et neuronal. Ce nouveau paradigme met en lumière la fonction du pied qui interagit pour stabiliser le pied et maintenir la fonction sensorimotrice dans les activités quotidiennes33. Dans des études antérieures, les chercheurs ont accordé plus d’attention à...
Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts.
Les auteurs remercient le financement du programme d’élevage du dixième hôpital populaire de Shanghai (YNCR2C022).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Diagnostic Ultrasound System | Mindray | It is used in clinical ultrasonic diagnostic examination. | |
ergoFet dynamometer | ergoFet | It is an accurate, portable, push/pull force gauge, which is designed to be a stand-alone gauge for capturing individual force measurements under any job condition. | |
Height vernier caliper | It is an accurate measure tool for height. | ||
LabVIEW | It is a customed program software for strength analysis. | ||
Semmes-Weinstein monofilaments | Baseline | It consists of 20 pieces, and each SWM haves an index number ranging from 1.65 to 6.65, that is related with a calibrated breaking force. | |
Two-Point Discriminator | Touch Test | It is a set of two aluminum discs, each containing a series of prongs spaced between 1 to 15 mm apart. |
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