Monsieur Sylvain BARRAT
CONTROLE VISUEL,
ETUDE COMPARATIVE
Mémoire DIU de posturologie clinique - année 2005-2006
INTRODUCTION
1 - Quel est l'état de la question dans la littérature ?
Le système visuel occupe une place centrale dans la régulation de la station debout.
Dans la littérature scientifique, parmi de nombreuses études consacrées à l’influence de l’environnement sur le contrôle visuel de la posture, trois études ont retenu mon attention. Ces expérimentations illustrent précisément les différents aspects de mon sujet :
a - L’influence des repères visuels verticaux et horizontaux.
BOREL L., HARLEY F., MAGNAN J. et LACOUR M. mettent en évidence l’importance des repères visuels verticaux et horizontaux chez les sujets déficients vestibulaires unilatéraux.
En l’absence de ces repères, le sujet oriente sa tête côté lésé. Sur plate-forme de force, le stabilogramme se trouve déjetté sur l’axe des Y côté lésé. Enfin, ce même sujet place sa verticale subjective en l’inclinant du côté de la lésion.
Il est à noter que ces résultats sont identiques à ceux obtenus dans l’obscurité.
Ainsi, pour un patient déficient vestibulaire unilatéral, la présence de repères visuels verticaux et horizontaux est tout aussi déterminante que la lumière dans la compensation des troubles secondaires (1).
b - L’influence de vision centrale et périphérique.
NOUGIER V., BARD C., FLEURY M. et TEASDALE N. montrent le rôle complémentaire de la vision centrale et périphérique dans la régulation posturale de l’enfant en fonction des âges (6 ,8 et 10 ans) :
- Pour 6 et 10 ans : la vision centrale et périphérique apportent la même stabilité
-Pour 8 ans : la vision centrale apporte la meilleure stabilité
-Pour 6-8 et 10 ans : la vision centrale apporte la même stabilité que ce soit dans le plan antéro-postérieur ou médio-latéral.
- Pour 8 et 10 ans : la vision périphérique régule mieux les oscillations dans le plan antéro-postérieur que dans le plan médio-latéral.(2)
c - L’influence de la distance entre l’œil et la cible.
VUILLERME N., BURDET C., ISABLEU B. et DEMETZ S., dans une étude sur la fatigue des muscles postérieurs de jambe, montrent l’importance de la distance sujet-cible.
Les yeux fermés ou à 4 mètres, on observe une augmentation des oscillations dans l’axe médio-latéral qui n’existe pas à une distance d’un mètre.
Finalement, la fatigue des muscles postérieurs de jambes n’influence pas la stabilité posturale.
Seul le système visuel soumis à différentes distances entraîne des variations posturales.(3)
2 - L'objectif de ce mémoire est de comparer la stabilométrie statique des mêmes sujets dans 2 environnements différents.
Deux repères visuels différents, la variation de la distance et le changement de vision périphérique entraînent-ils une modification significative de la stabilité du sujet ?
Depuis maintenant quatre ans, j’utilise la posturologie dans mon activité libérale de pédicure-podologue. Soucieux de ma pratique, j’ai réalisé au mieux un environnement conforme aux normes définies en 1985 par l’association Française de posturologie.
Durant la formation du DIU de posturologie clinique et particulièrement lors des cours fondamentaux (séminaires de Toulouse et Marseille), ces normes 85 ont été remises en question.
Plusieurs arguments étayent ce discours :
il est difficile d’établir une population normale (âge, sexe, critères d’exclusion, influence de composante psychologique…)
il est difficile de réaliser des normes (quel matériel, quelles conditions … ?) (DUPUY P. et R. MONTOYA R. )(4)
la position orthostatique indiquée par les normes 85 (debout, jambes tendues avec un angle d’ouverture de 15° pour chaque pied par rapport au plan sagittal) ne correspondent pas aux positions orthostatiques habituelles et quotidiennes des patients. (Séminaire DIU de Marseille)
Une étude réalisée par BRICOT B. montre des résultats stabilométriques bien plus performants, que ceux définis par les normes 85, de sujets considérés comme posturalement symétriques (les sujets ont été choisis sans aucune asymétrie morphologique dans les 3 plans de l’espace)
BRICOT B. poursuit et constate que, par ailleurs, des sujets algiques, de manière aiguë et / ou chronique ont des résultats tout à fait dans les normes 85, ce que tous les cliniciens rencontrent dans leur pratique (5).
Cette question a aiguisé ma curiosité.Ainsi , j’ai voulu comparer les résultats d’enregistrements stabilométriques obtenus avec les mêmes sujets, dans deux environnements différents.
L’objectif de ce mémoire est donc de mettre en évidence l’influence de l’environnement, normes 85 ou non, sur le contrôle visuel de la posture.
3 - La méthode utilisée.
Ce mémoire constitue une étude clinique sur 10 sujets choisis parmi une clientèle libérale en podologie.
4 - Adéquation entre la méthode utilisée et l'objectif.
Il s’agit de comparer la vision proche à 90 centimètres, qui sollicite la vision centrale et la vision binoculaire avec la vision de loin ou intermédiaire à 2 mètres, qui sollicite plus la vision périphérique.
Pour réaliser cette étude, il m’a fallu définir deux environnements différents.
L’un correspondant aux normes 85 (distance œil-cible à 90 centimètres avec repères verticaux ax.. latéraux)
L’autre correspondant à la distance œil-cible à 2 mètres (inspiré de l’exemple toulousain), avec absence de repères verticaux et une vision périphérique large.
I - VISION ET POSTURE : RAPPELS PHYSIOLOGIQUES(6)
1 – Généralités.
L’équilibre qui permet le maintien de la posture humaine en dépit de la force gravitaire, résulte d’une activité musculaire permanente ou tonus. Le maintien de cette activité tonique posturale nécessite un contrôle permanent par effet feed-back entre les informations proprioceptives et extéroceptives d’une part, et le système nerveux central d’ autre part.
L’œil est l’un de nos principaux exocapteurs : il joue le rôle d’un gyroscope, c’est-à-dire d’un appareil dont l’axe de rotation définit une direction fixe dans l’espace. Dans de bonnes conditions de vision binoculaire, il explore le monde en 3 dimensions, identifie et représente les formes. Il prend les informations et nous renseigne sur nos déplacements et notre verticalité.
Pour BERTHOZ, la vision associée aux autres informations sensorielles permet :
- d’orienter le corps
- de maintenir l’équilibre
- d’assurer la coordination de nos mouvements
Pour LACOUR, il existe trois référentiels posturaux :
- le référentiel égocentré : la somesthésie qui recueille les informations sensorielles provenant du corps
- le référentiel allocentré : la vision
- le référentiel géocentré : l’appareil labyrinthique, sensible aux accélérations linéaires et angulaires et à la pesanteur.
Ce référentiel postural allocentrique participe à :
- la stabilisation de l’image sur la rétine
- l’orientation du corps dans l’espace
- la perception de la verticale subjective
- la représentation spatiale.
2 – Les récepteurs sensoriels du système visuel impliqués dans la régulation de la posture.
a - Extérocapteur.
La rétine considérée comme un extérocapteur est une membrane photosensible tapissant le fond de l’œil, sur laquelle parviennent les images transmises par la cornée et le cristallin.
Les photorécepteurs impliqués dans la vision centrale sont les cônes :
- seuil élevé (hautes fréquences)
- vision photopique, chromatique
- acuité visuelle maximum
Les photorécepteurs impliqués dans la vision périphérique sont les bâtonnets :
- seuil bas (basses fréquences)
- vision scotopique, achromatique, crépusculaire
- grande sensibilité
Les informations visuelles passent par les voies optiques et se projettent dans le cortex occipital.
Ces informations permettent l’orientation dans l’espace en donnant des repères visuels de verticalité.
La formation extéroceptive de l’œil est liée à la rétine néoculaire, riche en cônes et, en particulier, au niveau de la fovéa. Elle permet :
- l’évaluation des distances, des dimensions et des angles
- l’identification des formes, des couleurs et des textures
Toute anomalie rétinienne est susceptible de donner des troubles de la réfraction.
.
b – Les muscles oculomoteurs : fonction proprioceptive.
L’œil est mobilisé dans l’orbite par 6 muscles striés organisés selon 3 couples :
- 2 droits verticaux
- 2 droits horizontaux
- 2 obliques
Ils mobilisent l’œil selon trois plans d’action :
- horizontal
- vertical en abduction
- vertical en adduction
Ce sont des muscles striés, précis, rapides et très résistants à la fatigue.
Ils sont constitués de deux fibres différentes :
- des fibres phasiques rapides, à structure fibrillaire, qui commandent les saccades.
- des fibres toniques plus lentes à structure fasciculaire, qui assurent le maintien des positions, particulièrement la position primaire.
Les éléments propriocepteurs des muscles (FNM et palissades de DOGIEL qui remplacent les organes tendineux de GOLGI) renseignent en permanence notre cortex sur la situation des globes oculaires dans l’orbite. Cette information proprioceptive visuelle associée à l’ensemble des autres informations vestibulaires, plantaires et somesthésiques, participent à l’élaboration de l’équilibre postural. Toute dysfonction musculaire entraîne des troubles binoculaires avec retentissement postural (7).
ROLL J.P. montre le lien étroit existant entre la fonction proprioceptive des muscles oculomoteurs et la fonction rétinienne : la stimulation vibratoire des muscles oculomoteurs externes entraîne chez un sujet placé dans l’obscurité devant une flamme de bougie, la sensation illusoire que celle-ci se rapproche de lui. La stimulation d’autres muscles du corps (muscles nucaux ou muscles posturaux de la cheville) peut induire également des illusions visuelles de mouvement d’une cible (8).
3 – Importance de l’entrée visuelle.
On sait que la stabilité posturale d’un sujet varie selon :
- l’occlusion des yeux : YO plus stable que YF.
- la stabilité de la scène visuelle : plus la scène est mobile, plus le sujet est instable.
- la distance sujet-objet : plus elle est grande, plus l’instabilité augmente.
- les conditions d’illumination : l’obscurité entraîne plus d’instabilité.
On sait, grâce aux travaux de LACOUR M., qu’un patient déficient vestibulaire unilatéral compense grâce à la vision :
- le syndrome oculomoteur (diplopie et cyclotorsion homolatérale) est compensé en dix jours à la lumière, contre plusieurs semaines à l’obscurité. Par ailleurs, la vision compense l’absence de réflexe vestibulo-oculaire en basses fréquences.
- le syndrome postural (inclinaison tête/corps homolatérale) est compensé en un mois à la lumière et persistant à l’obscurité.
- le syndrome perceptif en améliorant sa perception de la verticale subjective.(9)
On sait d’après PM. GAGEY qu’un prisme de 1 à 4 dioptries, que des lunettes mal centrées ou une correction optique inadaptée peuvent perturber l’équilibre binoculaire et postural.(10)
II- METHODE D’ETUDE
1 - Les patients.
J’ai choisi 10 patients en cours de traitements podologiques dans mon cabinet.
Sur ces 10 patients, il y a 7 femmes et 3 hommes (les hommes étant moins représentés au sein de la clientèle en pédicurie-podologie).
Leur âge se situe entre 20 et 60 ans.
Critères d’inclusion : les sujets ne sont atteints d’aucune maladie organique ou invalidante, sans traitement médical lourd, mais présentent chacun un syndrome postural avec douleurs de l’axe corporel.(Podalgies et/ou gonalgies et/ou rachialgies)
2 – Le matériel d'étude.
Nous avons utilisé une plate-forme de stabilométrie statique (Type Dynatronic) munie de trois capteurs de force à jauge de contrainte, équipée d’un logiciel (Ouaknine dernière version).
3 – Conditions d’enregistrement
Deux enregistrements en situation yeux ouverts (YO) et yeux fermés (YF) sont réalisées successivement, après un premier enregistrement non pris en compte dans les deux conditions d’environnement visuel. Le patient est debout, jambes tendues, avec une ouverture des pieds à 30°.
Un petit temps de repos est observé avant chaque changement d’environnement.
Le temps d’acquisition est de 51, 2 secondes.
La fréquence d’enregistrement est de 40 HERTZ.
Deux environnements différents pour chaque série d’enregistrement :
Un environnement normes 85 :
- une cabine constituée de 2 rideaux latéraux, chacun situé à une distance de 50 centimètres du sujet .
- un repère visuel : parallélépipède vertical (dimensions : Hauteur 75 cm, Largeur 40 cm , Profondeur 30 cm) avec une ouverture centrale ( 10 cm de Largeur) dans le sens de la hauteur laissant apparaître à l’intérieur un fil à plomb éclairé par deux néons (2x15 Watts), que le sujet doit fixer du regard. Le tout, placé à 1 mètre 30 du sol et à 90 centimètres du sujet.(10)
Un environnement inspiré des conditions d’enregistrement rencontrées à Toulouse lors des ateliers du DIU :
- un mur blanc et lisse situé à 2 mètres du sujet.
- un repère visuel constitué d’un point rouge, que le sujet ajuste lui-même dans son axe visuel, puis vérification du centrage par le praticien.
- une vision périphérique limitée aux limites de la salle (environ 2 mètres de chaque côté du sujet).
4- Les paramètres stabilométriques
Les paramètres stabilométriques retenus pour cette étude sont au nombre de six :
X moyen : il correspond à la position moyenne du centre des pressions des pieds selon l’axe des X.
Y moyen : il correspond à la position moyenne du centre des pressions des pieds selon l’axe des Y.
Surface : elle permet d’évaluer la dispersion des positions successives du centre de pression des pieds.
LFS : c’est la longueur en fonction de la surface. Elle est bien corrélée avec la dépense énergétique du sujet en cours d’enregistrement.
Vitesse moyenne : elle correspond à la vitesse de déplacement du centre des pressions plantaires.
- FFT en X / FFT en Y : c’est l’analyse spectrale du signal qui nécessite un échantillonnage à 40Hz (4).
Statistiques choisies.
Afin d’éviter toutes variations aléatoires, pour chaque paramètre et chaque dispositif, a été réalisée une comparaison de moyennes en échantillon appariée entre les distributions du paramètre obtenu avant et après les modifications de l’environnement.
Pour une cohorte de 10 patients, le T de Student devient significatif à partir de
2,228 . (0.05=2.228)
III - RESULTATS
▪ Pour tous les paramètres stabilométriques retenus dans cette étude, aucun résultat comparatif entre les deux environnements (norme 85 – vision à 2 mètres sans repères verticaux ni vision périphérique limitée) ne donnent de variations significatives en situation yeux fermés.
Cependant, en situation yeux ouverts, on observe une variation significative du paramètre vitesse uniquement entre les deux environnements. (P = 0,05)
Par ailleurs on peut noter une variation importante mais non-significative du paramètre Y moyen. En effet, pour 7 patients, on observe une avancée du centre des pressions. (T de Student = 2,082)
Résultats obtenus par le paramètre spectre de puissance : FFT X et FFT Y :
L’augmentation du paramètre vitesse sans corrélation avec les autres paramètres, m’a fait vérifier l’existence ou non, d’une variation significative des paramètres de spectre de puissance (FFT X -FFT Y) pour chacun des environnements, qui aurait pu montrer logiquement un pourcentage d’énergie plus important en vision à 2 mètres (particulièrement dans les basses fréquences correspondant aux boucles longues de régulation). On n’observe aucune variation significative.
IV – DISCUSSION
1 - Comparaison des résultats avec ceux de la littérature.
Comme dans les études pré-citées en introduction, les résultats obtenus sont différents après modification de l’environnement.
Les normes établies par l’association française de posturologie en 1985 fournissent un ancrage visuel certain au sujet analysé : que ce soit par les repères horizontaux, verticaux fournis par le parallélépipèdes, par le fil à plomb éclairé ou par les rideaux latéraux qui viennent circonscrire la vision périphérique.
De plus, la distance œil-cible inférieure à un mètre favorise la stabilité posturale, comme l’a montré le Dr Monique BESSOU (4).
Notre système visuel se trouve donc bien plus rassuré dans une cabine d’enregistrement que dans la vie quotidienne.
Dans la seconde condition d’enregistrement, le sujet étant placé à deux mètres devant un mur blanc, nous modifions les repères en vision centrale et périphérique, nous augmentons la distance sujet-cible, par rapport à la situation Norme 85 et l’adaptation du contrôle moteur à cette nouvelle situation se traduit par une augmentation significative de la vitesse de déplacement du centre des pressions plantaires, sans augmentation de la surface.
Cette augmentation de vitesse est le signe d’une dépense supplémentaire d’énergie du système pour assurer la meilleure stabilité posturale. Le « rendement » est donc moins performant.
Cependant, cette dépense d’énergie supplémentaire reste relative, car aucune variation ne peut être observée pour les paramètres spcectre de puissance (FFTX, FFTY) particulièrement dans les basses fréquences de 0 à 0,5 hertz correspondant aux boucles longues de la régulation , ni au travers du paramètre de surface.
Ainsi, l’ampleur des modifications obtenues dans le cadre de cette étude ne peut être comparable à celles des études pré-citées.
2 – Hypothèses
Dans les conditions inspirées des méthodes d’enregistrement à Toulouse, seul le paramètre vitesse augmente. Ceci correspond à une dépense énergétique supplémentaire, induite par l’adaptation du système visuel. On peut alors supposer que cet environnement visuel favoriserait davantage les sujets non visuo-dépendants.
Par opposition, l’environnement des normes 85 favoriserait au point de vue stabilométrique les sujets dépendants visuel.
La vision proche à 90 cm avec fixation du fil à plomb éclairé tel que l’a défini l’association française de posturologie en 1985, sollicite particulièrement, au niveau visuel, la position de convergence oculaire. Ces conditions visuelles peuvent entraîner chez un patient atteint d’une insuffisance de convergence un trouble postural et donc une répercussion sur les résultats stabilométriques. En vision intermédiaire pour ce même patient, la vision binoculaire étant moins sollicitée, on peut supposer obtenir de meilleures performances stabilométriques .
Peu de différences sont observées entre les résultats obtenus avant et après modification de l’environnement norme 85.
En vision intermédiaire à deux mètres, les repères horizontaux et verticaux subsistent aux limites de la salle d’examen (angle des murs, du plafond et du sol).
On peut donc supposer que les variations des résultats obtenus des différents environnements seraient donc davantage secondaires à l’augmentation de la distance de 90 cm à 2 mètres et au changement du champ visuel périphérique qu’aux changements de repères visuels.
La variation non-significative du paramètre Y moyen pourrait être l’expression d’un changement de stratégie du contrôle postural adapté au nouvel environnement.
CONCLUSION
Après comparaison des résultats obtenus des deux conditions d’enregistrement, seul le paramètre vitesse montre une modification significative.
Il semble que le paramètre de vitesse est un descripteur particulier du contrôle postural, aussi pertinent que les autres en décrivant un aspect de fonctionnement du système non redondant avec les autres paramètres.
Il est à noter que les paramètres choisis pour cette étude ne sont évidemment pas représentatifs de l’ensemble des paramètres existants, qu’ils soient cliniques ou instrumentaux .
Le sujet traité mériterait d’être approfondi tant par le nombre de patients analysés que par la diversité des paramètres stabilométriques à notre disposition.
Pour nous, praticiens en exercice libéral, l’essentiel reste de pratiquer des examens stabilométriques rigoureux, pour mettre en évidence le plus efficacement possible les troubles posturaux de nos patients.
Les normes établies en 1985 par l’association française de posturologie ont l’avantage de procurer la même rigueur à tous les praticiens et ceci, dans l’intérêt de la pluridisciplinarité.
Néanmoins, le plus important me semble de savoir comparer un patient à lui-même dans un environnement normalisé. Alors, la posturographie permet la confirmation d’un diagnostic et l’évaluation de nos traitements.
N’oublions pas que la stabilométrie demeure un outil précieux mais que seul l’examen clinique reste pertinen
BIBIOGRAPHIE
(10)ASSOCIATION FRANCAISE DE POSTUROLOGIE,1985 . « Normes 85 »,
édité par l’association posture et équilibre.
2