Étude de la déformation et de la dynamique du caisson thoracique : modélisation fonctionnelle

Contreras S, Le Borgne P, Mas P, Giraudon A, Dessauge D. Étude de la déformation et de la dynamique du caisson thoracique : modélisation fonctionnelle. La Revue de l'Ostéopathie. 2023;29:5-24.

Résumé

Introduction : Les études portant sur l'équilibre de l'appareil locomoteur intègrent le caisson thoracique comme un volume rigide reposant sur une tige flexible qui est la lordose lombaire. Or, des études sur la ventilation ont montré une certaine déformabilité du caisson thoracique pour répondre à ses fonctions de ventilation et de protection des organes cardio-pulmonaires. Cette étude a pour but de modéliser le fonctionnement du caisson thoracique à partir de l'étude de paramètres biomécaniques des mouvements de locomotion et de ventilation.

Méthodes : Douze participants ont réalisé 8 mouvements unidirectionnels, associés à la locomotion et à la ventilation (auto-agrandissement, auto-tassement, inspiration et expiration forcées, et inclinaisons du tronc à 45° et 70° à droite et à gauche), filmés par cinq caméras infra-rouges. Plusieurs paramètres biomécaniques angulaires ont été étudiés pour caractériser l'évolution des déformations du rachis thoracique et des mouvements intersegmentaires rachidiens.

Résultats : Au niveau costal et rachidien, le caisson thoracique peut être modélisé en deux entités, une supérieure et une inférieure, caractérisées par des comportements cinématiques opposés dans le plan frontal (homo vs controlatéral). Ces résultats ont été retrouvés quel que soit le mouvement imposé. Toutefois, lors de la fonction ventilatoire, un comportement particulier de la côte K10 est observé.

Conclusion : L'étude devrait être poursuivie en tenant compte du morphotype rachidien (cyphose / lordose) des sujets.

Mots-clés : Côtes, Thorax, Ventilation pulmonaire, Mécanique respiratoire

Study of the deformation of the thoracic compartment: Functional modeling

Contreras S, Le Borgne P, Mas P, Giraudon A, Dessauge D. Study of the deformation of the thoracic compartment: Functional modeling. La Revue de l'Ostéopathie. 2023;29:5-24.

Abstract

Introduction: The studies dealing with the Musculo-skeletal balance integrate the thoracic compartment as an unbending volume anchored on a flexible stem: the lumbar lordosis. However, studies on ventilation showed some plasticity of the thoracic compartment to implement the breathing functions and protect the cardio-pulmonary organs. This study aims to model the thoracic compartment’s function, using the study of locomotion and ventilation biomechanics.

Methods: Twelve subjects realized eight unidirectional movements associated with locomotion and ventilation (self-heightening, self-shortening, forced inspiration and forced expiration, left and right lateral bending of the trunk at 45° and 70°), filmed with five infra-red cameras. We studied several angular biomechanics parameters in order to characterise the changes in the thoracic compartment deformations and the intersegmental spinal movements.

Results: The results show that at costal and spinal levels, the thoracic compartment can be modelized in two entities: inferior and superior, characterised by opposite cinematic movements in the frontal plane (homo Vs contralateral). These results were found for any movement imposed, yet during the ventilatory function a specific comportment was observed for the 10th rib.

Conclusion: The study should be followed through while keeping an eye on the subjects’ spinal morphotype.

Keywords: Ribs, Thorax, Ventilation, Respiratory Mechanics

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