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L’obésité et la marche décrivent comment la locomotion de la marche diffère entre une personne obèse (IMC >30 kg/m2) et une personne non obèse. La prévalence de l’obésité devient un problème mondial, la population américaine en tête. En 2007-2008, les taux de prévalence de l’obésité chez les hommes américains adultes étaient d’environ 32 % et de plus de 35 % chez les femmes américaines adultes. Selon la Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health, 66 % de la population américaine est en surpoids ou obèse et ce chiffre devrait atteindre 75 % en 2015. L’obésité est liée à des problèmes de santé tels que la diminution de la sensibilité à l’insuline et le diabète, les maladies cardiovasculaires, le cancer, l’apnée du sommeil et la douleur articulaire comme l’arthrose. On pense qu’un facteur majeur de l’obésité est que les personnes obèses sont dans un bilan énergétique positif, ce qui signifie qu’elles consomment plus de calories qu’elles n’en dépensent. Les humains dépensent de l’énergie par leur métabolisme de base, l’effet thermique de la nourriture, la thermogénèse sans activité physique (NEAT) et l’exercice. Bien que de nombreux traitements contre l’obésité soient présentés au public, l’exercice sous forme de marche est une activité facile et relativement sécuritaire qui a le potentiel d’amener une personne vers un bilan énergétique négatif et, s’il est fait pendant une période suffisamment longue, peut réduire son poids.
Biomécanique
L’arthrose du genou et d’autres douleurs articulaires sont des plaintes courantes chez les personnes obèses et sont souvent une raison pour laquelle les prescriptions d’exercice comme la marche ne sont pas poursuivies après la prescription. Pour déterminer pourquoi une personne obèse peut avoir plus de problèmes articulaires qu’une personne non obèse, il faut observer les paramètres biomécaniques pour voir les différences entre la marche obèse et non obèse.
Marche et cadence
De nombreuses études ont examiné les différences de foulée entre les personnes obèses et non obèses. En 1991, Spyropoulos et al. ont examiné les différences de longueur, de largeur et d’angle de foulée entre les deux groupes. Ils ont constaté que les personnes obèses font des pas plus courts (1,25 m contre 1,67 m) et plus larges (0,16 m contre 0,08 m) que leurs homologues non obèses. Browning et Kram ont également observé des personnes obèses qui faisaient des enjambées plus larges (~30 % plus grandes) à différentes vitesses de marche (0,50, 0,75, 1,00, 1,50 et 1,75 m/s), mais la largeur des enjambées ne variait pas selon la vitesse. Ils n’ont pas trouvé que les longueurs de foulée étaient différentes selon la vitesse. En plus de faire des pas plus larges, plusieurs articles ont trouvé des individus obèses à marcher à des vitesses plus lentes que leurs homologues non obèses, affirmant que cela pourrait être dû à l’équilibre et au contrôle du corps pendant la marche. Ledin et Odkivst appuient cette théorie dans une étude lorsqu’ils ont ajouté de la masse au moyen d’une chemise lestée (20 % du poids corporel) à des personnes maigres et ont vu le balancement augmenter. On a également observé une influence accrue chez les garçons prépubères. Bien que les personnes obèses puissent être en mesure de s’adapter à la masse supplémentaire en termes d’équilibre parce qu’elles marchent avec elle tous les jours, plusieurs études ont constaté que les personnes obèses passent plus de temps dans la position plutôt que la phase de balancement pendant le cycle de marche et d’augmenter le double temps de soutien. Des cadences plus lentes, ou un certain nombre de pas au cours d’une certaine période de temps, ont également été associés aux personnes obèses comparativement aux personnes maigres et on s’attendrait à ce qu’elles marchent à des vitesses plus lentes. D’autres n’ont trouvé aucune différence dans les vitesses de marche des personnes obèses et constatent qu’elles partagent une vitesse de marche préférée similaire avec les personnes maigres.
Différences d’angle des joints
Dans une étude de DeVita et Hortobágyi, on a constaté que les personnes obèses étaient plus érigées tout au long de la phase de posture, avec une plus grande extension de la hanche, moins de flexion du genou et plus de flexion plantaire pendant la position que les personnes non obèses. Ils ont également constaté que les personnes obèses avaient moins de flexion du genou au début et plus de flexion plantaire au niveau de l’orteil. Dans une étude portant sur l’extension du genou, Messier et al. ont trouvé une corrélation positive significative avec l’extension maximale du genou et l’IMC. Cette même étude a examiné les vitesses angulaires moyennes à la hanche et à la cheville et n’a trouvé aucune différence entre les personnes obèses et maigres.
Force de réaction au sol
Une force de réaction au sol est la force exercée par le sol sur n’importe quel corps en contact avec le sol et est égale à la force qui est placée sur le sol. Un exemple est la force que le sol exerce sur le pied et ensuite sur la jambe d’une personne lorsqu’elle marche et entre en contact avec le sol. Ceux-ci peuvent être mesurés en faisant marcher un sujet sur une plate-forme de force et en recueillant les forces exercées sur le sol. On a longtemps pensé que ces forces augmentaient les charges sur le genou et qu’elles augmenteraient avec la masse d’une personne obèse. Il peut s’agir d’un prédicteur de l’arthrose chez un sujet obèse, car la force verticale a été documentée comme étant potentiellement la force la plus importante qui est transmise de la jambe au genou. En 1996, Messier et ses collègues ont observé les différences dans les forces de réaction au sol entre les personnes âgées obèses et maigres atteintes d’arthrose. Ils ont constaté que lorsqu’ils tenaient compte de l’âge et de la vitesse de marche, la force verticale était significativement corrélée positivement avec l’IMC. Par conséquent, à mesure que l’IMC augmentait, les forces augmentaient. Ils ont trouvé cela non seulement dans la force verticale, mais aussi dans les forces antéro-postérieures et médiolatérales. En raison de la population étudiée, cette étude n’a pas comparé les adultes obèses à leurs homologues maigres. Browning et Kram ont observé en 2006 deux groupes (un groupe obèse et un groupe non obèse) de forces de réaction au sol de jeunes adultes à différentes vitesses. Ils ont constaté que les forces de réaction absolues au sol étaient significativement plus importantes chez les personnes obèses que chez les non obèses à des vitesses de marche plus lentes et qu’à chaque vitesse de marche, la force verticale maximale était environ 60 % plus élevée. Le pic absolu dans les directions antéro-postérieure et médiolatérale était également plus élevé pour le groupe obèse, mais la différence a été effacée lorsqu’elle a été ajustée au poids corporel. Les forces ont également été considérablement réduites à des vitesses de marche plus lentes.
Moments musculaires nets
La charge articulaire des membres inférieurs est estimée par les moments musculaires nets, les forces de réaction des articulations et les taux de charge des articulations. Les moments musculaires nets peuvent augmenter jusqu’à 40 % lorsque la vitesse de marche passe de 1,2 à 1,5 m/s. On pourrait alors prédire qu’à mesure que la vitesse augmente, les charges ressenties par les articulations des membres inférieurs augmentent à mesure que les moments musculaires nets et les forces de réaction au sol augmentent. Browning et Kram ont également constaté que les moments musculaires nets du plan sagittal en phase d’appui sont plus importants chez les adultes obèses que chez les personnes maigres.
Energétique
Taux métabolique
Il est bien établi que les personnes obèses dépensent une plus grande quantité d’énergie métabolique au repos et lorsqu’elles font certaines activités physiques comme la marche que les personnes maigres. La masse ajoutée demande plus d’énergie pour se déplacer. C’est ce qu’ont observé Foster et al. dans une étude réalisée en 1995 auprès de 11 femmes obèses qui avaient calculé leur dépense énergétique avant et après la perte de poids. Ils ont constaté qu’après une perte de poids importante, les sujets consacraient moins d’énergie à la même tâche que lorsqu’ils étaient plus lourds. Pour déterminer si la marche coûtait plus cher par kilogramme de masse corporelle et si les personnes obèses préféraient des vitesses de marche plus lentes, Browning et Kram ont cherché à caractériser l’énergie métabolique que les femmes obèses dépensaient en marchant à des vitesses différentes. Ils ont constaté que la marche pour les femmes obèses coûtait 11 % plus cher par kilogramme de masse corporelle que pour les personnes maigres et que les femmes obèses préféraient marcher à la même vitesse que les personnes maigres, ce qui réduisait leur coût énergétique brut par distance. Voulant comparer les taux métaboliques des hommes obèses à ceux des femmes obèses et déterminer si la distribution adipeuse (gynoïde vs androïde) différente selon le sexe joue un rôle dans la dépense énergétique, Browning et al. ont observé des hommes et des femmes obèses de classe II marchant à différentes vitesses. Ils ont constaté que le taux métabolique en position debout, normalisé en fonction du poids corporel, était d’environ 20 % inférieur chez les personnes obèses (plus de tissu adipeux et moins de tissu métaboliquement actif), mais que les taux métaboliques pendant la marche étaient d’environ 10 % plus élevés par kilogramme de masse corporelle chez les personnes obèses par rapport au poids sec. Ces chercheurs ont également constaté que l’augmentation de la masse des cuisses et la distribution adipeuse n’avaient pas d’importance, la composition corporelle globale du pourcentage de graisse corporelle étant liée au taux métabolique net. Par conséquent, les personnes obèses utilisent plus d’énergie métabolique que leurs homologues maigres lorsqu’elles marchent à la même vitesse.
Normalisation
De nombreuses mesures sont normalisées en fonction du poids corporel afin de tenir compte des différences de poids corporel lors des comparaisons (voir test V02max). La normalisation du poids corporel lors de la comparaison des taux métaboliques des personnes obèses et maigres réduit la différence, ce qui indique que le poids corporel plutôt que la composition de la graisse corporelle est le principal indicateur du coût métabolique de la marche. Il faut faire preuve de prudence lorsqu’on analyse la documentation scientifique pour comprendre si les résultats sont normalisés ou non parce qu’ils peuvent être interprétés différemment.
Stratégies possibles
Une stratégie possible suggérée pour maximiser la dépense énergétique tout en réduisant l’extrémité inférieure des articulations consiste à faire marcher les personnes obèses à une vitesse lente et en pente. Les chercheurs ont découvert qu’en marchant à 0,5 ou 0,75 m/s et une inclinaison de 9° ou 6° respectivement équivaudrait au même taux métabolique net qu’une personne obèse marchant à 1,50 m/s sans inclinaison. Ces vitesses plus lentes avec une inclinaison ont également permis de réduire considérablement les taux de charge et les moments musculaires nets des membres inférieurs. D’autres stratégies à considérer sont la marche lente pendant de longues périodes de temps et l’entraînement sous l’eau pour réduire les charges sur les articulations et augmenter la masse corporelle maigre.
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