Les effets du surpoids et de l'obésité lors du franchissement d'obstacle pendant la marche

The effects of overweight and obesity on obstacle crossing while walking

• Auteur / Autrice : Matthias Chardon
• Direction : Nicolas Vuillerme, Fabio Augusto Barbieri
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : MCA - Mouvement et Comportement pour la santé et l'Autonomie
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 20/09/2024
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes en cotutelle avec Unesp - São Paulo State University
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : AUTONOMIE, GÉRONTOLOGIE, E-SANTÉ, IMAGERIE & SOCIÉTÉ
• Jury : Président / Présidente : Patrice Flore
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Vuillerme, Fabio augusto Barbieri, Julie Soulard, Riciardo augusto Barbieri, Clint Hansen, Anthony Fleury, Pascal Madeleine
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Anthony Fleury, Pascal Madeleine

Mots clés

Mots clés libres

Obstacle

Marche

Obésité

Surpoids

Obstacle

Gait

Obesity

Overweight

Résumé

Le surpoids et l’obésité représentent un problème majeur de santé publique. Selon un rapport de l’Observatoire Mondial de l’Obésité, 38% de la population mondiale âgée de 5 ans et plus était en surpoids ou en situation d’obésité en 2020, chiffre qui, selon les prévisions, devrait atteindre 51% en 2035. En plus de ses conséquences délétères largement documentées sur le système cardio-vasculaire, le surpoids et l’obésité induisent également des déficits fonctionnels liés à la mobilité. Troubles de l’équilibre et de la marche sont ainsi fréquemment observés chez les personnes en surpoids ou en situation d’obésité, pouvant parfois conduire à la chute. Or, à ce jour, peu d’études se sont intéressées à une tâche locomotrice particulièrement à risque de chute, et pourtant fréquemment rencontrées dans notre quotidien : le franchissement d’un obstacle pendant la marche. Dans ce contexte, l’objectif de ce travail doctoral était d’évaluer l’effet du surpoids sur le franchissement d’obstacle pendant la marche. Pour répondre à cet objectif, deux revues de littérature ont dans un premier temps été réalisées. Les conclusions de ces deux revues nous d’une part ont amenés à vouloir comparer un groupe d’individus en surpoids et en poids normal lors d’une tâche de franchissement d’obstacle au travers de paramètres spatio-temporels de la marche et de dégagements horizontaux et verticaux par rapport à l’obstacle. Elles nous ont d’autre part encouragé à re-exploiter des données existantes - pour une autre finalité que celle de l’étude initiale - compte tenu notamment des coûts financiers, matériels, humains et temporels élevés de la production de nouvelles données. Nous nous sommes dès lors attachés de ré-analyser des données expérimentales collectées dans 3 des études incluses dans les précédentes revues de la littérature. Notre jeu de données était ainsi constitué de 5 paramètres spatio-temporels de la marche et 3 paramètres de dégagements mesurés sur chaque pied lors de 3 essais au moyen d’un système de 10 caméras infra-rouge auprès de 43 jeunes adultes à qui il avait été demandé de marcher à vitesse confortable sur un parcours de 8,5 mètres et de franchir un obstacle vertical d’une hauteur fixe de 15 cm positionné au milieu de ce parcours. Nos résultats ont montré que : (1) chez de jeunes adultes, les paramètres spatio-temporels de la marche et des dégagements horizontaux et verticaux sont reproductibles sur 3 essais de franchissement d’obstacle; (2) comparés aux individus avec un indice de masse corporel (IMC) normal, les jeunes adultes en surpoids présentent des dégagements horizontaux supérieurs avant et après l’obstacle, alors que les paramètres cinématiques et les dégagements verticaux restent inchangés, et (3) l’âge et les caractéristiques anthropométriques des individus sont corrélés à plusieurs paramètres spatio-temporels de la marche et de dégagement horizontaux, ce qui n’est pas le cas des dégagements verticaux. Dans leur ensemble, les résultats de ce travail doctoral suggèrent que le surpoids à un impact minimal sur le franchissement d’obstacle pendant la marche, et ne semble pas augmenter le risque de trébuchement, chez de jeunes adultes et dans des conditions expérimentales particulières relativement clémentes dans la mesure où la tâche consistait à franchir un obstacle vertical de 15 centimètres de hauteur à vitesse confortable sans autre contrainte particulière. Dès lors, plusieurs perspectives découlent de ce travail doctoral. Il s’agira, d’une part, de mettre en œuvre des tâches de franchissement d’obstacle plus contraignantes et/ou plus proches de celles rencontrées dans la vie quotidienne. Il s’agira, d’autre part, d’évaluer des individus présentant non seulement un éventail d’IMC plus large correspondant à plusieurs catégories de surpoids et d’obésité (modérée, sévère et morbide), mais aussi d’âges et de conditions de santé différentes.

Being overweight or obese is a major public health issue. According to a report by the World Obesity Observatory, 38% of the world’s population aged 5 and over were overweight or obese in 2020, a figure that is forecast to rise to 51% by 2035. In addition to its well-documented harmful effects on the cardiovascular system, overweight and obesity also lead to functional deficits related to mobility. Balance and gait disorders are thus frequently observed in people with overweight and obesity, sometimes leading lead to falls. To date, however, few studies have focused on a locomotor task that is particularly at risk of falling, yet frequently encountered in our daily lives: crossing an obstacle while walking. In this context, the aim of this doctoral work was to assess the effect of overweight on obstacle crossing during walking. To meet this main objective, we first carried out two reviews of the literature on this topic. The main conclusions of these reviews led us to compare a group of overweight and normal-weight individuals during an obstacle-crossing task through spatiotemporal gait parameters and horizontal and vertical clearances relative to the obstacle. They further highlighted the existence of pre-existing data from which a secondary analysis could advantageously address our main objective. We thus felt that re-using these existing data - for a purpose other than that of the initial study - was highly relevant, especially considering the high financial, material, human and time costs involved in producing new data. We therefore set out to re-analyse the experimental data collected in 3 of the studies included in the previous literature reviews. Our dataset consisted of 5 spatiotemporal gait parameters and 3 clearance parameters measured on each foot during 3 trials using a system of 10 infra-red cameras among 43 young adults who were asked to walk at a comfortable speed over an 8.5-metre course and to cross a fixed-height vertical obstacle of 15cm positioned in the middle of this course. Our results showed that: (1) spatiotemporal gait parameters and horizontal and vertical clearances in young adults during an obstacle crossing task were reliable over 3 trials, (2) compared to individuals with a normal body mass index (BMI), overweight young adults exhibited greater horizontal clearances before and after the obstacle, whereas kinematic parameters and vertical clearances remained unchanged, and (3) age and anthropometric characteristics of individuals were correlated with several spatiotemporal gait parameters and horizontal clearances, which was not the case for vertical clearances. Overall, the results of this doctoral work suggest that being overweight has a minimal impact on obstacle crossing during walking, and does not seem to increase the risk of tripping in young adults and under these particular experimental conditions. In these particular conditions, which were relatively mild and easy in that the task consisted of crossing a vertical obstacle 15 centimeters high at a comfortable speed without any other particular constraint. Hence, several perspectives arise from this doctoral work. On the one hand, it will be about implementing more demanding obstacle-crossing tasks and/or closer to those encountered in daily life. On the other hand, it will involve assessing individuals with a wider range of BMIs corresponding to different categories of overweight and obesity (moderate, severe and morbid), but also of different ages and health conditions.