Brevet FR2834470A1 — publié le 20030711

METHODE ET KIT D'EDUCATION PROPRIOCEPTIVE L'invention concerne une méthode d'éducation proprioceptive. Cette méthode d'éducation est destinée à être mise en oeuvre pour l'entraînement physique de personnes saines en vue d'améliorer leur capacité d'équilibre. Cette méthode est notamment destinée à être utilisée par des personnes désirant pratiquer un sport de glisse mettant en oeuvre un engin mobile sur lequel la personne est destinée à se maintenir en équilibre. lt > La méthode particulière qui sera décrite est plus particulièrement adaptée pour les personnes désirant pratiquer le ski alpin. Toutefois, on pourra aisément décliner l'invention en vue de la pratique d'autres sports tels que le patin à roulettes en ligne, le snowboard, le surf, etc.... Lors de la pratique du ski, le skieur est en équilibre sur ses skis, lesquels sont une interface entre le corps du skieur, notamment ses jambes, et le terrain sur lequel il évolue, et par rapport auquel il doit se maintenir en équilibre en tenant compte des variations du terrain, de l'état de la neige ou de la visibilité. Pour cela, le skieur perçoit, au travers de différents récepteurs, des informations d'ordre postural ou d'ordre dynamique en fonction desquelles son corps doit réagir pour se maintenir 1 en équilibre, cette réaction passant pour l'essentiel par une modification de sa position et de ses appuis par rapport à ses skis. Le ski étant un sport très dynamique où le corps doit réagir très rapidement à des 1 changements d'équilibre constants et parfois inattendus voire violents, une personne non entraînée aura tendance à ne pas détecter suffisamment tôt une situation de début de déséquilibre et/ou à ne pas réagir suffisamment rapidement à une telle situation, ceci 1 indépendamment de son niveau de maîtrise de la technique du ski. En effet, dans la vie quotidienne, le corps est soumis à des changements d'équilibre beaucoup moins fréquents et rapides, et beaucoup moins violent en intensité. De plus, dans la vie quotidienne, le corps gère ces situations sans la présence de l'élément perturbant qu'est l'interface constituée par le ski, tant dans la détection du déséquilibre que dans la transmission des réactions que le corps y apporte. Avec une méthode d'entraînement classique qui passe par la pratique du ski, le corps est confronté in situ à ces contraintes de déséquilibre, mais ceci de manière aléatoire et non maîtrisée. Il en résulte que, du point de vue uniquement proprioceptif, c'est-à-dire du point de vue de la perception et de la réaction à ces situations d'équilibre/déséquilibre, les progrès effectués par le skieur sont relativement lents. De plus, ce type d'entraînement nécessite de se trouver sur un site de pratique du ski. Selon l'invention, il est proposé une méthode qui permet à une personne quelconque de mieux se préparer à la pratique d'une activité telle que le ski en mettant en oeuvre des exercices spécifiques permettant d'augmenter sa maîtrise de l'équilibre dans des situations dynamiques, capacités qui l'aideront ensuite dans sa pratique du sport. L'objectif de cette préparation est d'inculquer à l'élève des mécanismes réflexes favorisant le maintien de l'équilibre qu'il pourra mettre en oeuvre rapidement, efficacement, et de manière "inconsciente"au cours de la pratique de son sport. Dans ce but, il est proposé une méthode d'éducation proprioceptive d'un élève, caractérisée en ce qu'elle comporte : - l'étape de choisir, en fonction d'un objectif à atteindre, une série d'exercices d'équilibre à faire pratiquer à l'élève, chaque exercice étant caractérisé par : * le choix d'un outil parmi un ensemble prédéterminé d'outils d'équilibre ; * le choix d'un mode de perturbation de l'élève au cours de l'exercice d'équilibre ; - l'étape de faire pratiquer chaque exercice d'équilibre selon un ordre prédéterminé et un nombre prédéterminé de fois ; - l'étape d'évaluer par des tests les progrès effectués par l'élève. L'invention propose aussi un kit d'éducation proprioceptive destiné à la mise en ceuvre de cette méthode, ce kit regroupant une série d'outils sélectionnés pour mettre en oeuvre la méthode de 1 la manière la plus simple et la plus efficace en vue de la pratique du ski alpin. Ce kit comporte une série d'outils d'équilibre sur chacun desquels un élève est destiné à monter en appui en équilibre sur un pied, et en ce que la séries d'outils comporte au moins : un outil qui est immobile et qui comporte une surface d'appui de largeur réduite, inférieur à la largeur d'un pied ; un outil qui est mobile en basculement autour d'un axe horizontal ; un outil qui est mobile en basculement autour de deux axes horizontaux ; un outil qui est mobile en translation selon un axe longitudinal horizontal et qui est mobile en rotation autour du même axe. D'autres caractéristiques et avantages de la méthode apparaîtront à la lecture de la z : l description détaillée qui suit, pour la lecture de laquelle on se reportera utilement aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue schématique en perspective d'un élève effectuant un exercice. In La figure 2 est une vue en perspective de dessous d'un plateau à deux boules, et la figure 2a illustre l'utilisation de cet outil. La figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 illustrant un plateau à une boule. In z : l La figure 4 est une vue schématique en coupe partielle illustrant l'utilisation d'un coussin à D pression de fluide, et la figure 4a est une vue schématique plus générale illustrant un élève effectuant un exercice sur cet outil. La figure 5 illustre l'utilisation d'un outil analogue à un ski à roulette. Les figures 6 à 9 illustrent de manière schématique en perspective l'utilisation de divers ou Zn avec la contrainte supplémentaire pour l'élève d'effectuer une activité parallèle. La figure 10 est une vue en perspective illustrant un exercice dans lequel un élève subi une contrainte de déséquilibre subie de l'extérieur. L'invention va donc être ici décrite en détail dans le cadre de son utilisation spécifique pour l'éducation proprioceptive en vue de la pratique du ski alpin. Les outils et les exercices qui vont être décrits sont adaptés aux spécificités de ce sport. Pour une préparation de l'élève à un autre sport, les exercices et/ou les outils pourront être adaptés, en retenant toutefois les même principes de base de l'invention. L'invention suppose l'utilisation d'un certain nombre d'outils d'équilibre appartenant à différentes familles. De manière générale, et sauf exception, chacun de ces outils est destiné à être utilisé par 1 l'élève en station unipodale, c'est-à-dire en équilibre sur un pied, l'outil reposant lui-même sur un sol plat. L'outil possède une surface d'appui destinée à recevoir au moins un pied de l'élève de telle sorte que ce pied d'appui ne soit plus en contact direct avec le sol. Chaque famille d'outil se caractérise par un certain degré d'instabilité. La première famille d'outil est une famille qui présente la particularité selon laquelle la surface d'appui du pied sur l'outil est une surface fixe mais de petite dimension selon au moins une direction. Un premier exemple de réalisation d'un outil de cette famille est la cale en T inversé à surface d'appui plane 10 qui est représentée par exemple à la figure 1. Elle comprend e une base horizontale 14 dont la longueur et la largeur sont supérieures aux dimensions correspondantes du pied de l'élève de manière à former une base immobile et stable sur le sol. Sur cette base, une planche 12 de contour rectangulaire s'étend dans un plan vertical, le chant 1 supérieur de la planche formant une surface d'appui horizontale 16 pour le pied d'appui de l'élève. Cette surface d'appui 16 sera par exemple surélevée d'une dizaine de centimètres audessus du sol. La longueur de cette surface d'appui est supérieure à celle du pied de l'élève et sera par exemple choisie de l'ordre de quarante centimètres. Au contraire, la largeur du chant formant surface d'appui 16 sera de l'ordre de quelques centimètres, par exemple trois centimètres. Dans ce premier exemple de réalisation, la surface d'appui est plane et horizontale. Un deuxième outil peut être dérivé du premier en prévoyant que la surface d'appui 16 ne soit plus plane mais bombée autour d'un axe longitudinal. Il va de soi qu'avec la surface d'appui bombée, l'appui du pied sera moins stable qu'avec le chant plat. Ces deux outils, faisant partie de la même famille, ont donc en commun d'avoir une surface d'appui fixe et de superficie réduite. L'élève utilise ces deux outils en posant le pied sur la surface d'appui de telle sorte que l'axe longitudinal du pied correspond sensiblement à la direction longitudinale (i. e. la plus grande longueur) de la surface d'appui. De la sorte, ces deux outils ZD présentent, pour l'appui du pied, une instabilité en rotation autour d'un axe longitudinal et C > horizontal. Bien entendu, l'objectif pour l'élève est alors de se maintenir en équilibre sur un pied. L'utilisation de ces deux outils permet notamment à l'élève d'acquérir des stratégies de postures lui permettant d'atteindre un équilibre stable Bien entendu, on pourra aisément construire d'autres outils de la même famille, notamment en modifiant la forme, le profil et la superficie de la surface d'appui de l'outil. Une deuxième famille d'outils est caractérisée par le fait que la surface d'appui est mobile mais avec un seul degré de liberté en basculement autour d'un axe horizontal. Ce basculement peut être une rotation autour d'un axe horizontal fixe, ou un mouvement de roulement en appui sur une surface convexe. Un outil de cette famille, le plateau à bascule à deux boules 18, est illustré à la figure 3. Il comporte un plateau 20, par exemple un plateau circulaire, hexagonal ou octogonal, qui est muni, sur sa face inférieure, de deux demi-sphères 22 de même diamètre qui définissent, au niveau de leurs points de contact sur le sol, un axe de basculement du plateau 18. Lorsque le plateau 18 bascule, il roule sur les deux demi-sphères qui sont diamétralement opposées sous le plateau, de sorte que l'axe de basculement se déplace par rapport au sol. Le même résultat serait obtenu en remplaçant les deux demisphères 22 par un demi-cylindre. Le plateau présente par exemple un diamètre moyen de l'ordre de quarante à cinquante centimètres et les deux demi-sphères présentent chacune un diamètre de l'ordre de 10 à 15 centimètres, leurs centres respectifs étant par exemple éloignés l'un de l'autre d'environ 30 cm. Comme on peut le voir sur la figure 2a ce plateau peut être utilisé en disposant le pied d'appui sensiblement au centre du plateau 18, l'axe longitudinal du 1 pied étant parallèle ou transversal à l'axe de basculement. Dans le premier cas, l'élève travaille essentiellement la maîtrise de l'équilibre latéral, tandis que dans le second cas, c'est la maîtrise de l'équilibre antéro-postérieur qui est améliorée. Dans une troisième famille d'outils, la surface d'appui est mobile et est susceptible de basculer par rapport au sol selon au moins deux directions perpendiculaires. Dans l'exemple illustré à la figure 3, l'outil 24 comporte le même plateau 20 que celui du plateau à deux c boules 18 et est muni, sur sa face inférieure, d'une unique demi-sphère 26 placée au centre du plateau. Selon un mode de réalisation préféré et particulièrement avantageux, le plateau à une boule 18 et le plateau à deux boules 24 peuvent être le même plateau 18 sous lequel on peut fixer de manière démontable une demi-sphère centrée 26 ou deux demi-sphères décalées 22. Une quatrième famille d'outils est représentée par l'outil qui est illustré par exemple aux figures 4 et 4a et qui est un coussin à pression de fluide 28 sur lequel l'élève doit tenir en équilibre. Le coussin 28 est réalisé en matériau plastique déformable mais présente de préférence des faces inférieure et supérieure planes et horizontales (au repos), et il peut être rempli d'un gaz sous pression, ou éventuellement d'un liquide ou d'un gel. Dans tous les cas, 1 cet outil 28 présente les même instabilités en basculement que le plateau à une boule 24 décrit ci-dessus, avec en plus une instabilité en translation dans le plan horizontal du fait de la déformabilité du matériau constituant le coussin. En fonction de la nature, de la quantité et, le cas échéant, de la pression du fluide dans le coussin, mais aussi en fonction des caractéristiques mécaniques du coussin en lui-même, l'amplitude et la vitesse des mouvements permis par le coussin 28 seront plus ou moins grande. Pour rendre l'outil plus stable, ZD l'utilisateur pourra interposer, entre son pied et la surface d'appui du coussin, une planchette 30 dont la superficie sera comprise entre celle du pied de l'utilisateur et la superficie du coussin. Plus cette planchette 30 sera grande, plus l'outil ainsi formé en association avec le coussin 28 sera stable. Une cinquième famille d'outils est illustrée par l'outil 32 représenté à la figure 5, lequel est mobile en translation selon un axe longitudinal et mobile en rotation autour de ce même axe. L'outil 32, analogue à un ski à roulette, est essentiellement constitué d'une poutre longitudinale 34 qui est munie d'une roulette 36 à chacune de ses extrémités et qui porte un plateau horizontal 38 formant surface d'appui. La largeur transversale du plateau 38 est déterminée en fonction de sa hauteur par rapport au sol pour que, en venant au contact du sol par un de ses bords latéraux, le plateau limite l'angle de basculement latéral de l'outil 32. A titre d'exemple, la poutre 34 présente une longueur d'environ 60 cm ; le plateau 38 s'étend à une hauteur moyenne d'environ 8 cm au-dessus du sol, et il présente une largeur d'environ 36 cm, pour une longueur d'environ 30 cm et une épaisseur de l'ordre de 10 mm. Bien entendu, ce plateau reproduit les instabilités essentielles d'un ski. De préférence, l'élève doit utiliser cet outil en mettant un pied sur le plateau et en conservant l'autre pied en l'air. Tout en maintenant l'équilibre du plateau en basculement, pour qu'il ne touche pas le sol, l'élève doit faire rouler l'outil vers l'avant ou vers l'arrière par à-coups, c'est-à-dire en donnant au niveau du pied d'appui, des impulsions dans le sens longitudinal. Avec ces outils, il est possible de définir des exercices par lesquels un élève va pouvoir améliorer sa capacité d'équilibre. Toutefois, pour que les progrès enregistrés soient Zn, transposables lors de la pratique du ski, il faut que ces progrès soient assimilés par le corps 1 sous la forme de quasi réflexes. Pour cela, on compose des exercices en choisissant d'une part un des outils décrits ci-dessus avec un facteur de perturbation qui complexifie l'exercice. En effet, chacun des outils défini ci-dessus peut être utilisé, dans le cadre d'un exercice simple, sans perturbation, c'est-à-dire avec le seul objectif de rester en équilibre pendant au moins une durée prédéterminée. Il est alors recommandé à l'élève de regarder un point fixe à quelques mètres devant lui, ce point fixe lui servant de référentiel. Ensuite, selon un premier niveau de perturbation, on peut définir un exercice dans lequel on impose une contrainte posturale à l'élève, telle que conserver les mains dans le dos, ce qui le prive ainsi de l'action des balanciers que forment ses bras (cf. par exemple la figure 1). Selon un second niveau de perturbation, on peut lui imposer une contrainte de référentiel visuel non fixe en lui imposant de déplacer son regard alternativement d'un point vers un ZD autre, ou de suivre du regard un objet mobile, voire même en lui supprimant tout référentiel visuel. Selon un troisième niveau de perturbation, on peut imposer à l'élève une activité simultanée. A la figure 6, on a illustré un exercice dans lequel l'élève est en équilibre sur la cale en T inversé 10 et doit, avec son pied libre, toucher alternativement sans les faire tomber deux quilles situées respectivement vers l'avant et vers l'arrière. Sur cet exercice, on voit que l'élève doit de plus conserver les mains dans le dos, ce qui montre que l'on peut imposer à l'élève plusieurs types de contraintes simultanément. A la figure 7, toujours en équilibre sur la cale en T inversé 10, l'élève doit toucher avec une balle 42 des pastilles 44 situées sur le soi sur un cercle dont l'outil d'équilibre 10 forme le centre. L'élève doit non seulement se concentrer pour bien viser les pastilles les une après les autres, mais il doit de plus rattraper la balle 40 après chaque rebond. A la figure 8, on a illustré un exercice dans lequel l'élève, en équilibre sur le plateau à une boule 24, doit aussi toucher les pastilles 44 disposées en cercle, mais cette fois-ci avec un bâton 46. A la figure 9, on impose à l'élève de lancer une balle 42 contre un mur 48 et de la rattraper soit directement soit après un rebond tout en restant en équilibre sur le coussin à pression de fluide 28 décrit plus haut. On peut aussi lui demander de viser une cible. Notamment pour ce type de perturbations imposées à l'élève, on pourra imposer que l'activité simultanée soit soumise à une contrainte de temps, ceci afin de forcer l'élève à concentrer son attention quasi exclusivement sur l'activité simultanée, ce qui force l'élève à gérer le maintien de l'équilibre en faisant appel le plus possible à ses réflexes. Dans le cas de l'exercice de la figure 6, on pourra par exemple imposer que l'élève touche vingt fois alternativement les deux quilles en un nombre déterminé de secondes, ou qu'il le fasse un maximum de fois dans un temps donné. Dans tous les cas évoqués jusqu'à présent, tous les déséquilibres de l'élève sont des autodéséquilibres, c'est-à-dire des déséquilibres qui interviennent sans perturbation extérieure. Sur la figure 10, on a illustré un quatrième niveau de perturbation dans lequel on introduit une source externe de déséquilibre. Dans le cas illustré, le déséquilibre externe est imposé par une deuxième personne 50 qui peut faire bouger l'outil (en l'occurrence le"ski à roulette"32 1 muni pour la circonstance d'un manche vertical 52 permettant à la deuxième personne de faire basculer l'outil) pour provoquer un déséquilibre"aléatoire"simulant par exemple les variations de pentes de la piste dans le cas du ski. Lors de l'utilisation d'outils plus simples tels que les cales en T inversé ou les plateaux à une ou deux boules, la deuxième personne pourra provoquer des déséquilibres en tirant sur une extrémité d'un cordon élastique dont l'autre extrémité sera tenue par l'élève. Bien entendu, on peut aussi prévoir que le déséquilibre imposé de l'extérieur soit donné par une machine, par exemple une machine comprenant un plateau motorisé subissant des variations d'assiette"aléatoires". Pour la mise en oeuvre de la méthode, il s'agit de composer une séance d'entraînement qui 1 comportent une succession d'exercices, chacun des exercices étant défini par l'utilisation d'un outil, par exemple l'un des outils définis ci-dessus, et par le choix d'une ou plusieurs perturbations imposées à l'élève pour que celui-ci ne soit pas entièrement concentré sur le but primaire de l'exercice, à savoir la conservation de l'équilibre. Les familles d'outils ont été présentées ci-dessus dans un ordre qui correspond approximativement à un degré de complexité de l'outil, encore que certains élèves auront des Z : D réactions différentes envers chaque outil, et qu'ils pourraient aboutir à une hiérarchie de complexité différente. De même, les différents types de perturbations ont été présentés dans le même ordre, c'est-à-dire dans un ordre correspondant à l'intensité d'attention et de concentration que mobilise l'activité simultanée. De plus, on a vu que les effets de ces perturbations peuvent être amplifiés en ajoutant en plus à l'exercice une contrainte liée au temps. De la combinaison entre la complexité d'un outil déterminé et de celle de la ou des perturbations imposées au cours de l'exercice, on pourra déduire de manière approximative un degré de difficulté de l'exercice. De préférence, une séance sera composée d'exercices de difficulté croissante. La composition de la séance pourra évoluer en fonction du niveau d'équilibre de l'élève, les séances incorporant des exercices de difficulté plus élevée au fur et à mesure de la progression de l'élève. En fonction de l'objectif à atteindre, on pourra, pour augmenter la difficulté de l'exercice, privilégier soit la complexité de l'outil utilisé, soit la complexité de la perturbation, soit, le cas échéant, la rapidité d'exécution de l'exercice. Selon une autre caractéristique de l'invention, il sera avantageux de déterminer un test permettant de quantifier les progrès réalisés par l'élève. De préférence, ce test sera constitué de un ou plusieurs exercices de référence, toujours les mêmes, qui seront effectués par exemple au début et à la fin de chaque séance. Ces tests seront choisis de manière à pouvoir donner lieu à une mesure objective (mesure d'une durée de maintien de l'équilibre, rapidité d'exécution d'une activité sans perdre l'équilibre, etc..). L'élève pourra ainsi suivre sa progression. Le kit d'outils et les perturbations qui ont été décrites ci-dessus permettent la mise en oeuvre de la méthode de manière simple et efficace pour la préparation à la pratique du ski alpin. Pour la mise en oeuvre de la méthode en vue de la pratique d'une autre activité, on pourra bien entendu modifier ces outils ou ces perturbations pour se rapprocher au mieux des caractères spécifiques de cette activité en termes d'équilibre. REVENDICATIONS 1. Méthode d'éducation proprioceptive d'un élève, caractérisée en ce qu'elle comporte : - l'étape de choisir, en fonction d'un objectif à atteindre, une série d'exercices d'équilibre à faire pratiquer à l'élève, chaque exercice étant caractérisé par : * le choix d'un outil parmi un ensemble prédéterminé d'outils d'équilibre ; * le choix d'un mode de perturbation de l'élève au cours de l'exercice d'équilibre ; - l'étape de faire pratiquer chaque exercice d'équilibre selon un ordre prédéterminé et un nombre prédéterminé de fois. 2. Méthode d'éducation proprioceptive selon la revendication l, caractérisée en ce qu'elle comporte l'étape supplémentaire d'évaluer par des tests les progrès effectués par l'élève. c 3. Méthode d'éducation proprioceptive selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le mode de perturbation de l'élève au cours de l'exercice est choisi parmi : - l'absence de perturbation ; une perturbation par une contrainte posturale ; une perturbation par une contrainte de référentiel visuel ; une perturbation par une contrainte d'activité simultanée ; - une perturbation par une contrainte de déséquilibre imposée de l'extérieur. 4. Méthode d'éducation proprioceptive selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'ensemble prédéterminé d'outil est constitué d'une série d'outils d'équilibre sur chacun desquels un élève est destiné à monter en appui en équilibre sur un pied, et en ce que la séries d'outils comporte au moins : un outil qui est immobile et qui comporte une surface d'appui de largeur réduite, inférieur à la largeur d'un pied ; un outil qui est mobile en basculement autour d'un axe horizontal ; un outil qui est mobile en basculement autour de deux axes horizontaux ; un outil qui est mobile en translation selon un axe longitudinal horizontal et t : l qui est mobile en rotation autour du même axe. 5. Kit d'éducation proprioceptive, caractérisé en ce qu'il comporte une série d'outils d'équilibre sur chacun desquels un élève est destiné à monter en appui en équilibre sur un pied, et en ce que la séries d'outils comporte au moins : - un outil qui est immobile et qui comporte une surface d'appui de largeur réduite, inférieur à la largeur d'un pied ; un outil qui est mobile en basculement autour d'un axe horizontal ; un outil qui est mobile en basculement autour de deux axes horizontaux ; un outil qui est mobile en translation selon un axe longitudinal horizontal et qui est mobile en rotation autour du même axe.