Este estudo investigou o desenvolvimento e a influência dos ajustes posturais antecipatórios na performance de um movimento direcionado a um alvo em crianças com e sem DCD. Os participantes foram divididos de acordo com três faixas etárias [faixa etária (A) de 7-8 anos (média de 7.6 anos ± 0.6 ); faixa etária (B) de 9-10 anos (média de 9.7 anos ± 0.7); faixa etária (C) de 11-12 anos (média de 11.7 anos ± 0.5). Cada grupo foi formado por crianças com DCD e crianças de desenvolvimento típico. As com DCD foram identificadas através de um percentil igual ou inferior a 5 no Teste Movement ABC. As crianças com desenvolvimento típico foram identificadas como aquelas cujo escore apresentou-se igual ou superior a 30. As crianças foram orientadas a permanecer na posição em pé e executar um movimento direcionado a um alvo. Variáveis de tempo de reação, tempo de movimento e a amplitude dos ajustes posturais antecipatórios foram examinadas em função da idade. Os resultados indicaram que as crianças com DCD foram significativamente mais lentas que as crianças com desenvolvimento típico durante a iniciação e execução do movimento direcionado a um alvo e também apresentaram um maior deslocamento lateral do centro de pressão. A análise desenvolvimental mostrou que, à medida que a criança cresce, aumenta a estabilidade postural na direção lateral e reduz os tempos de reação e movimento. Porém, crianças com DCD não alcançaram o mesmo nível de performance em comparação as crianças de desenvolvimento típico. Quando atrasos hipotéticos de idade foram calculados a partir das equações da análise de regressão, as crianças mais velhas do grupo DCD mostraram aumento destes atrasos nos ajustes posturais e diminuição destes no tempo de reação e movimento. Estes resultados dão suporte à hipótese de que os ajustes posturais antecipatórios interferem na performance do movimento. / This study investigated the development and influences of anticipatory postural adjustments on the performance of a goal-directed movement in children with and without DCD. Participants were placed into one of three age bands [age band (A) with 7 and 8 years (mean age 7.6 years ± 0.6; age band (B) with 9 and 10 (mean age 9.7 ± 0.7); age band (C) with 11 and 12 years (mean age 11.7 ± 0.5)]. Each group consisted of children with DCD and typically developing children. Children with DCD were defined as those with scores at or below the 5thpercentile on Movement ABC Test. Typically developing children were those whose scores on the test were above the 30th percentile. The children were asked to stand in right position and perform a goal-directed movement. Reaction time, movement time and amplitude of postural adjustments were examined as a function of age. Results indicated that children with DCD were significantly slower than typically developing children during the initiation and execution of the goal-directed movement and also showed a larger lateral displacement of the center of pressure. Developmental analysis showed that, as children grow up, they increase their postural stability in lateral direction and decrease their reaction and movement time. However, children with DCD do not reach the same level of performance as compared to typically developing children. When hypothetical age delays were calculated by the equations in the regression analysis, older children in the DCD group showed increasing age delays of the postural adjustments but decreasing age delays in reaction and movement time. These results support the hypothesis that anticipatory adjustments interfere in movement performance.

Movement of different body segments is an essential component for the control of postural stability. Notably, balance impairment has been reported in individuals with chronic low back pain. Various impairments that are likely to affect postural control have been reported in this population, including proprioceptive deficits and altered control of movement at the lumbopelvic region. Although little is known about how movement of the lumbar spine contributes to postural control, spinal movement is likely to be part of the movement strategy when the multisegmental nature of the human body configuration is taken into consideration. The overall objective of this thesis was to investigate the changes in postural stability in individuals with chronic LBP, and the association with altered movement control at the lumbar spine. The control of postural stability was examined with different postural challenges while standing on either a flat surface or a short base. A short base was used to force the subjects to use a “hip strategy”; movement at the lumbopelvic region for postural correction. Kinematics of different body segments including the lumbar spine and hip were recorded to study the movement of the lumbopelvic region. In addition, ground reaction force data were collected with a force platform system to examine postural adjustments during various postural tasks. The studies showed that people with chronic low back pain have difficulty maintaining stance, with increased risk of overbalancing when standing on a short base without any perturbation. Altered motion of the lumbar spine was evident during both expected and unexpected postural perturbations, which indicated impairment of both anticipatory and feedback control of lumbar motion in individuals with chronic low back pain. In addition, subjects took longer to regain postural stability and made more postural adjustments during the recovery period after expected and unexpected perturbations. Together, the studies suggested significant contribution of changes in lumbar motion to postural impairment in people with chronic low back pain. In summary, these findings provide further evidence that spinal movement plays a critical role in the maintenance of postural stability, and altered control of movement affects the quality of postural control in individuals with chronic low back pain.

Este estudo investigou o desenvolvimento e a influência dos ajustes posturais antecipatórios na performance de um movimento direcionado a um alvo em crianças com e sem DCD. Os participantes foram divididos de acordo com três faixas etárias [faixa etária (A) de 7-8 anos (média de 7.6 anos ± 0.6 ); faixa etária (B) de 9-10 anos (média de 9.7 anos ± 0.7); faixa etária (C) de 11-12 anos (média de 11.7 anos ± 0.5). Cada grupo foi formado por crianças com DCD e crianças de desenvolvimento típico. As com DCD foram identificadas através de um percentil igual ou inferior a 5 no Teste Movement ABC. As crianças com desenvolvimento típico foram identificadas como aquelas cujo escore apresentou-se igual ou superior a 30. As crianças foram orientadas a permanecer na posição em pé e executar um movimento direcionado a um alvo. Variáveis de tempo de reação, tempo de movimento e a amplitude dos ajustes posturais antecipatórios foram examinadas em função da idade. Os resultados indicaram que as crianças com DCD foram significativamente mais lentas que as crianças com desenvolvimento típico durante a iniciação e execução do movimento direcionado a um alvo e também apresentaram um maior deslocamento lateral do centro de pressão. A análise desenvolvimental mostrou que, à medida que a criança cresce, aumenta a estabilidade postural na direção lateral e reduz os tempos de reação e movimento. Porém, crianças com DCD não alcançaram o mesmo nível de performance em comparação as crianças de desenvolvimento típico. Quando atrasos hipotéticos de idade foram calculados a partir das equações da análise de regressão, as crianças mais velhas do grupo DCD mostraram aumento destes atrasos nos ajustes posturais e diminuição destes no tempo de reação e movimento. Estes resultados dão suporte à hipótese de que os ajustes posturais antecipatórios interferem na performance do movimento. / This study investigated the development and influences of anticipatory postural adjustments on the performance of a goal-directed movement in children with and without DCD. Participants were placed into one of three age bands [age band (A) with 7 and 8 years (mean age 7.6 years ± 0.6; age band (B) with 9 and 10 (mean age 9.7 ± 0.7); age band (C) with 11 and 12 years (mean age 11.7 ± 0.5)]. Each group consisted of children with DCD and typically developing children. Children with DCD were defined as those with scores at or below the 5thpercentile on Movement ABC Test. Typically developing children were those whose scores on the test were above the 30th percentile. The children were asked to stand in right position and perform a goal-directed movement. Reaction time, movement time and amplitude of postural adjustments were examined as a function of age. Results indicated that children with DCD were significantly slower than typically developing children during the initiation and execution of the goal-directed movement and also showed a larger lateral displacement of the center of pressure. Developmental analysis showed that, as children grow up, they increase their postural stability in lateral direction and decrease their reaction and movement time. However, children with DCD do not reach the same level of performance as compared to typically developing children. When hypothetical age delays were calculated by the equations in the regression analysis, older children in the DCD group showed increasing age delays of the postural adjustments but decreasing age delays in reaction and movement time. These results support the hypothesis that anticipatory adjustments interfere in movement performance.

Um dos principais mecanismos do sistema nervoso central para o controle da postura estática são os ajustes posturais antecipatórios (APAs). APAs são gerados para responder às perturbações ou estratégias de desestabilização do centro de pressão (CP), como no caso do início da marcha. A fadiga tem efeitos sobre os APAs e CP. No entanto, pouco se sabe sobre o papel da preferência podal sobre as respostas de antecipação entre os membros inferiores. Consequentemente, os efeitos da fadiga sobre assimetrias nos APAs não são claros. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da fadiga unilateral dos flexores do tornozelo do membro preferido (PREF) e não-preferido (NPREF) sobre os APAs de membros inferiores. Em 22 sujeitos jovens e saudáveis, divididos em dois grupos (Fp, n=11; e Fnp, n=11) foi analisada a atividade EMG dos músculos reto femoral (RF), bíceps femoral (BF), gastrocnêmio medial (GM) e tibial anterior (TA), bilateralmente, antes (PRE) e após fadiga (POS) voluntária unilateral de flexores plantares. A fadiga muscular foi induzida por um protocolo onde os sujeitos deveriam contrair unilateralmente os flexores plantares elevando o calcanhar ao máximo com o membro preferido (Fp) ou o não-preferido (Fnp) pelo maior tempo possível. Neste protocolo, já descrito na literatura, a cada 10 s, uma nova contração isométrica era executada até que o sujeito não conseguisse mais manter a posição desejada por pelo menos dois minutos. Foi calculado o início da ativação muscular (onset) do GM durante movimentos rápidos de flexão bilateral dos ombros, sendo o início deste denominado como T0. O onset foi calculado em dez tentativas pré (PRE) e pós fadiga (POS) unilateral. Em relação ao CP, foram analisados o RMS nas direções ântero-posterior (RMSap) e médio-lateral (RMSml), e a área da elipse. Após aplicação da análise de variância para medidas repetidas (fatores: perna, grupo e tentativa), não foi encontrada nenhuma diferença significativa em relação aos APAs (p>0,05). Entretanto, quando comparamos o RMSml (p=0,013) e área da elipse (p=0,019) do CP no grupo Fp, encontramos diferenças significativas entre PRE e POS fadiga. A simetria nos APA entre membro preferido e não-preferido denota similar capacidade de respostas à perturbação, independente da preferência podal. Com a adicional perturbação da fadiga muscular, este comportamento permaneceu inalterado, embora o CP tenha apresentado alterações significativas dependentes da preferência podal. Em conjunto, estes resultados suportam a idéia de que o SNC consegue gerar respostas satisfatórias de antecipação em ambos os membros inferiores, mesmo em situação de fadiga, e as alterações no CP médio-lateral indicam maiores contribuições de músculos posturais do quadril na manutenção da postura estática. / One of the most important mechanisms of the central nervous system (CNS) working for the control of posture are the anticipatory postural adjustments (APAs). The APAs minimize effects of perturbations influencing the control of the center of pressure (COP). APAs are also involved in the start of movements such as gait. The effects of fatigue on APAs and COP are well known. However, the role of the lower limb preference on symmetry of APAs is not clear. Consequently there is a lack of knowledge concerning effects of fatigue on APAs for preferred and non-preferred limb. This study was to investigate the effects of unilateral fatigue on the APAs of muscles from the preferred (Fp) and non-preferred (Fnp) lower limb. Twenty two healthy subjects were separated in two groups (Fp, n=11; e Fnp, n=11). We analyzed the bilateral EMG activity of rectus femoris (RF), biceps femoris (BF), gastrocnemius medialis (GM) and tibialis anterior (TA) before (PRE) and after (POS) isometric voluntary exhaustion of ankle plantarflexors muscles. Exhaustion was induced by a protocol were the subjects “stand on toes” unilaterally with the preferred (Fp) or non-preferred (Fnp) lower limb, as long as possible. After 10 s interval, a new isometric contraction was solicited until the subject could not maintain the position longer than two minutes. We calculated the muscular onset during fast bilateral arm rising movements, where the beginning of the movement was denominated T0. The muscular onset was calculated in 10 trials pre- (PRE) and post-fatigue (POS). For COP, we analyzed the RMS for the antero-posterior (RMSap), medio-lateral (RMSml) directions, and the ellipse area. After analysis of variance between the factors group (Fp and Fnp), leg (PREF and NPREF) and trial (PRE and POS), dependent t test, and independent t test between legs for every muscle, any statistical significant difference was found in APA generation (p<0.05). However, when compared COP RMSml (p=0.013) and ellipse area (p=0.019) in Fp group, there was significant differences between PRE and POS conditions. The symmetry in APA between lower limbs shows a similar CNS capacity to counteract perturbations induced by ankle plantarflexors fatigue, regardless of limb preference. In spite of the symmetry on APAs, we found significant differences in COP for medio-lateral direction. These results support the idea that the central nervous system can generate enough APAs to counteract a perturbation, even in fatigue situations. The medio-lateral changes in COP are consistent with incapacities of postural muscles of hip to generate the correct responses to maintain the balance.

Este estudo investigou o desenvolvimento e a influência dos ajustes posturais antecipatórios na performance de um movimento direcionado a um alvo em crianças com e sem DCD. Os participantes foram divididos de acordo com três faixas etárias [faixa etária (A) de 7-8 anos (média de 7.6 anos ± 0.6 ); faixa etária (B) de 9-10 anos (média de 9.7 anos ± 0.7); faixa etária (C) de 11-12 anos (média de 11.7 anos ± 0.5). Cada grupo foi formado por crianças com DCD e crianças de desenvolvimento típico. As com DCD foram identificadas através de um percentil igual ou inferior a 5 no Teste Movement ABC. As crianças com desenvolvimento típico foram identificadas como aquelas cujo escore apresentou-se igual ou superior a 30. As crianças foram orientadas a permanecer na posição em pé e executar um movimento direcionado a um alvo. Variáveis de tempo de reação, tempo de movimento e a amplitude dos ajustes posturais antecipatórios foram examinadas em função da idade. Os resultados indicaram que as crianças com DCD foram significativamente mais lentas que as crianças com desenvolvimento típico durante a iniciação e execução do movimento direcionado a um alvo e também apresentaram um maior deslocamento lateral do centro de pressão. A análise desenvolvimental mostrou que, à medida que a criança cresce, aumenta a estabilidade postural na direção lateral e reduz os tempos de reação e movimento. Porém, crianças com DCD não alcançaram o mesmo nível de performance em comparação as crianças de desenvolvimento típico. Quando atrasos hipotéticos de idade foram calculados a partir das equações da análise de regressão, as crianças mais velhas do grupo DCD mostraram aumento destes atrasos nos ajustes posturais e diminuição destes no tempo de reação e movimento. Estes resultados dão suporte à hipótese de que os ajustes posturais antecipatórios interferem na performance do movimento. / This study investigated the development and influences of anticipatory postural adjustments on the performance of a goal-directed movement in children with and without DCD. Participants were placed into one of three age bands [age band (A) with 7 and 8 years (mean age 7.6 years ± 0.6; age band (B) with 9 and 10 (mean age 9.7 ± 0.7); age band (C) with 11 and 12 years (mean age 11.7 ± 0.5)]. Each group consisted of children with DCD and typically developing children. Children with DCD were defined as those with scores at or below the 5thpercentile on Movement ABC Test. Typically developing children were those whose scores on the test were above the 30th percentile. The children were asked to stand in right position and perform a goal-directed movement. Reaction time, movement time and amplitude of postural adjustments were examined as a function of age. Results indicated that children with DCD were significantly slower than typically developing children during the initiation and execution of the goal-directed movement and also showed a larger lateral displacement of the center of pressure. Developmental analysis showed that, as children grow up, they increase their postural stability in lateral direction and decrease their reaction and movement time. However, children with DCD do not reach the same level of performance as compared to typically developing children. When hypothetical age delays were calculated by the equations in the regression analysis, older children in the DCD group showed increasing age delays of the postural adjustments but decreasing age delays in reaction and movement time. These results support the hypothesis that anticipatory adjustments interfere in movement performance.

Um dos principais mecanismos do sistema nervoso central para o controle da postura estática são os ajustes posturais antecipatórios (APAs). APAs são gerados para responder às perturbações ou estratégias de desestabilização do centro de pressão (CP), como no caso do início da marcha. A fadiga tem efeitos sobre os APAs e CP. No entanto, pouco se sabe sobre o papel da preferência podal sobre as respostas de antecipação entre os membros inferiores. Consequentemente, os efeitos da fadiga sobre assimetrias nos APAs não são claros. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da fadiga unilateral dos flexores do tornozelo do membro preferido (PREF) e não-preferido (NPREF) sobre os APAs de membros inferiores. Em 22 sujeitos jovens e saudáveis, divididos em dois grupos (Fp, n=11; e Fnp, n=11) foi analisada a atividade EMG dos músculos reto femoral (RF), bíceps femoral (BF), gastrocnêmio medial (GM) e tibial anterior (TA), bilateralmente, antes (PRE) e após fadiga (POS) voluntária unilateral de flexores plantares. A fadiga muscular foi induzida por um protocolo onde os sujeitos deveriam contrair unilateralmente os flexores plantares elevando o calcanhar ao máximo com o membro preferido (Fp) ou o não-preferido (Fnp) pelo maior tempo possível. Neste protocolo, já descrito na literatura, a cada 10 s, uma nova contração isométrica era executada até que o sujeito não conseguisse mais manter a posição desejada por pelo menos dois minutos. Foi calculado o início da ativação muscular (onset) do GM durante movimentos rápidos de flexão bilateral dos ombros, sendo o início deste denominado como T0. O onset foi calculado em dez tentativas pré (PRE) e pós fadiga (POS) unilateral. Em relação ao CP, foram analisados o RMS nas direções ântero-posterior (RMSap) e médio-lateral (RMSml), e a área da elipse. Após aplicação da análise de variância para medidas repetidas (fatores: perna, grupo e tentativa), não foi encontrada nenhuma diferença significativa em relação aos APAs (p>0,05). Entretanto, quando comparamos o RMSml (p=0,013) e área da elipse (p=0,019) do CP no grupo Fp, encontramos diferenças significativas entre PRE e POS fadiga. A simetria nos APA entre membro preferido e não-preferido denota similar capacidade de respostas à perturbação, independente da preferência podal. Com a adicional perturbação da fadiga muscular, este comportamento permaneceu inalterado, embora o CP tenha apresentado alterações significativas dependentes da preferência podal. Em conjunto, estes resultados suportam a idéia de que o SNC consegue gerar respostas satisfatórias de antecipação em ambos os membros inferiores, mesmo em situação de fadiga, e as alterações no CP médio-lateral indicam maiores contribuições de músculos posturais do quadril na manutenção da postura estática. / One of the most important mechanisms of the central nervous system (CNS) working for the control of posture are the anticipatory postural adjustments (APAs). The APAs minimize effects of perturbations influencing the control of the center of pressure (COP). APAs are also involved in the start of movements such as gait. The effects of fatigue on APAs and COP are well known. However, the role of the lower limb preference on symmetry of APAs is not clear. Consequently there is a lack of knowledge concerning effects of fatigue on APAs for preferred and non-preferred limb. This study was to investigate the effects of unilateral fatigue on the APAs of muscles from the preferred (Fp) and non-preferred (Fnp) lower limb. Twenty two healthy subjects were separated in two groups (Fp, n=11; e Fnp, n=11). We analyzed the bilateral EMG activity of rectus femoris (RF), biceps femoris (BF), gastrocnemius medialis (GM) and tibialis anterior (TA) before (PRE) and after (POS) isometric voluntary exhaustion of ankle plantarflexors muscles. Exhaustion was induced by a protocol were the subjects “stand on toes” unilaterally with the preferred (Fp) or non-preferred (Fnp) lower limb, as long as possible. After 10 s interval, a new isometric contraction was solicited until the subject could not maintain the position longer than two minutes. We calculated the muscular onset during fast bilateral arm rising movements, where the beginning of the movement was denominated T0. The muscular onset was calculated in 10 trials pre- (PRE) and post-fatigue (POS). For COP, we analyzed the RMS for the antero-posterior (RMSap), medio-lateral (RMSml) directions, and the ellipse area. After analysis of variance between the factors group (Fp and Fnp), leg (PREF and NPREF) and trial (PRE and POS), dependent t test, and independent t test between legs for every muscle, any statistical significant difference was found in APA generation (p<0.05). However, when compared COP RMSml (p=0.013) and ellipse area (p=0.019) in Fp group, there was significant differences between PRE and POS conditions. The symmetry in APA between lower limbs shows a similar CNS capacity to counteract perturbations induced by ankle plantarflexors fatigue, regardless of limb preference. In spite of the symmetry on APAs, we found significant differences in COP for medio-lateral direction. These results support the idea that the central nervous system can generate enough APAs to counteract a perturbation, even in fatigue situations. The medio-lateral changes in COP are consistent with incapacities of postural muscles of hip to generate the correct responses to maintain the balance.

Um dos principais mecanismos do sistema nervoso central para o controle da postura estática são os ajustes posturais antecipatórios (APAs). APAs são gerados para responder às perturbações ou estratégias de desestabilização do centro de pressão (CP), como no caso do início da marcha. A fadiga tem efeitos sobre os APAs e CP. No entanto, pouco se sabe sobre o papel da preferência podal sobre as respostas de antecipação entre os membros inferiores. Consequentemente, os efeitos da fadiga sobre assimetrias nos APAs não são claros. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da fadiga unilateral dos flexores do tornozelo do membro preferido (PREF) e não-preferido (NPREF) sobre os APAs de membros inferiores. Em 22 sujeitos jovens e saudáveis, divididos em dois grupos (Fp, n=11; e Fnp, n=11) foi analisada a atividade EMG dos músculos reto femoral (RF), bíceps femoral (BF), gastrocnêmio medial (GM) e tibial anterior (TA), bilateralmente, antes (PRE) e após fadiga (POS) voluntária unilateral de flexores plantares. A fadiga muscular foi induzida por um protocolo onde os sujeitos deveriam contrair unilateralmente os flexores plantares elevando o calcanhar ao máximo com o membro preferido (Fp) ou o não-preferido (Fnp) pelo maior tempo possível. Neste protocolo, já descrito na literatura, a cada 10 s, uma nova contração isométrica era executada até que o sujeito não conseguisse mais manter a posição desejada por pelo menos dois minutos. Foi calculado o início da ativação muscular (onset) do GM durante movimentos rápidos de flexão bilateral dos ombros, sendo o início deste denominado como T0. O onset foi calculado em dez tentativas pré (PRE) e pós fadiga (POS) unilateral. Em relação ao CP, foram analisados o RMS nas direções ântero-posterior (RMSap) e médio-lateral (RMSml), e a área da elipse. Após aplicação da análise de variância para medidas repetidas (fatores: perna, grupo e tentativa), não foi encontrada nenhuma diferença significativa em relação aos APAs (p>0,05). Entretanto, quando comparamos o RMSml (p=0,013) e área da elipse (p=0,019) do CP no grupo Fp, encontramos diferenças significativas entre PRE e POS fadiga. A simetria nos APA entre membro preferido e não-preferido denota similar capacidade de respostas à perturbação, independente da preferência podal. Com a adicional perturbação da fadiga muscular, este comportamento permaneceu inalterado, embora o CP tenha apresentado alterações significativas dependentes da preferência podal. Em conjunto, estes resultados suportam a idéia de que o SNC consegue gerar respostas satisfatórias de antecipação em ambos os membros inferiores, mesmo em situação de fadiga, e as alterações no CP médio-lateral indicam maiores contribuições de músculos posturais do quadril na manutenção da postura estática. / One of the most important mechanisms of the central nervous system (CNS) working for the control of posture are the anticipatory postural adjustments (APAs). The APAs minimize effects of perturbations influencing the control of the center of pressure (COP). APAs are also involved in the start of movements such as gait. The effects of fatigue on APAs and COP are well known. However, the role of the lower limb preference on symmetry of APAs is not clear. Consequently there is a lack of knowledge concerning effects of fatigue on APAs for preferred and non-preferred limb. This study was to investigate the effects of unilateral fatigue on the APAs of muscles from the preferred (Fp) and non-preferred (Fnp) lower limb. Twenty two healthy subjects were separated in two groups (Fp, n=11; e Fnp, n=11). We analyzed the bilateral EMG activity of rectus femoris (RF), biceps femoris (BF), gastrocnemius medialis (GM) and tibialis anterior (TA) before (PRE) and after (POS) isometric voluntary exhaustion of ankle plantarflexors muscles. Exhaustion was induced by a protocol were the subjects “stand on toes” unilaterally with the preferred (Fp) or non-preferred (Fnp) lower limb, as long as possible. After 10 s interval, a new isometric contraction was solicited until the subject could not maintain the position longer than two minutes. We calculated the muscular onset during fast bilateral arm rising movements, where the beginning of the movement was denominated T0. The muscular onset was calculated in 10 trials pre- (PRE) and post-fatigue (POS). For COP, we analyzed the RMS for the antero-posterior (RMSap), medio-lateral (RMSml) directions, and the ellipse area. After analysis of variance between the factors group (Fp and Fnp), leg (PREF and NPREF) and trial (PRE and POS), dependent t test, and independent t test between legs for every muscle, any statistical significant difference was found in APA generation (p<0.05). However, when compared COP RMSml (p=0.013) and ellipse area (p=0.019) in Fp group, there was significant differences between PRE and POS conditions. The symmetry in APA between lower limbs shows a similar CNS capacity to counteract perturbations induced by ankle plantarflexors fatigue, regardless of limb preference. In spite of the symmetry on APAs, we found significant differences in COP for medio-lateral direction. These results support the idea that the central nervous system can generate enough APAs to counteract a perturbation, even in fatigue situations. The medio-lateral changes in COP are consistent with incapacities of postural muscles of hip to generate the correct responses to maintain the balance.

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Les mouvements volontaires sont accompagnés par des ajustements posturaux anticipateurs (APAs). Leur rôle consiste à prévenir et à compenser de possibles perturbations du corps provoquées par l’exécution du mouvement. Des études antérieures ont montré que la coordination posture / mouvement est modifiée selon que le mouvement est exécuté le plus rapidement possible en réponse à un signal externe (réactif :TRS), ou que le mouvement est auto-initié (prédictif :AI). L’objectif de ce travail est d’examiner le mode de coordination posture / mouvement impliqué dans une situation d’anticipation-coïncidence (AC) lors de l’exécution de mouvements simples et complexes, et ensuite, comparer ce mode aux modes TRS et AI. Trois études expérimentales ont été menées pour vérifier si : (1) les modes de coordination, obtenus sur des gestes simples, s’étendent à des mouvements complexes ; (2) le mode de coordination en AC dépend des caractéristiques temporelles du mobile utilisé dans la tâche ; (3) les commandes impliquant les APAs et le mouvement focal sont associées ou dissociées en fonctions des contraintes temporelles TRS et AC. Ainsi, nous avons démontré que : (1) les stratégies de coordination posture / mouvement s’appliquent sur les mouvements complexes ; (2) la prédictibilité du moment de déclenchement dans la condition AC rapproche celle-ci de la situation AI ; (3) les différences de coordination entre les conditions réactive (TRS) et prédictives (AC, AI) sont liées à des différences dans les mécanismes de préparation consistant à dissocier les commandes posturales et focales en situation prédictive et à associer ces commandes dans la situation réactive. Les implications théoriques qui émergent de ces résultats sont discutées. / Voluntary movements are generally accompanied by anticipatory postural adjustments (APAs). They are centrally generated as a feedforward mechanism to counteract the mechanical effects of predicted balance perturbations. Previous studies showed that the coordination between posture and movement is modified depending on whether the movement is performed in a reactive temporal pressure (TRS) or in a self-initiated (AI) manner. The aim of this thesis is to examine the coordination of posture and movement in anticipation-coincidence (AC) timing tasks in simple and complex movements, and then to compare this mode to the TRS and AI modes. Three experiments was achieved to verify : (1) whether simple movement coordination modes can be extended to complex movements ; (2) whether the temporal characteristics of the mobile used in the task modifies the coordination in AC condition ; (3) to which extent the motor commands of APAs and the focal movement are coupled in response to the TRS and AC temporal pressures. Results show that: (1) the different strategies of coordination between posture and movement are extended to the complex tasks; (2) the predictable timing of movement execution in the AC condition generates behaviours closer to those observed in AI condition; (3) the differences in the coordination between the reactive (TRS) and the predictive (AC, AI) conditions are related to the difference in the preparatory processes which consists on the dissociation of postural and focal commands in the predictive situations, and the association of this motor commands in the reactive situation. Theoretical implications emerging from these results are discussed.

L’objectif de cette thèse était de mettre en évidence les différentes stratégies adaptatives posturales et motrices face à une contrainte temporelle chez le jeune adulte et la personne âgée lors de la production d’un mouvement complexe mobilisant l’ensemble du corps. Le modèle de mouvement choisi est composé d’une flexion rapide de la cuisse dominante associée à une extension simultanée de l’index ipsilatéral. Les résultats de la première étude ont montré que le mode de déclenchement de la commande motrice modifiait l’organisation posturale du mouvement. La durée des APA associés à la flexion de la cuisse était plus courte en condition de pression temporelle forte (condition temps de réaction, TR) qu’en condition de pression temporelle faible (condition auto-initiée, AI). Cette diminution de la durée des APA était compensée par une augmentation du pic de déplacement anticipateur du centre des pressions (CP) vers la jambe oscillante. De cette façon, la stabilité dynamique ainsi que la performance motrice restaient inchangées. Les résultats de la deuxième étude ont montré que les sujets âgés étaient également capables de réduire la durée des APA en condition TR. Cependant, au contraire des sujets jeunes, ils ne compensaient pas cette diminution par une augmentation du déplacement anticipé du CP. La stabilité dynamique au moment du décollement du pied était dégradée dans cette population. Par ailleurs, l’effet de la pression temporelle sur la synchronisation motrice ne changeait pas avec l’avancée en âge. Cependant, l’erreur de synchronisation était plus importante chez les âgés que chez les jeunes, en condition AI uniquement. Enfin, l’étude 3 a montré que la modification transitoire des propriétés mécaniques des membres inférieurs (par l’addition d’une charge de 5 kg aux chevilles) affectait l’ordre de synchronisation du mouvement, en condition TR uniquement. En présence d’une charge, les sujets semblent basculer d’un mode de synchronisation de type « réactif » vers un mode « prédictif », ce qui leur permettait de maintenir une précision de synchronisation optimale. En revanche, le mode de contrôle des APA ne changeait pas. Il semble donc que le mode de contrôle des APA et de la synchronisation des mouvements puissent être dissociés selon les contraintes biomécaniques imposées par l’expérimentation. L’ensemble de ces résultats met en évidence la capacité du SNC à moduler l’ordre temporel de la synchronisation du mouvement ainsi que les paramètres spatio-temporels des APA dans le but d’assurer une coordination temporelle et une stabilité dynamique optimales. / This work aimed to investigate the adaptive postural and motor strategies developed by young and elderly healthy subjects during a complex task involving the whole body when facing a temporal pressure constraint. The motor task chosen was a simultaneous rapid leg flexion paired with ipsilateral finger index extension. Results of the first study showed that the mode of triggering of movement modifies the postural organization of the leg flexion. The APA duration associated with leg flexion was shorter in the reaction-time (RT, high temporal pressure) condition as compared to the self-initiated (SI, low temporal pressure) condition. This APA shortening was compensated by an increase of APA amplitude so that the mediolateral (ML) stability and the motor performance were both unchanged. Results of the second study showed that elderly subjects were unable to compensate this APA shortening by an increase of anticipatory ML centre-of-pressure displacement. Dynamic stability at foot-off was degraded in this population, with a consequent increased risk of ML imbalance and falling. Besides, the effect of temporal pressure on motor synchronization was not affected by ageing. Of particular importance, the synchronization error was greater in elderly than in young subjects, but in the SI condition only. Finally, the third study showed that transitory changes in the mechanical properties of the lower limbs (by ankle loading) affect the order of movement synchronization, but in the RT condition only. With ankle loading, subjects thus switched from a “reactive” to a “predictive” mode of synchronization allowing then to maintain an optimal synchronization. In contrast, ankle loading did not modify the mode of control of the APA. Therefore, it seems that the mode of control of APA and of movement synchronization can be decorrelated according to the biomechanical constraints. These results provide novel insights into the capacity of the CNS to modulate motor synchronization and APA spatio-temporal features to ensure optimal motor coordination and dynamic stability across ages.