Introduction
     Pendant des millénaires, l'homme s'est tenu debout sans se poser de questions sur la machinerie qui lui permet cette posture. L'idée même d'une machine animale lui était étrangère, d'ailleurs. Mais lorsqu'il eut l'audace de constater que les corps célestes étaient soumis aux lois de la mécanique, alors il se prit à penser son propre corps en termes de masses, d'accélérations, de forces, d'équilibre (Borelli, 1680) (figure 1)

FIG. 1 - Verticale de gravité Premier tracé connu de la verticale de gravité de l'homme debout dans le «de motu animalium» de Borelli (1680).

     La spirale des questions sur la station debout était en puissance amorcée, elle fut de fait initiée par Charles Bell au début du XIXe siècle: «Comment l'homme maintient-il une posture debout ou inclinée contre le vent?» écrivait-il «Il est évident qu'il possède UN sens par lequel il connaît l'inclinaison de son corps et qu'il possède l'aptitude à la réajuster, à corriger tout écart par rapport à la verticale. Mais quel sens est-ce donc?» (Bell Ch., 1837).
     Charles Bell pose le problème clairement Mais lui impose la problématique du moment! On ne pouvait pas imaginer à cette époque qu'une fonction ne soit pas assumée par un organe - 'la fonction créé l'organe' - et un organe des sens dans le cas précis: «Quel sens est-ce donc?». Le vestibule, avait répondu Flourens (Flourens P., 1829), et sa proposition progressivement l'emportait. Non seulement le vestibule est un organe qui rassemble en un lieu défini, visible, des parties du corps en relation avec la fonction d'équilibre, mais de plus cet organe est structuré selon le concept cartésien de l'espace à trois dimensions. Il n'en fallait pas plus pour séduire tous les esprits Tous sauf un au moins: Vierordt.
     Le physiologiste de Tübingen voyait bien que les choses n'étaient pas si simples (Vierordt K., 1860, 1862, 1864, 1871, 1877). Il était bien forcé de reconnaître qu'en cherchant «LE» sens de l'équilibre on en avait trouvé plusieurs. On savait que la vision (Romberg M.H., 1853), la sensibilité de la plante des pieds (Heyd, sans date), la proprioception - le sens musculaire comme on disait alors - (Longet, 1845) interviennent aussi dans le maintien de la station debout. Alors comment comprendre cette fonction bizarre de la station debout, manifestement impossible à résumer en un seul organe des sens? Les concepts de systèmes, d'asservissements, de cybernétique étaient encore loin d'être disponibles Si on ne pouvait pas encore comprendre comment l'homme maintient une posture debout, du moins pouvait-on l'observer. Cette remarque, géniale de simplicité, a conduit Vierordt à devenir le premier posturographe au monde: lui, le premier, a inventé un système qui permettait d'enregistrer les oscillations posturales d'un homme debout au repos (figure 2), tant il était sûr que ces petits mouvements nous introduiraient aux secrets de la lutte incessante que le corps de l'homme mène avec les forces de gravité pour se stabiliser.

FIG. 2 - Premiers enregistrements stabilométriques connus. Vierordt n'a gardé que l'enveloppe du tracé relevé sur le sujet debout les yeux ouverts (a) et fermés (a'); en position hanchée, la jambe droite étant la jambe d'appui (b); assis yeux ouverts (c) et fermés (c'); debout sur le seul pied droit (d).

     Cent cinquante années se sont écoulées depuis les premiers enregistrements posturographiques de Vierordt et progressivement on a constaté qu'il avait raison, les choses ne sont pas aussi simples que Flourens semblait le penser. Tous les fondamentalistes admettent aujourd'hui que la station debout est contrôlée par un système éclaté qui intègre les informations sensitives et sensorielles venues de multiples canaux: visuel, oculomoteur, vestibulaire, proprioceptif, plantaire extéroceptif. Et nous n'avons plus de difficultés à manier ces données expérimentales de la posturographie à l'aide de modèles nés de théories des systèmes. Vierordt avait raison Flourens nous a floué!
     De cette évolution des idées sur le contrôle postural les médecins doivent tirer la conclusion qui s'impose: nos interprétations de toutes les maladies qui, d'une façon ou d'une autre, concernent la station debout doivent être critiquées. La notion de système domine la physiologie posturale, imposons-la à nos réflexions sur les maladies de l'homme debout. L'observation posturographique a fait la preuve de son efficacité en physiologie posturale faisons la preuve de sa nécessité chez tout patient qui a du mal à tenir debout.

La stabilométrie clinique normalisée
     Observer la qualité du contrôle postural d'un malade commence nécessairement par une comparaison de ses performances à celles d'une population de référence composée de sujets sains. Le contrôle postural de ce patient est-il normal ou non? Telle est la première question à laquelle le médecin doit pouvoir répondre, et ce n'est pas évident...

     Faute d'un consensus au sein de l'International Society of Posturography sur la normalisation des enregistrements posturographiques (Kapteyn et al., 1983 ; 7ième Symposium international Houston, Texas 2 décembre 1983) l'Association Française de Posturologie a décidé de se fixer des normes de stabilométrie très précises (A.F.P., 1984) concernant la construction des plates-formes (Bizzo et al., 1985), les conditions d'enregistrement et d'analyse du signal stabilométrique (A.F.P., 1985, 1986). Cette normalisation permet de caractériser le contrôle postural de l'homme debout au repos à l'aide d'une série de paramètres dont la distribution statistique est connue (fig. 3). Il est donc possible de dire, dans ce contexte de normalisation, si le contrôle postural d'un patient est ou non normal. L'appareillage de stabilométrie clinique informatisée normalisée, conforme au cahier des charges de l'Association Française de Posturologie, est commercialement disponible, proposé par différents fabricants français ou étrangers (C.I.A., Modena; DYNATRONIC, Céreste; Q.F.P. SYSTÈME, Sophia-antipolis; SATEL, Toulouse; MIDICAPTEURS, Toulouse; DUNE, Mulhouse).
Pour faire soupçonner l'intérêt du bilan stabilométrique de patients qui ont du mal à tenir debout, un exemple vaut mieux que de longs discours. Les lombalgies ont été l'objet de plusieurs études stabilométriques dont certaines sont déjà publiées (Gagey, 1986; Gagey et al., 1986; Guillemot & Duplan, 1995; Liebenson C., 1996), elles nous serviront d'exemple mais à condition de dire et de redire que l'intérêt de la stabilométrie déborde largement le cadre des lombalgies.

ÉTUDE STABILOMÉTRIQUE DES LOMBALGIES
     Connaître la position de la verticale de gravité d'un lombalgique permet de mieux apprécier le type de contrainte auquel son rachis est soumis et la stabilométrie nous fait découvrir des variations considérables d'un lombalgique à l'autre.

X-Moyen
     Dans le plan frontal, la position moyenne normale de la verticale de gravité (X-Moyen) varie dans des limites extrêmement serrées; 10 millimètres à droite ou à gauche de la ligne médiane en constituent les limites de confiance à 95%. Or, curieusement, 20% seulement des lombalgiques (Guillemot & Duplan, 1995) présentent une position statistiquement anormale de leur verticale de gravité dans le plan frontal, de plus, pour la moitié d'entre eux, cette anomalie statistique peut être rattachée à une anomalie orthopédique.

FIG. 4 - Enregistrements stabilométriques en situation yeux ouverts et yeux fermés. La «tache» située entre les traces des pieds représente l'ensemble des positions successives du centre de pression du sujet, échantillonnées au cours de la durée de l'enregistrement, ici 51,2 secondes. L'analyse de ce signal fournit une série de paramètres dont la distribution normale est connue (Cf. par exemple la figure 3).

     Donc l'hypothèse que les lombalgies seraient dues à une asymétrie tonique posturale anormale, isolée, susceptible de dévier la verticale de gravité (Créhange, 1950), cette hypothèse n'est pas massivement soutenue par cette statistique. Cependant, même si elles sont peu nombreuses, il y a des lombalgies qui s'accompagnent d'une telle asymétrie tonique. Leur traitement doit en tenir compte.

Y-Moyen
     Dans le plan sagittal par contre (Y-moyen) on trouve une proportion beaucoup plus importante d'anomalies de position de la verticale de gravité et toujours dans le même sens: 64% des lombalgiques ont une verticale de gravité en arrière de la limite arrière de confiance à 95% (Guillemot & Duplan, 1995; Guillamon et al., 1991; Gagey et al., 1986). Ce report des contraintes du côté des articulaires postérieures n'est pas une grande découverte physiopathologique! On connaît de longue date la souffrance de ces articulations. Mais les 36% de lombalgiques qui ne présentent pas ce report arrière de leur verticale de gravité méritent certainement un traitement adapté.

Surface
     L'homme normal stabilise sa verticale de gravité à l'intérieur d'un cylindre de moins d'un centimètre carré de section (AFP, 1985). Or un lombalgique sur deux n'arrive pas à stabiliser sa verticale de gravité à l'intérieur des limites de confiance à 95% (fig. 3) de la distribution de cette surface (Guillemot & Duplan, 1995). Pourquoi cette différence? Pourquoi la précision du système de contrôle postural tantôt est perturbée tantôt ne l'est pas au cours des lombalgies? Et cette dysfonction est-elle la cause ou la conséquence de la lombalgie? Elles disparaissent simultanément, mais qu'est-ce que cela veut dire?
     Par contre l'existence de cette dysfonction du système de contrôle de la station debout ouvre des perspectives thérapeutiques nouvelles: puisque le système marche mal, nous sommes incités à titiller ses entrées, à les manipuler, à rechercher la «petite» (Gagey et al., 1998c) modification qui rétablira un fonctionnement correct du système de contrôle: déviation systématique de l'espace visuel dans le plan de tel ou tel canal semi-circulaire, changement de la topologie des pressions cutanées plantaires, modification systématique de l'influx trigéminal, sans oublier les manipulations directes du rachis et/ou sa rééducation proprioceptive (Gagey & Weber, 1999). Lorsque la lombalgie apparaît comme un, ou en relation avec un, dérèglement du système de contrôle de la station debout, il faut en profiter pour étendre son arsenal thérapeutique et çà marche.

L'amplitude normalisée dans la bande de fréquence 0,2 Hz, ANØ2
     Les excursions du centre de gravité provoquées par les mouvements de ventilation sont du même ordre de grandeur que les oscillations posturales. Logiquement on devrait donc voir le rythme ventilatoire, autour de 0,2 Hz, apparaître sur les tracés stabilométriques, spontanément, sans aucun artifice de calcul (Bouisset & Duchêne, 1994), or il n'y apparaît pas (Gurfinkel et al., 1971; Gagey, 1986 ; Gagey & Toupet, 1997, 1998b) son impact sur les oscillations posturales est compensé (fig. 5 A) par le jeu de syncinésies . Or au cours d'affections, comme les lombalgies par exemple, le jeu de ces syncinésies est bloqué, vraisemblablement par un phénomène tonique postural (?), en tout cas le rythme ventilatoire apparaît massivement et spontanément sur les tracés stabilométriques (Gagey, 1986; Gagey & Toupet, 1998a)) de certains mais non de tous les lombalgiques (fig. 5 B); 46% disent Guillemot & Duplan (1995).

FIG. 5 - Rythme ventilatoire et amplitude des oscillations posturales Moyenne et déciles 10 et 90 de l'amplitude des oscillations posturales selon les fréquences chez 100 sujets normaux (A) et 47 patients lombalgiques (B). Dans la bande de fréquence qui correspond au rythme ventilatoire l'amplitude des oscillations posturales est parfaitement amortie chez les sujets normaux, elle ne l'est plus chez les patients lombalgiques. (D'après Gagey & Toupet, 1998a).

     La notion d'une relation entre rachis et respiration n'est pas nouvelle dans les milieux de médecine physique, ce qui est nouveau c'est que le thérapeute peut constater que cette relation est impliquée ou non dans la souffrance de son patient et cela n'est pas sans importance pour la conduite du traitement.

Le quotient du Romberg
     Le système de contrôle de la station debout doit normalement intégrer une masse considérable d'informations multimodalitaires, or l'expérience clinique montre que cette intégration sensorielle est un des points faibles du système. Assez souvent on constate soit que les informations vestibulaires normales ne sont pas utilisées par le contrôle postural, on parle alors de «Négligence vestibulaire» (Freyss et al., 1994), soit que les informations visuelles ne sont pas intégrées, le patient se comporte comme un aveugle du point de vue postural (Marucchi & Gagey, 1987), il n'est pas plus stable yeux ouverts que yeux fermés. Cette intégration des informations visuelles est facile à contrôler puisqu'il suffit d'enregistrer le patient yeux ouverts et yeux fermés et de comparer les résultats par un quotient, le quotient du Romberg (Van Parys & Njiokiktjien, 1976).

     Or au cours d'une étude stabilométrique d'une série de 126 lombalgies présentée au dixième Symposium de l'International Society for Postural and Gait Research (Münich, September 2-6 1990) Guillamon et Gentaz ont constaté dans 90% des cas une évolution parallèle de ce quotient du Romberg et de la lombalgie. Les valeurs de ce quotient reviennent vers la normale lorsque s'estompe la douleur et inversement. Ce phénomène n'a pas encore été expliqué, du moins peut-on noter qu'il est cohérent avec la place du rachis entre les deux grandes sources d'informations posturales. Logiquement la position réciproque des capteurs céphaliques et plantaires doit être connue du système pour que les informations qui proviennent de ces capteurs puissent être utilisées conjointement. Cette remarque de robotique triviale fournit une nouvelle piste au thérapeute, étonnante, qui aurait pensé s'occuper de l'intégration des afférences visuelles dans le contrôle postural au cours d'une lombalgie? Or on peut manipuler cette intégration (Gagey & Weber, 1999).

Conclusion
     Les études stabilométriques des lombalgies sont rassurantes: elles confortent bien des idées reçues (souffrance des articulaires postérieures, rôle de l'asymétrie tonique posturale, intrication de la cinétique ventilatoire et posturale), mais ces études surtout montrent que les patients, eux, ne suivent pas toujours toutes les idées reçues, et le thérapeute au vu des résultats des enregistrements peut moduler son traitement pour l'adapter au mieux à «ce» patient particulier. Souffrir du dos n'est qu'un symptôme qui recouvre des réalités différentes et la stabilométrie peut nous aider à les identifier.
     Quant aux propositions nouvelles de manipuler les entrées du système postural et/ou leur intégration, leur intérêt demande à être validé sur de très grandes séries. Actuellement elles n'ont été utilisées avec un certain succès que sur quelques milliers de patients; assez pour qu'on en parle (Gagey & Weber, 1999), trop peu pour qu'on se permette d'affirmer.
     On peut par contre - et l'on doit - affirmer que la station debout est contrôlée par un système éclaté qui intègre les informations sensitives et sensorielles venues de multiples canaux: visuel, oculomoteur, vestibulaire, proprioceptif, plantaire extéroceptif. On doit donc affirmer que les dérèglements de la station debout doivent être observés à la manière de Vierordt, et pensés dans cette optique des systèmes vers laquelle Vierordt aussi nous a conduit.
     Vierordt avait raison, Flourens nous a floué.

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