NOUVELLE APPROCHE DE LA RÉÉDUCATION DES ENTORSES

DE LA RÉÉDUCATION
DES ENTORSES DE LA CHEVILLE
UN
CONCEPT GLOBAL AU SERVICE
DE LA BIOMÉCANIQUE ET DE LA NEUROPHYSIOLOGIE
DEUXIÈME
LE TOUR DE MAIN
NOUVELLE APPROCHE
PARTIE
P. TOSCHI *, N. FORESTIER **, J.-C. CHANUSSOT *, F. BILLUART *
*KINÉSITHÉRAPEUTES,
** MAÎTRE DE CONFÉRENCES
–––
Méthodologie
–––
Afin de valider la notion de signal proprioceptif «global» et l’utilité d’employer une
orthèse de déstabilisation en situation
«écologique», c’est-à-dire lors de la marche, des sauts ou de toute autre activité de
la vie quotidienne, permettant d’augmenter
le signal et la réponse musculaire tout en
restant dans un pattern moteur automatique, nous avons réalisé une étude en
laboratoire. Nous présentons ci-après la
méthodologie de cette étude ainsi que les
résultats que nous avons observés.
–––
Sujets
–––
9 sujets (5 sujets féminins et 4 sujets masculins) âgés de 43 ± 17 ans et ne présentant pas de signes de pathologie musculoarticulaire des membres inférieurs, ont été
testés. Tous ont été informés du déroulement du test.
–––
Matériel utilisé
–––
L’orthèse utilisée dans cette étude est un
appareil breveté qui permet d’engendrer
une inversion de l’arrière-pied lors de la
mise en charge. Comme l’illustre la figure
1, le dispositif se compose d’une tige qui
englobe l’arrière-pied et la cheville et qui
repose sur un mécanisme articulé. Le
chausson d’arrière-pied pivote autour d’un
axe disposé dans le plan horizontal selon un
angle de 45° par rapport à l’axe sagittal et
suivant une direction allant de dehors en
dedans et d’arrière en avant. Ainsi l’inversion de l’arrière-pied s’effectue lors de la
mise en charge du sujet. Le transfert de
masse située en dessus du mécanisme n’a
aucune incidence sur le verrouillage, seule
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––– Figure 1 –––
Photographies de l’orthèse (pied gauche) utilisée pour l’étude.
une contraction musculaire du tibialis anterior et des fibullaires et des extenseurs
communs des orteils et de l’extenseur propre du 1 autorise un appui stable et une
déambulation.
Mo) avant d’être transférées sur le disque
dur d’un ordinateur pour être traitées.
De manière à apprécier l’effet du port de
l’orthèse déstabilisante, une analyse
électromyographique des muscles péri-articulaires de la cheville a été réalisée. Après
préparation de la peau (rasage et dégraissage au moyen d’une solution ether - alcool)
des électrodes jetables (Ag-AgCl de type
F55) de 2 cm de diamètre ont été fixées
parallèlement au trajet des fibres musculaires et au niveau des points moteurs des
muscles:
La tâche des sujets consistait à effectuer
une série de pas selon une direction rectiligne. La longueur du trajet était de 6 m correspondant à 5 cycles de marche en
moyenne. Les consignes étaient de marcher le plus naturellement possible, en gardant la tête droite et le regard porté vers
l’avant. Des repères visuels fixés au sol
permettaient aux sujets de régler la longueur des pas de façon à ce que les patrons
de marche soient stables d’un essai à
l’autre.
•
•
•
•
•
Tibialis Anterior (TA)
Peroneus Longus (PL)
Peroneus Brevis (PB)
Gastrocnemius Lateral (GL)
Gastrocnemius Medial (GM)
La distance inter-électrode était de 1,5 cm.
Un enregistrement bipolaire des activités
musculaires a été réalisé au moyen du système Megawin ® v 2.0 avec une fréquence
d’échantillonnage de 1000 Hz. Les données
ont été stockées sur une carte Flash (32
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––– Tâche et procédure –––
1/ Enregistrement de la Force
maximale Volontaire (FMV):
Ce premier test de 4 min. environ servait à déterminer le niveau d’activation
maximal (100%) des sujets au moyen
de contractions maximales volontaires
contre résistance, autrement dit dans
des conditions de relative isométrie.
Une pause de 5 min. permettait ensuite
aux sujets de récupérer.
2/ Travail sur plateau de Freeman
Avant de soumettre les sujets au test relatif à l’orthèse elle-même, il leur était
demandé de se tenir en équilibre sur un
plateau de Freeman. Trois enregistrements
de 15 secondes ont été réalisés dans l’objectif de comparer les patrons électromyographiques orthèse et Freeman.
3/ Test de l’orthèse déstabilisante
Après quelques minutes d’échauffement
nécessaire à la stabilisation du rythme de
marche, il était demandé aux sujets d’effectuer 10 passages sur le parcours. Ces 10
passages s’effectuaient sans (Condition
Normale) et avec (Condition Orthèse)
orthèse déstabilisante. L’ordre de passage
était aléatoire afin d’empêcher tout effet
d’apprentissage.
––– Traitement de données –––
thèse déstabilisante, les patrons de marche
ont été exprimés en fonction du pourcentage d’activation maximale et ce, pour les 2
conditions.
• Acquisition des paramètres
temporels d’activation musculaire
Un marquage temporel du délai d’activation
des péroniers latéraux (Peroneus Brevis &
Peroneus Longus) a été réalisé pour toutes
les foulées de tous les essais dans les 2
conditions et ce pour chacun des sujets.
L’activation musculaire débute lorsque la
valeur dépasse 3% de la FMV et se poursuit
durant plus de 5 ms.
––-
Analyses statistiques
–––
De manière à évaluer l’impact du port de
l’orthèses sur le niveau d’activation des
muscles péri-articulaires de la cheville, les
paramètres de l’étude ont été soumis à une
analyse de:
• Calcul du 100% d’activation
Les signaux EMG bruts ont été redressés,
puis enveloppés (fenêtre passante de 10
points). Après avoir visuellement repéré le
pic d’activation sur les profils EMG correspondant à la réalisation des FMV, une
fenêtre de calcul de 2 secondes centrée sur
le pic d’activation est appliquée sur les différents signaux de manière à déterminer la
valeur moyenne d’activation maximale.
Cette valeur qui correspond à 100% d’activation est calculée pour chaque muscle étudié et ce pour tous les sujets. Un paramétrage individuel est ensuite réalisé, il permet d’exprimer le travail musculaire en
fonction du 100% précédemment calculé.
• Acquisition des paramètres
d’activation musculaire
Dans l’objectif d’estimer la modification
d’activation musculaire liée au port de l’or-
•
•
•
•
•
•
la variance (ANOVA) de type 2
des conditions (Normale vs. Orthèse)
x 5 Muscles
(TA vs. PL vs PB vs. GM vs. GL)
avec mesures répétées sur l’ensemble
des paramètres.
Afin de déterminer si le port de l’orthèse
génère au niveau de la loge des péroniers
latéraux une activité musculaire anticipatrice de la pose du pied,
•
•
•
•
•
•
une seconde ANOVA de type 2
conditions (Normale vs. Orthèse)
x 2 Muscles
(PL vs PB avec mesures répétées sur
l’ensemble des paramètres) est réalisés sur les valeurs temporelles.
Une analyse post-hoc est utilisée (NEWMAN
KEUL TEST) lorsque nécessaire. Le seuil de
significativité est fixé à p < .05.
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––-
Résultats
–––
• Pourcentage d’activation
des différents muscles
L’analyse de la variance fait apparaître une
différence en fonction de la condition de
marche (Normale vs. Orthèse),
• les muscles Tibialis Anterior
(8.3 vs. 16.1%),
• Peroneus Longus
(10,6 vs. 16,6%) et
• Peroneus Brevis
(16,7 vs 14,6%).
A l’inverse, ce pourcentage diminue pour
les muscles
F(1,8) = 11.42 ; p < .01.
Avec l’orthèse, l’activation musculaire des
muscles péri-articulaires de la cheville augmente (8,4 et 11,7%).
• Gastrocnemius medial (8 vs. 5,4%) et
lateral (7,5 vs. 5,6%).
Plus intéressant, un effet croisé condition x
muscle apparaît également, autrement dit,
les effets induits par le port de l'orthèse
sont différents selon le muscle considéré
• Délai d’activation des muscles
de la loge des péroniers latéraux
F(4, 32) = 17,73, p < .0001.
L’analyse de la variance fait apparaître une
différence en fonction de la condition de
marche (Normale vs. Orthèse),
Comme le montre la figure 2, avec l’orthèse, l’activation musculaire exprimée en
pourcentage de la FMV augmente significativement pour
F(1,8) = 52,73 ; p < .001.
18
16
14
% FMV
12
10
8
6
4
Tibialis Ant
Peroneus Brewis
Peroneus Longus
Gas medial
Gas Lateral
––– Figure 2 –––
Effet différencié du port de l’orthèse déstabilisante
sur les différents groupes musculaires testés
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C. normale
C. orthèse
Comme le montre la figure 3, avec l’orthèse, l’activation musculaire de la loge des
péroniers de la cheville anticipe la pose du
pied de 77 ms alors qu’en condition normale cette activation est postérieure à la pose
du pied en moyenne de 141 ms. L’analyse
de la variance ne fait état d’aucun effet du
muscle considéré (P. Brevis et P. Longus) ni
d’aucun effet croisé Condition x Muscle.
• Spécificité de l’orthèse
déstabilisante
par rapport au plateau de Freeman
La figure 4A illustre les signaux obtenus
pour les deux conditions de réalisation de la
tâche. Bien que nettement supérieurs
quantitativement, les signaux EMG laissent
apparaître des profils similaires, correspondant tous deux à des patrons de marche.
En revanche (cf. figure 4B), les profils EMG
obtenus lors du maintien sur le plateau de
Freeman montre une coactivation importante de l’ensemble des muscles péri-articulaires de la cheville.
–––
Discussion
–––
Le principal objectif de ce travail consistait
à savoir si les prothèses déstabilisantes
induisent au niveau des péroniers latéraux
une activation anticipatrice (pro-active) de
la pose du pied. L’analyse électromyographique effectuée dans le cadre de ce travail
confirme les hypothèses de travail. En effet,
les résultats montrent que l’orthèse augmente quantitativement le signal musculaire i.e. la commande motrice des muscles
péri-articulaires de la cheville. Cette augmentation du niveau d’activation musculai-
200
150
100
50
0
50
100
C. normale
C. orthèse
––– Figure 3
–––
Impact du port de l’orthèse sur le délai d’activation des muscles de la loge des péroniers
latéraux. Ce délai est référé à la pose du pied droit (t0).
Un délai négatif signifie une activation musculaire anticipatrice.
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TA
PL
PB
––– Figure 4a
–––
––– Figures 4 –––
Les muscles enregistrés sont
de haut en bas:
le TA - le PL - le PB.
Le GAS apparaît sur la figure 4B.
TA
––– Figures 4a –––
PL
Représentation des profils EMG obtenus
dans les deux conditions d’étude.
Les traits verticaux signalent
l’instant de la pose du pied.
(Sujet 6 essai 2 CN / essai 7 CO).
PB
––– Figure 4b –––
Représentation (sujet 6) des profils EMG
lors du maintien sur plateau de Freemann.
Notez l’activation globale
des muscles péri-articulaires.
Le GAS apparaît sur la figure 4B.
GAS
––– Figure 4b
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–––
re est un point essentiel puisqu’elle permettrait d’optimiser le signal proprioceptif
provenant de la cheville. Il est intéressant
de noter que cette augmentation d’activité
est ciblée, dans le sens où il ne s’agit pas
de coactivation globale - comme c’est le cas
lors de l’utilisation du plateau de Freeman mais d’une activation augmentée respectant le patron de marche. Cette spécificité
permet de faire travailler les muscles de la
loge latérale de manière dynamique ce qui
nécessite de la part du Système Nerveux
Central des caractéristiques de recrutement
similaires à celles mises en jeu lors de la
marche naturelle. L’autre point important
de cette étude est que les délais d’activation des muscles péroniers sont diminués
lors du port de l’orthèse. Fortement déstabilisante, l’orthèse induit un verrouillage
anticipateur de près de 80 ms de la loge
externe, ce mécanisme sécuritaire qui n’apparaît pas en condition normale est d’un
intérêt certain puisqu’il permet de prévenir
l’occurrence des mécanismes d’entorse en
augmentant la stabilité de la cheville lors de
la pose du pied.
Lla présente étude fait apparaître que l’orthèse déstabilisante engendre des effets
susceptibles de s’appliquer à différents
domaines comme celui de la kinésithérapie
(rééducation fonctionnelle ciblée des entorses de cheville) ou bien encore comme celui
de l’entraînement sportif (prévention des
mécanismes traumatiques d’entorses).
Ce résultat apparaît comme essentiel car,
comme le souligne Hertel (2000), le processus
de réentraînement ou de réhabilitation
consiste, d’une part à restaurer les amplitudes articulaires et les capacités de génération de force associées aux articulations
lésées, mais d’autre part également à rétablir les pattern moteurs générés lors de la
réalisation du mouvement physiologique.
Le second point important de cette étude
est que les délais d’activation des muscles
péroniers sont diminués lors du port de l’orthèse. Fortement déstabilisante, l’orthèse
induit un verrouillage anticipateur de près
de 80 ms de la loge externe. Ce mécanisme
sécuritaire, qui n’apparaît pas en condition
normale, est d’un intérêt certain puisqu’il
permet de prévenir l’occurrence des mécanismes d’entorse en augmentant la préactivité des éverseurs et par voie de conséquence la stabilité de la cheville lors de la
pose du pied.
Les plans instables habituellement utilisés
dans le cadre d’une rééducation proprioceptive «classique» provoquent une activité de tous les muscles péri-articulaires,
sans distinction, dans un contexte postural
et gestuel artificiel. L’emploi d’une orthèse
articulée d’arrière-pied, déstabilisant la
cheville en varus-équin permet, au cours
d’une activité physiologique telle que la
marche, d’augmenter la pré-activité et l’intensité de la contraction des muscles éverseurs qui stabilisent la cheville, en respectant leur chronologie d’intervention.
––– Figure 5
–––
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–––
Évolution et perspectives –––
La première évolution de l’orthèse déstabilisante d’arrière-pied a été bien sûr de mettre au point une méthode de rééducation
des entorses de la cheville. Cette méthode
a pour objectifs d’utiliser cette orthèse sur
des patients atteints d’une entorse du LLE
de la cheville, de sécuriser cette utilisation
en effectuant des exercices de difficulté
croissante, et de réaliser un protocole basé
sur des exercices fonctionnels: exercices
posturaux, marche, sauts, activités de la
vie courante, comme illustrés par la figure 5.
Elle permet ainsi une reprise rapide des
fonctions de locomotion dans un contexte
sécurisé en écourtant l’arrêt des activités
professionnelles et sportives tout en
conservant les schémas sensitivo-moteurs
physiologiques.
La seconde étape consiste à réaliser, au
cours des séances de kinésithérapie, des
mesures d’activités musculaires mais aussi
d’amplitudes articulaires en positionnant
sur l’orthèse des capteurs myo-électriques
et goniométriques capables d’évaluer les
déficiences du sujet et le gain généré par la
méthode de rééducation.
En pratique clinique, l’orthèse permet de
mesurer la valeur angulaire de l’inversion et
de l’éversion, de tester le sens arthrokinétique, d’objectiver la réactivité en charge et
de quantifier l’endurance musculaire des
éverseurs sur des modes de contraction
musculaire excentrique et concentrique.
L’étape suivante réside dans l’emploi de
l’orthèse d’arrière-pied en tant qu’outil de
prévention des entorses de la cheville: à ce
titre, pour certaines équipes, elle est systématiquement employée au cours d’entraînements dans des sports à risques notamment au handball, basket, tennis et rugby.
La philosophie de cette rééducation en
situation «écologique», c’est-à-dire dans
des situations fonctionnelles de la vie quo-
tidienne ou des activités sportives, a
conduit tout naturellement à la conception
d’une orthèse plantaire peu encombrante,
reproduisant les activités musculaires sollicitées en rééducation avec l’orthèse déstabilisante d’arrière-pied. Cette orthèse
«dynamique» se veut complémentaire des
orthèses de stabilisation «passives» (chevillères et contentions élastiques) et constitue le continuum du concept initial qui fait
une large place aux notions de pré-activité
et de protection pro-active de la cheville.
Les perspectives d’évolution sont larges
puisque ce concept peut être étendu à d’autres articulations et d’autres pathologies
(entorses du genou, troubles posturaux) et
à d’autres champs d’application (rhumatologie, médecine du travail ou neurologie par
exemple).
–––
Conclusion
–––
L’intérêt de la rééducation des entorses de
cheville réside dans le développement de
phénomènes d’anticipation d’origine centrale et inter-centrale capables d’engendrer
des activités musculaires préprogrammées
en réponses à des déséquilibres potentiellement dangereux pour l’articulation tibiotarsienne. Cette programmation neuromusculaire est un véritable apprentissage
qui doit modifier les schémas moteurs déjà
engrangés par le cerveau en majorant l’activité des muscles protecteurs de la cheville
dans des conditions proches des activités
fonctionnelles.
Il apparaît que l’orthèse déstabilisante d’arrière-pied engendre des effets bénéfiques
susceptibles de s’appliquer à différents
domaines comme celui de la kinésithérapie
(évaluation et rééducation fonctionnelle
ciblée des entorses de cheville) ou bien
encore comme celui de l’entraînement
sportif (prévention des mécanismes traumatiques d’entorses) en sollicitant les muscles éverseurs en situation «écologique».
ϕ
––– Adresse de l’auteur –––
Pascal TOSCHI / 12 Avenue du petit port / F - 73100 Aix-les-Bains
- 60 MAINS LIBRES
RRP
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––– Références bibliographiques –––
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RRP
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