Electrical stimulation and muscle strengthening

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Annales de réadaptation et de médecine physique 51 (2008) 441–451
http://france.elsevier.com/direct/ANNRMP/
Update article/Mise au point
Electrical stimulation and muscle strengthening
Electrostimulation et gain de force musculaire
P. Dehail a,*, C. Duclos b,1, M. Barat a
a
EA 4136 handicap et système nerveux, service de médecine physique et réadaptation, hôpital Pellegrin,
CHU de Bordeaux et université Victor-Segalen Bordeaux-2, place Amélie-Raba-Léon, 33076 Bordeaux cedex, France
b
Centre de recherche interdisciplinaire en réadaptation, institut de réadaptation de Montréal et école de réadaptation,
université de Montréal, Québec, Canada
Received 22 March 2008; accepted 20 May 2008
Abstract
Objectives. – To identify the effects of application methods and indications of direct muscle electrostimulation on strength gain.
Methods. – Literature review and analysis of articles from Medline database with the following entries: muscular or neuromuscular, electromyostimulation, electrical stimulation, strengthening, strength training, immobilization, muscle dystrophy, bed-rest, bed-bound, knee or hip
surgery, postoperative phase, cachexia, sarcopenia, and their French equivalent.
Results. – Because of its specific muscle recruitment order, different from that of voluntary contraction, direct muscle electrostimulation is
theoretically a complementary tool for muscle strengthening. It can be used in healthy subjects and in several affections associated with muscle
function loss. Its interest seems well-established for post-traumatic or postsurgery lower-limb immobilizations but too few controlled studies have
clearly shown the overall benefits of its application in other indications. Whatever the indication, superimposed or combined electrostimulation
techniques are generally more efficient than electrostimulation alone.
Conclusion. – Even though widely used, the level of evidence for the efficiency of electromyostimulation is still low. For strength gains, it yielded
no higher benefits than traditional strengthening methods. Its interest should be tested in medical affections leading to major muscle deconditioning
or in sarcopenia.
# 2008 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
Résumé
Objectifs. – Préciser les effets, en termes de gain de force, les méthodes d’application et les indications de l’électrostimulation musculaire directe.
Méthode. – Revue de la littérature et analyse d’articles sélectionnés à partir de la base de données Medline selon les mots clés suivants : « muscular
or neuromuscular, electromyostimulation, electrical stimulation, strengthening, strength training, immobilization, muscle dystrophy, bed-rest, bedbound, knee or hip surgery, postoperative phase, cachexia, sarcopenia » ou leurs équivalents français.
Résultats. – En entraı̂nant un recrutement musculaire spécifique, différent de celui obtenu par la contraction volontaire, l’électrostimulation
musculaire directe représente en théorie un moyen complémentaire de renforcement musculaire utilisable chez le sujet sain et lors de différentes
affections s’accompagnant d’une dégradation de la fonction musculaire. Si dans le cadre des immobilisations segmentaires des membres inférieurs,
post-traumatiques ou postchirurgicales, l’intérêt de l’électromyostimulation paraı̂t bien établi, le nombre insuffisant d’études contrôlées dans les
autres indications ne permet pas de déterminer avec précision l’ensemble des bénéfices de cette technique. Quelle que soit l’indication, les
techniques d’électrostimulation musculaire surimposée ou combinée aux contractions volontaires paraissent plus performantes que l’utilisation
isolée de l’électrostimulation.
Conclusion. – Bien que couramment employée, l’efficacité de l’électromyostimulation reste insuffisamment démontrée. En termes de gain de
force, la supériorité de cette technique par rapport aux méthodes traditionnelles de renforcement musculaire n’est pas établie. Son intérêt, dans le
* Corresponding author.
E-mail address: [email protected] (P. Dehail).
1
Équipe multidisciplinaire en réadaptation locomotrice (initiative stratégique des IRSC, nanomédecine et médecine régénérative S. Rossignol).
0168-6054/$ – see front matter # 2008 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
doi:10.1016/j.annrmp.2008.05.001
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cadre d’affections médicales conduisant à un déconditionnement musculaire majeur ou dans la sarcopénie, mériterait d’être précisé à travers des
études contrôlées.
# 2008 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
Keywords: Electromyostimulation; Strength training; Immobilization; Sarcopenia; Muscle dystrophy
Mots clés : Électromyostimulation ; Renforcement musculaire ; Immobilisation ; Sarcopénie ; Dystrophie musculaire
1. English version
1.1. History of direct muscle electrostimulation
Physiological applications of motor electrostimulation
began in the 19th century, with Duchenne de Boulogne. Using
the technique of inductive currents developed by Faraday in
1831 (faradic currents), Duchenne de Boulogne meticulously
described muscle kinesiology and its limits: ‘‘If it is true that
electromuscular exploration can help to know exactly the actual
action of a muscle, I must say that it seldom teach what are the
other muscles involved in the physiological movement it is
bound to yield. . .’’ [14].
The description by Remak, in 1858, of muscle motor points
and observations of the increase in volume of denervated
(Debedat in 1894 in ref. [43]) and healthy muscles (Bordier in
1902 in ref. [43]) by means of direct electrostimulation led to
the development of excitomotor treatments for muscles
deprived of their peripheral nervous control (Jackson 1945
in [43]), muscle force increase in athletes (Kotz in 1971 in ref.
[43]), and overnight electrical stimulation of paraspinal
muscles in juvenile scoliosis treatments [1].
In parallel, histochemical alterations of muscle fibres were
described in relation to electrostimulation [35], leading to
muscle strengthening programs and treatments of muscle
atrophy due to immobilization.
1.2. Physiological effects of direct muscle
electrostimulation on sound muscles
Direct muscle electrostimulation produces muscle contraction by transcutaneous peripheral nerve stimulation. The
contraction can be produced either directly, through the
depolarization of motoneurons, or indirectly, through the
depolarization of sensory afferents [8–10]. The stimulation
recruits motor units in a specific way, which is different from
physiological muscle recruitment during voluntary contraction
and furthermore could be responsible for the strength gain
measured after electrostimulation training in healthy subjects
(see below). Electrostimulation was often considered to recruit
motor units in the opposite order from voluntary drive, contrary
to Hennemann’s ‘‘size principle’’. The principle states that slow
motor units, associated with small-diameter motoneuron axons,
are active before fast motor units, which are associated with
larger-diameter axons. However, the current view acknowledges that the recruitment is nonselective to the type of motor unit
and in synchrony, contrary to voluntary contraction [20,25].
The recruitment pattern seems to depend on the location,
surface and type of electrodes and on the stimulated muscle,
which determine the conductive volume and the current density.
This ‘‘nonphysiological’’ pattern may partially explain the
noticeable local fatigue associated with muscle electrostimulation and, particularly, because of the synchrony of motor unit
recruitment [50].
Several physiological phenomena are associated with the
electrically-induced contraction. RMN spectroscopy and
biopsy were used among other techniques to show the
following. Muscle stimulation increases the metabolic demand
compared to voluntary contraction, with higher rates of
inorganic phosphates and higher cell oxygen level; this
phenomenon is directly related to the intensity of the induced
contraction [42,51]. Cardiorespiratory activity is also affected,
with a higher oxygen consumption, ventilation and respiratory
exchange ratio associated with concentric contraction of the
quadriceps femoris induced electrically rather than voluntarily
during resistance training [50]. Finally, the contraction due to
electromyostimulation may be associated with brain activity in
the primary sensorimotor cortex and supplementary motor area
[21], although this activity may not be directly linked to the
contraction because movements, and thus sensory afferences,
accompanied the stimulation.
In healthy subjects, adaptation of muscle physiology is
observed when repeated electrical stimulations are used, such
as during muscle training. An increase was observed in the
cross-sectional area of type I muscle fibres or of the overall
muscle group that was trained [18,22,29,42]. This was
associated with an increase in the amount of the IIa isoform
of heavy chains of myosin [29] and seemed to be greater when
voluntary contraction was combined with the stimulation [42].
These alterations depend on the type of stimulation used and
could be paralleled with an improved maximal strength of the
trained muscle and higher muscle electrical activity [18,29,42].
Four weeks after the end of training with electrostimulation, the
strength gain decreased, as well as the muscle cross-sectional
area, but not to the pretraining values. On the other hand,
muscle activity came back to basal level after four weeks. The
latter results suggest that the observed gain of strength may be
due to both local muscle and motor command adaptation [18].
1.3. Use of electromyostimulation
1.3.1. With athletes
Several studies of training programs have tested the impact
of electromyostimulation on strength gain. In rugby players, for
example, isolated stimulation of the quadriceps femoris,
gluteus maximus and triceps surae muscles during a 12-week
period led to a marked increase in the strength and power of
these muscles [2]. However, the technical skills of rugby, such
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as scrummaging and sprinting, did not benefit from these
improvements. In another study, the combination of electrostimulation and pliometric training improved the maximal
strength of the quadriceps femoris, as well as vertical jump and
sprint [22] but electrostimulation alone reduced the sprint
velocity and its benefits did generally not exceed those
observed when applied in combination with pliometric training.
In a recent review, electrostimulation combined with fast
concentric (1808/s) or eccentric training was acknowledged to
increase maximal concentric moment [42]. However, these
examples, as in most of the published studies on the subject,
have poor methodological qualities [4]. In this systematic
review, Bax et al. [4] showed that electrical stimulation is more
effective to increase the quadriceps femoris strength, only
compared to no exercise, and even more effective when the
stimulation was combined with simultaneous voluntary activity
[4]. Electrical stimulation was still not more effective than
classical training, except when associated with eccentric
training. Thus, as summarized by Vanderthommen and
Duchateau [51], strength gains due to electrostimulation do
not seem to be higher than those due to training with voluntary
contractions. Because these gains are likely due to the intensity
of the stimulation, it is extremely important to use comfortable
currents, even if no standardized method exists. Electrostimulation in healthy subjects and athletes looks more like a
complement to classical strengthening programs, particularly
in combination with simultaneous voluntary contraction. Its
main advantages are (1) to increase the muscle workload, as a
complement to classical training, and (2) to induce a
contraction pattern different from the pattern during voluntary
contraction [39,51]. Finally, even if strength gain could be
transferred to sports activities, negative outcomes [22] suggest
that skill training is always needed to improve the muscle
coordination necessary for the task to be trained [42].
1.3.2. During limb immobilization periods
Knees are usually immobilized after surgery or severe
traumatic lesions, such as anterior cruciate ligament rupture. In
this situation, amyotrophy and strength loss appear rapidly in
the quadriceps femoris. Numerous clinicians use direct muscle
stimulation to limit the appearance of these muscle changes and
accelerate their return to normal functional level. This
technique is believed to help fight post-traumatic or postsurgery
muscle sideration. Electrostimulation is used during and/or
after the immobilization period alone or associated with
voluntary muscle contraction. Even if several open studies
evoked benefits from electrostimulation, randomized trials led
to nuanced results. In studies comparing patients with and
without electrostimulation during the immobilization period
[19,34,48,54], electrostimulation seems to offer interest, as
shown in a recent meta-analysis [4]. The main result was less
reduction in muscle strength in patients receiving the electrostimulation treatment. Most of the studies on the postimmobilization period showed the positive effect of the
stimulation quadriceps femoris [4] with a faster return to
normal walking pattern after surgery [48]. However, Lieber
et al. [28] did not find any significant difference in maximal
443
knee extension force between electrostimulation and voluntary
contraction, when the intensity of the contraction was similar.
One year postsurgery (anterior cruciate ligamentoplasty), no
difference appeared between the two groups of patients. The
potential strength gain benefits are generally correlated to the
intensity of the stimulation and the frequency of the training
sessions [40,47]. Moreover, electrostimulation combined with
voluntary contractions (either at different times or simultaneously) seems more efficient than when used in isolation
[12,39,48]. A hybrid model was recently developed based on
the association of voluntary contractions of agonist muscles and
electrostimulation of the antagonists, in order to (1) obtain a
resistance to the voluntary contraction and (2) strengthen the
knee flexion and extension muscles [23]. More studies are
needed to compare this strategy to the usual techniques of
muscle strengthening against resistance, or in combination with
electrostimulation.
Electrostimulation of the quadriceps femoris was also
proposed after hip fractures [27] or hip arthroplasty due to
arthritis [49] to fight muscle atrophy that quickly appears in
these situations. Strength loss associated with decreased muscle
mass was estimated at 4% a day during the first week
postsurgery. In Suetta et al.’s randomized study [49], the authors
compared the benefits of a classical rehabilitation program
alone or associated with either strengthening exercises against
resistance or electrostimulation, after prosthetic hip replacement. Electrostimulation was provided from the first day
postsurgery, for 12 weeks, one hour a day. Only the patients in
the strengthening against resistance program had a shorter
length of stay in hospital after surgery. On the other hand, both
groups showed better functional results (walking velocity, time
to climb up 10 stairs, Stand-up Test) after the 12-week program.
Only the resistance muscle strengthening influenced the crosssectional area of the quadriceps, as measured by tomodensitometry, and increased the isokinetic strength in knee extension.
In a randomized study against placebo (sham electrostimulation) with much older women (83.4 3.7 years old) after hip
fracture [27], electrostimulation of the quadriceps femoris (3 h
a day for six weeks) brought these women back to their previous
mobility level faster than the other group.
Thus, for traumatic and orthopaedic affections of the lower
limbs, electrostimulation seems to be useful in the first phase of
treatment. This treatment helps to limit the amytrophy and
strength loss associated with the traumatism, the surgery and
the following transitory segment immobilization.
1.3.3. During affections leading to cachexia and extended
bed-rest
Several studies showed the benefits of direct muscle
electrostimulation during medical affections (cardiac insufficiencies and chronic obstructive pulmonary disease (COPD)
especially) associated with cachexia in their severe form.
Cachexia is characterized in particular by diffuse amyotrophy
and a major decrease in muscle force. Vivodtzev et al.
emphasized the interest of associating muscle electrostimulation (quadriceps femoris) with usual rehabilitation (slow gait
training on treadmill and active limb mobilization) in COPD
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and malnourished patients [52]. In this randomized controlled
study, patients who participated in such a program showed
significant improvement in the strength of their quadriceps,
their walking distance and their body mass index. Moreover, a
significant reduction in dyspnoea was observed during their
daily living activities. Similar effects were obtained in other
randomized controlled trials [6,36] with different electrostimulation programs of the quadriceps alone or in association
with the knee flexors. In addition to the strength gain, these
studies confirmed the positive effect of electrostimulation on
dyspnoea, gait abilities and exercise tolerance. Zanotti et al.
[56] also indicated a positive effect of muscle electrostimulation associated with active exercises on the duration
of bed-rest time in patients with chronic respiratory insufficiency who needed mechanical ventilation.
In the patients with chronic cardiac insufficiency, lowintensity electrostimulation of the lower limb muscles
(quadriceps and/or hamstrings and/or triceps surae, depending
on the studies) also brought similar benefits to those observed in
patients with COPD [30,37,41]. In addition to the strength gain
measured in the stimulated muscles, aerobic capacity was
improved [37] as well as quality of life assessed by the SF-36,
particularly in patients waiting for a heart transplant [41].
Nuhr et al. [37] also observed a modification in the
expression of myosin heavy chain in biopsy samples from the
vastus lateralis muscle after a relatively high-intensity
electrostimulation program (4 h a day, seven days a week for
10 weeks, with a contraction intensity between 25 and 30% of
the maximal voluntary contraction). The expression of MHC
type 1 increased to the detriment of MHC II d/x.
Apart from pathologies, electromyostimulation is also one
of the tools commonly used by astronauts during microgravity
flights to fight amyotrophy and loss of muscle strength [11].
Several studies on simulated microgravity (long-duration bed
rest in anti-orthostatic position) analyzed the benefits of
electrostimulation in this situation [15,26]. The hybrid method
described above could be of particular interest [31].
1.3.4. In subjects with sarcopenia
Muscle strengthening against resistance is currently the
principal means to fight body mass and strength reduction
observed with aging. In the elderly, large strength or power
gains were measured, proportionally similar to those obtained
in healthy subjects in the same exercise program [5,24]. Even if
nervous adaptation factors seem more important than muscle
adaptation factors, the increased protein synthesis associated
with strengthening against resistance is almost comparable to
that observed in young subjects [55].
However, the strengthening programs used in published
research protocols [3,46] were particularly intensive and are
harder to apply in daily practice. Polypathology, limited
motivation, reduced cognitive functions, often limits the
implementation of such protocols. Direct muscle electrostimulation could be a good tool to fight installation or
worsening of the sarcopenia process, particularly in the frail
elderly. Currently, however, there are only very few studies
examining this idea. In their study, Caggiano et al. [7] found an
improvement in the quadriceps femoris maximal isometric
strength similar after 12 sessions of usual strengthening or
electrostimulation in subjects 72 4 years old. Recently,
Paillard et al. [38] analyzed the effects of electrostimulation
superimposed or not by voluntary muscle contractions on
muscle strength, body composition, different posturographic
data and vertical jump height in women between 62 and 75
years old. After randomization, participants received either
electrostimulation of their quadriceps or up-and-down stairclimbing exercises, or the two programs associated. They
attended four sessions a week for 6 weeks. The results showed
that the three programs are similarly good, with an
improvement in the isometric and isokinetic strength of the
lower limbs and vertical jump height. No better effect of the
superimposed electrostimulation appeared in comparison with
the two programs alone. None of the three programs altered the
body composition or posture of the participants. To our
knowledge, no study to date has focused specifically on isolated
or superimposed electrostimulation used to improve muscle
function in persons with diagnosed sarcopenia.
1.3.5. In muscle and neuromuscular pathologies
Therapeutic application of electromyostimulation to muscle
and neuromuscular pathology is still a much debated subject.
Duchenne de Boulogne [14] already remarked its poor results
on the ‘‘dégénérescence musculaire graisseuse’’ or muscle
dystrophy called after him.
A few controlled studies on the muscle strength gain
obtained by means of electromyostimulation were published in
the 1980s and 1990s. Milner-Brown et al. [32] compared two
types of programs in a series of 16 [33] and 10 adults [32]
respectively with facio-scapulo-humeral, Becker, myotonic or
girdle muscle dystrophy:
training of two to three months with muscle strengthening
against strong resistance did not improve the deficient
muscles (whose strength was less than 10% of the normal
expected strength). However, the strength of less affected
muscles (more than 15% of the normal expected strength)
was improved, even more so when the progression of the
illness was slow;
training combining unilateral electrical stimulation of the
tibialis anterior and quadriceps femoris with voluntary
extension of the knee against low resistance, 2 h a day, five
days a week, for two to 14 months, showed that the maximal
extension strength of the knee increased significantly
(108 56%). The contralateral knee extensors, not trained,
showed a strength gain as well, contrary to the ankle
dorsiflexors, whose stimulation did not produce any strength
change. Again, the gain was largely influenced by the level of
affection and the progression of the illness.
In children with Duchenne or Becker muscle dystrophy,
electrical stimulation of the affected muscles produced
conflicting results. Low-frequency stimulation seems more
effective but its effect on the contractile properties of muscle
was not better than those observed after early tenotomy in the
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case of retraction [13]. This was experimentally verified in a
chronic stimulation program which induced better resistance
to fatigue in dystrophic mice [53]. Furthermore, on a group of
16 boys with Duchenne myopathy, compared to controls,
chronic stimulation of the tibialis anterior and rectus femoris
at low frequency showed that (1) the contractile properties are
characterized by a longer mean relaxation time, (2) there is no
strength loss during a fatigue test but (3) contrary to healthy
children, there is no potentialization at the lowest stimulation
frequencies. Finally, continuing the low-frequency stimulation in six walking children led to a significant increase in
maximal strength compared to the nonstimulated contralateral
muscles [45]. These authors concluded that long-duration
low-frequency electrostimulation training of the quadriceps
femoris improves fatigue resistance in children with
Duchenne myopathy who are still walking; this technique
opens up interesting therapeutic perspectives [44]. The results
obtained by Zupan et al. [57,58] point in the same direction.
Twelve dystrophic children (10 Duchenne two Becker) were
studied in a program of low-frequency electrical stimulation
of the tibialis anterior, for three months [58]. Muscle force
was evaluated with a short voluntary isometric contraction in
the direction of dorsal flexion of the foot. Muscle fatigue was
measured by the strength decrease during a maximal voluntary
contraction held for 1 min. At the end of the training period,
peak torque was significantly improved in 10 out of 12
children, on the stimulated side. Fatigue resistance had not
improved.
In a recent work on a family with ‘‘nemalin myopathy’’,
whose evolution is acknowledged to be slow in adults, Gerrits
et al. [17] compared voluntary activity in knee extension
alone or combined with electrostimulation of the quadriceps
femoris at different extension angles. Between 308 and 708 of
knee flexion, the ability to maintain the isometric voluntary
contraction assisted by the electrical stimulation, was higher
than in healthy subjects. Maximal force was obtained with lowfrequency (10 Hz), not with high-frequency (150 Hz) stimulation. The authors concluded that there was a deficit in the
excitation-contraction coupling for high frequencies and
suggested a deficit in the actin-myosin interaction at a high
activation threshold. The interest of this work was to confirm
the use of low-frequency stimulation associated with voluntary
work in pathological muscle strengthening.
To our knowledge, only one controlled study has evaluated
the therapeutic effect of electrical stimulation on progressive
spinal atrophy type II/III [16]. This randomized study analyzed
the effect of low-frequency and low-intensity stimulation
applied at night on the deltoid and biceps muscles for six to
12 months. The other arm received placebo stimulation.
Thirteen patients from 5 to 19-years-old were followed for six
months, and eight for one year. No difference in muscle strength
appeared between the trained arm and the other one. Nor did
any difference appear between electrophysiological M-waves
or in functional abilities.
Finally, the results of electrostimulation on muscle or
neuromuscular affections are contrasted. Since the mid-1990s,
no new study has allowed this technique to be added to a
445
treatment program of muscle dystrophy in children or adults.
Two explanations can be proposed:
first, follow-ups in therapeutic trials were often short, with
short-term results only, because of the fast evolution of the
muscle affection. Information is insufficient to compare
homogenous groups of patients stimulated or not at different
stages of their illness;
second, treatment constraints are often high and, for shortterm positive results, require long-time participation, not
always compatible with school, family or work life.
1.4. Conclusion
Even if the use of direct muscle electrostimulation is fairly
common, the evidence level of its efficiency is relatively low,
mainly because of the lack of controlled studies. Furthermore,
no superiority of this method over traditional muscle
strengthening techniques has been clearly shown for strength
gain.
In athletic training or pathology treatments, the programs
that associate electrostimulation with voluntary muscle
contractions (superimposed or combined electrostimulation)
seem to have more effect than electrostimulation alone. Apart
from its application in exercise traumatology or orthopaedics,
direct muscle electrostimulation could be an efficient tool to
fight the reduction in muscle mass and function observed in
numerous affections leading to long bed rest, including those in
the context of intensive care. Currently, the number of studies
on this topic is low. The efficiency of muscle electrostimulation
in the battle against sarcopenia, a major cause of activity
reduction in the elderly, also needs to be evaluated.
2. Version française
2.1. Historique de l’électrostimulation musculaire directe
Les applications physiologiques de l’électrostimulation
motrice ont débuté au XIXe siècle avec Duchenne de Boulogne.
Appliquant la technique des courants par induction mise au
point par Faraday en 1831 (courant faradique), Duchenne de
Boulogne s’attache à une observation minutieuse de la
cinésiologie musculaire, tout en en soulignant les limites :
« en effet, s’il est vrai que l’exploration électromusculaire peut
faire connaı̂tre exactement l’action propre d’un muscle, je dois
faire observer que rarement elle apprend quels sont les autres
muscles dont le concours est nécessaire à la production du
mouvement physiologique qu’il est destiné à exécuter. . . » [14].
La description par Remak en 1858 des points moteurs des
muscles, les observations de gain du volume des muscles
dénervés (Debedat, en 1894 dans la ref. [43]) et des muscles
sains (Bordier, en 1902 dans la ref. [43]), sous l’effet de
l’électrostimulation directe, ont amené au développement du
traitement excitomoteur des muscles lorsqu’ils sont privés du
contrôle nerveux périphérique (Jackson, en 1945 dans la ref.
[43]), au recours à l’accroissement de la force musculaire chez
446
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le sportif (Kotz, en 1971 dans la ref. [43]), au traitement par
stimulation électrique nocturne des muscles paravertébraux
dans le traitement des scolioses juvéniles [1].
Parallèlement, ont été précisées les modifications histochimiques des fibres musculaires sous l’influence de l’électrostimulation [35], ouvrant la voie aux programmes de
renforcement musculaire et de lutte contre l’atrophie d’immobilisation.
2.2. Effets physiologiques de l’électrostimultion
musculaire directe sur muscle sain
L’électrostimulation musculaire directe agit en fait principalement par stimulation percutanée des axones des nerfs
moteurs périphériques. Le seuil d’excitabilité des axones, qui
est nettement inférieur à celui des cellules musculaires,
explique cette chronologie et le caractère secondaire de la
stimulation des fibres musculaires. La contraction serait induite
par la dépolarisation des motoneurones et, indirectement, par la
dépolarisation des afférences sensorielles [8–10]. Elle entraı̂ne
un recrutement musculaire spécifique, dont les caractéristiques
diffèrent du recrutement physiologique lors des contractions
volontaires. Ce recrutement particulier serait à l’origine des
gains de force observés lors de l’utilisation de l’électrostimulation chez des sujets sains (cf. infra). Il a souvent été
proposé que la stimulation électrique recrute les unités motrices
dans l’ordre inverse de la commande volontaire, à l’encontre du
« principe de taille » d’Hennemann. Ce principe stipule que les
unités motrices lentes, associées aux fibres nerveuses de petit
diamètre, sont activées les premières, avant que les unités
motrices rapides, associées aux fibres de gros diamètre,
n’entrent en jeu. Cependant, la vision actuelle propose plutôt
un recrutement non sélectif par rapport au type d’unité motrice
et synchrone, contrairement à la contraction volontaire [20,25].
Le patron de recrutement pourrait dépendre notamment du
placement, de la surface et du type d’électrode, du muscle
stimulé, qui déterminent le volume conducteur et la densité du
courant. Ce patron « non physiologique », en particulier son
aspect synchrone, expliquerait en partie la fatigue locale
importante induite par l’électrostimulation [50]. Différents
phénomènes physiologiques accompagnent la contraction
induite par stimulation électrique. La spectroscopie RMN, la
biopsie, entre autres, ont permis de mettre en avant les éléments
suivants. Au cours de la stimulation musculaire, la demande
métabolique serait plus élevée que lors de la contraction
volontaire, avec des taux de phosphates inorganiques et
d’oxygénation cellulaire plus élevés, et ce de façon proportionnelle à l’intensité de la contraction [42,51]. De plus, la
demande cardiorespiratoire serait également modifiée : la
consommation d’oxygène, la fréquence ventilatoire et le
quotient respiratoire étaient supérieurs pendant un entraı̂nement en résistance lorsque la contraction concentrique du
quadriceps était induite par stimulation électrique plutôt que
réalisée volontairement [50]. Enfin, il faut noter que la
contraction induite par stimulation électrique s’accompagne
d’une activité cérébrale du cortex sensorimoteur primaire et de
l’aire motrice supplémentaire [21]. Ces résultats ne permettent
cependant pas d’affirmer que l’activité cérébrale est directement liée à la contraction puisque des mouvements, et donc des
afférences sensorielles, étaient induits par la stimulation.
Chez le sujet sain, lorsque la stimulation électrique
musculaire est utilisée de façon répétée, au cours d’un
entraı̂nement par exemple, la physiologie musculaire montre
différents signes d’adaptation. Plusieurs études ont montré une
augmentation de la surface de section des fibres musculaires du
type I ou des groupes musculaires entraı̂nés [18,22,29,42].
Cette augmentation de la surface de section était associée à une
augmentation de la présence de l’isoforme IIa des chaı̂nes
lourdes de myosine [29] et semble plus importante lorsqu’une
activité volontaire est associée à la stimulation [42]. Ces
modifications musculaires dépendraient du type de stimulation
appliqué et peuvent être associées à une augmentation de la
force maximale du muscle entraı̂né, ainsi que de l’activité
électromyographique associée [18,29,42]. Quatre semaines
après l’entraı̂nement, le gain de force tend à se réduire, tout
comme la surface de section musculaire, sans toutefois revenir
au niveau initial et ce contrairement à l’activité électromyographique. Ces derniers résultats laissent penser que le gain
de force serait lié à la fois à des adaptations musculaires locales
et de la commande motrice [18].
2.3. Applications
2.3.1. Chez le sportif
Différents programmes d’entraı̂nement ont évalué l’effet de la
stimulation électrique musculaire sur la force musculaire et ses
éventuelles répercussions sur la masse et la fonction motrice.
Chez des rugbymen, par exemple, la stimulation isolée des
muscles quadriceps femoris, gluteus maximus et triceps surae a
permis une augmentation de leur force et de leur puissance, de
façon marquée après 12 semaines [2]. En revanche, les
mouvements spécifiques au rugby, comme la mêlée ou le sprint,
ne bénéficiaient pas de ces améliorations. En combinant
l’électrostimulation et un entraı̂nement plyométrique, une
augmentation des performances en saut vertical et de la vitesse
de sprint peut accompagner l’augmentation de force maximale
du quadriceps femoris [22]. Cependant, l’électrostimulation
seule a réduit la vitesse de sprint et ses bénéfices sont en général
inférieurs à ceux observés en combinaison avec l’entraı̂nement
plyométrique. Dans une revue récente, Requena Sanchez et al.
[42] indiquent que le moment maximal isocinétique peut être
augmenté si l’entraı̂nement par électrostimulation est combiné à
un entraı̂nement en mode concentrique rapide (1808/s) ou
excentrique. Cependant, ces exemples, comme la plupart des
études publiées, ont des qualités méthodologiques faibles [4].
Dans cette revue de Bax et al. [4], les auteurs montrent que la
stimulation électrique est plus efficace pour augmenter la force
musculaire du quadriceps femoris, seulement lorsqu’elle est
comparée à l’absence d’exercice, et ce d’autant plus que la
stimulation est combinée avec une activité volontaire simultanée.
Néanmoins, la stimulation électrique n’est pas plus efficace
qu’un entraı̂nement classique, hormis, peut-être, lorsqu’elle est
combinée à un entraı̂nement excentrique. Ainsi, comme l’ont
résumé Vanderthommen et Duchateau [51], les gains de force liés
P. Dehail et al. / Annales de réadaptation et de médecine physique 51 (2008) 441–451
à l’électrostimulation sont, au mieux, aussi élevés que ceux
obtenus lors d’un entraı̂nement utilisant des contractions
volontaires. Comme les gains semblent liés à l’intensité de
stimulation, le confort des courants utilisés est primordial, même
si aucun protocole standardisé n’existe actuellement. L’électrostimulation chez les sujets sains ou sportifs représente donc un
outil complémentaire à l’entraı̂nement de force classique,
d’autant plus lorsqu’il est combiné à une contraction volontaire
simultanée, grâce à l’augmentation possible de la charge de
travail en dehors des entraı̂nements classiques et de par son
patron de stimulation différent du patron volontaire [39,51].
Enfin, bien que le gain de force semble pouvoir être transféré
dans les activités sportives, des résultats négatifs [22] laissent
penser qu’un entraı̂nement technique est toujours obligatoire
pour améliorer la coordination musculaire nécessaire à la tâche à
améliorer [42].
2.3.2. Lors de situations d’immobilisation segmentaire
Les genoux opérés ou présentant des lésions traumatiques
sévères, telle qu’une rupture des ligaments croisés antérieurs,
conduisent habituellement à une immobilisation segmentaire
plus ou moins complète et prolongée. Dans cette situation, la
rapidité d’installation de l’amyotrophie et de la perte de force du
quadriceps femoris a conduit de nombreux thérapeutes à utiliser
l’électrostimulation musculaire directe dans le but de limiter
cette atteinte musculaire et permettre aux patients de retrouver
plus rapidement leur niveau fonctionnel habituel. Cette
technique est en outre réputée permettre la levée de la sidération
musculaire post-traumatique ou postopératoire. L’électrostimulation peut être appliquée au cours et/ou au décours de la période
d’immobilisation de manière isolée ou associée aux exercices
musculaires volontaires. Même si l’électrostimulation semble
particulièrement intéressante dans les situations d’immobilisation segmentaire, les essais randomisés réalisés dans cette
indication apportent des résultats nuancés. Dans les études qui
ont comparé, au cours de la période d’immobilisation, des
patients bénéficiant ou non de séances d’électrostimulation
[19,34,48,54], les résultats sont globalement en faveur de la
pratique de l’électrostimulation, comme cela est mis en évidence
dans la méta-analyse réalisée par Bax et al. [4]. Le principal
résultat étant une moindre dégradation de la force musculaire
chez les patients électrostimulés. La majorité des études réalisées
au décours de la période d’immobilisation souligne également
l’effet favorable de l’électrostimualtion quadricipitale [4] avec
même, pour certains, [48] une normalisation plus rapide du
pattern de marche en postopératoire. Néanmoins, Lieber et al.
[28] n’ont pas retrouvé de différence significative, en termes de
force maximale d’extension du genou, entre des patients ayant
bénéficié de séances d’électrostimulation et ceux ayant réalisé
des contractions musculaires volontaires, avec une intensité
d’exercice comparable. À un an postopératoire (ligamentoplastie
des croisés antérieurs), aucune différence n’était retrouvée entre
les deux groupes de patients.
Lorsqu’ils sont observés, les bénéfices en termes de gain de
force paraissent corrélés à l’intensité [47] de l’électrostimulation et à la fréquence des séances [40]. Par ailleurs,
l’association des séances d’électrostimulation aux exercices
447
de contractions volontaires, selon différentes modalités
(surimposition ou combinaison), semble être plus efficace
que chacune de ces deux techniques employées de manière
isolée [12,39,48]. Récemment, une méthode hybride associant
des exercices de contractions volontaires de muscles agonistes
à une électrostimualtion des antagonistes, avec comme objectif
de créer une résistance au mouvement volontaire, a été
proposée pour renforcer les fléchisseurs et extenseurs du genou
[23]. Des études complémentaires visant à comparer ce procédé
aux techniques habituelles de renforcement musculaire contre
résistance ou aux techniques de surimposition (électrostimulation + contractions volontaires) paraissent nécessaires.
L’électrostimulation du quadriceps femoris a également été
proposée au décours de fractures de hanche [27] ou de la pose
de prothèses de hanche sur coxarthrose [48] afin de lutter contre
l’amyotrophie qui se développe rapidement dans ces situations.
La perte de force qui accompagne la diminution de la masse
musculaire est estimée à 4 % par jour au cours de la première
semaine suivant une chirurgie de hanche. Dans l’étude
randomisée de Suetta et al. [49], les auteurs ont comparé,
après un remplacement prothétique de hanche, les bénéfices
d’un programme de rééducation classique seul ou associé, soit à
des exercices de renforcement musculaire du quadriceps contre
résistance soit à des séances d’électrostimulation. Dans ce
dernier cas, les séances étaient débutées dès le premier jour
postopératoire et poursuivies à raison d’une heure par jour
pendant 12 semaines. Seuls les patients ayant bénéficié de
séances de renforcement musculaire contre résistance avaient
une durée de séjour significativement plus courte que les autres.
En revanche, les patients des deux groupes (électrostimulation
et renforcement contre résistance) amélioraient significativement leurs résultats fonctionnels (vitesse de marche, temps de
montée de dix marches d’escalier, cinq levers successifs de
chaise) après 12 semaines de programme. Seul le renforcement
musculaire contre résistance avait une influence favorable sur la
surface de section du quadriceps femoris, mesurée par
tomodensitométrie, et sur la force isocinétique d’extension
du genou. Dans l’étude randomisée contre placebo (électrostimulation simulée) réalisée par Lamb et al. [27], chez des
femmes très âgées (83,4 3,7 ans) victimes d’une fracture de
hanche, le programme d’électrostimulation du quadriceps
(trois heures par jour pendant six semaines) permettait aux
femmes qui en bénéficiaient de retrouver leur niveau de
mobilité habituel plus rapidement que les autres.
Ainsi, dans le cadre d’affections traumatiques ou orthopédiques des membres inférieurs, l’électromyostimulation paraı̂t
avoir toute sa place dans la prise en charge initiale des patients.
L’objectif de ce traitement est d’aider à limiter l’amyotrophie et
la perte de force induites par le traumatisme, l’acte chirurgical
lui-même et aggravées par une éventuelle immobilisation
segmentaire transitoire.
2.3.3. Lors d’affections cachectisantes et de situations
d’alitement prolongé
Plusieurs études ont démontré l’intérêt de l’électrostimulation musculaire directe au cours d’affections médicales
(bronchopneumopathie chronique obstructive [BPCO] et
448
P. Dehail et al. / Annales de réadaptation et de médecine physique 51 (2008) 441–451
insuffisance cardiaque [IC] en particulier) qui dans leur forme
sévère s’accompagnent d’un état cachectique. Cet état se
caractérise notamment par une amyotrophie diffuse et par une
dégradation sévère de la force musculaire. Ainsi, Vivodtzev
et al. [52] soulignent l’intérêt d’associer des séances d’électrostimulation musculaire (quadriceps femoris) à un programme
de rééducation traditionnelle, associant marche lente sur tapis
roulant et exercices de mobilisation active des membres, chez
des sujets BPCO et dénutris. Dans cette étude contrôlée et
randomisée, les patients bénéficiant d’une telle association
amélioraient significativement la force de leurs quadriceps, leur
périmètre de marche et leur indice de masse corporelle. Par
ailleurs, une diminution significative de la dyspnée au cours
d’activités de la vie quotidienne était notée. Des effets
comparables ont été rapportés dans d’autres essais randomisés
[6,36] avec des protocoles d’électrostimulation variables, qui
intéressaient les quadriceps seuls ou associés aux fléchisseurs
du genou. Outre l’amélioration de force musculaire, ces études
ont confirmé un effet bénéfique de l’électromyostimulation sur
la dyspnée, les capacités de marche ainsi que la tolérance aux
exercices. Zanotti et al. [56] ont par ailleurs rapporté un effet
bénéfique de l’électrostimulation musculaire, associée à des
exercices de mobilisation active, sur la durée d’alitement
d’insuffisants respiratoires chroniques qui nécessitaient une
assistance ventilatoire mécanique.
Chez les patients présentant une IC chronique, l’électrostimulation à basse fréquence des muscles des membres
inférieurs (quadriceps femoris ischiojambiers triceps
surae suivant les études) ont apporté également des bénéfices
comparables à ceux observés chez les sujets BPCO [30,37,41].
En dehors du gain de force retrouvé au niveau des muscles
stimulés, une amélioration des capacités aérobies a été
rapportée [37] de même qu’une amélioration de la qualité de
vie (évaluée par la SF-36), en particulier chez des patients en
attente de transplantation cardiaque [41].
Nuhr et al. [37] ont rapporté également, après l’application
d’un protocole d’électrostimulation relativement intense (4 h/j,
sept jours par semaine pendant dix semaines, avec une intensité
de contraction comprise entre 25 et 30 % de la contraction
volontaire maximale) une modification de l’expression des
chaı̂nes lourdes de myosine au niveau de prélèvements
biopsiques du muscle vastus lateralis. En effet, les auteurs
observaient une augmentation de l’expression des MHC de type
I au détriment des MHC II d/x.
En dehors des situations pathologiques, rappelons que
l’électromyostimulation est un des moyens habituellement
utilisés par les astronautes lors des vols en microgravité pour
lutter contre l’amyotrophie et la perte de force musculaire [11].
Différents travaux réalisés en microgravité simulée (alitement
prolongé en position anti-orthostatique) ont permis d’analyser
les bénéfices de l’électrostimulation dans cette situation
[15,26]. La méthode hybride, précédemment décrite (cf supra),
pourrait s’avérer particulièrement intéressante [31].
2.3.4. Chez le sujet âgé sarcopénique
Le renforcement musculaire contre résistance représente à
l’heure actuelle le principal moyen de lutte contre la
dégradation de la masse et de la force musculaires observée
au cours du vieillissement. Chez la personne âgée, des gains de
force ou de puissance importants, proportionnellement équivalents à ceux obtenus chez des sujets jeunes soumis à des
exercices comparables, ont été observés [5,24]. Même si les
facteurs nerveux d’adaptation paraissent plus importants
que les facteurs d’adaptation musculaire, l’augmentation de
la synthèse protéique sous l’effet du renforcement contre
résistance est, dans une certaine mesure, comparable à celle
observée chez des sujets jeunes [55].
Néanmoins, même si dans le cadre des protocoles de
recherche clinique publiés, des programmes particulièrement
intenses de renforcement ont pu être effectués [3,46], cela
s’avère beaucoup plus compliqué en pratique quotidienne. La
polypathologie, le manque de motivation, les troubles des
fonctions supérieures rendent souvent difficile la réalisation
de tels protocoles. L’électrostimulation musculaire directe
pourrait représenter un bon moyen de lutte contre l’installation ou l’aggravation du processus sarcopénique, en particulier chez les sujets âgés fragiles. Cependant, pour l’heure, très
peu d’études se sont intéressées à ce sujet. Dans leur travail,
Caggiano et al. [7] ont retrouvé, chez des sujets d’âge
moyen 72 4 ans, une amélioration équivalente de la force
isométrique maximale du quadriceps après 12 sessions de
renforcement conventionnel ou d’électrostimulation quadricipitale. Plus récemment, Paillard et al. [38] ont analysé les
effets de l’électrostimulation surimposée ou non aux
contractions musculaires volontaires. Les paramètres analysés
étaient la force musculaire, la composition corporelle,
certaines données de posturographie et la détente verticale
de femmes âgées de 62 à 75 ans. Après randomisation, les
participantes ont bénéficié soit de séances d’électrostimulation des quadriceps, soit d’exercices de montée et de descente
de marche d’escalier, soit des deux précédents programmes
associés. Le rythme de prise en charge, quel que soit le
programme réalisé, était de quatre séances par semaine
pendant six semaines. Les résultats montrent que les trois
programmes étaient efficaces, de manière comparable, sur la
force isométrique et isocinétique des membres inférieurs et
sur la détente verticale. La supériorité du programme
d’électrostimulation surimposée par rapport aux deux autres
n’apparaissait pas clairement. Aucun des trois programmes ne
modifiait la composition corporelle des personnes ni les
paramètres de posturographie. À notre connaissance et jusqu’à
présent, aucune étude ne s’est intéressée spécifiquement aux
effets de l’électromyostimulation isolée ou surimposée afin
d’améliorer la fonction musculaire de sujets présentant une
sarcopénie avérée.
2.3.5. Dans les pathologies musculaires et
neuromusculaires
L’application thérapeutique de l’électromyostimulation à la
pathologie musculaire ou neuromusculaire reste un sujet
controversé. Duchenne de Boulogne [14] avait exprimé son
dépit des piètres résultats qu’il avait observés dans la
« dégénérescence musculaire graisseuse » ou dystrophie
musculaire qui porte son patronyme.
P. Dehail et al. / Annales de réadaptation et de médecine physique 51 (2008) 441–451
Quelques études contrôlées du gain de force musculaire
obtenu par électromyostimulation ont été publiées dans les
années 1980–1990. Milner-Brown et al. ont comparé deux
types de programmes dans une série de respectivement 16 [33]
et dix patients [32] adultes atteints de dystrophie musculaire
de type facio-scapulo-humérale, Becker, myotonique ou de
ceinture :
un entraı̂nement de deux à trois mois par renforcement
musculaire contre forte résistance n’améliorait pas les
muscles déficitaires (ceux dont la force est inférieure à
10 % de la force normale attendue) ; en revanche, la force des
muscles plus modérément déficitaires (plus de 15 % de la
force normale) était améliorée, ce d’autant plus que la
progression de la maladie était lente ;
un entraı̂nement, combinant une stimulation électrique
unilatérale du muscle tibialis anterior et du quadriceps
femoris à une extension volontaire du genou contre faible
résistance, à raison de deux heures par jour, cinq jours par
semaine pendant deux à 14 mois, montrait que la force
d’extension maximale du genou augmentait de façon
significative (108 56 %) ; les extenseurs du genou
controlatéral, non stimulés, présentaient également un gain
de force ; cependant, la stimulation des muscles de la flexion
dorsale de la cheville était inefficace. Là encore, il était noté
une nette différence de gain selon la sévérité de l’atteinte et la
progression de la maladie.
La stimulation électrique des muscles atteints a donné des
résultats discordants chez l’enfant atteint de dystrophie
musculaire de type Duchenne ou Becker. La stimulation de
basse fréquence semblait la plus bénéfique, mais ses résultats,
sur les propriétés contractiles des muscles, n’étaient pas
supérieurs à ceux observés après ténotomie précoce, en cas de
rétractions [13]. Ces faits ont pu être vérifiés expérimentalement chez la souris dystrophique au cours d’un programme de
stimulation chronique soulignant l’amélioration de la résistance
à la fatigue [53]. Sur un groupe de 16 garçons atteints de
maladie de Duchenne comparé à un groupe témoin, la
stimulation chronique de basse fréquence des muscles tibialis
anterior et rectus femoris a montré que les propriétés
contractiles étaient caractérisées par un temps de relaxation
moyen très allongé, qu’il n’y avait pas par ailleurs de perte de la
force lors d’un test de fatigabilité mais, au contraire de l’enfant
normal, qu’il n’y avait pas de potentialisation aux fréquences
les plus basses de stimulation. Enfin, la poursuite de la
stimulation de basse fréquence chez six enfants marchant
montrait une amélioration significative de la force maximum,
par comparaison aux muscles non stimulés du membre inférieur
controlatéral [45]. Ces mêmes auteurs ont conclu que
l’entraı̂nement myoélectrique de basse fréquence prolongé
au niveau du quadriceps femoris permettait une amélioration de
la résistance à la fatigue chez l’enfant atteint de Duchenne qui
marche encore et que cette technique ouvrait des perspectives
thérapeutiques séduisantes [44]. Les résultats obtenus par
Zupan et al. [57,58] vont globalement dans le même sens.
Douze enfants atteints de dystrophie musculaire (dix
449
Duchenne, deux Becker) ont été inclus dans un programme
de stimulation électrique de basse fréquence du muscle tibialis
anterior pendant trois mois [58]. La force musculaire était
évaluée par une contraction isométrique brève des fléchisseurs
dorsaux de la cheville. La fatigue musculaire était mesurée par
la baisse de la force au cours d’une contraction maximale
soutenue pendant une minute. À la fin de la période de
stimulation, le moment de force maximal était amélioré
significativement chez dix enfants sur 12 du côté du membre
inférieur stimulé. En revanche, la résistance à la fatigue n’était
pas modifiée.
Dans un travail récent portant sur une famille atteinte de
myopathie à bâtonnets (nemaline myopathy) dont on admet
l’évolutivité modérée chez l’adulte, Gerrits et al. [17] ont
comparé l’activation volontaire de l’extension du genou seule et
couplée à l’électrostimulation du quadriceps femoris à
différents degrés d’extension. Entre 30 et 708 de flexion de
genou, la capacité à maintenir la contraction volontaire
isométrique, renforcée par la stimulation électrique, était
supérieure à celle des sujets sains. La force maximale était
obtenue avec une stimulation électrique de basse fréquence
(10 Hz) et non pour des fréquences élevées (150 Hz). Les
auteurs en concluaient à un déficit du couplage excitationcontraction pour les hautes fréquences et suggéraient un déficit
d’interaction actine-myosine au seuil élevé d’activation.
L’intérêt de ce travail est de confirmer l’utilisation des
stimulations de basse fréquence associée au travail volontaire
dans le renforcement du muscle pathologique.
À notre connaissance, une seule étude contrôlée a évalué
l’effet thérapeutique de la stimulation électrique dans l’amyotrophie spinale progressive de type II/III [16]. Cette étude
randomisée a évalué l’effet d’une stimulation de basse
fréquence et basse intensité appliquée la nuit sur le deltoı̈de
et le biceps brachii pendant six à 12 mois ; l’autre membre
supérieur recevait une stimulation placebo. Treize patients de
cinq à 19 ans ont été suivis pendant six mois et huit pendant un
an. Aucune différence n’était constatée sur le bras traité, par
rapport au bras opposé, sur la force de flexion du coude ou de
l’abduction de l’épaule. Il n’y avait pas non plus de différence
des ondes M en électrophysiologie ni d’amélioration fonctionnelle.
Finalement, les résultats de l’électromyostimulation dans les
affections musculaires ou neuromusculaires sont contrastés.
Depuis le milieu des années 1990, il n’y a pas eu à notre
connaissance de nouvelles études permettant d’intégrer
clairement l’électrothérapie musculaire dans un programme
consensuel de traitement des dystrophies musculaires de
l’enfant ou de l’adulte. Peut-être y a-t-il à cela deux types
d’explications :
d’une part, les essais thérapeutiques ont été effectués sur une
période relativement courte et les résultats analysés à court
terme, au regard d’une évolutivité parfois rapide de
l’affection musculaire. Nous ne disposons pas d’information
suffisante permettant de comparer des groupes homogènes de
patients stimulés et non stimulés aux différents stades
évolutifs de leur affection ;
450
P. Dehail et al. / Annales de réadaptation et de médecine physique 51 (2008) 441–451
d’autre part, les contraintes du traitement sont importantes et,
pour les résultats positifs rapportés à court terme, elles
imposent une forte disponibilité des patients qui semble peu
compatible avec la poursuite de la vie familiale, scolaire et,
pour certains, socioprofessionnelle.
2.4. Conclusion
Même si son utilisation est de pratique courante, le niveau de
preuve d’efficacité de l’électrostimulation musculaire directe
reste, selon les indications, relativement modeste du fait
notamment du faible nombre d’études contrôlées. En outre, la
supériorité de cette technique par rapport aux méthodes
traditionnelles de renforcement musculaire, sur le gain de force
obtenu, n’est pas clairement démontrée.
Que ce soit dans le cadre de l’entraı̂nement du sportif ou à
visée thérapeutique, les effets des programmes associant
l’électrostimulation aux contractions musculaires volontaires
(électrostimulation surimposée ou combinée) paraissent supérieurs à ceux obtenus par l’électrostimulation seule. En dehors
de ses applications en traumatologie sportive ou en orthopédie,
l’électrostimulation musculaire directe pourrait représenter un
moyen de lutte efficace contre la dégradation de la masse et de
la fonction musculaire observée dans bon nombre d’affections
conduisant à un alitement prolongé, y compris dans un contexte
de réanimation. Pour l’heure, le nombre d’études consacrées à
ces applications reste faible. De la même manière, l’efficacité
des programmes d’électrostimulation musculaire dans la lutte
contre la sarcopénie, qui représente une source majeure de
limitation d’activité chez les personnes âgées, mériterait d’être
analysée.
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