Effets de la cryothÉrapie sur l'Équilibre et la posture

 

Dominique BRAGARD (RPT, PhD), Denis DEBLOEM (RPT)

Unité de recherche, IES Parnasse Deux-Alice, 84 av. E. Mounier, 1200 Bruxelles

e-mail : dbragard@parnasse-deuxalice.edu

 


Introduction

Le sens de l'équilibre est une fonction motrice fondamentale, tant pour le maintien d'une posture stable que dans l'initiation et la régulation d'une activité locomotrice ou dans l'exécution d'une tâche de précision. Cette fonction d'équilibration est d'autant plus intéressante à étudier qu'elle résulte de l'intégration de plusieurs canaux d'information : vestibulaire, bien évidemment mais aussi visuel, somesthésique (Thoumie 1999) et, dans une certaine mesure, auditif (Fayt 2003). Le système de contrôle de l'équilibre fait encore preuve d'une grande adaptabilité face à la variabilité de l'environnement sensoriel ou biomécanique, aux spécificités de la tâche, à l'expérience et aux attentes du sujet (Horak 1997).


En ce qui concerne la cryothérapie, l'application locale d'une source froide est une technique thérapeutique très largement utilisée en kinésithérapie. Cette technique est principalement indiquée dans des situations de lésions aiguës ou encore dans un cadre sportif. Elle présente de nombreux intérêts associés à des propriétés anti-inflammatoires mais aussi antalgiques, anti-oedémateuses et anti-spasmodiques. D'une manière générale, de nombreuses études physiologiques ont montré que l'application locale de froid entraînait un bloc de conduction nerveuse et donc une modification du message sensoriel afférent.

L'objectif de ce travail est donc d'évaluer si l'application de froid au niveau de la jambe et de la cheville, par une perturbation du message somesthésique, peut entraîner une modification de la posture et des performances d'équilibration chez le sujet sain.

 

Méthodes

Afin d'objectiver la fonction d'équilibration, nous avons utilisé la technique de la stabilométrie, avec une plate-forme de force normalisée (SATEL, France). Cette plate-forme est constituée d'un plateau rigide fixé sur trois capteurs de force à jauges de contraintes, sensibles aux forces verticales. La combinaison des signaux enregistrés par ces trois capteurs (fréquence d'échantillonnage: 80 Hz) permet de calculer la position instantanée du centre de pression (CP). Le CP correspond au point d'application des forces de réaction qui s'opposent au déplacement de la plate-forme sous l'effet de la masse corporelle et de ses petits mouvements (Gagey 1995). Les déplacements du CP vont permettre de quantifier la précision avec laquelle le sujet stabilise sa posture durant une tâche prédéfinie. Deux indicateurs ont été étudiés au cours de ce travail :

-la position moyenne du CP dans le plan d'appui, exprimée suivant un axe latéral et un axe antéro-postérieur, qui va nous donner une idée de la posture générale adoptée par le sujet.

-la surface de l'ellipse de confiance, contenant 90% des points enregistrés est une mesure rigoureuse de la dispersion des positions du CP et est donc représentative de la précision de la tâche d'équilibration.

Dix-neuf sujets, étudiants en kinésithérapie à l'IES Parnasse Deux-Alice (10 filles et 9 garçons, âge 19-26 ans) se sont portés volontaires pour participer à cette étude. Ces sujets ne présentaient aucune caractéristique susceptible d'interférer avec nos mesures : une intolérance à la cryothérapie, un traumatisme récent (moins de 1 an) aux chevilles ou des troubles neurologiques pouvant perturber l'équilibre. Tous les sujets ont été informés des objectifs de l'étude et des procédures mises en place.

Trois tests, explorant diverses facettes de la fonction d'équilibration, ont été proposés :

-équilibre en station bipodale les yeux fermés, pendant lequel le sujet doit maintenir une position la plus stable possible, sans crispation musculaire excessive (durée 26.2 s)

-équilibre en station unipodale, en appui sur le pied dominant, sur une surface instable (coussin mousse AIREX, épaisseur 7 cm), test réalisé les yeux ouverts (durée 26.2 s)

-test d'exploration active des limites de l'équilibre au cours duquel le sujet doit couvrir la surface la plus grande possible en s'inclinant dans toutes les directions, sans prendre appui avec les mains ou soulever un appui podal; test réalisé les yeux ouverts (durée 45 s)

Ces trois tests étaient réalisés l'un à la suite de l'autre, dans un ordre aléatoire.

Au cours d'une session expérimentale et après quelques minutes de familiarisation avec la procédure, les sujets ont commencé avec les trois tests d'équilibration, afin de constituer une mesure de référence. Ensuite, ils étaient invités à plonger la cheville et la jambe dominante dans un bain d'eau dont la température était régulièrement contrôlée. Après 20 minutes d'immersion, le sujet se séchait rapidement pour reprendre les trois tests d'équilibration. Chaque sujet participait à deux sessions distinctes, à des jours différents, au cours desquels la température de l'eau était soit de 12°C (bain froid) soit de 30°C (bain tempéré). L'ordre de présentation du bain froid ou tempéré était aléatoire.

 

Résultats

La comparaison des tests de référence (pré-immersion) au cours des deux sessions expérimentales n'a fait apparaître aucune modification statistiquement significative, quel que soit le test ou l'indicateur considéré. On n'observe pas non plus d'évolution significative des valeurs


enregistrées après l'immersion en bain tempéré, par rapport à la situation de référence.

 

Figure 1 : position moyenne du CP lors du test d'équilibre BIPODAL.  Dans la condition bain froid, on observe un déplacement latéral significatif vers le pied non-immergé; il n'y a pas de différence significative entre les conditions de référence et le bain tempéré suivant l'axe latéral; il n'y a pas non plus de modification significative de la position moyenne du CP suivant l'axe sagittal, quelle que soit la condition,

.

L'immersion de 20 minutes dans le bain froid va par contre être suivie de quelques modifications statistiquement significatives.

 

Figure 2 : position moyenne du CP lors du test d'équilibre UNIPODAL.  Dans la condition bain froid, on observe un déplacement latéral significatif vers le pied immergé (pied en appui); il n'y a pas de différence significative entre les conditions de référence et le bain tempéré suivant l'axe  latéral; il n'y a pas non plus de modification significative de la position moyenne du CP suivant l'axe sagittal, quelle que soit la condition.

Lors du test d'équilibre bipodal, le seul effet observé est un déplacement latéral de la position moyenne du CP en direction du pied non-immergé (figure 1, différence moyenne : -2.3 mm, ANOVA mesures répétées : p<0.001). Il n'y a pas de différence significative suivant l'axe antéro-postérieur.

 

Figure 3 : surfaces couvertes lors du test d'équilibre ACTIF, dans les quatre quadrants du plan d'appui.  Après immersion en bain froid, on observe une tendance à la diminution de la surface dans toutes les directions, avec un effet plus marqué et statistiquement significatif du côté du pied immergé.

 

 

Lors du test d'équilibre unipodal, on observe une nouvelle fois un déplacement de la position moyenne du CP, mais cette fois du côté immergé, c'est-à-dire du pied en appui (figure 2, différence moyenne : +2.2 mm, ANOVA mesures répétées : p=0.040). Aucun autre résultat n'est significativement modifié.

Avec le test d'exploration active, on demande au sujet de couvrir une surface maximale, en se balançant dans toutes les directions. Après immersion dans le bain froid, on observe une diminution significative de la surface totale couverte (différence moyenne : -18.3 cm²,ANOVA mesures répétées : p=0.040). Si on exprime ces résultats en fonction de la direction dans laquelle le sujet se penche, on observe une tendance à la diminution dans les quatre directions, mais le seul effet significatif apparaît du côté du pied soumis à l'action du froid (figure 3, différence moyenne : -6.4 cm², ANOVA mesures répétées : p=0.012).

 

Discussion

La stabilité des résultats enregistrés lors des tests de référence pré-immersion au cours des deux sessions expérimentales nous permet d'exclure de notre travail, des effets d'apprentissage de la tâche motrice. Geurts et coll. (1993) ont également montré que, si les indicateurs stabilométriques présentaient une grande variabilité inter-sujet et intra-sujet, ils n'observaient pas d'évolution significative liée à la répétition des tests. L'absence


de résultats significativement différents dans les tests réalisés avant et après le bain à 30°C est également rassurante. Elle montre qu'un simple bain, avec une eau à température neutre, n'influence pas les processus d'équilibration.

On peut donc, avec un bon degré de confiance, associer les effets observés à l'application de froid au niveau des récepteurs sensoriels plantaires, cutanés et péri-articulaires.

Lors du test d'équilibre bipodal, on a observé un déplacement du CP moyen vers le pied non-immergé. Il semble donc que, dans cette situation, la stratégie du sujet est de compenser le déficit d'informations somesthésiques en modifiant sa posture par une augmentation de l'appui podal du côté non-concerné par l'application du froid.

Lors du test d'équilibre unipodal, le seul effet significatif observé était à nouveau une modification de la position moyenne du CP, signe d'une réorganisation posturale. Ce déplacement dans l'axe latéral semble montrer que le sujet se recentre au mieux sur son appui podal, même si celui-ci est associé à une information somesthésique déficiente, afin d'optimiser la tâche d'équilibration.

Enfin, on observe une diminution de la surface couverte lorsque le sujet procède à une exploration active des limites de sa base de sustentation. Cette restriction a tendance à toucher toutes les directions dans le plan d'appui, mais le seul effet significatif apparaît du côté soumis à l'action du froid. De nouveau, on pourrait associer cette observation à la diminution des informations somesthésiques intégrées dans les réactions d'équilibration.

Si quelques paramètres sont modifiés par l'application de froid, on notera toutefois que la fonction d'équilibration semble peu touchée. La surface de l'ellipse de confiance, représentative de la précision des réactions d'équilibration n'est pas modifiée après cryothérapie, que se soit lors du test bipodal ou unipodal. Cette faible sensibilité pourrait s'expliquer par la redondance des canaux d'information utilisés dans le maintien de l'équilibre: lorsqu'un canal est déficient, il est facilement compensé par des informations en provenance d'autres canaux (visuel, vestibulaire, somesthésique).

Comment maintenant intégrer cette hypothèse aux résultats observés ? On peut imaginer que cette redondance d'information se marque moins dans la situation du test d'équilibre actif car, suivant les consignes données, le sujet doit approcher ses propres limites d'équilibration. Pour atteindre ces limites, le sujet a besoin de toute l'information disponible, en provenance de tous les canaux sensoriels. Le moindre déficit d'information pourrait alors se solder par une restriction des performances. En ce qui concerne les réorganisations posturales, l'hypothèse est que le sujet intègre le déficit d'information pour modifier la position cible autour de laquelle les réactions d'équilibration seront mises en place pour réguler la posture. En d'autres termes, le sujet adopte la posture optimale pour sa stabilité en fonction de la qualité des informations sensorielles disponibles.

 

Conclusion

Ce travail montre clairement que l'application d'une cryothérapie, par l'intermédiaire d'un bain d'eau froide, entraîne une modification du message somesthésique afférent. Cette modification s'accompagne d'une modulation posturale qui intègre le message sensoriel disponible afin d'optimiser la consigne d'équilibration. Dans les tâches classiques d'équilibration, la redondance des canaux d'information permet de compenser le déficit somesthésique. Par contre, dans des situations où les limites de l'équilibration sont approchées, les performances du sujet sont réduites après application de froid.


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Références bibliographiques

 


Fayt C., Boutiflat A. Influence d’un stimulus sonore sur l’équilibre statique. Communication au congrès Eurokiné, Bruxelles, 2003

Gagey P.M., Weber B. Posturologie, régulation et dérèglements de la station debout. Masson, Paris, 1995

Geurts A.C.H., Nienhuis B., Mulder T.W. Intrasubject variability of selected force-platform parameters in the quantification of postural control. Arch Phys Med Rehab, 74 : 1144-50, 1993

Horak F.B. Clinical assessment of balance disorders. Gait posture, 6 : 76-84, 1997

Thoumie P. Posture, équilibre et chutes. Bases théoriques de la prise en charge en rééducation. Encycl Méd Chir, Kinésith.-Médecine Physique-Réadaptation. Elsevier, Paris, 1999