Stimulation somatosensorielle dans l'arthrose du genou

Dans le monde, 9,6 % des hommes et 18 % des femmes âgés de plus de 60 ans souffrent d'arthrose (OA), dont la plupart concernent le genou. Au sein de la population de patients arthrosiques, 80 % des patients arthrosiques ont des limitations de mouvement et 25 % ne peuvent pas effectuer la majorité de leurs activités quotidiennes (OMS). L'arthrose est un trouble progressif du cartilage articulaire impliquant des dysfonctionnements moteurs et sensoriels, notamment une diminution de l'amplitude des mouvements, une faiblesse musculaire, une proprioception altérée et des douleurs. Certains de ces symptômes contribuent à l'inhibition musculaire arthrogène (AMI), une diminution réflexive de la production motrice vers les muscles entourant l'articulation affectée qui est très probablement médiée par des mécanismes inhibiteurs GABAergiques.

L'IAM se caractérise par des informations afférentes anormales transmises au système nerveux central, entraînant une rétroaction afférente altérée vers les motoneurones du quadriceps (MN) qui, à son tour, entraîne une excitabilité réduite de ce pool particulier. Il est suggéré que l'entrée afférente altérée provienne de la stimulation des mécanorécepteurs, via un épanchement articulaire ou des mouvements excessifs, des nocicepteurs en réponse à la douleur ou à la perte de récepteurs articulaires. Bien que les preuves concernant le rôle du système nerveux central soient rares, les mécanismes spinaux pré- et post-synaptiques affectant directement les alpha-MN semblent affectés. Le dysfonctionnement des boucles γ semble également être en cause. Ensemble, ces mécanismes entraînent un IAM qui se manifeste par des aberrations dans le couple volontaire du quadriceps, le contrôle de la force et l'excitabilité réflexe souvent mesurée par le réflexe H.

Le dysfonctionnement moteur est donc un facteur limitant important pour les patients arthrosiques et implique des facteurs moteurs et sensoriels. Outre le rôle évident des efférents moteurs, les afférences sensorielles influencent également le contrôle moteur et une mauvaise fonction proprioceptive est prédictive d'une mauvaise performance en position debout. La réduction des déficits sensoriels pourrait potentiellement augmenter la fonction motrice dans l'arthrose du genou. La présente étude vise à évaluer si la stimulation nerveuse électrique périphérique de faible intensité, une forme d'entrée afférente croissante, pourrait potentiellement améliorer la fonction motrice des patients arthrosiques. Le facteur le plus limitant chez les patients arthrosiques, cependant, est la douleur ressentie au repos et pendant les mouvements. Les paradigmes de stimulation à haute fréquence sont normalement utilisés pour réduire la douleur, mais 40 à 50 minutes de stimulation électrique à basse fréquence (4 Hz, < intensité MT) peuvent également être efficaces pour réduire la douleur au repos, la douleur pendant le mouvement et la sensibilité à la douleur, bien que une revue systématique récente remet en question la cohérence de ces effets compte tenu des preuves limitées. Bien que, à notre connaissance, il n'y ait pas d'explication physiologique claire concernant les réductions de la douleur après une stimulation nerveuse électrique périphérique, il est possible que les réductions de la douleur ressentie soient médiées par une analgésie réduite, c'est-à-dire une diminution de l'excitabilité des neurones nociceptifs.

La stimulation électrique des nerfs périphériques et des muscles a été appliquée sous diverses formes pour moduler la force musculaire, la motricité, l'excitabilité spinale et corticale. Les forces évoquées par la stimulation électrique neuromusculaire (NMES) peuvent générer des couples jusqu'à 112 % de la force de contraction volontaire maximale et augmentent avec l'augmentation de la fréquence de stimulation jusqu'à 70-80 Hz.

Alors que le NMES est principalement axé sur l'augmentation de la force musculaire, la stimulation électrique somatosensorielle (SES) de faible intensité a été utilisée pour augmenter l'acquisition des habiletés motrices chez les patients neurologiques et les participants en bonne santé. Le SES excite les afférences des groupes Ia, Ib et II, ainsi que les fibres afférentes musculaires secondaires. Le SES augmente le plus les performances motrices lorsqu'il est appliqué à un nerf périphérique à des intensités sensorielles élevées (2 à 3 fois le seuil de perception) à 10 Hz (SES appliqué en trains de 1 Hz composés de 5 impulsions à 10 Hz). La stimulation nerveuse électrique transcutanée à haute fréquence (TENS) et l'entraînement sensorimoteur peuvent tous deux repositionner une erreur reflétant une altération de la proprioception du genou chez les patients atteints d'arthrose du genou. TENS et SES excitent donc les fibres afférentes impliquées dans la proprioception du genou. Une proprioception du genou altérée a été associée à une altération de la capacité à contrôler avec précision et régulièrement la force et à une altération de la force excentrique. Contrairement au NMES, dans lequel les augmentations induites de la force musculaire impliquent très probablement des changements dans le métabolisme, l'hypertrophie et éventuellement les mécanismes spinaux, et le TENS, où les afférences primaires de grand diamètre sont essentielles dans la réduction de la douleur, le SES cible les voies sensorielles, à la fois cutanées et proprioceptives, qui semblent une cible appropriée pour réduire les déficits sensoriels impliqués dans l'arthrose.

Le SSE peut améliorer la fonction motrice des patients victimes d'AVC, mais on ne sait pas si de telles améliorations peuvent se produire chez les patients atteints d'arthrose du genou. L'excitation des afférences primaires par le SES pourrait servir de base physiologique à l'hypothèse selon laquelle le SES influence positivement l'entrée afférente à l'α-MN des muscles quadriceps entourant l'articulation dysfonctionnelle et réduit la douleur. L'augmentation de l'apport afférent par SES, comme indiqué précédemment chez les participants en bonne santé et les patients victimes d'AVC, devrait augmenter le contrôle moteur, mesuré par une augmentation des performances de suivi dans l'articulation dysfonctionnelle du genou. En tant que variante de tâche du suivi visuomoteur, la stabilité et la précision de la force devraient augmenter après le SES car ces mesures sont associées à la proprioception, un résultat que le SES est connu pour s'améliorer grâce à l'excitation des afférences musculaires. Si cette attente est correcte, le SES pourrait alors être utilisé dans de futures études et protocoles de rééducation comme amorce pour potentialiser les effets du NMES et d'autres thérapies par l'exercice conçues pour améliorer la force et la puissance du quadriceps. Deuxièmement, si le SES réduit la douleur et augmente le contrôle moteur, le SES peut éventuellement retarder la chirurgie et peut servir d'adjuvant pour les patients inaptes ou résistants à une arthroplastie totale du genou afin d'améliorer les activités quotidiennes et donc la qualité de vie.

Par conséquent, la présente étude examinera les effets aigus et différés de 60 minutes de SES (cinq impulsions en trains de 1 Hz à 10 Hz à l'intensité du seuil moteur) du nerf fémoral chez des patients souffrant d'arthrose du genou. La figure 1 présente un aperçu schématique de la conception de l'étude proposée. Dans un premier temps, une expérience pilote chez 5-6 individus en bonne santé devrait révéler s'il y a des effets ou des tendances observés après 30 minutes de SES, une durée serait probablement plus optimale à 60 minutes compte tenu de la norme de 120 minutes utilisée pour améliorer les patients neurologiques ' fonction de la main. Les principaux résultats de l'étude sont la coordination motrice évaluée à l'aide du suivi de la cible basé sur la position du genou et non sur la force du quadriceps, car la position par rapport à la force est moins affectée par les influences de la douleur et donc plus adaptée au contexte actuel. Les critères de jugement secondaires sont le contrôle moteur et la proprioception reflétés par une augmentation de la stabilité et de la précision de la force, de la force volontaire maximale et de la fonction physique quotidienne. Les enquêteurs ont émis l'hypothèse, sur la base de données antérieures, que l'entrée afférente induite par le SSE réduit les anomalies de l'entrée sensorielle à la suite de l'arthrose et augmente donc le contrôle moteur.