La Thése de Julia Jacob JACOB
Université Louis Pasteur de Strasbourg
U.F.R. DES SCIENCES PHARMACEUTIQUES
N° d'ordre :
MEMOIRE DE DIPOME D'ETAT DE DOCTEUR EN PHARMACIE
EVALUATION DE LA FONCTION MUSCULAIRE :
LES OUTILS DISPONIBLES
Cas particulier de la sclérose latérale amyotrophique et intérêts d'une nouvelle technique d'évaluation de force musculaire: le QMA.
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Présenté
par
Julia JACOB
le Jury
Président : Pr POINDRON
Membres : Pr JM WARTER (Faculté de Médecine)
et Mme Fanny PERNOT ,Maitre de Conference
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EVALUATION DE LA FORCE MUSCULAIRE:
LES OUTILS DISPONIBLES
Cas particulier de la sclérose latérale amyotrophique et intérêts d’une nouvelle méthode d’évaluation de force musculaire:
le QMA
Résumé :
La fonction musculaire est vitale à la survie de l'homme, pourtant les pathologies affectant cette fonction sont nombreuses et variées. Parmi elles, les pathologies neuromusculaires qui se caractérisent par des atteintes nerveuses et neuronales, ont des répercussion sur le muscle et son fonctionnement. L'une de ces pathologies neurodégénératives, la sclérose latérale amyotrophique est particulièrement redoutable car elle mène lentement à la perte des fonctions motrices, à la paralysie et à la mort.
Pour mieux évaluer, suivre et comprendre l'évolution de cette maladie de nombreux systèmes de mesure de la force musculaire ont été imaginés. Parmi eux on retrouve le QMA -quantitative muscle assessment- qui vise à mesurer de façon quantitative la force isométrique volontaire maximale d'un sujet.
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Ce travail vise à présenter ce nouvel appareillage, d'en décrire les avantages, les inconvénients et de le positionner par rapport aux autres méthodes
existantes.
TABLE DES MATIERES
Pages
INTRODUCTION 1
CHAPITRE I : LE MUSCLE
1.Les types de tissu musculaire 2
2. Anatomie du muscle strié 2
2.1. Anatomie microscopique du muscle : les myofibrilles 2
2 .2.Classification des fibres motrices 6
2.2.1.Les fibres lentes (type I) 6
2.2.2.Les fibres rapides (type IIa) 6
2.2.3.Les fibres rapides (type IIb) 6
2.3. Le motoneurone 6
2.4. La jonction neuromusculaire ou « plaqu 7
2.5. L'unité motrice 7
3. Contraction musculaire : description macroscopique du phénomène 9
3.1. Secousse musculaire 9
3.2. Sommation temporelle et tétanos 9
3.3. Sommation spatiale 10
3.4. Relation tension-longueur 10
3.5. Force et vitesse maximales 10
3.6. Graduation de la force 10
1. Généralités 11
1.1. Données anatomopathologiques 11
1.2. Données épidémiologiques, cliniques et diagnostiques 11
2. Etiologies de la sclérose latérale amyotrophique 12
2.1. La superoxyde dismutase (SOD) 12
2.2. Le glutamate et l'excitotoxicité 13
3. Approches thérapeutiques 17
3.1. Les antiglutamates : exemple du riluzole 17
3.2. les facteurs trophiques 17
3.3. La thérapie génique 17
1. L'évaluation clinique 20
1.1. La mesure périmétrique 20
1.2. L'évaluation musculaire manuelle analytique ou « testing musculaire » 21 1.2.1. Historique 21
1.2.2. Protocole 21
2. Mesure de la force musculaire 24
2.1. Mesures concernant la force isométrique 24
2.1.1. Le bilan musculaire par sphygmomanomètre modifié 25
2.1.2. Le dynamomètre portatif ou « Hand held dynamometer » 27
2.1.3. Le bilan musculaire manuel dynamométrique (BMMD) 29
2.1.4. La mesure de la force isométrique par jauge de contrainte 31
2.2. Mesure de la force isotonique 33
2.3. Mesure de la force isocinétique 35
2.3.1. Définition 35
2.3.2. Principe 35
2.3.3. Appareillage 36
3. Comparaison de différentes méthodes 38
3.1. Comparaison du bilan musculaire manuel aux mesure isométriques par dynamométrie 39
3.2. Comparaison de trois méthodes d'évaluation de la force musculaire : le bilan musculaire manuel, l'évaluation isométrique par dynamométrie et l'évaluation isocinétique par dynamométrie (appareil de type Cybex) 39
4. Les échelles d'évaluation globales 42
4.1. Tufts Quantitative Neuromuscular Exam (TQNE) 42
4.2. The ALS Severity Scale (ALSSS) 42
4.3. L'échelle de Norris 43
4.4. L'échelle de mesure de la fonction motrice du service hospitalier l'escale » 43
CHAPITRE IV : LE PROJET QMA
Introduction 45
1. Objectif de la phase d'étalonnage 46
3. Déroulement du test 48
3.1. Sélection des volontaires sains 48
3.2. En pratique 48
3.2.1. Inclusion des volontaires à l'étude 49
3.2.2. Consigne données au sujet 49
3.2.3. Positionnement du volontaire 49
3.2.4. Données : acquisition, devenir 50
3.3. Remarques concernant la réalisation pratique du projet 51
3.3.1. Les solutions générales que nous avons tentées d'amener 52
3.3.2. Les solutions spécifique proposées en fonction des positions 53
3.3.2.1. Abduction latérale de l'épaule 53
3.3.2.2. Extension du coude 53
3.3.2.3. Flexion du coude 54
3.3.2.4. Rotations interne et externe d'épaule 54
3.3.2.5. Flexion d'épaule 54
3.3.2.6. Dorsiflexion de cheville 55
3.3.2.7. Flexion du cou 55
3.3.2.8. Flexion du genou 56
3.3.2.9. Extension du genou 56
3.3.2.10. Extension de hanche 57
3.3.2.11. Flexion de hanche 57
3.3.2.12. Hand Grip 58
3.3.3. Les solutions théoriques que nous proposons 58
4. Les résultats 60
4.1. Variations des résultats en fonction du sexe 61
4.2. Variations des résultats en fonction de l'âge 61
4.3. Variations en fonction de l'indice de masse corporelle (IMC) 61
4.4. Variations en fonction des individus 62
4.5. Résultats : conclusion 62
CONCLUSION 64
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INTRODUCTION
La fonction musculaire, qu'elle concerne les muscles squelettiques, acteurs du mouvement, les muscles lisses, acteurs des fonctions végétatives ou le muscle cardiaque, est vitale à la survie de l'homme.
Or les pathologies affectant cette fonction sont nombreuses et très variées. Parmi elles les pathologies neuromusculaires qui se caractérisent par des atteintes nerveuses et neuronales, ont des répercussions sur le muscle et son fonctionnement.
L'une de ces pathologies neuromusculaires, la sclérose latérale amyotrophique (SLA), est particulièrement redoutable. La SLA est une affection du motoneurone qui mène lentement à la perte des fonctions motrices, à la paralysie et à la mort, tandis que les fonctions cognitives restent parfaitement conservées.
C'est pour mieux évaluer, suivre et comprendre l'évolution de cette maladie que de nombreux systèmes de mesure de la force musculaire ont été imaginés. Tous ont tenté de mesurer les forces au plus juste, de la façon la plus reproductible et la plus objective qui soit, de sorte que chaque variation, chaque changement aussi infime soit-il puisse être dûment quantifié, analysé et répertorié.
C'est ce même objectif que poursuit le projet QMA -Quantitative Muscle Assessment, littéralement évaluation quantitative de la force musculaire, qui vise à mesurer la force isométrique volontaire maximale d'un sujet.
Afin que ces mesures soient exploitables, qu'elles aient une réelle signification, la première phase du projet fut de créer, grâce à la collaboration de sujets sains, une base de données de références, première étape indispensable avant l'utilisation du système auprès des malades.
Tout l'objet de ce travail est de situer le QMA par rapport aux autres systèmes de mesure existants. Pour se faire, en montrer les avantages sans en occulter les inconvénients et surtout de développer l'intérêt de ce type d'appareillage dans le diagnostic, le suivi de la maladie, et plus encore dans l'évaluation de nouvelles thérapeutiques qui aujourd'hui font encore cruellement défaut dans cette pathologie.
CHAPITRE I : Le muscle
Qu'est-ce qu'un muscle ?
Structure contractile constituée de cellules extensibles, le muscle constitue l'élément moteur du mouvement. Tous les muscles ont la propriété d'être excitables et contractiles. En effet, un muscle est un tissu capable de répondre à une excitation de façon spécifique en générant une force et en la transmettant. Pour cela le muscle dispose d'un système enzymatique capable d'utiliser l'énergie chimique disponible dans la cellule et de la convertir en énergie mécanique.
Chez l'humain, 40 à 60% de la masse totale du corps est constituée de muscles (fibres striées et fibres lisses).
1. Les types de tissu musculaire
Classiquement, on distingue 3 types de tissus musculaires : les muscles squelettiques, le muscle cardiaque, et les muscles lisses. Ils peuvent être classés de diverses manières.
La classification anatomique, regroupe muscles squelettiques et muscle cardiaque.
La classification fonctionnelle quant à elle, regroupe les muscles lisses et le muscle cardiaque. Tous deux sont présents dans la paroi d'organes creux et sont contrôlés par le système nerveux autonome. Les muscles striés du système squelettique peuvent eux se contracter sous l'influence de la volonté.
2. Anatomie du muscle strié
2.1. Anatomie microscopique du muscle : Les myofibrilles
Communément on assimile le muscle à un câble formé d'un grand nombre de fibres (1) musculaires. Chaque fibre musculaire est une énorme cellule plurinuclée. Les nombreux noyaux sont situés à la périphérie du cytoplasme (sarcoplasme), juste sous la membrane cellulaire (sarcolemme). Mais le plus gros du cytoplasme est constitué par les myofibrilles, éléments cylindrique de 1à 2 µm de diamètre, qui sont aussi longs que la cellule musculaire elle-même.
(1) L'usage du terme fibre musculaire, quoique fautif, a tendance à prévaloir aujourd'hui dans la langue française. Nous l'utiliserons donc en rappelant néanmoins qu'il s'agit bien d'une cellule musculaire.
Plusieurs myofibrilles constituent une fibre musculaire, qui est séparée de ses congénères par un tissu conjonctif, délicat et vascularisé, l'endomysium. Les fibres musculaires sont regroupées ensuite en faisceaux entourés par une lame conjonctive, le périmysium. Enfin le muscle complet est revêtu de l'épimysium. Toutes ces enveloppes aponévrotiques se rejoignent pour entrer dans la constitution du tendon.
Anatomie du muscle squelettique 
Ces myofibrilles sont composées de protéines contractiles (actine et myosine) ainsi que de protéines régulant la contraction musculaire (tropomyosine, troponine). Ces protéines s'organisent en unités régulièrement répétées que l'on nomme sarcomères. Chaque sarcomère comprend un assemblage de filaments parallèles organisés de façon précise, avec d'une part les filaments fins et de l'autre les filaments épais.
Les filaments fins composés :
de monomères d'actine organisée en filaments à 2 brins,
de tropomyosine, associée au filament d'actine
de nébuline, protéine du cytosquelette.
Les filaments épais : composés de plusieurs molécules de myosine. Chaque molécule de myosine étant constituée de 6 polypeptides, 2 chaînes lourdes et 4 chaînes légères. Les chaînes légères étant responsables de l'activité ATPasique .
Les filaments minces sont attachés aux disques Z de part et d'autre du sarcomère, ils s'étendent vers l'intérieur de celui-ci et chevauchent les filaments épais au milieu du sarcomère.
La contraction musculaire n'est autre que le résultat du glissement des filaments de myosine devant les filaments d'actine.
Rappels sur le mécanisme cellulaire de la contraction musculaire :
Le raccourcissement d'une fibre musculaire est le résultat du raccourcissement de chacun des sarcomères qui la composent. Celui-ci résulte du glissement des filaments fins d'actine le long des filaments épais de myosine. Il en résulte la formation de ponts de liaison entre les sites actifs de ces deux molécules. La formation de ces ponts de liaison nécessite également l'hydrolyse de molécules d'ATP. Cette hydrolyse se produit lorsque le réticulum sarcoplasmique libère du Ca2+ dans le sarcoplasme, sous l'influence d'une stimulation nerveuse.
Anatomie microscopique du muscle
Figure 1.2. Anatomie microscopique d'une fibre musculaire squelettique (1).
(a) Photomicrographie de deux portions de fibres musculaires isolées (X 250).
(b) Diagramme d'une partie de fibre musculaire montrant les myofibrilles.
(c ) Agrandissement d'une myofibrille montrant les myofilaments qui forment des stries.
(d) Agrandissement d'un sarcomère en coupe longitudinale.
2.2. Classification des fibres motrices
Les fibres motrices sont formées d'axones, qui sont de longs prolongements de la cellule nerveuse. Les fibres motrices ont pour fonction de conduire l'influx nerveux sur de grandes distances de façon à transmettre l'information depuis le système nerveux central jusqu'aux organes effecteurs, les muscles.
Les fibres motrices sont classées en trois types, selon leur métabolisme :
-Les fibres lentes
-Les fibres intermédiaires
-Les fibres rapides
2.2.1. Les fibres lentes (type I)
Ces fibres sont très résistantes à la fatigue. Leur métabolisme est de type aérobie oxydatif, grâce à la présence de nombreuses mitochondries. Elles sont entourées d'un réseau capillaire dense pouvant atteindre 200 Km pour 100 g de muscle, chaque fibre étant en contact avec 6 à 8 capillaires.
2.2.2. Les fibres intermédiaires (type IIa)
Elles sont ainsi nommées car elles présentent une bonne activité aérobie et anaérobie. Elles sont de contraction rapide mais de résistance intermédiaire.
2.2.3. Les fibres rapides (type IIb)
Pauvres en mitochondries elles présentent un métabolisme anaérobie. Elles peuvent développer une grande puissance mais de courte durée uniquement.
Rq : L'entraînement permet aux fibres rapides d'améliorer leur potentiel aérobie.
Chez l'homme les muscles sont constitués d'un mélange d'unités motrices à fibres lentes et à fibres rapides. La proportion de chaque type de fibre est variable selon le muscle et selon les individus.
2.3. Le motoneurone
Les motoneurones sont des cellules nerveuses multipolaires de grande taille (60 à 80µm de diamètre). Ce sont les motoneurones qui transmettent l'influx nerveux hors du système nerveux central (SNC) et ce jusqu'aux organes effecteurs : les muscles squelettiques.
Les motoneurones alpha sont localisés dans la corne antérieure de la moelle épinière et chaque motoneurone envoie des axones de gros diamètre, qui se ramifiant en plusieurs terminaisons axonales, vont directement au contact des fibres musculaires squelettiques.
La décharge du motoneurone entraîne la contraction des fibres musculaires qu'il innerve.
2.4. La jonction neuromusculaire ou « plaque motrice »
D'un point de vue fonctionnel, la jonction neuromusculaire est l'élément qui permet la transmission de l'influx nerveux à la cellule du muscle strié squelettique. Cette transmission étant possible grâce à la présence de trois éléments :
la terminaison axonique, ultime ramification de fibre nerveuse de gros calibre issus des motoneurones alpha
une fraction de fibre musculaire
la fente synaptique située entre les deux (20 à 30 nm) .
Chaque fibre musculaire ne reçoit en théorie qu'une seule terminaison nerveuse.
2.5. L'unité motrice
Elle est définie comme étant l'ensemble du motoneurone alpha, de son axone et des fibres musculaires qu'il innerve. L'unité motrice est le plus petit élément contractile que le système nerveux peut mettre en jeu. Une fois stimulées par un potentiel d'action, les cellules musculaires de l'unité motrice répondent toutes de la même façon, elles se contractent au maximum de leur capacité. C'est la loi du tout ou rien.
Toutes les fibres musculaires appartenant à une même unité motrice sont dispersées dans le muscle. Cette disposition au sein du muscle a une grande importance fonctionnelle. En effet la contraction musculaire tire son énergie de l'ATP et donc de la combustion du glucose en présence d'oxygène. Or cet oxygène est amené par les capillaires qui s'immiscent entre les fibres musculaires. Donc si toutes les fibres musculaires d'une même unité motrice étaient regroupées au même endroit, les capillaires seraient comprimés. Cela entraînerait une diminution de l'apport en oxygène ainsi que des réserves énergétiques et donc une diminution rapide de la résistance à la fatigue de l'unité motrice. Mais cette organisation implique que la stimulation d'une seule unité motrice ne provoque qu'une faible contraction de tout le muscle.
La grandeur d'une unité motrice est variable, elle est fonction de la qualité du mouvement provoqué :
quelques fibres musculaires pour des mouvements précis ( muscles oculomoteurs Þ 5 à 10 fibres par unité motrice)
plusieurs centaines de fibres pour des mouvements peu précis mais puissants (quadriceps Þ 1600 à 2000 fibres par unité motrice…).
L’unité motrice
Représentation schématique.
Photomicrographie d'une partie d'une unité motrice (X 115).
3. Contraction musculaire : description macroscopique du phénomène
Les différents éléments constituant le muscle sont à présent définis. Il nous reste à comprendre, comment bien que les cellules musculaires répondent toutes selon la loi du tout ou rien, un muscle peut se contracter avec une force variable selon l'intensité et la fréquence des stimuli.
3.1. Secousse musculaire
La réponse mécanique du muscle s'observe in vitro grâce à un myographe. La secousse musculaire est une secousse unique en réponse à un stimulus liminaire unique.
Le muscle se contracte rapidement puis se relâche. On peut décomposer ce phénomène en trois périodes.
Période de latence :
Période au cours de laquelle aucune réponse n'est enregistrée. Les processus de couplage/excitation ont lieu. La fibre musculaire est alors inexcitable.
Période de contraction :
La fibre musculaire commence à se raccourcir pour arriver au maximum de sa force de tension. Cette période dure de 10 à 100 ms.
Période de relâchement :
La tension diminue jusqu'à disparaître, et le muscle retrouve sa longueur initiale.
3.2. Sommation temporelle et tétanos
Si l'on applique deux influx électriques à un muscle dans un court intervalle, la seconde contraction sera plus forte que la première. Car le second stimulus survient avant que le muscle ne soit totalement détendu. Il y a donc addition des contractions et raccourcissement plus important du muscle.
Ainsi des stimuli rapprochés dans le temps vont conduire à une contraction soutenue que l'on nomme tétanos.
En fait le tétanos est le mode habituel de contraction musculaire dans notre organisme.
3.3. Sommation spatiale
En générale les unités motrices les plus petites commandées par les neurones moteurs les plus sensibles sont activées les premières. Les unités motrices plus grosses qui dépendent des motoneurones moins sensibles, sont elles activées uniquement si une contraction plus forte est nécessaire.
3.4. Relation tension- longueur
Pour une fibre musculaire isolée :
La tension développée en réponse à une stimulation est fonction de la longueur initiale des sarcomères. La force développée est maximale lorsque leur longueur se situe à proximité de leur longueur d'équilibre (2,4 µm).
La force diminue lorsque le muscle est étiré, ainsi que lorsqu'il se raccourcit.
Au niveau du muscle entier :
Le phénomène est modifié par les éléments élastiques des enveloppes aponévrotiques et les tendons. Moins de 10% d'étirement par rapport à la longueur d'équilibre des sarcomères suffisent à faire apparaître une tension qui augmente rapidement (tension passive).
En réponse à un stimulus le muscle développe donc une tension totale qui est la somme de cette tension passive est de celle activement développée par les sarcomères.
3.5. Force et vitesse maximales
La force maximale isométrique que peut développer un muscle est fonction de sa surface de section , c'est à dire du nombre de sarcomères disposés en parallèle. En moyenne la force maximale d'un muscle est de l'ordre de 22N/cm2.
La vitesse maximale de raccourcissement est fonction de la longueur du muscle c'est à dire du nombre de sarcomères en série.
3.6. Graduation de la force
Deux mécanismes interviennent pour assurer la graduation de la force développée par un groupe musculaire.
Le recrutement progressif des fibres en fonction des motoneurones qui les innervent.
La fréquence des influx que reçoit chaque fibre musculaire.
Le nombre d'unités motrices recrutées étant le mécanisme le plus important. Back to Top
CHAPITRE II : La sclérose latérale amyotrophique
Généralités
1.1. Données anatomopathologiques
La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une affection neurodégénérative.
Une maladie neurodégénérative se caractérise par l'affection systématisée d'un type de cellules, ayant une même fonction.
Dans le cas de la SLA les cellules touchées sont les motoneurones, les cellules nerveuses commandant la motricité. La maladie peut toucher les motoneurones centraux situés dans le tronc cérébral, ainsi que les motoneurones périphériques ou spinaux situés dans la corne antérieure de la moelle épinière.
La mort des motoneurones entraîne une dénervation dont la conséquence est l'atrophie des fibres musculaires correspondantes. On parle alors d'amyotrophie, d'où le terme de sclérose latérale amyotrophique. L'adjectif « latérale » se rapportant à l'atteinte de la partie latérale de la moelle.
En plus de l'amyotrophie, la mort des motoneurones entraîne une paralysie des motricités volontaires, automatique et réflexe.
1.2. Données épidémiologiques, cliniques et diagnostiques
La maladie fut décrite pour la première fois en 1865 par Charcot (2). Actuellement son incidence en France se situe aux environ d'1 à 2 cas pour 100.000 habitants, préférentiellement chez des personnes âgées de 50 à 70 ans.
De façon générale la SLA est classée parmi les affections sporadiques c'est à dire sans notion de transmission familiale. Il y a néanmoins 8 à 10% des cas où l'on reconnaît un trait familial plus ou moins net.
La maladie entraîne une atteinte des voies motrices centrales et périphériques. Cliniquement, elle peut débuter par une paralysie d'un segment de membre (paralysie de la main, du pied, de l'épaule ), on parle alors de forme spinale ou par des difficultés à la phonation et à la déglutition, auquel cas on parlera de forme bulbaire.
La forme spinale touche majoritairement les hommes (2 :1), âgés en moyenne de 55 ans. Elle se caractérise par une perte progressive de l'usage des membres supérieurs et inférieurs.
La forme bulbaire touche plus volontiers les femmes (2 :1), âgées en moyenne de 63 ans. La maladie se caractérise alors par une atteinte de la parole et de la déglutition toujours associée à une atteinte des membres.
Au début de la maladie les patients ressentent fréquemment des crampes ou des fasciculations.
L'atrophie musculaire (amyotrophie) liée à l'atteinte des motoneurones périphériques conduit peu à peu à la paralysie. Mais l'évolution de ce phénomène est difficile à prédire tant pour son intensité que pour sa répartition. D'où l'intérêt de méthodes de mesures de force musculaires fiables.
A coté de ces atteintes motrices périphériques, on retrouve des signes de souffrance de la voie motrice centrale, réalisant un syndrome pyramidal. Celui-ci se caractérise par une paralysie et une spasticité qui rendent compte de la sensation de raideur articulaire lorsque l'on mobilise passivement un membre ou une partie de membre.
D'autres signes sont communément observés au décours de la maladie :
la constipation, les troubles du sommeil, une hypersialorhée fréquente dans les formes bulbaires, des douleurs articulaires, une grande fragilité émotionnelle qui peut se traduire par des pleurs ou des rires inappropriés à la situation.
Mais la SLA n'est associée à aucun autre signe neurologique pouvant évoquer une affection du système visuel ou auditif par exemple. De plus, il n'y a pas d'affection d'autres systèmes moteurs comme le cervelet ou les noyaux gris centraux, et surtout il n'y a aucune atteinte intellectuelle.
Le diagnostic de la maladie est avant tout clinique. Il doit être étayé par un électromyogramme (EMG) qui peut confirmer l'atteinte des motoneurones de la corne antérieure de la moelle épinière. Cet examen est indispensable car aucun examen biologique ne permet d'objectiver la maladie. Cependant des méthodes biologiques sont en cours d'évaluation portant notamment sur le dosage des ARNmessagers des protéines des transporteurs du glutamate dans le liquide céphalo-rachidien (3).
Une fois le diagnostic établi il faut suivre régulièrement le patient par des examens cliniques (les tests de force musculaire ont alors toute leur place). Pourtant le processus de dégradation musculaire est difficile à établir. Il est actuellement impossible d'établir l'évolution de la maladie dans le temps et dans l'espace.
Néanmoins la fonction respiratoire doit faire l'objet d'une surveillance particulière car l'évolution de la maladie entraîne peu à peu une atrophie des muscles respiratoires qui mène à des syndromes restrictifs. Il s'en suit une surinfection bronchique chez 40% des patients environ.
2. Etiologies de la sclérose latérale amyotrophique (4)
Actuellement les causes de la maladie restent encore assez floues. De nombreuses hypothèses sont à l'étude (5).
L'atteinte virale était évoquée il y a quelques années, elle semble aujourd'hui abandonnée tout comme les causes auto-immunes (6).
Deux axes de recherches font l'objet de nombreux travaux visant à expliquer l'origine de la dégénérescence des motoneurones :
d'une part le rôle de la superoxyde dismutase et du stress oxydatif
d'autre part l'importance de l'excitotoxicité liée au glutamate
Les deux approches étant en fait très fortement liées.
2.1. La superoxyde dismutase (SOD) (Fig.2.1)
Les SOD que l'on devrait nommer plus justement dismutase de superoxyde, sont des métallo-enzymes. La SOD1 contenant du cuivre et du zinc est présente dans toutes les cellules de l'organisme. Elle est essentielle au métabolisme de l'oxygène en constituant la première ligne de défense contre les radicaux libres oxygénés de type O2°- dont elles catalysent la dismutation en O2 et H2O2 ,réduisant ainsi les espèces radicalaires s'attaquent au DNA, aux lipides ainsi qu'aux protéines structurales et enzymatiques de la cellule.
Néanmoins elle n'est pas essentielle au développement motoneuronal comme le prouve le développement motoneuronal normal des animaux transgéniques SOD1 négatifs (7).
Dans le cadre des scléroses latérales amyotrophiques familiales (FALS), de nombreuses mutations du gène codant pour la SOD1 ont été décelées (8). Les expériences les plus récentes semblent démontrer que les mutations du gène de la SOD ont pour conséquence l'acquisition par la protéine d'une nouvelle fonction, on parle de l'hypothèse du gain de fonction, et non de perte de fonction comme le démontre la transmission autosomique dominante de la maladie (9,10).
Reste qu'il est encore difficile de comprendre comment la mutation du gène d'une enzyme ubiquiste peut entraîner une atteinte sélective des neurones moteurs.
Mais les hypothèses permettant d'expliquer la dégénérescence des neurones moteurs suite à la mutation de la SOD 1 sont nombreuses (11).
la nitration de diverses protéines dont celles entrant dans la composition des neurofilaments (12)
l'agrégation de la protéine sous forme d'agrégats toxiques, entraînant un dérèglement du fonctionnement cellulaire (13,14)
une activité toxique des ions Cu et Zn qui n'étant plus protégés au sein de la SOD mutée deviendraient pathogènes (15,16,17)
l'induction d'apoptose par la protéine mutée….
2.2. Le glutamate et l'excitotoxicité (Fig. 2.1)
Le glutamate est un acide aminé, neurotransmetteur du système nerveux central.
La neurotransmission s'effectue dans un premier temps par libération du glutamate contenu dans les vésicules présynaptiques dans la fente synaptique. Puis le glutamate se fixe à divers types de récepteurs postsynaptiques :
récepteurs NMDA, qui contiennent un canal ionique perméable aux ions Na+,K+ et Ca2+ et dont l'agoniste le plus efficace est le NMDA (N méthyl D aspartate).
récepteurs AMPA, qui contiennent des canaux ioniques perméables au Na+et au K+ qui peuvent être activés par l'AMPA (alpha amino-3-hydroxy-4-isoxalone propionate) ou le quisqualate.
Il assure ainsi la transmission de l'influx nerveux.
Au niveau synaptique, on observe un système de transport spécifique du glutamate. Ce système met en jeu des protéines transportrices dont 5 sous-types ont été clonés chez l'homme : EAAT1, EAAT2, EAAT3, EAAT4 et EAAT5 (18,19,20).
Les études d'expression tissulaire font apparaître une large distribution de ces transporteurs. Plus particulièrement, il ressort une présence marquée d'EAAT2 dans le cerveau antérieure avec une localisation essentiellement astocytaire (21).
Ce système de transport EAAT2 représente le principal mécanisme d'inactivation synaptique du glutamate. Son dysfonctionnement serait à l'origine de la toxicité engendrée par le glutamate dans la cadre de la SLA.
En effet dans le cadre de la SLA, il semble que le glutamate ait une action prolongée au niveau des synapses, ce qui entraîne un effet délétère pour le motoneurone. On parle de phénomène d'excitotoxicité, qui se défini comme le maintien d'une stimulation des récepteurs glutamatergiques (22,25).
Le glutamate agit en permettant la libération d'ions calcium (Ca2+) dans la cellule et donc l'élévation de son seuil d'excitation. Dans la SLA, il semble que les ions calcium entrent en trop forte quantité ce qui les rendent toxiques pour les motoneurones (23,24).
Cette toxicité peut être liée à une activation de gènes, une action destructrice des radicaux libres sur les protéines, mitochondries ou encore lipides des neurones moteurs.
En effet ce Ca2+ entraîne par la suite l'activation de la NO synthase, ainsi que celle de la xanthine oxydase (XO) qui produit l'anion superoxyde (O2°-). Le Ca 2+ peut également activer la phospholipase A2 (PLA2) qui engendre elle aussi l'ion O2°-.
Dans le même temps, le Ca 2+ joue un rôle toxique sur la mitochondrie qui libère à son tour l'anion superoxyde et le radicale hydroxyl (OH°). NO, O2°- provoquent des lésions mitochondriales et leur interaction entraîne la formation de l'anion peroxynitrite ONOO- qui pourrait intervenir dans l'acquisition de nouvelles fonctions par la SOD1 mutée .
La formation de ces radicaux libres va altérer les réactions d'oxydoréduction ce qui débouche sur la mort neuronale.
XDH : xanthine déshydrogénase ; XO : xanthine oxydase ; NOS : NOsynthase
Lors de la lyse du motoneurone dégénérescent le glutamate est déversé dans l'espace extracellulaire entraînant la dépolarisation des neurones voisins. Il se crée ainsi une boucle glutamatergique qui entraîne la propagation de la mort des motoneurones (22,24).
Dépolarisation
Exocytose Lyse cellulaire Mort neuronale
Glutamate extra-cellulaire
Figure2.2. La boucle glutamatergique.
3. Approches thérapeutiques
C'est la découverte, dans les années 90, de quelques pistes concernant les mécanismes impliqués dans la physiopathologie de la maladie qui a permis la mise au point des premiers traitements.
3.1. Les antiglutamates : exemple du riluzole. (Figure 2.3.)
Les antiglutamates diminuent l'excitotoxicité, en agissant soit sur l'ensemble des mécanismes de libération et de recapture du glutamate, soit sur les récepteurs du glutamate, soit sur son transporteur.
Actuellement seul le riluzole est commercialisé en France sous le nom de Rilutek
Le riluzole inhibe la transmission glutamatergique. Pour expliquer ce phénomène trois hypothèses sont proposées (29).
l'inhibition de la libération de l'acide glutamique ;
le blocage non compétitif de récepteurs du NMDA ;
le maintien de l'état d'inactivation des canaux sodiques dépendants du voltage.
3.2. Les facteurs trophiques
Ils sont difficiles à utiliser car le rôle précis des différents facteurs de croissance n'est pas encore connu et l'on découvre encore de nouveaux facteurs chaque mois.
Cependant le GNDF ( Glial cell line-derived neurotrophic factor ) semble favoriser la survie des motoneurones chez le rat (30). Cela ouvre des perspectives intéressantes pour le traitement de la SLA.
D'autre part Sanofi-Synthelabo a actuellement une molécule en essais cliniques. Il s'agit du Xaliprodène, agent neurotrophic-like, dont l'action serrait liée à la stimulation de la biosynthèse de facteurs de croissance neurotrophiques comme le NGF(Nerve Growth Factor) ou le BNDF (Brain-Derived Neurotrophic Factor). La molécule est actuellement en essais de phase 3 et les résultats semblent encourageants d'un point de vue clinique, particulièrement par un ralentissement la dégradation de la capacité vitale des malades.
3.3. La thérapie génique
Une altération de l'épissage des ARN messagers (ARNm) codant pour EAAT2, impliquant le processus d'épissage lui-même sans mutation du gène est évoqué dans certaines formes de SLA sporadiques. D'où des perspectives possibles de transfection (introduction d'une molécule d'ADN étranger dans une cellule) de ces transporteurs pour renforcer l'élimination synaptique du glutamate (31,32,33).
Les recherches menées en France sur la SLA
CLERMONT-FERRAND : CHU Hôpital Gabriel Montpied, service de neurologie.
Etude de la dénutrition de patients atteints de la sclérose latérale amyotrophique.
LIMOGES : CHU Hôpital Dupuytren, service de neurologie
Etude des mécanismes de la mort cellulaire induite par le LCR de patients atteints de la SLA .
Sclérose latérale amyotrophique : étude épidémiologique ; facteurs pronostiques.
LYON : Faculté de Médecine Pharmacie Domaine Rockefeller, laboratoire de virologie.
Rôle des entérovirus dans la sclérose latérale amyotrophique.
MARSEILLE : Cnrs, laboratoire de neurobiologie cellulaire et fonctionnelle.
Evaluation d'une nouvelle approche génétique des maladies dégénératives des motoneurones et de l'excitotoxicité : le knockout des transporteurs d'acides aminés excitateurs de Drosophila melanogaster.
MONTPELLIER : Institut de biologie, équipe moléculaire de l'UNCD
Etude générique des scléroses latérales amyotrophiques sporadiques et familiales.
NICE : CHU, Hôpital de l'Archet 1,service de médecine physique, réadaptation, maladies neuromusculaires.
Recherche clinique chez des patients atteints de sclérose latérale amyotrophique ; essais thérapeutiques.
PARIS : Groupe hospitalier Cochin, INSERM U 129
Thérapie génique des maladies motoneuronales à l'aide de facteurs neurotrophiques.
PARIS : Groupe hospitalier Pitié Salpetrière, INSERM U 289
Localisation et identification de gènes responsables de sclérose latérale amyotrophique.
PARIS : Groupe hospitalier Pitié Salpetrière, service de neurologie 3, division Mazarin.
Essais thérapeutiques : coordination d'essais multicentriques ; coordination de groupes français d'études des maladies du motoneurone.
STRASBOURG : Institut de physiologie et de chimie biologique, CNRS UMR 7519.
Etude des bases moléculaires de la SLA : identification des effecteurs par criblage différentiel.
Chapitre III : Les méthodes d'exploration de la force musculaire
L'évaluation de la qualité de la force motrice se justifie dans de nombreux contextes pathologiques s'accompagnant de modifications des performances musculaires.
La mesure doit présenter des qualités de précision, de spécificité et de fiabilité.
Une évaluation précise et reproductible de la qualité de la force s'impose dans de nombreux cas, qu'il s'agisse de traumatismes sportifs, de chirurgie de l'appareil locomoteur ou surtout de pathologies dégénératives. Dans tous ces cas la quantification d'anomalies et de déséquilibres constitue une étape indispensable pour l'orientation du traitement.
Parallèlement aux mesures diagnostiques, il est important également d'évoquer les essais cliniques qui eux aussi nécessitent des méthodes de suivis adaptées (35).
1. L'évaluation clinique
L'évaluation de la force musculaire commence toujours par un examen médical classique avec :
un interrogatoire du patient pouvant révéler certaines observations comme des difficultés à mener à bien certains gestes de la vie quotidienne, une asymétrie de la force pouvant survenir lors de séances de bricolage par exemple…
une évaluation du morphotype du patient. Cela permet d'évaluer la part de muscle par rapport à la part de tissus adipeux, d'observer une asymétrie au niveau de volumes musculaires…
la mise en pratique d'examens plus ou moins complexes que nous allons détailler ci-dessous.
1.1. La mesure périmétrique
La mesure périmétrique constitue une approche clinique classique. Elle s'effectue de façon bilatérale, à un niveau identique par rapport à un repère osseux.
Par exemple au niveau de la cuisse les mesures seront effectuées à 5, 10 et 15 cm de la base de la rotule sur un sujet détendu, le mètre ruban étant au contact de la peau sans pour autant serrer.
AVANTAGES :
Il s'agit là d'une méthode très simple à mettre en place, rapide et qui ne nécessite pour tout matériel qu'un mètre ruban.
Elle offre un moyen simple de surveiller l'évolution d'une amyotrophie.
INCONVENIENTS :
Elle demeure cependant une appréciation grossière du volume musculaire. Car la mesure périmétrique reflète la musculature agoniste et antagoniste mais également les tissus cutanés, graisseux et les éléments osseux.
Le site de la mesure parfois difficilement reproductible, la tension variable du ruban métrique, la présence d'œdème ou d'un cal hypertrophique constituent, lors d'examens successifs des sources d'erreurs non négligeables.
En défaveur de la méthode, Calmels et al. confirment en 1990 l'absence de relation entre l'amyotrophie de la cuisse, estimée par périmétrie, et le déficit de force du quadriceps (36). De la même façon, après entraînement, la mesure périmétrique appréciant le développement musculaire n'apparaît, pas liée au gain de force. Car dans un premier temps la sommation temporelle est sollicitée préférentiellement. La sommation spatiale responsable du gain de volume n'intervient que plus tardivement et de façon plus progressive.
Enfin, cette mesure ne sait pas apprécier les modifications de la masse adipeuse, particulièrement chez la femme.
1.2.L'évaluation musculaire manuelle analytique ou
« testing musculaire »
1.2.1.Historique
La première évaluation analytique de la fonction musculaire date de 1916 par R.W. Lovett suivant la cotation : trace, médiocre, passable, bon et normal (38,37).
En 1922, C.L.Lowmann passe à une cotation chiffrée allant de 0 à 9.
En 1930, H.O. et F.P. Dennen tentent d'employer une méthode d'enregistrement avec des pourcentages : 0%, 5%, 30%, 80% et 100%.
Ce n'est qu'en 1946 qu'une cotation chiffrée en 5 paliers sera rendue internationale par M. William, L. Danniels et C. Worthingham (39).
1.2.2.Protocole
L'évaluation musculaire manuelle a pour but d'essayer d'évaluer de façon qualitative et quantitative la fonction musculaire.
Pour cela l'examinateur va positionner le patient de façon très codifiée avant de lui demander de réaliser certains mouvements comme par exemple l'extension de l'avant bras pour l'évaluation analytique du triceps brachial.
Le résultat obtenu est noté sur une échelle allant de 0 à 5.
Cotation chiffrée en 6 paliers :
0 (Zéro) : Aucune contraction visible ou palpable
1 (Traces) : Présence d'une contraction minime, pas de mouvement sans pesanteur.
2 (Médiocre) : Amplitude complète du mouvement sans pesanteur.
3 (Passable) : Amplitude complète du mouvement contre pesanteur.
4 (Bon) : Amplitude complète du mouvement contre pesanteur, avec résistance partielle ou notion de fatigabilité.
5 (Normal) : Amplitude complète du mouvement contre pesanteur, avec résistance normale. Muscle normal.
Figure3.1Test manuel du deltoïde postérieur Figure3.2.Test manuel des ischio-jambiers (40)
AVANTAGES (41) :
Cette méthode est très utilisée car elle est simple à mettre en œuvre, sûre pour le patient, rapide et ne nécessite aucun équipement.
En opposition à la mesure périmétrique, elle permet de n'étudier qu'un muscle précis.
Mais cette méthode permet également de suivre la fonctionnalité de groupes musculaires entiers ce qui permet de se rapprocher de situations physiologiques.
INCONVENIENTS :
Il est important de noter que cette cotation reste très subjective en particulier lorsqu'il s'agit de coter le patient à 4 ou 5. Cela en raison de la variabilité de la notion de résistance selon les examinateurs. La variabilité inter-opérateur est importante.
La variabilité intra-opérateur peut elle aussi être très forte. En effet les résultats obtenus par un même examinateur, pour un même patient dont la force musculaire est restée constante, ne concordent que dans 54% à 65% des cas lors d'un nouveau testing manuel. Cela amène à dire que pour pouvoir affirmer une variation de la force musculaire d'un sujet, le bilan musculaire manuel doit changer d'un palier plein au minimum.
L'exactitude et la sensibilité de la méthode sont relativement faibles :
Par exemple, il a été démontré qu'une variation de 25% de la force des extenseurs du genou n'est pas détectable par cette méthode manuelle (42). De la même façon, un muscle ne développant que 50% de sa force maximale mesurée lors des tests isométriques peut être classé dans la catégorie « normal », c'est à dire au grade 5 du bilan manuel. Autre exemple, présenté par Beasley en 1961 dans un article où il démontre qu'un muscle de la hanche classé au grade 3 développe 25% de sa force maximale, quant un muscle de la cheville toujours classé au grade 3 n'en développera que 1% (43).
Cette méthode reste très insatisfaisante pour l'évaluation de certains petits muscles (muscles courts de la main, du pied) sur lesquels la pesanteur n'agit que faiblement.
Même chose pour l'évaluation de muscles très puissants (triceps crural, muscles du tronc) pour lesquels la « quantification » de la résistance est très difficile étant donné les forces mises en jeu.
Enfin cette technique ne permet en rien de donner une estimation en valeur absolue de la force développée. Elle reste une évaluation qualitative et non quantitative.
Mesure de la force musculaire
Ce monde est pénétré des applications de la mesure ;
toute connaissance, non mesurable, est frappée d'un jugement de dépréciation.
Le nom de « science » se refuse de plus en plus à tout savoir intraduisible en chiffres.
Paul Valéry
C'est parce que cette affirmation de Paul Valéry est chaque jour plus vraie qu'il a fallu, pour la force musculaire comme pour tout autre mesure, se tourner vers des méthodes permettant l'obtention de valeurs chiffrées (44).
2.1.Mesures concernant la force isométrique
Par définition une contraction isométrique est une contraction qui n'entraîne pas de changement de longueur du muscle. Le membre garde sa position mais développe une force sans qu'il y ait déplacement des bras de leviers osseux. La longueur du muscle est gardée constante mais à mesure que le niveau de contraction augmente, la tension développée augmente.
Figure 3.3. Schéma d'une contraction isométrique
2.1.1.Le bilan musculaire par sphygmomanomètre modifié
Les premiers essais de mesure par sphygmomanomètre modifié sont décrits en 1958 par Lansbury (45). Il s'agit alors d'une nouvelle méthode d'évaluation de force isométrique maximale.
La méthode préconise (46) l'utilisation d'un appareil de mesure de la pression artérielle (sphygmomanomètre), dont la vessie a été sortie de son enveloppe, pliée en trois parts égales puis placée dans une enveloppe de coton de taille standard (12,5 X 9 X 1,5 cm).
Figure3.4. Schéma d'un sphygmomanomètre modifié.
Le sphygmomanomètre est placé de sorte à résister au mouvement induit par le groupe musculaire à tester. La force exercée par le patient est lue sur le cadran du sphygmomanomètre.
Avant le test, le sac du sphygmomanomètre est gonflé jusqu'à 200 mm Hg puis dégonflé à 20 mm. Le thérapeute demande à son patient soit de pousser avec un maximum possible de force contre un objet fixe, soit de pousser contre sa main qui essaie de « casser » l'effort.
Dans les deux cas le sac est placé entre le membre du patient et, soit l'objet fixe, soit la main du thérapeute.
Le sphygmomanomètre possède ainsi une échelle de valeurs allant de 0 Kg à 30 Kg.
Fig.3.5 Mesure de flexion du coude. Fig.3.6. Mesure d'extension du genou.
Reproductibilité inter-opérateur des mesures par sphygmomanomètre modifié :
Cas d'une étude portant sur la mesure de la force isométrique maximale lors de l'extension du coude et de la hanche (47).
L'étude portait sur 36 sujets, 28 femmes et 8 hommes âgés de 62 à 95 ans.
Trois examinateurs ayant suivi une formation sur le positionnement des patients, les compensations à éviter, l'encouragement oral… participent au projet.
Avant le test, les sujets sont amenés à produire un effort sub-maximum afin de s'assurer de la bonne compréhension de l'exercice. Puis on demande au sujet de répéter la contraction maximale à 3 reprises avec un repos d'une minute à chaque fois. La mesure effective est prise lorsque le manipulateur sent que le sujet n'est plus capable de tenir la position plus longtemps.
Résultats :
Le coefficient de corrélation inter-opérateur (ICC) obtenu pour l'extension de coude est de 0,87 contre 0,65 pour l'extension de hanche.
La faible reproductibilité de l'extension de hanche peut être en grande partie attribuée à la position de départ de cet exercice. On peut également invoquer la motivation du sujet qui peut être très variable, lors de la réalisation de cet exercice plutôt pénible. Là, le manipulateur ne semble pas être l'élément déterminant.
AVANTAGES :
La méthode est rapide et peu coûteuse.
Elle ne nécessite qu'un matériel très réduit dont l'encombrement est nul.
La reproductibilité inter-opérateurs est bonne lorsque ces derniers sont bien entraînés.
INCONVENIENTS
Le sphygmomanomètre ne peut être gonflé que jusqu'à 300 mm de Hg ce qui peut sembler insuffisant pour l'évaluation de muscles très puissants (48). En effet l'échelle des valeurs mesurables ne s'étend que de 0 à 30 Kg, valeurs facilement dépassées même chez des personnes malades ou âgées (49).
2.1.2.Le dynamomètre portatif ou Hand held dynamometer
C'est à Londres en 1763, que fut développé le premier dynamomètre (50) : le dynamomètre de Graham-Desaguliers, qui fut ainsi le premier instrument visant à mesurer la force musculaire humaine.
Les méthodes ont aujourd'hui évolué et les mesures se font grâce à des dynamomètres portatifs. En pratique, le sujet est positionné par le manipulateur, puis le dynamomètre est placé perpendiculairement au membre « testé ». Il est ensuite maintenu par l'examinateur alors que le patient exerce la force maximale dont il est capable.
Figure 3.7. Exemple de dynamomètre portatif
Figure3.8. Exemple de mesure de la rotation externe d'épaule grâce à un dynamomètre portatif.
Fiabilité des mesures de forces maximales isométriques (51)
La fiabilité des mesures englobe tout à la fois la constance des résultats, et l'indice de confiance que l'on peut leurs accorder. Un test fiable aurait ainsi une bonne reproductibilité inter et intra-opérateur.
La reproductibilité intra-opérateur :
Différentes études menées chez des adultes sains ont montré une reproductibilité intra-opérateur allant de 98% pour l'extension d'épaule à 94,5% pour l'extension de genoux (52,53). Les résultats des études menées chez des patients souffrant d'atteintes cérébrales (54) permettent également de conclure à une haute reproductibilité intra opérateur.
La reproductibilité inter- opérateurs :
Une étude de Backman , au cours de laquelle des manipulateurs ont testé 4 enfants sains dans la même journée, a permis de mettre en évidence un coefficient de variation allant de 8 à 11% selon le groupe musculaire testé (55). Chez l'adulte les résultats publiés sont très variables, ils dépendent d'une part de l'expérience des manipulateurs et d'autre part des groupes musculaires testés (56,57).
AVANTAGES :
L'appareillage nécessaire à ce type de mesures est léger, portable et peut se raccorder à un ordinateur donnant ainsi accès à des valeurs numériques.
INCONVENIENTS :
Le bon déroulement du test et la validité des résultats sont directement liés à la force et à l'expérience du manipulateur. Ce dernier doit pouvoir maintenir la position de son patient, or il semble difficile pour un examinateur de maintenir une force supérieure à 30 Kg (58,59).
La standardisation du protocole est difficile, particulièrement pour définir la zone d'application du capteur sur le membre à tester et pour le calibrage des appareils (41).
2.1.3. Le bilan musculaire manuel dynamométrique (BMMD) (60)
Ce nouveau mode d'acquisition de données est actuellement mis au point par le département des techniques de réadaptation physique au CEGEP de Chicoutimi (Canada).Il s'agit d'une méthode simultanément manuelle et dynamométrique d'évaluation de la force musculaire. Cette méthode qui sert à quantifier la force musculaire offre la possibilité de mesurer avec une grande précision la force de muscles très faibles, particulièrement ceux qui sont incapables de produire un mouvement du membre contre gravité.
En pratique, l'examinateur les pieds bien au sol, enregistre les pressions exercées dans sa main nue par le segment du sujet testé, sans que l'instrument soit placé (interfère) entre sa main et le dit segment du sujet testé.
Les capteurs sont en effet placés sous les pieds de la table d'examen ainsi que sous les pieds de l'examinateur.
Figure 3.9. La table de mesure équipée des capteurs.
Avant de commencer la mesure il est demandé au patient de relâcher au maximum les muscles du segment de membre considéré. Une mesure est alors effectuée correspondant à la valeur « zéro ».
Puis on demande au patient de contracter ledit membre en appuyant au maximum sur la main de l'examinateur.
Actuellement l'appareillage n'est pas encore commercialisé mais les études effectuées jusqu'alors sont encourageantes.
Reproductibilité inter-opérateur :
Elle est supérieure à 90% pour tous les muscles évalués à gauche comme à droite.
Reproductibilité intra- opérateurs :
Pour les examinateurs expérimentés, la reproductibilité pour tous les muscles évalués est au-dessus de 90%.
Reproductibilité du degré de relâchement musculaire obtenu :
Pour cette méthode d'évaluation un nouveau paramètre entre en jeu, celui du relâchement musculaire dont fait preuve le patient et surtout sa reproductibilité.
Là la reproductibilité du relâchement varie de 92% pour les extenseurs/ fléchisseurs du genou (à gauche comme à droite) à 70% pour les extenseurs/fléchisseurs du coude gauche.
AVANTAGES :
L'originalité et la force de la méthode sont l'enregistrement des pressions exercées dans la main nue de l'examinateur, ce qui permet de chiffrer (objectivement et quantitativement) le bilan musculaire manuel (qualitatif et subjectif).
La méthode tient compte de la gravité (elle tient compte du poids du segment de membre mobilisé).
INCONVENIENTS :
Les limites du BMMD sont les mêmes que celles du dynamomètre portatif (hand-held dynamometer), comme la force de l'examinateur et son poids surtout face à un patient développant une force importante.
Le manque de contrôle sur le degré de relâchement des muscles étudiés qui affecte directement le résultat des mesures.
2.1.4.La mesure de la force isométrique par jauge de contrainte
Avec cette méthode les mesures isométriques se font grâce à une jauge de tension ou un capteur de force (ANNEXE 4), associé à un logiciel informatique qui analyse le signal fournit lors de la contraction.
Le sujet est positionné par le manipulateur, maintenu et sanglé de sorte à ne pouvoir faire aucun mouvement. On lui demande alors de développer la force maximale dont il est capable en « tirant » sur la sangle .
Figure 3.10. Mesure de l'extension du poignet par jauge de contrainte.
Fiabilité des mesures de force maximale isométrique lors d'études multicentriques.
Des études ayant pour but de déterminer la reproductibilité et la fiabilité des tests isométriques ont été menées aux Etats-Unis (61). Ces études ont porté sur les mesures de forces isométriques maximales de huit groupes musculaires différents, chez des patients sains. L'équipement se composait d'un capteur de force et d'un logiciel informatique, les mesures ont été effectuées suivant un positionnement bien précis et un mode de stabilisation strictement préétablis (62).
L'équipe de manipulateurs choisie pour mener à bien ces études incluait aussi bien des kinésithérapeutes que des infirmières ou encore du personnel non médical. Tous ont néanmoins suivi une formation de 2 jours auprès de kinésithérapeutes expérimentés.
Cela nous permet déjà d'entrevoir l'importance capitale du manipulateur dans l'obtention de résultats cohérents.
Vient ensuite l'étude en elle-même :
25 centres de test
53 manipulateurs
Chaque manipulateur effectue l'intégralité du test sur un sujet sain, puis une semaine plus tard répète les mesures sur le même sujet.
Þ Détermination de la reproductibilité intra-opérateur
Le sujet sain, testé par le premier manipulateur sera ensuite testé par le second manipulateur du centre (en général 2 manipulateurs par centre ).
Þ Détermination de la reproductibilité inter-opérateur.
Deux séries de 25 et 30 sujets sains ont ainsi été évalués, à la différence près que les membres du second groupe ont bénéficié d'un « apprentissage » par l'intermédiaire de la réalisation d'un 1er test sans prise de mesures.
La reproductibilité intra-opérateurs :
Pour le groupe « non entraîné » on obtient un écart à la moyenne de 10,4% contre 8,9% chez les sujets préalablement « entraînés ».
La reproductibilité inter-opérateurs :
Là, l'écart à la moyenne est encore plus important avec 19,5% pour le premier groupe contre 12,8% pour le second.
En conclusion il faut donc noter que ces chiffres restent encore très élevés pour une méthode qui recherche la standardisation maximale de la mesure.
Les variations inter-opérateurs tendent à proposer que chaque malade soit intégralement suivi par le même manipulateur. Les variations intra-opérateurs quant à elles semblent difficilement jugulables, si ce n'est par une formation très solide des manipulateurs et une bonne information du malade sur ce que l'on attend de lui.
AVANTAGES :
Le logiciel informatique permet d'obtenir une valeur numérique de la force développée, à partir du signal enregistré par le capteur de force.
Cette méthode permet, comme nous venons de le voir, une reproductibilité acceptable intra et inter-opérateurs lorsque ces derniers sont bien entraînés.
De plus, il s'agit d'une méthode sensible qui permet de déterminer de façon exacte la force développée par un muscle, que ce dernier soit très puissant ou qu'il soit très faible.
Enfin, il existe une corrélation étroite entre les mesures effectuées par cette méthode et les résultats obtenus lors de la mesure de la masse musculaire par scanographie.
De la même manière ces résultats donnent une bonne approximation du nombre d'unités motrices toujours fonctionnelles (63).
INCONVENIENTS :
Bonne technique, mais standardisation encore difficile aussi bien pour le déroulement du test lui-même que pour l'interprétation des résultats.
Les mesures pour être fiables, doivent vraiment se faire suivant un protocole strict. Sans cela les variations possibles deviennent trop importantes pour que les résultats soient exploitables.
La méthode reste très dépendante de la motivation et de la combativité du patient (35). Au cours d'essais cliniques, l'utilisation d'antidépresseurs chez certains patients pourrait conduire à des résultats erronés.
Pour certains auteurs, la mesure de la force de contraction volontaire maximale isométrique (MVIC) est la méthode la plus adaptée dans le cadre des essais cliniques concernant des molécules susceptibles de traiter la SLA (35). Comme nous le verrons la SLA affecte les motoneurones. Or certaines études tendent à démontrer que la MVIC :
- permet de quantifier la contraction après décharge complète de l'unité motrice (64). En effet, l'application au nerf durant le test, d'un stimulus nerveux maximal, ne permet pas d'observer une augmentation de la force.
- les résultats obtenus par MVIC sont directement corrélés au nombre de motoneurones présents chez le patient.
2.2. Mesure de la force isotonique
Dans le cadre d'une contraction isotonique le muscle effectue un travail mécanique, change de longueur alors que la force (la tension) développée reste la même.
Plus la masse M est petite, plus le raccourcissement peut être important. Lorsque la masse est plus grande que la capacité de contraction du muscle, on ne peut la soulever et on se retrouve alors en contraction isométrique.
Figure 3.11. Schéma d'une contraction isotonique.
L'évaluation isotonique de la force se fait dans le cadre de mouvements particuliers par le « maniement » de poids libres ou par l'utilisation d'appareils de lever de charge.
ÞLa force du sujet est assimilée à la charge qu'il a pu déplacer.
La charge maximale que le sujet a pu mobiliser sur l'amplitude totale du mouvement déterminé, est notée 1 RM (Répétition maximale). Cette charge maximale est trouvée en imposant une charge de départ de façon arbitraire (cette charge et généralement faible), à laquelle on ajoute des charges de 500g en 500g par essais successifs, séparés d'une période de repos d'une minute.
Pour un même muscle, La 10 RM correspondant à la charge maximale ayant pu être mobilisée à 10 reprises. D'après Merat (65) pour un même muscle, la 10 RM est inférieur à la 1 RM, elle représente environ 2/3 à 4/5 de 1 RM .
AVANTAGES :
Méthode relativement facile à mettre en œuvre.
Elle est en général bien comprise par les sujets testés ou les malades ce qui augmente la validité des résultats et leur reproductibilité au fil des tests.
INCONVENIENTS (66) :
La méthode de détermination de la RM, qui procède par essais successifs et tâtonnements est souvent longue et relativement peu précise.
La méthode reposant sur la répétition des efforts, implique de fait une fatigue qui empêche la validation de l'évaluation de la force maximale.
En début d'effort, le sujet est contraint de développer une force supérieure à celle de la valeur du poids mobilisable, car il faut lui communiquer une accélération initiale.
2.3. Mesure de la force isocinétique
2.3.1. Définition:
L'évaluation isocinétique permet au sujet de développer, grâce à une résistance auto-adaptée, une contraction musculaire maximale à vitesse constante, sur l'amplitude totale d'une articulation.
Le concept d'évaluation isocinétique a été mis au point aux Etats-Unis par Hislop et Perrine à la fin des années 60 (67).
2 .3.2. Principe
Principe mécanique de l'appareil (68) :
Un appareil isocinétique est composé d'un moteur, relié à un axe de transmission irréversible qui entraîne un engrenage au niveau duquel on retrouve le site de fixation du segment de membre à tester. La transmission étant irréversible, le sujet lors de son effort ne peut en aucun cas entraîner le moteur ce qui garanti une vitesse constante. L'effort lui ne devient significatif et mesurable que lorsque cette vitesse est atteinte.
Figure 3.12. Principes mécanique d'un appareil isocinétique.
Ainsi, l'évaluation se fait alors qu'une vitesse constante est imposée à l'axe d'un dynamomètre, grâce à une résistance variable appliquée au segment de membre mobilisé pour le mouvement donné.
Cette résistance est en permanence réadaptée de façon à être égale à la force musculaire développée par le sujet. Cela permet au sujet de développer une force maximale sur toute l'amplitude du mouvement.
En pratique il est important de respecter l'alignement de l'axe de symétrie de l'appareil avec l'axe de rotation articulaire afin de garantire l'adaptation de la résistance.
Un frein (électromécanique ou hydraulique) permet de réguler le déplacement dès que le sujet tend à dépasser la vitesse préalablement fixée.
Selon les appareils cette vitesse peut varier de 0°/sec à 450°/sec.
2.3.3. Appareillage
Les appareils utilisés actuellement sont du type BIODEX, CYBEX 6000, KIN-COM .
Ces appareils dits de 2nde génération permettent la prise en compte des phases d'accélération et de freinage du mouvement.
Or tenir compte de ces phases qui ne respectent pas les conditions d'isocinétisme est primordial pour la fiabilité des mesures. En effet certaines études ont bien montré qu'à des vitesses rapides de l'ordre de 400°/sec la phase réellement isocinétique ne dépasse pas 16% (69).
Les jauges de contrainte permettent donc à présent de mesurer le couple ou moment de force sur l'amplitude totale du mouvement.
Les dynamomètres isocinétiques récents autorisent également une évaluation musculaire de la contraction excentrique (contraction ayant pour but de freiner l'allongement du muscle) grâce à des moteurs asservis et de rétrocontrôles fiables sans risques de blessure pour le patient.
Figure 3.12. Bancs d'isocinétisme
Figure 3.13. Mesure isotonique de la force des fléchisseurs-extenseurs du genou.
AVANTAGES :
Cette technique très souple peut s'employer dans de nombreuses pathologies musculaires et permet l'évaluation simultanée de groupes musculaires agonistes et antagonistes.
Très sensible, cette technique peut être envisagée pour la détection de déficits avant même que ces derniers ne soient ressentis par le malade ou détectables par la clinique.
Elle permet également d'évaluer des groupes musculaires impliqués dans des situations ou des mouvements, plus proches de ceux de la vie quotidienne (la marche par exemple).
Enfin les mesures effectuées par la méthode isocinétique présentent une très bonne reproductibilité intra-opérateur et une reproductibilité inter-opérateurs moyenne.
INCONVENIENTS :
Cette technique est néanmoins très fatigante et peut dans certains cas présenter un danger pour les malades. D'autant qu'il n'est pas évident que ces derniers puissent réaliser les mouvements dans des conditions de vitesses constantes comme le préconise la méthode.
L'équipement requis pour de telles mesures est très onéreux et il demande à être manipulé par un personnel très qualifié.
Enfin les études sur la reproductibilité inter-appareils montrent que les résultats ne sont pas superposables.
3. Comparaison de différentes méthodes (Tableau 1)
3.1. Comparaison du bilan musculaire manuel aux mesures isométriques par dynamométrie
Comme nous l'avons exposé plus haut, le bilan musculaire manuel est très utilisé en clinique car il s'agit d'un examen simple et peu coûteux. Mais les résultats ainsi obtenus permettent-ils de présager de résultats obtenus par mesures isométriques ? Et la méthode manuelle est-elle envisageable pour évaluer les résultats d'études cliniques ?
L'étude est menée sur 15 hommes et 6 femmes atteints de pathologies neuromusculaires lentement progressives (70). L'évaluation porte sur des mesures de flexions et d'extensions de coude, de hanche et de genoux. Chaque sujet est soumis successivement au bilan musculaire manuel effectué par un kinésithérapeute entraîné et à un test de mesure isométrique.
Résultats :
Cette étude montre que les résultats obtenus par ces deus méthodes sont assez peu superposables, avec des coefficients de corrélation allant de 0,481 à 0,877 selon les mouvements.
Plus précisément, on observe de fortes variations dans les résultats isométriques chez les patients classés « normaux », c'est à dire grade 5, par la méthode manuelle.
Un autre résultat intéressant est que l'on n'observe pas de différences significatives au niveau des résultats isométriques, que les patients soient classés en grade 4 ou en grade 5 par le testing manuel.
Les conclusions de cette étude sont donc que :
Les résultats obtenus sont trop divergents pour affirmer l'équivalence des deux techniques, ce que d'autres études confirment point par point (71).
Les auteurs suggérant que lors des tests manuels la part de subjectivité des examinateurs conduit à des variations de résultats trop importantes. Par exemple, l'examinateur peut être influencé par un « bon état général » apparent du patient.
De plus, il est souvent difficile pour le manipulateur d'intégrer l'âge, le sexe et le poids de son patient lors de l'examen alors que ces paramètres sont des facteurs importants de pondération de résultats.
Pour ce qui est de l'utilisation de ces méthodes lors d'essais cliniques, il semble clair que la méthode manuelle n'est pas indiquée. En effet, elle conduit à une perte de précision dans les mesures qui oblige à tester des groupes plus importants pour arriver à des résultats équivalents à ceux obtenus par mesures isométriques. Certaines études parlent d'une augmentation de 87% des échantillons à tester (72). La méthode isométrique représente alors une véritable avancée permettant un gain de précision de résultats associé à un gain de temps.
3.2. Comparaison de trois méthodes d'évaluation de la force musculaire : le bilan musculaire manuel, l'évaluation isométrique par dynamométrie et l'évaluation isocinétique par dynamométrie (appareil de type Cybex)
L'étude porte sur 38 sujets souffrants de lésions de la moelle épinière chez lesquels 6 groupes musculaires sont étudiés (73).
On procède de façon bilatérale à une mesure par testing manuel et par myomètrie. Une mesure isocinétique est réalisée du coté le plus puissant, les deux derniers tests étant effectués par un même manipulateur expérimenté.
Résultats :
Corrélation faible à modérée entre l'évaluation manuelle et mesures isométriques :
En effet, cette étude montre un chevauchement important des résultats isométriques pour des patients classés dans des groupes adjacents. Pourtant, ces résultats coexistent avec de larges disparités au cours des mesures isométriques, pour des patients classés dans des grades similaires lors du bilan manuel. Cette grande variabilité dans les résultats étant d'autant plus importante que les paliers de cotation manuelle sont élevés.
Ces résultats sont très proches de ceux évoqués plus hauts et tout à fait comparables à ceux d'autres études (74).
Inversement, corrélation de modérée à forte entre isocinétique et isométrique :
Corrélation qui semble néanmoins limitée par des problèmes techniques liés à au dynamomètre Cybex. Pour deux groupes musculaires et chez certains patients seulement des problèmes d'exécution sont rapportés lors de l'utilisation du Cybex. Pour l'abduction d'épaule par exemple : le sujet est obligé de vaincre la pesanteur pour réaliser le mouvement. Cela peut être une source de difficultés et d'erreurs lorsque le deltoïde est très faible.
Ajoutons à cela que pour l'évaluation de certains groupes musculaires (cas de l'abduction d'épaule), le positionnement lors de la mesure par isométrie est différent de celui adopté lors de la mesure par isocinétisme.
Enfin, les bras de leviers ne sont pas identiques pour les deux méthodes ce qui limite encore les comparaisons possibles entre les deux techniques.
4. Les échelles d'évaluation « globale »
La fonction musculaire ne se limitant pas à la seule force qu'elle permet de développer, de nombreuses échelles tentent d'associer la mesure de différents paramètres pour obtenir des résultats reflétant mieux la globalité de la personne malade.
4.1. Tufts Quantitative Neuromuscular Exam (TQNE) : Cas particulier de la SLA ( 81)
Le but de cet examen est d'évaluer le malade dans son entier en s'intéressant à sa fonction pulmonaire, ses fonctions oropharyngées, son activité motrice et à sa force musculaire.
Ainsi 29 items ont été sélectionnés pour composer le « Tufts Quantitative Neuromuscular Exam » . La fonction pulmonaire est évaluée par la mesure de la capacité vitale et celle du volume maximum expiratoire. La fonction oropharyngée est évaluée par un test de vitesse de prononciation de syllabes. Comme par exemple le temps nécessaire pour prononcer 20 fois « Pa » ou 15 fois « Pata ». Pour l'activité motrice, des tests de dextérité sont effectués. Ils consistent par exemple à chronométrer le temps nécessaire au sujet pour taper un numéro de téléphone ou pour placer des fiches standards dans un panneau à trous. Enfin la force musculaire est mesurée par isométrie grâce à la méthode QMA que nous allons décrire au chapitre suivant. C'est à dire que le patient est harnaché dans une position prédéterminée, et une jauge de contrainte va mesurer la force développée par ce dernier.
Cette méthode relativement complète permet une approche « quantitative » de la maladie. Elle s'affranchit ainsi du manque de précision lié aux échelles traditionnelles et permet d'avoir des résultats plus objectifs.
L'utilisation de la mesure de la force isométrique volontaire maximale par l'intermédiaire d'une jauge de contrainte comme l'un des quatre critères d'évaluation témoigne déjà de l'intérêt de la méthode dans le suivi des patients atteints de SLA.
4.2. The ALS Severity Scale (ALSSS)
Cette échelle se subdivise en quatre points cotés chacun de 1 à 1O. Elle permet d'évaluer la parole, la capacité à avaler, le fonctionnement des membres inférieurs, par l'évaluation de la marche et celui des membres supérieurs, par l'évaluation de la capacité à se vêtir ou à faire sa toilette (76). Cette échelle d'évaluation relativement simple, et rapide a l'avantage d'être spécifique de la SLA et de se baser sur des informations obtenues auprès des patients et des familles. L'échelle ALSSS peut être utilisée au cours d'essais cliniques (72).
4.3. L'échelle de Norris
Cette échelle combine l'évaluation de 22 paramètres fonctionnels (classés de 0 à 3) à celle des réflexes, des fasciculations et de l'atrophie musculaire du sujet (78). Cette échelle qui reste encore beaucoup utilisée et tout de même relativement peu sensible aux variations et ne peut être recommandée au cours d'essais cliniques.
4.4. L'échelle de mesure de la fonction motrice du service hospitalier « l'escale » (Lyon)
Cette méthode plus globale vise à permettre une évaluation dans les domaines moteurs et cognitifs (79,80). Elle se destine plus particulièrement aux patients souffrant de maladies neuromusculaires et tout spécialement aux enfants.
Le projet propose une échelle composée de 75 items passés en position couchée, assise et debout. Chaque item est coté de 0 à 4.
Cette échelle encore en cours d'élaboration a plusieurs objectifs :
Mieux connaître la symptomatologie et l'évolution des maladies du muscle, du nerf périphérique et de la corne antérieure de la moelle, et donc de faciliter le diagnostic clinique,
De mesurer précisément les incapacités motrices de chaque patient afin d'orienter sa prise en charge réeducative et réadaptative,
De détecter dans le temps les modifications cliniques ( même ) minimes dans la sévérité et la topographie de la faiblesse musculaire quel que soit le diagnostic suspecté et l'âge du patient,
De quantifier les conséquences fonctionnelles des mesures thérapeutiques proposées à chaque patient,
De faciliter la communication entre les différents acteurs de la prise en charge,
De sélectionner des groupes homogènes de patients en vue d'essais thérapeutiques.
Actuellement l'échelle comporte 51 items explorant 4 dimensions : fonctions motrices des membres inférieures, du tronc et de la tête, des membres supérieurs et enfin de la face.
Figure 3.14. Exemple d'item extrait de la première version de l'échelle utilisée pour l'étude de validation
ITEM N°12
Couché sur le dos, bras le long du corps :
Installer le sujet, les membres supérieurs le long du corps reposant sur le tapis.
Demander au sujet de se retourner.
Le côté choisi pour le retournement est indifférent. Toute stratégie des membres supérieurs pendant le mouvement est acceptée.
=> se retourne sur le ventre et dégage les membres supérieurs de dessous le corps.
0 : n'ébauche pas le retournement
1 : ébauche le retournement - le sujet fait une tentative de retournement en décollant la ceinture pelvienne ou scapulaire
2 : se retourne partiellement
3 : se retourne sur le ventre avec lenteur ou difficulté et/ou compensation et/ou ne peut dégager les membres supérieurs de dessous le corps
4 : se retourne sur le ventre et dégage les membres supérieurs de dessous le corps
EN CONCLUSION : Il est important de souligner que quel que soit le résultat des évaluations la qualité de vie du patient doit rester un élément central.
En matière d'essais cliniques tout particulièrement, il faut se poser la question de l'intérêt d'une molécule qui malgré des résultats positifs sur différentes échelles d'évaluation n'apporte pas de réel bénéfice à la qualité de vie du patient.
Conclusion :
Ces résultats ne font que confirmer que bien que la méthode d'évaluation manuelle reste très utilisée en clinique, elle est totalement inadaptée pour définir les paliers au-delà du niveau 3. D'aucuns expliquent même que le classement en grade 4 n'est pas un critère valide et qu'il ne permet en rien d'avoir une vue objective de la situation du patient (75).
Etant donné le coût et le temps nécessaire à l'évaluation, la méthode isométrique s'impose comme la plus adaptée à l'obtention de résultats précis et exacts.
CHAPITRE IV : Le projet QMA
Introduction :
Comme nous l'avons vu jusqu'à présent, les techniques d'évaluation ou de mesure de la force musculaire sont nombruses. Mais elles sont également nombreuses à présenter des défauts ou des imperfections. Selon notre étude, il n'est vraiment que la mesure de la force développée en contraction isométrique volontaire maximale, transmise à une jauge de contrainte que l'on puisse qualifier de fiable et de reproductible. Les mesures doivent certes se faire dans des conditions de standardisation définies, mais les contraintes liées à cette standardisation ne sont pas lourdes au point de représenter un frein à la réalisation du test.
Il n'existait jusqu'à lors aucune base de données représentative de la population européenne obtenue selon ce mode de quantification. De là est né le « projet QMA » (Quantitative muscle assessment). Cette étude vise à constituer une base de données de référence comparative de valeurs normales quantifiées de la force musculaire en mode isométrique dans une population contrôle définie.
Pour établir cette base de référence une étude multicentrique a été mise en place, utilisant de façon codifiée un système d'acquisition informatique de donnée (QMASystem) pour quantifier la force maximale développée en contraction, sur 14 groupes musculaires, auprès de 360 volontaires sains des 2 sexes, répartis en classes d'age.
C'est ainsi que le service de neurologie du Pr WARTER, à l'Hôpital Civil de Strasbourg s'est vu confier un appareillage, devenant ainsi l'un des 5 centres français participant à l'étude.
C'est alors que j'effectuais mon stage hospitalier de 5ème année dans ce service que j'ai eu connaissance de la mise en route de cette étude et que j'ai été impliquée dans sa réalisation
1. Objectif de la phase d'étalonnage
Dans un premier temps l'objectif du projet est de constituer une base nationale de données de références pour 14 groupes musculaires, en protocole standardisé national de mesure dynamométrique de la force musculaire isométrique volontaire maximale.
L'étude composée de 5 centres investigateurs, dont le centre de Strasbourg, se propose de tester 360 volontaires sains des deux sexes, répartis en classes d'âges de 18 à 79 ans ( 18-29, 30-39, 40-49….).
Les valeurs obtenues sont destinées secondairement à être utilisées comme valeurs normatives tant pour l'évaluation de thérapeutiques anciennes ou expérimentales que pour la détection précoce de déficits neuromusculaires.
2. Présentation du matériel d'évaluation
Le système QMA est avant tout un logiciel (QMASystem) permettant une acquisition informatisée des données, pouvant être statistiquement normalisées et comparées.
Le matériel d'évaluation est composé :
D'une table de kinésithérapie à mécanisme motorisé de réglage en hauteur.
D'un cadre pour testing musculaire, qui est en fait un type de cage qui offre les points d'attaches aux sangles et capteur de force.
Ce cadre a été spécifiquement conçu par le département of Medical Engineering and Physics de l'Hôpital King's College à Londres, et spécialement manufacturé en France pour les centres investigateurs.
D'un capteur de force de traction pour l'acquisition des forces développées en isométrie.
D'un capteur de compression de type dynamomètre, permettant l'évaluation de la force isométrique de préhension.
D'un ensemble de sangles inextensibles, de bracelets et de mousquetons.
L'ensemble de ce matériel devant être placé dans une pièce suffisamment spacieuse pour l'accueillir (³ 15 m2 ), et suffisamment calme pour permettre la réalisation du test sans distraction.
3. Déroulement du test
3.1. Sélection des volontaires sains
A Strasbourg, le recrutement de volontaires sains s'est fait, dans un premier temps, par le biais d'affichettes, placées dans l'enceinte même de l'hôpital.
L'avantage étant de recruter ainsi des personnes facilement disponibles.
Nous avons ainsi recruté de nombreux élèves kinés ou infirmiers. Le premier constat fut de découvrir qu'il s'agissait là d'une population particulièrement active et sportive.
En élargissant les recherches à une population plus large, il s'est avéré que ce sont surtout des personnes sportives, très soucieuses de leur physique qui se sont présentées (particulièrement chez les hommes). La préoccupation principale étant souvent de savoir s'ils avaient fait le meilleur résultat ou à défaut au moins aussi bien que les sujets plus jeunes.
Þ Ainsi se pose la question de la représentativité réelle de la population par ce type d'échantillonnage.
3.2. En pratique
3.2.1.Inclusion du volontaire à l'étude
L'examinateur commence par vérifier que le sujet répond bien aux critères d'inclusion.
Les critères de non-inclusion :
-sujets sportifs professionnels
-sujets présentant une pathologie rhumatismale ou orthopédique récente
-sujets ayant pris un traitement quelconque dans les 48 heures précédant la mesure ( hormis les traitements oestroprogestatifs)
-femmes enceintes ou allaitantes
-sujets ayants participé à une autre étude dans le mois qui précède
Les volontaires sains sélectionnés subissent ensuite un examen médical (ANNEXE 1), où ils confirment ne pas prendre de traitement chronique et ne pas avoir pris de médicaments au cours des 48 dernières heures.
Enfin, le sujet signe un consentement ( ANNEXE 2).
3.2.2. Consignes données au sujet
Le sujet est à présent inclus dans l'étude. L'examinateur explique alors son rôle au volontaire. Il faut en effet que le sujet sain réalise une contraction musculaire maximale pendant un temps donné.
Cette contraction doit être isométrique, c'est à dire qu'elle s'effectue contre résistance sans déplacement dans l'espace du segment de membre impliqué et cela du début à la fin de la contraction.
L'examinateur explique également au sujet qu'il ne doit avoir recours à aucune compensation pour aider la réalisation de l'exercice demandé.
3.2.3.Positionnement du volontaire
Le sujet est préparé pour effectuer la première mesure.
Le volontaire est équipé d'un bracelet non serré auquel est attachée une sangle non élastique, elle-même reliée au capteur de force. Ce dernier est attaché au cadre.
La position du sujet sur la table et le positionnement du bracelet sont fonction du groupe musculaire testé. Mais dans tous les cas, le respect scrupuleux du protocole est primordial, c'est lui qui conditionne la validité du test.
Le capteur de force et la sangle doivent néanmoins toujours se situer dans un plan horizontal et parallèle à l'axe de traction, cela quel que soit le muscle testé.
La contraction débute au « top » du manipulateur, elle doit durer au moins 5 secondes durant lesquelles ce dernier réalise une stimulation verbale intense pour encourager le sujet.
De cette façon 14 groupes musculaires seront évalués (ANNEXE 3).
Figure 4.1. Dorsiflexion de la cheville : exemple du jambier antérieur.
Pour chaque muscle répertorié, 3 essais d'une durée de 5 secondes sont effectués, avec entre chaque mesure un temps de récupération de 30 secondes.
Durant toute la durée du test il est important d'encourager le sujet car l'effort concédé est important et le test est long, 2 heures en moyenne.
3.2.4. Données : acquisition, devenir
Mesures acquises et calculées par le logiciel.
la force maximale atteinte
le temps de montée, c'est à dire le temps mis pour passer de 10% à 90% de la force maximale
le temps de maintien de 99% de la force maximale
Figure 4.2. Exemple de représentation des résultats.
Pour que les résultats soient exploitables il faut que le sujet maintienne une force constante durant au moins 5 minutes.
Les courbes en dents de scie, conséquence d'à-coups de la part du sujet ne sont pas exploitables.
Figure 4.3. Exemple de résultat en dents de scie, non exploitable.
Devenir des données :
Seule la valeur la plus élevée sur les trois essais réalisés sera conservée pour l'analyse des données. Ces données devraient conduire à l'établissement d'équations de régression, permettant de prédire la force isométrique d'un sujet en se basant sur le sexe, l'âge, la taille et le poids de ce dernier.
La valeur obtenue lors du test d'un sujet lambda pourrait ensuite être exprimée en pourcentage de la valeur de référence, permettant ainsi de déterminer la présence d'une faiblesse musculaire.
3.3. Remarques concernant la réalisation pratique du projet
A Strasbourg, nous étions trois personnes impliquées dans le projet, un médecin, une kinésithérapeute et moi-même.
Au départ il a fallu se familiariser avec le matériel, apprendre à manipuler les sangles, les attaches, les mousquetons….découvrir le logiciel informatique.
Puis il a fallut apprendre à positionner correctement les sujets afin de respecter scrupuleusement le protocole. C'est évidemment là le point le plus important car toute la validité de l'étude repose sur le strict respect du positionnement des patients.
A l'arrivée des premiers volontaires il a fallu adapter la théorie à la pratique.
Première constatation, le test est très éprouvant pour le volontaire mais il l'est également pour le manipulateur.
En effet, la mise en place des sangles, le positionnement des volontaires nécessitent beaucoup de déplacements, beaucoup de manipulations autour de la table d'examen et de l'armature métallique. Il n'est pas rare que l'on se cogne, que les sangles s'emmêlent…il est ainsi vivement recommander d'être deux pour procéder au test.
Les problèmes techniques sont apparus. A commencer par la manipulation des attaches, les écrous étant très durs à ouvrir et à fermer. D'où l'idée que nous avons eue à Strasbourg d'y adapter une tige métallique pour faire levier.
Outre les « attaches » si difficile à manipuler, il nous a fallu faire face :
à des sangles qui glissent lors des mesures,
à des mousquetons pas assez solides qui se sont tordus,
à la structure métallique elle-même qui à quelques reprises, avec des sujets particulièrement forts s'est mise à ployer sous l'effort.
à une table d'examen trop lisse, sur laquelle les volontaires ont eu tendance à glisser lors de leurs efforts….
à des câbles, des sangles qui s'emmêlent, qui se prennent dans les pieds de la table…
Et d'un point de vue tout à fait général, nous avons constaté que le testing des femmes est beaucoup plus facile que celui des hommes, d'autant plus quand ces derniers sont forts. Les hommes ont tendance à développer un effort brusque, mais il leur est souvent difficile de maintenir la position de façon constante durant les 5 secondes nécessaires à l'étude. On obtient alors un résultat en dents de scie alors que l'on souhaite obtenir une droite aussi plate que possible. Il est également plus difficile pour les manipulateurs de les stabiliser.
3.3.1. Les solutions générales que nous avons tentées d'amener
La pose systématique d'un jersey de coton sous le bracelet inextensible, pour éviter les douleurs dues au bracelet.
Le levier métallique pour faciliter la manipulation des attaches.
Le remplacement des mousquetons proposés par d'autres mousquetons plus solides.
La pose de bandes adhésives antidérapantes.
L'achat d'une sangle à fermeture à cliquets plus difficile à manipuler mais qui ne glisse pas chez des sujets très forts.
3.3.2. Les solutions spécifiques proposées en fonction des positions
3.3.2.1. Abduction latérale d'épaule
Les sujets ont tendance à glisser sur la table d'examen et par réaction tentent de se cramponner avec les talons. Cela entraîne la mise enjeu des muscles des membres inférieurs.
Nous avons donc collé des bandes de ruban antidérapant sur la table ce qui a permis une légère amélioration.
3.3.2.2. Extension du coude
Cette mesure est l'une des plus simple à réaliser. Il faut néanmoins bien maintenir le coude au corps et garder le poignet en rotation neutre.
3.3.2.3.Flexion du coude
De la même façon que pour l'abduction d'épaule, le sujet glisse sur la table lors de la contraction. Là encore, le ruban antidérapant apporte un début de solution.
3.3.2.4. Rotations interne et externe d'épaule
Rotation interne d'épaule Rotation externe d'épaule.
Pour ces deux tests le sujet doit impérativement être positionné coude à hauteur de l'épaule et poignet en rotation neutre. Cette position est très difficile à maintenir pour le sujet, il faut donc bien le stabiliser durant tout l'exercice.
3.3.2.5. Flexion d'épaule
Pour cette position le bras doit bien pendre le log du corps. Si la main touche le sol, le bras peut-être légèrement fléchi sans modification des mesures. L'examinateur doit surveiller que le sujet ne se mette pas en abduction ou en adduction lors de la contraction.
3.3.2.6. Dorsiflexion de cheville
Pour cette mesure il faut bien positionner le strap pour éviter qu'il ne glisse le long du pied lors de la contraction.
L'examinateur maintien le genou de la jambe en contraction pour éviter une flexion ou une élévation du bassin. En même temps il surveille que la jambe controlatérale ne se fléchisse pas.
3.3.2.7. Flexion du cou
Pour cet exercice il est primordial d'échauffer le sujet avant la mesure. Puis le sujet se positionne lui-même et la sangle doit être mise en tension avant le début de la mesure afin d'éviter tout mouvement du rachis cervical en entier.
Néanmoins il faut dire ici que pour cette mesure le matériel proposé est totalement inadapté. Il faudrait une mentonnière afin que les sangles ne glissent pas lors de la contraction car cela modifie considérablement les résultats.
3.3.2.8. Flexion du genou
L'examinateur stabilise le sujet en position droite en plaçant une main de chaque épaule. Pour cet exercice la compensation par la jambe controlatérale (presque toujours en contraction elle aussi) est quasi inévitable. Cela peut entraîner une rotation externe de hanche que nous ne sommes pas parvenus à contrôler.
3.3.2.9. Extension de genou
Comme lors de cette mesure le sujet a tendance à décoller les fesses, nous proposons que l'examinateur se place derrière le sujet soit accroupis soit debout afin de le stabiliser. Dans le même temps cette stabilisation permet d'éviter un mouvement de rotation de hanche.
Il est également possible de maintenir le sujet en positionnant une main sur la cuisse en contraction.
3.3.2. 10. Extension de hanche
L'extension de hanche est la position la plus difficile à exécuter et à maintenir. Les forces développées peuvent dépasser les 100Kg. Il est donc fréquent que le bassin se soulève, que le sujet glisse sur la table, qu'il tente de se retenir avec les mains…
Nous avons testé de nombreuses solutions pour diminuer au mieux toutes ces compensations. La plus efficace et la plus aisée à mettre en œuvre est de maintenir le sujet en s'appuyant de toutes ses forces sur la crête iliaque du sujet du coté testé.
3.3.2.11.Flexion de hanche
Position très inconfortable, mais plus facile à réaliser que l'extension de hanche.
Pour une meilleure stabilité de la position nous proposons que l'examinateur maintienne la jambe à 90° durant la contraction sans pour autant offrir de point d'appui.
3.3.2.12. Hand Grip
Il est important de bien adapter l'écartement du dynamomètre à la longueur des doigts.
Nous proposons de reposer l'avant-bras du sujet sur la table en adaptant la hauteur de cette dernière.
3.3.3. Les solutions théoriques que nous proposons
Plus de capteurs, au moins un à chaque extrémité de la cage métallique pour éviter trop de manipulations.
Pour le programme informatique lui-même :
Un affichage des valeurs maximales plus lisible de loin (pour le manipulateur),
Un rappel sur l'écran des valeurs obtenues lors des autres essais, du côté testé et du côté opposé.
Avoir la possibilité de rejeter un essai après coup. En effet quelque fois les sujets n'effectuent le mouvement correctement qu'après plusieurs essais et il est alors trop tard pour annuler les premiers.
Proposer un matériel plus adapté pour la flexion du cou : une mentonnière par exemple.
Mieux adapter le capteur de préhension à la morphologie de la main en y ajoutant de la mousse par exemple.
Remplacer les sangles glissantes par des chaînettes en aluminium…. ?
Conclusion :
Par ce travail nous avons ainsi contribué à la réalisation d'un document de références qui faisait défaut jusqu'à présent. Et tout en suivant strictement les instructions du protocole préétabli nous avons tenté de rendre le test aussi praticable et convivial que possible.
La base de données ainsi recueillie va permettre dans l'avenir une comparaison statistique pour des valeurs mesurées chez des sujets malades lors du suivi évolutif dans des protocoles thérapeutiques.
D'autre part, les personnes ayant participé à ce projet ont développé tout un savoir-faire méthodologique qui va sans doute se révéler très important lorsque les malades remplaceront les sujets sains et qu'il faudra s'adapter à des niveaux de force beaucoup plus faibles. L'expérience des manipulateurs sera alors primordiale pour assurer des mesures capables de détecter des variations infimes.
Ce projet n'est donc qu'un premier pas dans le développement d'une technologie qui devra nécessairement faire partie des protocoles d'évaluation thérapeutique à venir
4. Les résultats
Les résultats que nous présentons ici sont purement indicatifs. Ils sont le résultat du travail effectué auprès de 49 sujets sains.
Au travers des différents résultats nous pourrons observer l'influence des différents paramètres qui influencent la force musculaire.
Paramètres considérés :
Age des sujets testés, sexe, muscles(s) évalué(s), nature des individus, indice de masse corporelle (IMC).
4.1 Variation des résultats en fonction du sexe
Graphique 4.1. Flexion/Extension d'épaule chez les 18/29 ans
Ce graphique illustre parfaitement que pour l'épaule comme pour tous les muscles testés, les hommes développent une force supérieure à celle des femmes. Mais cette différence semble s'atténuer avec l'age.
Tableau.4.1 Expression en pourcentage de la force développée par les femmes en fonction de celle développée par les hommes pour un même test.
Articulations
considérées
|
Chez les
18/29 ans
|
Chez les
30/39 ans
|
Chez les
40/49 ans
|
Chez les
50/59 ans
|
Chez les
60/69 ans
|
Epaule
|
50
|
62
|
57
|
57
|
67
|
Coude
|
53
|
67
|
62
|
68
|
64
|
Cheville
|
65
|
63
|
63
|
80
|
63
|
Genou
|
56
|
71
|
71
|
50
|
70
|
Hanche
|
53
|
73
|
73
|
43
|
58
|
Au vu des résultats de ce tableau nous pouvons dire que la différence homme/femme semble plus marquée chez les personnes les plus jeunes.
4.2 Variation des résultats en fonction de l'âge
Graphique 4.2. Flexion/ Extension du coude chez l'homme en fonction de l'âge.
Sans surprise ce graphique nous permet de monter que les personnes jeunes développent une force supérieure aux personnes plus âgées, même si pour certaines positions cette différence n'est pas significative.
4.3. Variation en fonction de l'indice de masse corporelle (IMC)
Graphique 4.3. Flexion du coude droit chez la femme en fonction de l'IMC.
Ce graphique plus surprenant que les autres nous apprend que la force développée n'est pas fonction de l'indice de masse corporelle calculé à partir de la taille et du poids de l'individu.
En effet la droite de régression nous indique une force quasi identique quelle que soit l'IMC.
4.4. Variation en fonction des individus
Graphique 4.4. Extension d'épaule droite chez l'homme.
On peut noter sur ce graphique de grandes variations entre les différentes personnes testées. Si l'âge des sujets est un facteur non négligeable, la condition physique de ces derniers est un facteur déterminant. En effet, les sujets sportifs sont plus endurants et supportent mieux la durée du test, ils sont également plus combatifs et acceptent mieux la douleur liée à l'effort.
Le facteur « condition physique » est difficilement quantifiable, il est néanmoins évalué au cours de l'examen médical et sera intégré lors de l'exploitation finale des données.
4.5. Résultats : conclusion
Le but de notre travail d'étalonnage était de dresser un état des lieux des forces développées par une population témoin et non d'analyser ou d'expliquer ces dernières.
Les résultats obtenus présentent néanmoins une certaine cohérence, effectivement les forces mesurées chez les hommes sont supérieures à celles mesurées chez les femmes.
On peut noter le peu d'influence de l'IMC sur les résultats, alors qu'à l'inverse l'entraînement physique est déterminant.
TABLEAU GENERAL DES RESULTATS
CONCLUSION
Devant les maladies neurodégénératives, la sclérose latérale amyotrophique en particulier, le corps médical reste encore très démuni. Qu'il s'agisse du diagnostic, du suivi, de l'évolution ou encore des traitements, les solutions sont encore trop peu nombreuses.
Dans le cadre de la sclérose latérale amyotrophique, les recherches permettent d'avancer quelques mécanismes quant aux étiologies de la maladie. Grâce à cela une première molécule, le riluzole, a pu être commercialisée et d'autres molécules sont actuellement en cours d'essais cliniques.
Depuis l'apparition de ces nouvelles thérapeutiques, il devient primordial de détecter la maladie au plus tôt et d'en suivre précisément l'évolution.
Parallèlement pour que les essais cliniques puissent être convenablement menés, il faut des méthodes d'évaluation fiables.
Les outils disponibles actuellement pour mesurer la force musculaire, qui est un des facteur permettant d'apprécier la maladie, sont nombreux. Les mesures peuvent s'effectuer simplement à la main, laissant beaucoup de place à la subjectivité du manipulateur. Elles peuvent se faire sur le mode de la mesure isotonique, méthode qui reste très empirique. Les mesures isocinétiques à l'inverse très précises présentent l'inconvénient d'un coup élevé et nécessitent des manipulateurs spécialisés. Reste la mesure sur le mode isométrique, en particulier la mesure de la force musculaire volontaire maximale.
Cette mesure est :
validée, c'est à dire qu'elle permet la mesure de ce que l'on souhaite mesurer
sensible, même à des variations minimes
sûre pour le patient et pour l'examinateur
assez peu coûteuse et relativement rapide
chiffrée, et les résultats obtenus permettent de véritables analyses statistiques.
Le QMA répond parfaitement à toutes ces caractéristiques et son principe basé sur l'utilisation d'une jauge de tension, semble le plus adapté.
Cinq centres en France disposent à présent de cet appareillage sur lequel la base de données de référence, réalisée à l'aide de sujets sains a été effectuée. L'étape suivant est maintenant de tester des sujets malades. Pour ce faire il faudra adapter le test aux malades, tant dans sa durée que dans certains positionnements, mais l'outil est là près à fonctionner. Il peut représenter une véritable chance d'un point de vue diagnostic tout d'abord mais surtout dans l'évaluation de nouvelles thérapeutiques, petite chance supplémentaire pour des malades qui ont besoin de résultats rapides.
ABDUCTION HORIZONTALE DE L'EPAULE :
Muscle principal :
Partie postérieure du deltoïde,
innervée par le Nerf circonflexe (C5, C6). 
Déficit :
Gêne pour mettre les mains aux hanches, aux poches…
Mesure de la force déployée, par le QMA :
Position du patient :
Le patient est allongé, l'épaule à 90° d'abduction.
Le coude est en flexion à 90°, en position neutre.
Position du strap :
Proximal au coude.
Mouvement :
Ecarter le bras du corps sans décoller le coude
ni élever l'avant-bras.
Stabilisation :
Les deux mains de l'examinateur sur la face antérieure de l'épaule. Les doigts de la main supérieure vers l'acromion, ceux de la main inférieure vers l'aisselle.
Compensation à éviter :
Flexion et rotation d'épaule.
FLEXION D'EPAULE :
Muscles principaux :
La partie antérieur du Deltoïde,
innervée par le Nerf Circonflexe (C5, C6). 
Le Coraco-brachial innervé par
le Nerf Musculo-cutané (C6, C7).
Déficit du deltoïde antérieur :
L'atteinte du deltoïde est grave, car elle entraîne une diminution des possibilités d'antépulsion. Tous les mouvements nécessitant l'antépulsion sont compromis : se coiffer, manger…
Déficit du coraco-brachial :
L'atteinte du coraco-brachial provoque des tiraillements douloureux de l'épaule lors de l'adduction.
Mesure de la force déployée, par le QMA :
Position du patient :
En procubitus, le bras testé pendant en dehors de la table à la verticale en position neutre.
Position du strap :
Proximal au coude.
Mouvement :
Ramener le bras vers l'avant.
Stabilisation :
Aucune
Compensation à éviter :
Abduction, adduction et rotation.
FLEXION DU COUDE :
Muscles principaux :
Biceps brachial innervé par le Nerf Musculo-cutané (C5,C6).
Brachial antérieur innervé par le Nerf Musculo-cutané (C5,C6)et souvent un rameau du Radial.
L'huméro-stylo-radial, innervé par le Nerf Radial (C5, C6).
Déficit du biceps brachial : (souvent associé à un déficit du brachial antérieur).
Grande gêne fonctionnelle, car les fléchisseurs du coude interviennent dans tous les gestes de la vie courante.
L'atteinte du biceps entraîne une perturbation importante pour tous les mouvements combinés : tirer, visser, ouvrir une porte..
Des douleurs peuvent apparaître pour toutes les formes de porter.
Déficit du brachial antérieur ou de l'huméro-stylo-radial :
Diminution de la force de flexion du coude.
Mesure de la force déployée, par le QMA :
Position du patient :
Allongé, coude au corps en flexion à 90° et en position neutre.
Position du strap :
Au niveau du poignet.
Mouvement :
Fléchir l'avant-bras, sans le tourner ni décoller le coude.
Stabilisation :
Une main à la face antérieure de l'épaule, l'autre au coude sur l'épicondyle.
Compensation à éviter :
Flexion, rotation d'épaule.
EXTENSION DU COUDE :
Muscle principal :
Triceps brachial,
innervé par le Nerf radial (C7, C8).
En cas de déficit :
La gène fonctionnelle est importante, même pour les gestes nécessitant peu de force. Cependant dans certaines positions du bras, la pesanteur peut aider le mouvement.
Les gestes de précision sont perturbés, car l'action modératrice du triceps fait défaut, surtout pour les mouvements rapides :la main ne peut s'arrêter avec précision pour saisir les objets ou les manipuler. Le béquillage est impossible ainsi que toutes les formes d'action nécessitant des poussées.
Mesure de la force déployée grâce au QMA :
Position du patient :
Allongé, coude au corps, flexion à 90°,
position neutre.
Position du strap :
Au niveau du poignet.
Mouvement :
Etendre l'avant bras sans le tourner et sans
écarter le coude du corps.
Stabilisation :
Une main à la face antérieure de l'épaule,
l'autre au coude sur l'épicondyle.
Compensations à éviter :
Abduction d'épaule et rotation interne.
EXTENSION D'EPAULE :
Muscles principaux :
Le grand dorsal, innervé par le Nerf du grand dorsal (C5, C6, C7).
Le grand rond, innervé par le Nerf du grand rond (C5, C6).
La partie postérieure du deltoïde, innervé par le Nerf Circonflexe (C5, C6).
Déficit du grand rond :
Isolé, rare. Les autres abaisseurs, rotateurs internes, adducteurs sont suffisamment puissants pour que la paralysie du grand rond n'entraîne pas de gène importante. Mais en cas de paralysie associée des muscles précités, apparition de troubles fonctionnels graves, comme l'impossibilité d'abaisser l'épaule.
Déficit du grand dorsal :
Gène importante pour le béquillage même si les autres abaisseurs sont normaux.
Déficit du deltoïde postérieur :
Difficultés pour tous les mouvements nécessitant une rétro-pulsion : gène pour mettre les mains aux hanches, aux poches…
Mesure de la force déployée, par le QMA :
Position du patient :
En procubitus, bras testé pendant en dehors de la table à la verticale, en rotation neutre.
Position du strap :
Proximal au coude.
Mouvement :
Ramener le bras vers l'avant.
Stabilisation :
Aucune.
Compensations à éviter :
Abduction, adduction et rotation.
EXTENSION DE LA HANCHE :
Muscles principaux :
Le Grand fessier innervé par le Nerf fessier inférieur (L5,S1,S2).
Le Demi-tendineux innervé par le Nerf sciatique (L4,L5,S1,S2,S3).
Le Demi-membraneux innervé par le Nerf sciatique (L4,L5,S1,S2,S3).
La longue portion du Biceps crural innervé par le Nerf sciatique (L4,L5,S1,S2,S3).
Déficit du grand fessier :
Même atteint d'une paralysie des grands fessiers, le sujet peut tenir debout et marcher pratiquement sans claudication sur terrain plat, à condition d'avoir de bons Ischio-jambiers (Demi-tendineux, Demi-membraneux et longue portion du biceps crural).
Cependant le sujet ne peut se lever à partir de la position assise, monter les escaliers, sauter, courir…
Déficit des ischio-jambiers
Forte diminution de la possibilité de flexion du genou. Le sujet ne peut pas marcher vite, ni sauter.
Mesure de la force déployée, par le QMA :
Position du patient :
Le patient est allongé sur le dos. La hanche est à 90° de flexion et le genou est à 90°de flexion. Le membre inférieur controlatéral est tendu.
Position du strap :
Tiers inférieur de la cuisse au dessus du genou.
Mouvement :
Eloigner le genou de la poitrine.
Stabilisation :
L'examinateur soutient la jambe et appuie sur la crête iliaque. Le genou est maintenu fléchi à 90°.
Compensations à éviter :
Bascule antérieure du bassin.
FLEXION DE LA HANCHE :
Muscles principaux :
Le Grand psoas innervé par le Nerf Crural (L1,L2,L3, L4).
L'Iliaque innervé par le Nerf Crural (L2,L3,L4).
Déficit du Psoas et de l'Iliaque :
Gêne fonctionnelle à la marche : compensation partielle par les autres fléchisseurs de hanche et par les abdominaux. Pendant la marche, le sujet réalise une avancée avec élévation du bassin, entraînant une boiterie.
Difficulté pour marcher vite, courir, monter une pente, ou pour passer de la position assise à la position verticale.
Mesure de la force déployée, par le QMA :
Position du patient :
Le patient est allongé sur le dos. La hanche est à 90° de flexion et le genou est à 90°de flexion. Le membre inférieur controlatéral est tendu.
Position du strap :
Tiers inférieur de la cuisse au dessus du genou.
Mouvement :
Rapprocher le genou de la poitrine.
Stabilisation :
L'examinateur soutient la jambe et appuie sur la crête iliaque. Le genou est maintenu fléchi à 90°.
Compensations à éviter :
Bascule antérieure du bassin.
DORSIFLEXION DE LA CHEVILLE :
Muscle principal :
Le Jambier antérieur innervé par la branche du Sciatique poplité externe (L4,L5,S1).
Déficit du jambier antérieur :
Diminution des possibilités de flexion du pied.
Ainsi, lors du premier double appui, le pied claque sur le sol, et lors du passage du pas, le sujet est obligé de lever le membre inférieur plus haut pour éviter d'accrocher le sol.
Mesure de la force déployée, par le QMA :
Position du patient :
Le patient est allongé, hanche et genou en extension.
Le talon n'est pas en contact avec la table : soit le pied est en dehors de la table, soit on positionne un coussin sous le mollet.
Position du strap :
Sur les têtes des métatarses.
Mouvement :
Ramener le bout du pied vers soi.
Stabilisation :
Une main sur la face antérieure du tibia au-dessus de la cheville, l'autre au-dessus du genou.
Compensation à éviter :
Flexion de hanche ou de genou, et élévation homo-latérale du bassin.
FLEXION DU COU :
Muscle principal :
Le Sterno-cleïdo-mastoïdien innervé par le Nerf spinal et le Plexus cervical (C2,C3).
Mesure de la force déployée, par le QMA :
Position du patient :
Allongé sur le dos avec la tête sur un coussin.
Les bras sont étendus le long du corps.
Position du strap :
Autour de la tête, les attaches au-dessus du crâne.
Mouvement :
Rapprocher le menton de la poitrine sans soulever la tête.
Stabilisation :
Aucune.
Compensation à éviter :
Eviter la flexion du rachis cervical en entier.
FLEXION DE GENOU :
Muscles principaux :
Les portions longue et courte du Biceps crural innervé par le nerf Sciatique (L5,S1,S2,S3).
Le Demi-tendineux innervé par le nerf Sciatique (L4,L5,S1,S2,S3).
Le Demi-membraneux innervé parle nerf Sciatique (L4,L5,S1,S2,S3).
Déficit des Ischio-jambiers :
Le sujet ne peut pas marcher vite, ni sauter.
Mesure de la force déployée, par le QMA :
Position du patient :
Assis en bord de table, genou à 90°,avec un coussin sous la cuisse.
Position du strap :
A la cheville, sus malléolaire.
Mouvement :
Fléchir le genou, sans rotation.
Stabilisation :
Examinateur assis derrière le patient, les deux mains sur les épaules.
Compensations à éviter :
Surtout la rotation externe de hanche.
EXTENSION DE GENOU :
Muscles principaux :
Les muscles du Quadriceps crural :
Le droit antérieur, le crural, le vaste interne, le vaste externe, innervés par le nerf Crural (L2,L3,L4).
Déficit du quadriceps crural :
Impossibilité de monter ou de descendre les escaliers, de se lever à partir de la position assise ou couchée.
Perturbation de la marche : boiterie par ascension exagérée du centre de gravité.
Mesure de la force déployée, par le QMA :
Position du patient :
Assis en bord de table, genou à 90°,avec un coussin sous la cuisse.
Position du strap :
A la cheville, sus malléolaire.
Mouvement :
Etendre le genou droit devant, sans lever la cuisse.
Stabilisation :
Examinateur assis derrière le patient, les deux mains sur les épaules.
Compensations à éviter :
Flexion de hanche, décollement des fesses en s'appuyant sur les mains, rotation.
ROTATION EXTERNE D'EPAULE :
Muscles principaux :
Le muscle Sous-épineux innervé par le Nerf sus-scapulaire (C5,C6).
Le Petit rond innervé par le Nerf circonflexe (C5,C6).
Déficit :
La rotation externe active du bras est impossible, gêne fonctionnelle dans les gestes de la vie courante.
Mesure de la force déployée, par le QMA :
Position du patient :
Allongé sur le ventre.
Epaule à 90° d'abduction et en rotation neutre.
Coude à 90°de flexion dépassant de la table.
Prono supination de l'avant-bras neutre.
Placer une serviette roulée sous le bras afin de garantir l'horizontalité.
Position du stap :
Au poignet.
Mouvement :
Exercer une traction sur le strap dans l'axe, sans déplacement du bras.
Stabilisation :
Les deux mains encerclent la partie distale de l'humérus.
Compensation à éviter :
Abduction de l'épaule.
ROTATION INTERNE D'EPAULE :
Muscles principaux :
Le Sous-scapulaire innervé par les Nerfs supérieur et inférieur du sous-scapulaire (C5,C6).
Le Grand pectoral innervé par le nerf du Grand pectoral et l'anse des pectoraux (C5,C6,C7,C8,D1).
Le Grand dorsal innervé par le Nerf du grand dorsal (C6,C7,C8).
Le Grand rond innervé par le Nerf du grand rond (C5,C6).
Déficit du Sous-scapulaire :
Gêne fonctionnelle pour les mouvements nécessitant le rapprochement de la main vers le corps, et la préhension de finesse qui nécessite la pronation fonctionnelle.
Déficit du Grand pectorale :
Diminution de la force d'abaissement : le béquillage par exemple.
Difficultés pour porter des charges en adduction et en avant.
Mesure de la force déployée, par le QMA :
Position du patient :
Allongé sur le ventre.
Epaule à 90° d'abduction et en rotation neutre.
Coude à 90°de flexion dépassant de la table.
Prono supination de l'avant-bras neutre.
Placer une serviette roulée sous le bras afin de garantir l'horizontalité.
Position du stap :
Au poignet.
Mouvement :
Exercer une traction sur le strap dans l'axe, sans déplacement du bras.
Stabilisation :
Les deux mains encerclent la partie distale de l'humérus.
Compensation à éviter :
Abduction de l'épaule.
Femmes 18- 29 ans
Femmes 30- 39 ans
Femmes 40- 49 ans
Femmes 50- 59 ans
Femmes 60- 69 ans
Hommes 18- 29 ans
Hommes 30- 39 ans
Hommes 40- 49 ans
Hommes 50- 59 ans
Hommes 60- 69 ans
BIBLIOGRAPHIE :
DANIELS L., WORTHINGHAM C.- Evaluation de la fonction musculaire, le testing, technique de l'examen manuel. Maloine. 1946.
(2) CROISIER J.L., CRIELAARD J.M. -Méthodes d'exploration de la force musculaire : une analyse critique. Ann Réadaptation Med Phys ; 42 : 311-22. 1999.
(3) HISLPO H., PERRINE I.-The isokinetic concept of exercise. Phys Ther ; 47: 114-7. 1967.
(4) MERAT J.- Evaluation de l'insuffisance musculaire. Méthodologie isotonique. In : HEULEU J.N., SIMON L. Muscle et rééducation. Paris :Masson ; 138-42. 1988.
(5) HOAGLAND R.D., MENDOZA M., ARMON C., BAROHN R.J., BRYAN W.W., GOODPASTURE J.C., MILLER R.G., PARRY G.J., PETAJAN J.H., ROSS M.A.-Reliability of maximal voluntary isometric contraction testing in a multicenter study of patients with amyotrophic lateral sclerosis. Muscle Nerve; 6: 691-5. Jun 1997.
(6) ANDRES P.L., HEDLUND W., CONLON T., FELMUS M., MUNSATT.L. -Quantitative motor assesssment in amyotrophic lateral sclerosis. Neurology; 36 : 937-41. 1986.
(7) BRINKMANN J.R., ANDRES P.L., MENDOZA M., SANJAK M.-Guidelines for the use and performance of quantitive outcome measures in ALS clinical trials. Journal of Neurological Sciences; 147: 97-111. 1997.
(8) CALMEL P., DOMENACH M., MINAIRE P. -Déficit musculaire du quadriceps et des ischio-jambiers après fracture de jambe. Ann Réadapt Méd Phys ; 33 :411-19.1990.
(9) OSTERNIG L.R., BATES B.T., JAMES S.L. - Function of limb speed on torque patterns of antagonist muscles. Biomechanics-Sports; p.6 Medecine Labo. Univ.of Oregon. 1986.
(10) LEVET B., THEVENON A.- Principes mécanique des appareils de rééducation isocinétique. In : HEULEU J.N., CODINE P., SIMON L. Isocinétisme et médecine de rééducation. Paris : Masson ; 1-10. 1991.
(11) AITKENS S., LORD J., BERNAUER E., FOWLER W., LIEBERMANN J., BERCK P. - Relationship of manual muscle testing to objective strength measurment. Muscle Nerve; 12: 173-7. 1989.
(12) MILLER L.C., MICHAEL A.F., BAXTER T.L., KIM Y. -Quantitative muscle testing in childhood dermatomyositis. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation ; 69 : 610-613. 1988.
(13) BEASLEY W.C.- Quantitative muscle testing: principles and applications to research. Arch Phys Med Rehabil; 42: 398-425. 1961.
(14) HERBISON G.S., ISAAC Z., COHEN M.E., DITUNNO Jr J.F.- Strength post-spinal cord injury: myometer vs manual muscle test. Spinal Cord; 34: 543-548. 1996.
(15) NOREAU L., VACHON J. - Comparison of three methodes to assess muscular strength in individuals injury. Spinal Cord; 36: 716-23. 1998.
(16) GILES C.- The modified sphygmomanometer : an instrument to objectively assess muscle strength. Physiotherapy Canada ; 36: 36-41. 1984.
(17) LANSBURY J. -Report of three-year study on yhe systemic and articular indexes in rheumatoid arthritis. Arthritis Rheum; 1:505. 1958.
(18) HELEWA A., GOLDSMITH C.H., SMYTHE H.A.- Patient, observer, and instrument variation in the measurement of strength of shoulder abductor muscles in patients whit rheumatoid arthritis using a modified sphygmomanometer. J Rheumatol; 13: 1044-9. 1986.
(19) KAEGI C., THIBAULT M.C., GIROUX F., BOUTBONNAIS D. -The interrater reliability of force mearsurement using a modified sphygmomanometer in eldery subjects. Physical Therapy; 78:1095-103. 1998.
(20) LOVET R.W., MARTIN E.G. - Certain aspects of infantile paralysis with a description of a method of muscle testing. Journal of American Medical Association; 66: 729-33. 1916.
(21) MUNSAT T.L.- Development of measurment technics. Neurology; 47: S83-S85. 1996.
(22) EDWARDS R.H.T., CHAPMAN S.J., NEWHAM D.J. - Practical analysis of variability of muscle function measurements in Duchenne muscular dystrophy. Muscle Nerve ; 10: 6-14. 1987.
(23) SOBUE G., SAHASHI K., TAKAHASHI A.- Degenerating comportement and functioning compartement of neurons in ALS: possible process of motor neuron loss. Neurology; 33:654-57. 1983.
(24) ) LOVET R.W., MARTIN E.G. -A method of testing muscular strength in infantil paralysis. Journal of American Medical Association; 65:1512-13. 1915.
(25) BEASLEY W.C.- Normal and fair muscle systems: quantitative standards for children 10-12 years of age. An exibit shown at the 39th annual scientific and clinical session, American Congress of Physical Medicine and Rehabilitation, Cleveland. 1961.
(26) BOHANNON R.W. -Manual muscle test scores and dynamometer test scores of knee extension strength. Arch Phys Med Rehabil; 67:390-92. 1986.
(27) DVIR Z.- Grade 4 in manual muscle testing: the problem with submaximal strength. Clin Rehabil; 11(1): 36-41. 1997.
(28) PEARN J. - Two early dynamometers: An historical account of the earliest measurements to study human muscular strength. J Neurosci; 37: 127-134. 1978.
(30) RICE C.L., CUNNINGHAM D.A., PATERSON D.H., RECHNITZER P.A.- Strength in an eldery population. Arch Phys Med Rehabil ;70: 391-7. 1989.
(31) ANDREWS A.W. - Hand-held dynamometry for measuring muscle strength. Journal of Human Muscle Performance; 1: 35-50. 1991.
(32) BOHANNON R.W.- Shoulder position influences elbow extension force in healthy individuals. J orthop Sports Phys Ther. 12:111-4. 1990.
(33) BOHANNON R.W-Hand-held compared with isokinetic dynamometry for mesurement of static knee extension torque. Clin Phys Physiol Meas; 11:217-22.1990.
(34) RIDDLE D.L., FINUCANE S.D., ROTHSTEIN J.M., WALKER M.L.- Intrasession and intersession reliability of hand-held dynamometer measurement taken on brain- damaged patients. Phys Ther; 69:182-94. 1989.
(35) BACKMAN E., ODENRICK P., HENRIKSSON K.G., LEDIN T.- Isometric muscle force and anthropometric values in normal children aged between 3,5 and 15 years. Scand J Rehabil Med ; 21: 105-114. 1989.
(36) AGRE J.C., MAGNESS J.L., HULL S.Z., - Strength testing with a portable dynamometer: reliability for upper and lower extremities. Arch Phys Med Rehabil; 68:454-8.1987.
(37) BOHANNON R.W. , ANDREW A.W.-Interrater reliability of hand-held dynamometry. Phys Ther;67:931-3. 1987.
(38) HYDE S.A., GODDARD C.M.- The Myometer: The development of a clinical Tool. Physiotherapy; 69: 424-27. 1983.
(39) WILES C.M., KARNI Y.- The measurement of muscle strenght in patients with peripheral neuromuscular disordes. J Neurosurg Psychiatry;46:1006-13.1983
(40) ANDRES P.L., HEDLUND W., FINISON L., CONLON T., FELMUS M., MUNSAT T.L. -Motor assessment in amyotrophic lateral sclerosis. Neurology; 36: 937-41.1986.
(41) TAWIL R., McDERMOTT M.P., MENDELL J.R., KISSEL J., GRIGGS R.C. and the FSH-DY Group - Facioscapulohumeral muscular dystrophy (FSHD): Design of natural history study and results of baseline testing. Neurology; 44: 442-6. 1994.
(42) ASCH G.-Les capteurs en instrumentation industrielle.5ème edition. Ed. DUNO.1999.
(43) J.D.-Excitotoxic mechanisms in the pathogenesis of amyotrophique lateral sclerosis. Adv.Neurol; 68:7-20. 1995.
(44) BRISTOL L.A. ROTHSTEIN J.D.- Glutamate transporter gene expression in amyotrophiclateral sclerosis motor cortex. Ann. Neurol.; 39:676-9. 1996.
(45) HENDERSON C.-GNDF: a potent survival factor for motoneurons present nerve and muscle; Science 1994.
(46) BROWN H.R.- Superoxide dismutase in familial amyotrophic lateral sclerosis: models for gain of funcion. Curr. Opin. Neurobiol.; 5:841-6.1995.
(47) SIMONIAN N.A. COYLE J.T.- Oxidative stress in neurodegenerative diseases. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol ; 36:83-106.1996.
(48) FERRANTE R.J., BROWNE S.E., SHINOBU L.A., BOWLING A.C., BAIK M.J., MacGARVEY U., KOWALL N.W., BROWN H.R.- Evidence of increased oxidative damage in both sporadic and familial amyotrophic lateral sclerosis. J. Neurochem. ;6 :2064-74.1997.
(49) LACOTE M., CHEVALIER A-M., MIRANDA A., BLETON J-P. -Evaluation clinique de la fonction musculaire 3ème ed. Maloine. 1996.
(50) CAMU W. -La génétique dans la SLA. Bulletin de l'ARS ; 11 :10-1.1998.
(51) NIGEL-LEIGH P., MELDRUM B.S.-Excitotoxicity in amyotrophic lateral sclerosis.Neurology ; 47 :221-7.1996.
(52) DOBLE A.-Excitory amino acid receptors and neurodegeneration. Thérapie; 50:319-37.1995.
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KENDALL H.O.-Les muscles. Bilan et études fonctionnelles. Maloine. 1983.
DURAND J.- Bilan musculaire
VALET P., LACOSTE C., ORSAL D., RICHARD D. -Muscle et motricité. Nathan université.1996.
POIRIER P., CHEVREAU J.- Feuillets d'histologie humaine. Librairie Maloine.1970.
RIEUTORT M. -Physiologie animale. Masson 2nd ed ; 1998.
KAMINA.P.-Anatomie générale. p. 95-116. Maloine ; 1995
GUENARD.H.- Physiologie humaine 2nde édition. p. 525-43. Edition Pradel. 1996.
HISLOP H., PERRINE I. -The isokinetic concept of exercise. Phys Ther; 47: 114-7. 1967.
GILES C. -Case report, the modified sphygomanometer: an instrument to objectively assess muscle stength. Physiotherapy Canada; 36 (1): 36-41. 1984.
HELEWA A., GOLDSMITH CH., SMYTHE HA.- The modified sphygmomanometer, an instrument to measure muscle strength. Validation study. J. Chrin Dis; 34(7): 353-61.1981.
WILLIAMS, LISSNER, LEVEAU -Biomécanique du mouvement humain: Une introduction. Décarie Editeu1986.
31/12/06
