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La rééducation et la Stimulation Electrique Fonctionnelle

     Enfin, les patients admis en centre hospitalier après leur accident, bénéficient de rééducation pour utiliser leur mobilité au maximum. Il y a aussi une autre manière de retrouver une certaine mobilité grâce à une autre technique qui est la stimulation électrique fonctionnelle (interne ou externe).

 

     Premièrement la rééducation est une prise en charge paramédicale qui a pour objectif de prévenir et de traiter les difficultés et  incapacités motrices et fonctionnelles liées à la paraplégie. Elle est pratiquée pendant le séjour au centre hospitalier après la prise en charge chirurgicale (après l’accident).

Cette rééducation est pratiquée par des kinésithérapeutes. Ils enseignent et font répéter des exercices physiques utiles pour ensuite réapprendre à effectuer les actes de la vie quotidienne (se laver, tenir des objets…) différemment qu’avant l’accident et la paraplégie.

La réadaptation consiste ensuite à apprendre à utiliser au mieux ses nouvelles capacités physiques dans l’environnement et la vie réelle de la personne (son lieu de vie, son entourage…).

L’objectif final est de retrouver une autonomie optimale dans la vie quotidienne et de permettre la meilleure intégration possible de la personne dans son environnement.

Cette autonomie dépend de différents facteurs.

Elle dépend du niveau neurologique et du caractère complet ou incomplet de la paraplégie du patient, de son état général, son âge, son poids, son état psychologique (c'est-à-dire son deuil) et sa capacité à apprendre des nouveaux gestes, ainsi on peut dire que chaque cas est unique.

Cette rééducation a aussi pour but d’éviter l’enraidissement articulaire et musculaire pour utiliser au mieux toutes les possibilités restantes pour ensuite développer des nouvelles capacités, c'est-à-dire réapprendre à faire différemment et efficacement les actes de la vie quotidienne.

 

            En cas de lésion incomplète

La rééducation dans ce cas, a les mêmes objectifs que ceux cités ci-dessus, auxquels s’ajoutent la stimulation et l’entrainement des muscles et des mouvements qui peuvent récupérer pour ensuite récupérer, autant que possible, les capacités fonctionnelles de façon à ce qu’elles se rapprochent de la normale (avant l’accident). Pour cela, il y a la marche. Les gestes et l’autonomie de la personne sont aidées de trois différentes façons :

•           Les aides techniques (petits appareillages pour faciliter la vie).

•           Les aides humaines, ou tierce personne qui nous aide ou effectue à notre place certaines tâches de la vie quotidienne.

•           Les adaptations de votre espace de vie (maison, bureau…)

Ces démarches nécessitent beaucoup de volonté de la part de la personne.

 

            L’entretien de la souplesse articulaire et musculaire

Cet entretien commence au centre hospitalier et continue tout au long de la vie. L’enraidissement articulaire et la perte d’élasticité musculaire peuvent empêcher à eux seuls d’effectuer efficacement des mouvements et des activités quotidiennes, que la paralysie soit complète ou incomplète.

Ces exercices consistent à mobiliser les articulations, à aider le positionnement et à étirer les muscles afin d’assouplir les tissus (extension des hanches, extension des genoux, flexion des chevilles, souplesse de la colonne vertébrale…).

 

Ensuite on peut parler de verticalisation, une étape assez importante du processus de rééducation. La verticalisation (se mettre en position debout) permet d’entraîner de nouveau le cœur à rester dans cette position (cela s’appelle l’orthostatisme), et pour les articulations de prévenir l’enraidissement articulaire.

            Il faut compenser le fait de ne plus pouvoir utiliser ses jambes avec un renforcement et une athlétisation de la musculature non-paralysée. En effet, les épaules et les bras vont jouer un rôle plus qu’important, par exemple se soulever, pousser le fauteuil, cela nécessite force souplesse et endurance.

            Dans le cas d’une paraplégie complète, il est parfois possible d’entreprendre une rééducation de la marche. Quand les deux membres inférieurs sont paralysés et ne récupèrent pas, il faut combler ce déficit par des attelles.

L’utilisation de deux cannes est indispensable. La présence des muscles abdominaux fonctionnels ou d’une partie des muscles des jambes améliore grandement l’efficacité de la marche.

Ce mode de déplacement demande un équilibre parfait, des bras forts et endurants ainsi qu’une énorme énergie. Il faut aussi avoir conscience que marcher dans ces conditions ne remplace pas l’utilisation d’un fauteuil, par contre c’est un excellent exercice quotidien, sur de courtes distances.

            Dans le cas de paraplégie incomplète, les muscles des membres inférieurs doivent retrouver une force significative permettant, au minimum, de mouvoir les articulations contre la force de la pesanteur.

De plus la capacité à sentir la position de ses membres joue également un rôle important dans la coordination de la marche. Dans ce cas aussi l’utilisation d’attelles et de cannes reste indispensable. Le rôle de la rééducation est de renforcer les muscles qui récupèrent spontanément, de travailler la coordination des mouvements pour tendre vers une marche la plus « normale » possible.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Depuis 10 ans, une nouvelle méthode de rééducation est apparue pour des patients à la paraplégie incomplète : il s’agit d’alléger le poids du corps par le port d’un harnais tracté et d’entraîner de nouveau la marche sur un tapis roulant avec l’aide d’un kiné. Il existe aussi des machines qui mobilisent les membres pour reproduire une marche assez proche de la normale.

 

 

 

Ci-dessus, des exemples d’attelles, la première pour le pied, la seconde pour la jambe entière. Nous avons eu ces images pendant notre rendez-vous à la clinique du Grésivaudan, ainsi on a pu remarquer qu’elles sont très rigides pour bien garantir un maintien sûr et efficace.

 

            Parmi les différentes techniques utilisées en rééducation il y a la stimulation électrique fonctionnelle (SEF). Cette technique consiste à stimuler un muscle avec un courant électrique pour provoquer une contraction. L’intérêt est de perpétuer des contractions musculaires sur un muscle qui ne peut plus se contracter naturellement car sa commande a été coupée au niveau de la lésion médullaire.

Chez le paraplégique complet, la SEF permet de limiter en partie l’atrophie musculaire mais ne permet jamais de récupérer une contraction volontaire. Il existe également  des dispositifs de stimulation des muscles des membres inférieurs pour permettre de marcher quelques mètres avec un déambulateur, mais cette technique est très fatigante et n’a été réservée qu’à quelques personnes dans un cadre expérimental.

 

Principe de la SEF

 

       Les cellules impliquées dans la génération de mouvement, cellules musculaires et cellules nerveuses, sont excitables. Les potentiels d’actions prennent normalement naissance au niveau des motoneurones (situés dans la moelle épinière), derniers relais entre le système nerveux central et l’unité motrice du muscle cible.

En l’absence d’entrée activatrice au niveau de ce motoneurone, plus aucune contraction ne prend place induisant de fait une paralysie du muscle concerné.

Mais les cellules impliquées étant excitables, une impulsion électrique peut provoquer une dépolarisation de la membrane de la cellule musculaire ou de l’axone de la cellule nerveuse.

Un potentiel d’action peut être ainsi artificiellement produit, ainsi il induit une contraction des fibres musculaires de l’unité motrice que l’axone innerve.

       Un système de stimulation électrique comporte une source d’énergie, un circuit électronique de générateur de stimulis électriques et des électrodes. Les deux électrodes sont placées sur le trajet du nerf moteur cible ou proche de la plaque motrice ou point moteur, lieu au niveau du muscle où les fibres nerveuses se connectent aux fibres musculaires.

 

       D’un point de vue électrique, un stimulateur génère une impulsion contrôlée en courant, dont la largeur, la fréquence et l’amplitude sont ajustables afin de moduler la force produite. 

 

Nous allons maintenant étudier les différentes impulsions qu’il est possible de donner, pour comprendre ensuite leurs effets.

 

L’impulsion de stimulation doit remplir deux conditions indispensables :

1 - apporter la quantité́ de charges électriques nécessaire pour déclencher un potentiel d’action (modification du potentiel de repos jusqu’à la valeur seuil)

2 -Mais n’apporter que la quantité́ de charges électriques suffisante afin de pouvoir être appliquée en toute sécurité́ et avec le plus grand confort d’utilisation.

Sur ces courbes on observe les réponse musculaires en fonction du stimuli administré, on voit que si le stimuli est trop faible le muscle ne répond pas, puis à partir d’une certaine intensité le muscle répond de plus en plus jusqu’à ne plus augmenter malgré l’augmentation de l’intensité du stimuli.

       Ici on voit aussi la réponse musculaire en fonction du stimuli. On voit que la fréquence des stimulis (exprimée en Hertz, nombre de stimulis par seconde) passe de moins de 10 Hz à 80 Hz et au dessus. Quand c’est à 10 Hz, on voit la courbe de la réponse du muscle qui a des ‘pics’ et là où ces ‘pics’ retombent c’est là où le muscles se relache, le muscles subit des secousses élémentaires. Quand c’est entre 10 et 20 Hz, il y a plus de ‘pics’ qui augmentent en intensité, le muscle subit une trémulation (comme un tremblotement violent). Quand c’est entre 20 et 80 Hz, les ‘pics’ diminuent de plus en plus mais gardent leur intensité, cela veut dire que le muscle se relache de moins en moins, le muscle est ainsi soumis à une tétanisation, une contraction continue.

 

 

 

                                     

                                      Intensité

 

                                     

                                         Durée

 

                                     

                                      Rapport

                            intensité/durée

 

                                       Pente

                          d'établissement

La chronaxie est la durée nécessaire pour stimuler une fibre musculaire, ou une cellule nerveuse avec un courant électrique d'intensité égale au double de la rhéobase.

On peut considérer que la rhéobase est le courant électrique minimal requis pour faire contracter artificiellement un muscle.

       Tout d’abord, il y a la SEF externe, dans ce cas là les électrodes sont placées à la surface de la peau recouvrant le muscle ciblé. Aujourd’hui cette technique est pratiquée en rééducation fonctionnelle chez les sujets lésés médullaires ‘incomplets’ avec pour objectifs une récupération de certaines fonctions.

La stimulation électrique permet, notamment chez les lésés médullaires ‘complets’, de contracter les muscles pour une station debout assistée, et une déambulation, mais elles peuvent être limitée par une fatigue musculaire précoce.

Cette SEF, est avantageuse car elle est peu invasive. Lorsque l’assistance électrique est voulue permanente pour le mouvement chez certains patients, le placement des électrodes peut être alors trop contraignant à long terme dans ce cas il peut être envisagé d’implanter le système à l’intérieur du corps du patient.

            Un électrostimulateur présente  des caractéristiques techniques qu’il faut savoir pour choisir le programme adéquat :

  • Il y a en général 2 ou 4 voies, plus il y a de voies, plus le nombre de muscles qu’il est possible de cibler augmente.

  • Pour l’alimentation, on peut choisir une batterie, pour l’utiliser n’importe où.

  • Pour le nombre et les types de programme, plus un électrostimulateur est sophistiqué, plus il possède une palette de programme préenregistrés.

  • Pour être efficace un électrostimulateur doit avoir une puissance comprise entre 100 et 120mA

 

       Pour en venir à la SEF interne qui consiste à stimuler directement les fibres nerveuses ou musculaires en plaçant une ou plusieurs électrodes à l’intérieur du corps, le plus près possible des fibres à stimuler.

Cette technique est avantageuse en raison du positionnement définitif des électrodes sur les sites, ainsi elle nous permet une meilleure sélectivité et une énergie moindre pour l’activation. Mais il n’est pas nécessaire d’implanter tout le système (stimulateurs/électrodes), cela va dépendre des cas.

Cette technique nécessite une opération chirurgicale lourde et elle limite ainsi le nombre de canaux et donc d’activateurs, ainsi le nombre de muscles ciblés. Cette technologie assure une verticalisation et une déambulation aidée d’un déambulateur pour un patient paraplégique complet. 

       Le désavantage de cette technique est la fatigue musculaire, un problème à résoudre pour l’avenir de ce dispositif. En effet les fibres de gros diamètre sont activées en premier, ce sont les fibres les plus fatigables. Quelques solutions sont envisagées pour résoudre ce problème (nouvelles générations d’électrodes multi-contacts, nouveaux patrons de stimulation électriques pour sélectionner les fibres à utiliser).

 

            On peut ainsi observer dans certains cas, l’efficacité de cette technique :

Un homme paraplégique a marché sur plus de trois mètres sans même être aidé d’un exosquelette.

Pour ce faire, l'équipe du Dr Nenadic a mis au point un système reliant le cerveau du patient à un électroencéphalogramme (casque d’électrodes placées sur le cuir chevelu et qui captent l’activité des neurones pour ensuite stimuler les muscles ciblés par l’ordre donné par le cerveau) simulant la moelle épinière défectueuse.

L'appareil transfère les informations envoyées par le cerveau vers des électrodes placées sur les genoux. Mais, avant de pouvoir se déplacer seul, le patient a dû réapprendre à son cerveau à donner l'ordre de marcher. Il s'est donc entraîné à la tâche sur une période de 19 semaines.

Ce jeune homme de 23 ans a eu un accident en juillet 2006 qui l’a paralysé pendant 5ans. L’IRM a montré une perte de moelle épinière au niveau de la lésion. Cet homme avait perdu l’usage de son tronc et de ses jambes.

Environ 3 et demi après l’accident, on lui a placé 16 électrodes chirurgicalement sur la partie extérieur de la moelle épinière, en bas du dos. La stimulation de la moelle épinière a été réalisée au cours de scéances de 250 minutes (avec en moyenne 54 minutes de stimulation), au début il ne ressentait qu’un picotement à l’emplacement des électrodes.

 

Ensuite les chercheurs ont effectué 29 expériences à différents niveaux de stimulation électrique pour permettre la verticalisation de l’homme, avec soutien si nécessaire.

Cette stimulation a permis à l’homme de se tenir debout et de supporter son propre poids pendant 4,25 minutes, avec un soutien pour son équilibre.

Ainsi l’électromyographie (appareil qui enregistre l’activité musculaire) a révélé une activité musculaire des deux côtés du corps. Ce résultats est devenu de plus en plus habituel au cours des session qui ont suivi.

Après 7 mois d’entrainement, le patient a pu contrôler ses orteils et plier ses chevilles et ses jambes mais que pendant la stimulation médullaire. Le patient a pu aussi voir ses fonctions vésicale et sexuelles améliorées.

Ci-après une vidéo du paraplégique en question:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            Les chercheurs s’orientent ainsi sur cette voie, la combinaison de rééducation et de stimulation médullaire pour réactiver les voies nerveuses épargnées pour permettre une récupération fonctionnelle. 

 

       La place du sport : Les activités sportives dédiées au personnes en fauteuil roulant (surtout les paraplégiques) sont sans arrêt en développement. Elle font partie du programme de rééducation proposé dans les centre hospitaliers, quels que soient l’âge et le niveau neurologique. Il y a par exemple : la piscine, réentrainement physique au fauteuil, musculation, tennis de table, tir à l’arc…

Ces pratiques présentent de nombreux avantages :

  • Amélioration de la force, de la souplesse et de l’endurance des muscles valides

  • Amélioration des capacités respiratoires et cardiaques

  • Amélioration de la coordination gestuelle générale et de l’équilibre

  • Apprentissage de l’utilisation du fauteuil dans les situations les plus proches possibles de la réalité (atelier de réentrainement des passages d’obstacles, de pentes, sortie en ville…)

  • Développement des qualités psychologiques de persévérance et de combativité positive pour ‘ se dépasser en conservant la maîtrise de soi’

Mais malheureusement, jamais une personne paraplégique ne pourra reprendre sa pratique de sport antérieure à son accident, faute de mobilité.


           

      Ainsi la rééducation n’a pas pour but de rendre la même mobilité que les personnes non lésées médullairement à des personnes paraplégiques, mais d’améliorer leur mobilité dans leur vie quotidienne, de s’adapter à leur nouveau mode de vie pour pouvoir continuer à avoir une vie la plus normale possible, parce que l’arrêt de la marche ne signifie pas l’arrêt de la vie.

Mais il y une piste que les chercheurs exploitent qui est la stimulation médullaire, qui a déjà fait ses preuves au niveau des bléssés médullaires complets et incomplets, mais qui n’est pas encore une méthode à 100% efficace. Aujourd’hui, la stimulation électrique reste la seule technique permettant d’activer un muscle situé sous une lésion médullaire complète (le muscle ne se contracte qu’en présence de la stimulation médullaire).

Bien que cette technique ait prouvé qu’un patient paraplégique, à force de rééducation, d’entrainement et de stimulation médullaire, peut recouvrer quelques fonctionnalités de ses membres inférieurs, il n’est pas encore question de leur rendre la vie qu’ils avaient avant, c’est à dire leur mobilité et toute les acitvités qui en dépendent.

 

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