Short term limb immobilization affects motor performance

13 avril 2021

Des études ont démontré les effets délétères de l’immobilisation sur la capacité à imaginer, à produire un mouvement et le contrôler de façon efficace. L’IVS3 permet un travail spécifique sur les représentations mentales pour maintenir la conscience du membre et contrer les effets d’une immobilisation.

Approche avec l’IVS3 : maintenir une bonne représentation mentale

L’immobilisation est fréquente dans le cas de traumatismes complexes et notamment de réduction de fractures. De nombreuses études ont démontré l’effet délétère de l’immobilisation sur l’activation corticale, la qualité et l’efficacité de la commande motrice chez le sujet sain. Il convient par conséquent de proposer des outils de prévention pour diminuer l’effet de cette immobilisation et améliorer les pronostics de récupération de patients. Au-delà de l’aspect traumatologique et orthopédique, des similitudes existent entre les attitudes de sous-utilisation dans le cadre de maladies neurologiques et l’immobilisation prolongée.

Lors d’une immobilisation mécanique ou d’une sous-utilisation, l’IVS3 permet au patient de maintenir une représentation mentale du bras pathologique via le feedback visuel sur l’écran. L’observation de l’action qui en résulte active des réseaux corticaux qui participent à la vision du mouvement mais aussi à la production de celui-ci. Cette approche doit être proposée au plus tôt afin de prévenir les effets néfastes de l’immobilisation, de stimuler la plasticité corticale et d’optimiser les futures étapes de rééducation.

Moisello et al (2008) ont évalué l’effet d’une immobilisation de courte durée (6h/12h) sur la production de mouvement volontaire chez le sujet sain en analysant les coordinations inter segmentaires du membre supérieur dans une tâche de pointage. Bien que la qualité du traitement des afférences proprioceptives soient préservées pour le contrôle moteur pendant la réalisation de l’action, l’immobilisation, même de courte durée, pourrait induire une modification de la représentation mentale du membre concerné et affecter les modèles de programmation motrice par anticipation (feedforward).

Atteinte de cible et coordination motrice

Pour étudier l’effet d’une immobilisation de courte durée, les auteurs ont définis trois groupes d’intervention :

  • Groupe A : immobilisation du bras gauche pendant 12h
  • Groupe B : immobilisation du bras gauche pendant 6h
  • Groupe C : groupe contrôle – pas d’immobilisation

Les 46 sujets droitiers ont installés sur une table sur laquelle un ordinateur donne les consignes de pointage. Il est demandé aux participants de pointer ces cibles plusieurs fois de suite et avec un mouvement rapide. La réalisation de cette série de mouvement peut être réalisée :

  • dans une condition où la présence visuelle de la cible est maintenue ou,
  • dans une condition où la cible disparait.

FIGURE 1.

Shoulder (S) and elbow (E) angles at beginning of each block. When movement onset was located in the center of the tablet, the angles measured 45° and 90°, respectively
.

FIGURE 2.

(A) Mean normalized hand-path area for the three groups at baseline (open bars) and at test (closed bar). At test, mean normalized area slightly decreased in controls and increased slightly after 6 hr of immobilization (IMM 6 group) and consistently after 12 hr (IMM 12 group). (B) Variability of normalized hand-path area across the three target directions (standard deviation of the mean). That parameter significantly increased at test only after 12 hr of immobilization. (C) Variability of interjoint timing (IJT) increased after 12 hr of immobilization.

Une altération de la commande centrale

 

Le suivi des coordinations inter-segmentaires ainsi que la trajectoire de pointage est très reproductible dans la condition contrôle avec maintien du feedback visuel. Lorsque la cible disparait, on note une production de mouvements moins reproductible, légèrement hypermétrique et avec de légères erreurs de trajectoire. L’analyse des données a mis en évidence une différence significative sur la distance totale parcourue par la main ainsi que sur la variabilité dans la condition immobilisation 12h (+27,9% ; +32,5%). De même, les auteurs ont mis en évidence une désynchronisation inter-segmentaire (critère ITJ) après 12h.

Les résultats obtenus montrent une augmentation de la distance parcourue par la main et une baisse d’efficacité motrice dans la condition 12 heures tandis que la condition 6 heures d’immobilisation ne montrent pas de différence significative. Il est probable que les changements observés soient dus à une perturbation des représentations mentales du membre et une diminution de l’activité corticale.

Les résultats obtenus lors de cette étude montrent que les modèles de programmation motrice par anticipation (feedforward) jouent un rôle essentiel dans la planification, le contrôle moteur, la synchronisation inter-segmentaire et la performance motrice.

Dans une seconde étude, Huber & al. (2006) ont aussi démontré des modifications d’activités corticales après une immobilisation de 12h avec des diminutions de Potentiels Évoqués Moteurs (MEP). Cela confirme l’influence de l’immobilisation et du non-usage sur l’activité corticale. D’autres études récentes confirment cette observation et notent en complément, qu’il n’y a aucune modification ou altération au niveau spinal et/ou périphérique.

 

Abstract
C. Ghez, J. Gordon, and M. F. Ghilardi (1995; J. Gordon, M. F. Ghilardi, & C. Ghez, 1995; R. L. Sainburg, M. F. Ghilardi, H. Poizner, & C. Ghez, 1995) have found that proprioceptive deafferentation impairs feedforward and feedback mechanisms that control reaching movements. In the present study, the authors found immobilization-induced changes in limb kinematics, including joint motion, in 32 healthy participants who performed out-and-back movements before and after 0, 6, or 12 hr of immobilization of the left arm. Control participants did not undergo the arm immobilization procedure. Immobilization for 12 hr, but not 6 hr, caused trajectories with increased hand-path areas and altered interjoint coordination. The abnormalities were smaller in amplitude but similar in quality to those reported in deafferented patients (R. L. Sainburg et al.). In addition, movement onset point significantly drifted after immobilization. Thus, short-term limb disuse can affect interjoint coordination by acting on feedforward mechanisms. These behavioral alterations are potentially related to cortical plastic changes.

 

Moisello, C., Bove, M., Huber, R., Abbruzzese, G., Battaglia, F., Tononi, G., & Ghilardi, M. F. (2008). Short-Term Limb Immobilization Affects Motor Performance. Journal of motor behavior, 40(2), 165‑176. https://doi.org/10.3200/JMBR.40.2.165-176

 

Keywords
Immobilization, Interjoint Coordination, Kinematics, Plasticity, Proprioception

symbole Dessintey

Contact

contact@dessintey.com
+33 9 72 64 93 07

Dessintey développe et commercialise des technologies de rééducation intensive pour accélérer la récupération et assurer une meilleure autonomie des patients. Nous sommes aussi le fabricant français du
dispositif « IVS3 : Intensive Visual Simulation 3 » pour la prise en charge en rééducation des membres supérieurs des patients victimes d’AVC, de traumatisme orthopédique ou de douleur chronique.

Adresses

Siège social France 🇫🇷

Parc Technologique Metrotech

Bâtiment 6
F-42650 Saint-Jean-Bonnefonds

Bureau Allemagne  🇩🇪

Villafrance - Le Dom GmbH
Landaubogen 3a,

81373 München, Allemagne

 

 

Nos réseaux

twitter - linkedin - facebook

Blog

Blog sur la thérapie miroir

Bureau Allemagne  🇩🇪

Villafrance - Le Dom GmbH
Landaubogen 3a,

81373 München, Allemagne

Nos réseaux

twitter - linkedin - facebook