Article original
L’électrostimulation surimposée à la contraction musculaire volontaire présente-t-elle un intérêt physiologique chez les sujets âgés ?Is electrical stimulation with voluntary muscle contraction exercise? Of physiologic interest in aging women?

https://doi.org/10.1016/j.annrmp.2004.08.005Get rights and content

Résumé

Objectif. – L’objectif était d’analyser les effets physiologiques de l’électrostimulation surimposée à la contraction musculaire volontaire.

Matériel et méthodes. – Trente deux femmes âgées de 62 à 75 ans ont été recrutées et randomisées en trois groupes. Chaque groupe a réalisé un programme – quatre séances hebdomadaires pendant six semaines – d’activité physique différente : montée d’escalier (groupe ME) (n = 11), électrostimulation (groupe ES) (n = 11) et électrostimulation surimposée simultanément à la montée d’escalier (groupe ME+ES) (n = 10). Les adaptations physiologiques – composition corporelle (masses maigre et grasse et densité minérale osseuse), force musculaire (isométrique et dynamique), détente verticale et activités posturocinétiques (capacités d’équilibration et caractéristiques spatiotemporelles de la marche) – induites par les différents programmes ont été évaluées et comparées.

Résultats. – Les trois programmes ont généré des adaptations sur la force musculaire isométrique à l’angle 100° (augmentation moyenne des jambes gauche et droite, ME: 19 N.m; ES: 4,5 N.m; ME+ES: 11,5 N.m) et la force dynamique à la vitesse de 60°.s-1 (augmentation moyenne des jambes droite et gauche, ME: 15 N.m; ES: 14 N.m; ME+ES: 18,5 N.m) et la détente verticale (augmentation, ME: 23 mm; ES: 16 mm; ME+ES: 34 mm). Ils n’ont pas engendré de modification sur la composition corporelle et les activités posturocinétiques. En revanche, à l’issue des programmes, le groupe ME+ES s’est adapté différemment des groupes ES et ME sur certains paramètres de la densité minérale osseuse (p < 0.05) et de la force musculaire dynamique (p < 0.01).

Conclusion. – La technique surimposée pourrait peut-être induire des adaptations physiologiques différentes de l’électrostimulation et de la contraction musculaire volontaire pratiquées isolément.

Abstract

Objective. – To analyze the physiological effects of electrical stimulation with voluntary muscle contraction exercise in postmenopausal women.

Materials and methods. – Thirty-two females aged 62 to 75 years were randomly assigned to three groups to perform four activity sessions for six weeks: group ME (N =11) climbed up and down stairs, group ES (N =11) practised electrostimulation, and group ME+ES (N =10) undertook both activities. Physiological adaptations of body composition (lean and fat masses and bone mineral density), muscular strength (isometric and dynamic), vertical jump and posturokinetic activities (balance and gait) were analysed.

Results. – For the three groups, the isometric strength at angle 100° (average increase right and left legs, ME: 19 N.m; ES: 4.5 N.m; ME+ES: 11.5 N.m), the dynamic strength at speed 60°.s-1 (average increase right and left leg, ME: 15 N.m; ES: 14 N.m; ME+ES: 18.5 N.m) and the vertical jump (ME: 23 mm; ES: 16 mm; ME+ES: 34 mm) increased contrary in the body composition and posturokinetic activities. Nevertheless, the group ME+ES adapted differently on some parameters of bone mineral density (P <0.05) and dynamic strength (P <0.01) in relation to the groups ES and ME.

Conclusion. – Electrostimulation with voluntary muscle contraction exercise could induce different physiologic adaptations compared with electrostimulation or voluntary muscle contraction exercise alone.

Introduction

Chez les sujets âgés, la régression des capacités d’équilibration [35], de la vitesse de marche [41] et de la force musculaire au niveau des membres inférieurs [28] constitue un indice prédictif de risque de chute et donc détérioration de l’intégrité physique [32]. Cette régression fonctionnelle émane de modifications physiologiques inhérentes au processus de vieillissement. Le déclin des capacités posturocinétiques provient d’une modification des organes de l’équilibration, principalement les systèmes vestibulaires, visuels et proprioceptifs sur les plans structurels – réduction du nombre de cellules sensorielles et de fibres nerveuses efférentes – et fonctionnels – altération de la régulation posturale [27]. Les changements de la fonction musculaire qui s'opèrent au cours du vieillissement – atrophie et perte d’unités motrices fonctionnelles et régression de la production de force – contribuent à diminuer les capacités fonctionnelles nécessaires à l'accomplissement des activités de la vie quotidienne [24] indispensables au maintien de la mobilité de la personne âgée et à son indépendance [39]. Le déclin de la force musculaire observé au cours de l'avancée en âge [2] est suspecté d'être une cause d'augmentation de la dépendance. La diminution des capacités physiques associée à l'âge résulte, en partie, d'une réduction, voire d'un abandon, des activités physiques chez des femmes âgées de plus de 60 ans [33]. Le manque d’exercice physique accentue le processus de déminéralisation osseuse et réduit la résistance de l’os aux pressions mécaniques permanentes (induites par le poids du corps) et aux chocs (chutes). Les déficiences liées au vieillissement semblent partiellement réversibles avec un travail musculaire effectué de façon régulière et prolongé [43]. La pratique physique volontaire peut, dans une certaine limite, juguler et même inverser les processus de dégradation de la densité minérale osseuse [8], du volume et de la force musculaires [18], du contrôle postural [4], [36] et des caractéristiques spatio-temporelles de la marche [25]. En outre, les activités physiques domestiques amélioreraient davantage les capacités fonctionnelles des sujets âgés dans les activités quotidiennes que les activités de renforcement musculaire éloignées de la gestuelle domestique [1]. Cependant, la pratique répétitive de l’électrostimulation peut améliorer les qualités neuromuculaires chez les sujets âgés [10]. Les effets d’un programme d’électrostimulation surimposée à la contraction musculaire volontaire (technique surimposée) n’ont, par ailleurs, pas encore été évalués chez les sujet âgés. Seul Hakkinen et al. [21] ont testé les effets aigus de la technique surimposée et ont conclu que celle-ci peut induire une augmentation de la force musculaire chez des sujets âgés. Chez les sujets adultes sains, un programme de renforcement musculaire basé sur la technique surimposée améliorerait certes, la force des quadriceps mais dans des proportions sensiblement identiques aux améliorations générées par la méthode traditionnelle de renforcement musculaire [3], [15], [16], [22], [34], [45], [49]. Seuls Valli et al. [44], et Willoughghby et Simpson [48] ont trouvé que la force augmentait davantage avec la technique surimposée qu’avec l’entraînement musculaire volontaire. Néanmoins, l’étude de Valli et al. a été effectuée avec une intensité submaximale (60 % force maximale) – contrairement aux autres études citées précédemment qui ont été effectuées à intensité maximale – et celle de Willoughghby et Simpson a été réalisée sur les biceps brachii – contrairement aux autres études qui ont été réalisées sur les quadriceps femoris.

Actuellement, nous ne maîtrisons pas les effets que peut générer l’électrostimulation surimposée par rapport à l’exercice musculaire volontaire et l’électrostimulation pratiqués isolément chez les sujets âgés sur les qualités neuromusculaires mais également sur la densité minérale osseuse, les capacités d’équilibration, les caractéristiques spatiotemporelles de la marche et les capacités fonctionnelles en condition dynamique extrême, tel qu’un saut vertical.

L’objectif de ce travail était donc d’analyser les effets de l’électrostimulation surimposée ou non à l’exercice musculaire volontaire sur la composition corporelle, la force musculaire des membres inférieurs, la détente verticale et les capacités posturocinétiques (équilibration et locomotion), et de les comparer avec une activité musculaire volontaire sollicitant la force musculaire. Pour cela, des femmes âgées ont été recrutées pour pratiquer différents programmes d’exercice musculaire : montée d’escalier (activité physique domestique), électrostimulation et électrostimulation surimposée simultanément à la montée d’escalier (activité surimposée).

Section snippets

Sujets

Trente deux femmes volontaires ayant donné leur consentement de participation à ce protocole, âgées de 62 à 75 ans ne présentant pas de contre-indications médicales (neurologiques, cardiovasculaires et ostéoarticulaires) ont été recrutées et randomisées en trois groupes : le groupe montée d’escalier (ME) (n = 11), le groupe électrostimulation (ES) (n = 11) et le groupe activité combinée (ME+ES) (n = 10). Ces sujets étaient ménopausés physiologiquement (naturellement) depuis plus de 15 ans pour

Résultats

Initialement, les groupes n’étaient pas significativement différents sur toutes les mesures réalisées.

L’intensité moyenne du courant administré était de 31 ± 5 mA pour le groupe ES et de 28 ± 3 mA pour le groupe ME+ES. La différence d’intensité entre les deux groupes n’était pas significative (facteur groupe).

Aucun des programmes n’a induit de modifications sur la composition corporelle – masses grasse et maigre et densité minérale osseuse ou DMO – (facteur entraînement). En revanche,

Discussion

L'objectif de ce travail était d'évaluer les effets de trois méthodes de renforcement musculaire différentes sur les principales composantes responsables de la chute chez le sujet âgé. En conséquence, la composition corporelle, la force musculaire et les capacités posturocinétiques ont été évaluées avant et après la réalisation de chacun des programmes de renforcement musculaire. La finalité de ce travail était d'une part, de déterminer l'efficacité de chacune des méthodes de renforcement

Conclusion

Après six semaines d’entraînement, la montée d’escalier, l’électrostimulation et la combinaison simultanée de ces deux activités amélioreraient la force maximale isométrique et la détente verticale. En revanche, ces activités ne modifieraient pas la composition corporelle et les capacités posturocinétiques. Par ailleurs, la technique surimposée permettrait peut-être d’augmenter davantage la DMO sur des sites corporels ayant subi de fortes pressions mécaniques que l’exercice musculaire

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