Mesure ambulatoire de la force maximale volontaire isométrique du quadriceps chez le patient BPCO

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isométrique du quadriceps chez le patient BPCO

D Bachasson, E Villiot-Danger, S. Verges, Maurice Hayot, T Perez, A.

Chambellan, B. Wuyam

To cite this version:

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ScienceDirect

www.sciencedirect.com

FICHE

TECHNIQUE

Mesure

ambulatoire

de

la

force

maximale

volontaire

isométrique

du

quadriceps

chez

le

patient

BPCO

Maximal

isometric

voluntary

quadriceps

strength

assessment

in

COPD

D.

Bachasson

_,

_E.

_{Villiot-Danger}

_,

_S.

_Verges

_,

M.

Hayot

_,

_T.

_Perez

_,

_A.

_Chambellan

_,

_B.

_Wuyam

a_{InsermU1042,laboratoireHP2,pôlelocomotion,rééducationetphysiologie,clinique}

physiologie,sommeiletexercice,CHUdeGrenoble,universitédeGrenoble,38000Grenoble, France

b_{Centredepneumo-allergologie,lesacacias,05107Brianc¸on,France}

c_{InsermU1046,départementdephysiologie,servicephysiologieclinique,hôpitalArnaudde}

Villeneuve,CHUdeMontpellier,34295Montpellier,France

d_{Serviced’explorationsfonctionnellesrespiratoiresetcliniquedesmaladiesrespiratoires,}

hôpitalCalmette,CHRUdeLille,59037Lille,France

e_{InsermU1087,institutduthorax,CHUdeNantes,44093Nantes,France}

Rec¸ule7mai2013;acceptéle13octobre2013

MOTSCLÉS BPCO; Musclequadriceps; Forcemusculaire; Diagnostic; Faiblessemusculaire KEYWORDS COPD; Quadricepsmuscle; Musclestrength; Diagnosis; Muscleweakness

Contexte

et

objectifs

Leretentissementextra-pulmonairedelaBPCOsurlafonctionneuromusculaire

périphé-riquerec¸oituneattentionparticulièredufaitdesoninfluencedirectesurlatoléranceà

l’exercice[1].Ainsi,ladiminutiondel’activitéphysiquespontanéemaiségalementdes

facteurs systémiques(stress oxydant, inflammation, hypoxie, diminutiondes hormones anaboliques)contribuent defac¸on majeureàladétériorationdelafonctionmusculaire périphériquedespatientsporteursd’uneBPCO[2].Cesaltérationssetraduisent principa-lementparuneamyotrophie(i.e.diminutiondunombreetdudiamètredesmyofibrilles) entraînantunefaiblessemusculaire[3—5]etparuneréductiondescapacitésoxydatives[6]

engendrantuneaugmentationdelafatigabilité(i.e.réductiondescapacitéscontractiles induitesparl’exercice)[7].Lafaiblessedesmusclesdesmembresinférieurs,et particu-lièrement duquadriceps apparaîtcommefortement liée à lamorbidité etlamortalité despatients[8].Ainsi,lasévéritédel’amyotrophieduquadricepsaétémontréecomme étant unmeilleur prédicteurdelamortalité quel’indicedemasse corporelle[9]etest associée à uneplus grande consommation desoins desanté[10]. Avecle même degré

∗_{Auteurcorrespondant.InsermU1042,laboratoireHP2,UFrecherchesurl’exercice,hôpitalSud,avenueKimberley,38434Échirolles,}

France.

Adressee-mail:bwuyam@chu-grenoble.fr(B.Wuyam).

0761-8425/$—seefrontmatter©2014Publi´eparElsevierMassonSASpourlaSPLF.

2 D.Bachassonetal.

d’obstruction bronchique, un patient présentant une

fai-blesseduquadricepsa13foisplusderisquededécéderdans

les5ansqu’unpatientavecuneforcemusculairepréservée

[9].Cettefaiblessepeutêtreprésenteàdesstadestrès pré-cocesdel’évolutiondelamaladie(∼30%despatientsGOLD I/II [11]) et chez des patients avec des indices de masse corporelnormaux[12].

La diffusion de l’évaluation de la force du quadriceps danslecadrecliniqueapparaîtdonccommeunenjeumajeur pour caractériser les patients, orienter les interventions thérapeutiques,évaluerleurefficacitéetmesurerle reten-tissementd’unépisodecliniquetellequ’uneexacerbation

[13,14].Lesprincipalesindicationsetcontre-indicationsde lamesuresontrésuméesdansleTableau1.Unetechnique idéaledevraitpouvoirêtreutiliséeaussibienchezlepatient ambulatoire(consultationdepneumologie/réentraînement àl’effort)ouhospitalisé[15].Danscecadre,l’évaluationde laforcemaximalevolontaire(FMV)isométriquepar dynamo-métriemanuelles’est révéléeêtreunmoyend’évaluation simple,comparableauxtechniquesderéférences[16,17]et reproductible[18].Cetteméthodeestfréquemmentdécrite dans la littératurecomme hand-helddynamometry (HHD)

[15,19]. Nous verrons que l’utilisation proposée par les groupesdetravail«GroupeFonction»et«GTK»delaSPLF n’estpashand-held(tenueàlamain)maisutiliseunesangle inextensibleafindelimiterlesbiaislorsdelamesure.Cette techniqueestlargementinspiréedestravauxdeBohannon etal.[20]quidécriventunetechnique pardynamométrie manuelle«stabilisée».Cependant,iln’existepasàcejour dedescriptiondétailléeetstandardiséedelaméthode ce quilimitesadiffusiondanslecadreclinique.Nousproposons donc, dans cette fiche technique à l’attention des pneu-mologues, des kinésithérapeutes et tout professionnel de santéimpliqué dans laprise en chargede patients BPCO, uneméthodestandardiséepourfaciliterlamiseenplacede cetteévaluation.

Dynamomètre

Plusieurs choix de dynamomètres peuvent être

envisa-gés. Les critères devant être pris en compte pour la

sélection d’un appareil sont: sa portabilité, sa gamme

de mesure (0—1000N), sa résolution (∼1N), mémoire de

mesuremaximale,lastabilitédesamesuredans letemps

(garantie par le constructeur (étalonnage périodique) ou

possibilités de calibration manuelle), son adaptabilité à

lachaînedemesureproposéedanscettefiche technique,

Tableau1 Indicationsetcontre-indicationsdelamesuredelaforcemaximaleisométriqueduquadricepschezleBPCO.

Indications Contre-indications

Diagnostic

Évaluationduretentissementd’uneexacerbation

Effetd’untraitementpharmacologiqueounon

pharmacologique

Bilanpré-réentrainementàl’effort

Aideàl’individualisationdelapriseenchargeen

cohérenceavecletableaucliniqueetlessymptômes

Absolues

Antécédentsinterdisantlaréalisationd’effortmaximauxà

glottefermée(ex.cardiomyopathienonstabilisée,hernie

abdominaleouinguinale,etc.)

Relatives

Antécédentslimitantlaréalisationd’uneextension

maximaledugenou(arthrose,arthrite,traumatismes...)

éventuellement un marquage CE médical (acquisition de

l’appareil par des structures de soins) et une interface

informatique(biofeedback et/ouacquisition dedonnées).

Danslecadredecettefichetechnique,nousavonschoisià

titred’exemplele MicroFet2TM _{(Hoggan HealthIndustries,}

États-Unis)quiréunittouslescritèresprécédemmentcités.

Cetyped’appareil afait sespreuvesdans denombreuses

études cliniques [21] comprenant notamment la mesure

dela force maximale isométrique du quadriceps [20]. En fait,tout autre appareil remplissantlescritères ci-dessus etpermettantde respecter lapositionde mesuredécrite ci-après est acceptable qu’il s’agisse de dynamomètres manuels (ex. MicroFet2TM_{; Lafayette Manual Muscle}

Tes-ting,LafayetteInstrument,États-Unis)ounonmanuels(ex. Dynamax,ElectronicConseil,France).

Matériel

complémentaire

Un plande travail suffisamment haut est nécessaire pour

permettre au patient de s’asseoir sans que ses pieds ne

touchentlesol(Fig.1).Ce plandoitêtrele plusdur

pos-sible,ilpeuts’agir d’unbureau oud’une table d’examen avecune mousse dense. Il faut cependant éviter les sur-faces trop lisses etglissantes. Ildoit idéalement disposer d’unpiedsolidelégèrementenretraitparrapportaubord duplan.Unlitn’estpasadéquat.Unstylodermographique etunmètrerubansontégalementnécessaires.Unesangle inextensibleréglabledumêmetypequecellesutiliséespour le chargement (ex. galerie automobile, largeur comprise entre2et6cm)est nécessairepour installerla chaînede mesuredécriteci-dessous.Uncoussinencoind’environ5cm dehauteuretd’unefortedensité(>140kg.m−3_)permettra

d’optimiser la position du patient. Des pièces de mousse densesontégalementnécessairespouroptimiserleconfort du patient et faciliter l’enveloppement du dynamomètre (voirci-dessous).Unmatérielsensiblementdifférentpourra êtrenécessaireenfonctiondutypededynamomètreutilisé etdumontagesouhaité.

Installation

de

la

chaîne

de

mesure

Plusieursmontagessontenvisageables,dépendant en

par-tie du type de dynamomètre utilisé (Fig. 2). Dans le cas

particulier du MicroFet2TM _{(et plus généralement celui}

Figure1. Vued’ensembledudispositifetd’unpatientréalisant unecontractionmaximalevolontaireduquadriceps.

permettantleréglagedelahauteurdelasangle.Le

dyna-momètreestensuiteinterposéentrelasangleetletibiadu

patient.Unepiècedemousseestintercalée entrele

cap-teuretletibiaetuneautrepiècedemousseestintercalée

entrelasangleetledynamomètre.Danscecas,l’opérateur

stabilisera le dispositif en veillant à ne pas appliquer de

forcesupplémentaire(Fig.2A).Unealternativeestdefixer

ledynamomètreàl’arrière(danslecasd’undynamomètre fonctionnant encompression commele MicroFet2TM_{) ouà}

l’avant(danslecasd’undynamomètrefonctionnanten trac-tion) du pied de la table d’examen/bureau. L’embout du capteur utilisé estcelui quis’adaptele mieux au piedde la table oubureau.Dans le cas duMicroFet2TM_{,la sangle}

réglable prend appui sur la face postérieure du capteur et contourne la face antérieure de la jambe du patient (Fig.2B).

Préparation

du

sujet

Lecentredupointd’appuidudynamomètreoudelasangle

estrepéréentrac¸antuntraithorizontalaustylo

dermogra-phique 5cm au-dessus de la malléole médiale du patient

(Fig. 3). Le centre articulaire du genou (i.e. assimilé à l’interligne fémoro-tibial)estrepéré paruntrait horizon-tal au niveau des plateaux tibiaux. L’opérateur mesure ensuite la distanceentreles deuxtraits qui permettrala

mesure du moment de la force produite par le patient (Fig.4).

Installation

du

sujet

Le patient ne dispose pas d’appui dorsal et une légère

cyphose est demandée afin de limiter la modification de

l’angle articulaire de la hanche (Fig. 1et 4). En effet,

toute modification de cet angle entraîne un allongement dudroitfémoralquipeutengendrerunemajoration dela force musculaire produite (relationtension-longueur). Les membres supérieurs sont croisés sur la poitrine pendant touteladuréedelamesure.Lamesuredoits’effectueravec legenouetlahanchefléchisà90◦_{.Afinquecesangulations}

soientmaintenuespendantlaréalisationd’unecontraction maximale volontaire (CMV), il est nécessaire d’utiliser le coussinencoinafindegarantirl’horizontalitédusegment fémoral etdefournir un contre-appui poplité.La densité importantedecedernierpermetdelimitersonécrasement pendantlaCMVquiengendreraitunepertedechargeetune modificationdel’angledeflexiongenou.Classiquement,les mesuressontréaliséesunilatéralementetparfois bilatéra-lement.Danslecasd’unegonalgie,lamesureestréalisée surlegenoulemoinsdouloureux.Ilestensuitenécessaire dedemander au sujetderéaliser uneextension degenou afind’ajusterlalongueurdelasanglejusqu’àd’obtenirune flexiondegenouà90◦ _{etdes’assurerdel’horizontalitéde}

lasangleenmodifiantsahauteur.Ilestégalement impor-tantdes’assurerquelajambedupatientestparfaitement alignéeaveclepieddelatabled’examen/bureau.

Réalisation

de

la

mesure

Lamiseenplacedelachaînedemesurepermetquelques

contractionsquiconstituentàellesseulesunléger

échauf-fement.Laconsignedonnéeausujetestlasuivante:

«Le but de ce test est de mesurer votre force

maxi-male. Le mouvement demandé est une extension de la

jambe parrapport à la cuisse. Vous devez fournir laplus

grandeforcepossible,c’esttrèsimportant.Jevous

indique-raiparundécomptelemomentouvousdevrezpousserpuis

je vous encouragerai pendant plusieurs secondes. Ensuite

seulementvouspourrezrelâcher. Pendantle test,je vous

demandedegarderlesbrascroiséssurlapoitrine,defaire

ledos rondsans vouspencherenavant etdenepasvous

redressez. Nous répèterons plusieurs fois cet exercice. Il

s’agitd’untestmaximal».Lesencouragementsdoiventêtre

formuléstrèsvigoureusementaveclamêmeintensité

pen-dant tous lesessais: «Allez,allez,allez,allez, etc.». Le

tempsdecontraction estde 4s minimumet6s maximum

avec un temps de récupération de 30—60s entrechaque

essai.Lesdeuxpremières mesuressontexclues(poursuite

del’échauffement,évaluation delastabilitédelachaîne

de mesure, familiarisation du patient) puis cinq mesures

sont la plupart du temps suffisantes pour obtenir trois

valeurs variant de moins de 5—10%. La valeur maximale

parmi les trois valeurs les plus reproductibles est

rete-nue. On calcule ensuite le moment de la force produite

4 D.Bachassonetal.

Figure2. Installationspossiblesdelachaînedemesuredanslecasd’uneutilisationduMicroFet2TM_{intercaléentrelasangleinextensible}

etlajambedupatientavecstabilisationpassiveparl’opérateur(A)oufixésurlepieddelatabled’examen(B).

Figure3. Préparationdupatient.Repéragedelahauteurd’appui delasangle,5cmau-dessusdelamalléolemédiale(A);repérage del’interlignearticulairedugenou(B);mesuredeladistanceentre lesdeuxtraitscorrespondantaubrasdelevier(C).

Figure4. Représentationschématiquedesconditionsde réalisa-tiondelamesuredelaforcemaximalevolontaireisométriquedu quadricepsetcalculdumomentdeforceproduit.Lorsdela réa-lisationcontractionmaximalevolontaireduquadriceps,lepatient génèreuneforceFappliquéesurlecontre-appuitibial(sangleou dynamomètre).Lemomentdeforce(Nm)produitparlepatientvaut

F(N)×d(m)×sin!soitF(N)×d(m)avecsin90◦_=1.!:anglede

flexiondugenou(90◦_{);d:distanceducentrearticulairedugenou}

aupointd’applicationdelaforce.

Valeurs

normales

Nous proposons d’utiliser les équations prédictives de

FMV du quadriceps en Nm conc¸ues par Hogrel et al.

[22] du fait de la forte similarité des conditions de réa-lisation. Pour la jambe droite, FMV(Nm)=66,37−(0,87 ×âge)+(46,09×Sexe [0si femme, 1si homme])+(1,21 ×poids [kg]). Pour la jambe gauche, FMV(Nm)=78,00 −(0,87×âge)+(49,70×sexe [0si femme, 1si homme]) +(0,96×poids [kg]). Il est également possible d’utiliser d’autresvaleursnormalestellesquecelledeSeymouretal.

Tableau2 Principauxélémentsàretenirpourla

mesu-redelaforcemaximaleisométriqueduquadricepschez

lepatientBPCO.

Àretenir:

Capteuradapté,chaînedemesurestable,confortdu

patient

Plandur,contre-appuipoplité,pasdedossier,patient

brascroisésetlégèrecyphose

Explicationclaireetrigoureusedel’objectifdela

mesureetdelaprocédureaupatient,

encouragementsvigoureuxetsystématiques

Observationdupatient,répétition-reformulationdes

consignes

Causes

d’erreurs

fréquentes

Outrelamotivationdessujets,certainesconditionsde

réa-lisation peuvent engendrer une grande variabilité de la

mesurevoirdesvaleursaberrantes.Lescausesd’erreursles

plusfréquentessontlessuivantes:

• s’assurer que la chaîne de mesure est bien stable,

que la sangle reste bien horizontale et que la jambe

du patient est bien alignée avec le pied de la table

d’examen/bureau;

• réexpliqueraupatientquec’estuneffortmaximalquilui

estdemandé;

• vérifieretcorrigerlescompensationslespluscourantes:

rotationdutronc,rotationlatérale delahanche

homo-latérale,extensiondugenouhétérolatéral,extensiondu

rachis,redressement,soulèvementdesfesses;

• il est demandé au patient de maintenir une légère

cyphose. Cependant, cette dernière ne doit pas être

accompagnée d’une flexion du tronc qui a pour

consé-quence déplacement en avant du centre de gravité

facilitant le redressement. Le patienta ainsitendance

àsereleverpensantlamesure.Expliqueraupatientqu’il

nedoitpassepencherenavant.

Lesprincipauxéléments àretenirpourlamesuredela

forcemaximaleisométriqueduquadricepschezleBPCOsont

présentésdansleTableau2.

Conclusion

La méthode proposée dans cette fiche technique devrait

permettre de favoriser la réalisation de l’évaluation du

retentissement de la BPCO sur la fonction musculaire

périphérique. La mise en pratique de cette évaluation

pourrait également favoriser l’élargissement des

indica-tionsversd’autrespathologieschroniquesàretentissement

musculaire périphérique àpoint de départ pulmonaireou

nonpulmonaire.

Déclaration

d’intérêts

Lesauteursdéclarentnepasavoirdeconflitsd’intérêtsen

relationaveccetarticle.

Remerciements

Leprésenttravailaétéélaboréàpartird’unworkshop

orga-niséparlesgroupesdetravail«GroupeFonction»et«GTK»

delaSPLF.Lesauteurssontreconnaissantsauxparticipants

de ce workshop: Philippe Joud, Marc Beaumont, Jacques

Saugier, Caroline Dubois, Laurence Pittet-Barbier, Pascale

Surpas, Jean-Marie Grosbois, Benoît Wallaert, Frédérique

Costes,VincentTiffreau.Nousremercionségalementtous

les volontaires et patients qui ont permis la réalisation

decettefichetechnique.Nousremercionsleslaboratoires

Boehringer-IngelheimetGenzymepourleursoutienpourla

tenuedu premier workshopdu «Groupe Fonction» surle

cettethématique.Cetteaidelogistiqueneconstituepasun

liend’intérêtdirectouindirectaveclecontenuduprésent

article.

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