Les effets immédiats et aigus de la stimulation électrique neuromusculaire et somatosensorielle sur le contrôle postural

Immediate and acute effects of neuromuscular and somatosensory electrical stimulation on postural control

• Auteur / Autrice : Sacha Zéronian
• Direction : Thierry Paillard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Staps
• Date : Soutenance le 10/12/2021
• Etablissement(s) : Pau
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences sociales et humanités (Pau, Pyrénées Atlantiques)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de documentation et de recherches européennes
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Noé

Mots clés

Mots clés contrôlés

Muscles -- Contraction

Stimulation électrique

Exercices physiques

Mots clés libres

Stimulation électrique excito-Motrice

Stimulation électrique somatosensorielle

Variabilité interindividuelle

Echauffement local

Exercice volontaire

Exercice électro-Induit

Contrôle postural

Excito-Motor electrical stimulation

Somatosensory electrical stimulation

Inter-Individual variability

Local warm-Up

Voluntary exercise

Electro-Induced exercise

Balance control

Résumé

L’objectif général de ce travail était d’étudier et d’approfondir les effets de la stimulation électrique périphérique transcutanée sur le contrôle postural. Dans un premier temps, deux modalités de stimulation électrique, i.e., excito-motrice et somatosensorielle, ont été appliquées lors de la réalisation d’un test postural afin de comparer leurs effets sur le contrôle postural. Les résultats n’ont montré aucun effet significatif lors de l’application de la stimulation excito-motrice ou somatosensorielle sur le contrôle postural. Dans un second temps, les effets de la stimulation somatosensorielle sur le contrôle postural ont été analysés en fonction des performances posturales initiales (basales) des sujets. Les résultats ont montré que les sujets présentant un contrôle postural initial (sans stimulation) moins efficient ont tiré parti des informations induites pas la stimulation somatosensorielle et ont amélioré leur contrôle postural. A l’inverse, les sujets présentant un contrôle postural initial plus efficient n’ont pas tiré parti des informations induites par la stimulation somatosensorielle et n’ont pas amélioré leur contrôle postural. Ces résultats seraient dus à une variabilité interindividuelle dans la capacité à exploiter les informations sensorielles émanant d’une part de la régulation posturale, et d’autre part de la stimulation somatosensorielle. Enfin, les effets d’un protocole non-fatigant composé de contractions induites volontairement ou électriquement sur le contrôle postural ont été étudiés. Les résultats ont montré que l’exercice volontaire améliore immédiatement et durablement le contrôle postural alors que l’exercice électro-induit produit une légère amélioration du contrôle postural seulement après plusieurs minutes de récupération. Par ailleurs, les effets sont significativement plus marqués après l’exercice volontaire qu’après l’exercice électro-induit. Cela peut s’expliquer par l’engagement cognitif impliqué durant l’exercice volontaire. Celui-ci aurait alors pour conséquence d’optimiser les processus attentionnels, ce qui facilite le contrôle postural. Par ailleurs, la modalité d’action des contractions volontaires (i.e., isométrique) a probablement permis d’augmenter la sensibilité des récepteurs proprioceptifs musculaires, facilitant ainsi l’activation des neurones fusimoteurs γ et la coactivation α-γ.

The main objective of this work was to study and investigate the effects of transcutaneous peripheral electrical stimulation on balance control. In a first step, two modalities of electrical stimulation, i.e., excito-motor and somatosensory, were applied during a postural test in order to compare their effects on postural control. The results showed no significant effect of either excito-motor or somatosensory stimulation on balance control. In a second step, the effects of somatosensory stimulation on balance control were analyzed according to the initial (basal) postural performance of the subjects. The results showed that subjects with poor initial balance control (without stimulation) benefited from the information induced by somatosensory stimulation and improved their balance control. Conversely, subjects with greater initial balance control did not benefit from the information induced by somatosensory stimulation and did not improve their balance control. These results would be due to an inter-individual variability in the capacity to exploit the sensory information emanating on the one hand from the postural regulation, and on the other hand from the somatosensory stimulation. Finally, the effects of a non-fatiguing protocol composed of voluntary or electrically induced contractions on balance control were studied. The results showed that voluntary exercise immediately and durably improved balance control, whereas electro-induced exercise produced a slight improvement in balance control only after several minutes of recovery. Furthermore, the effects are significantly stronger after voluntary exercise than after electro-induced exercise. This can be explained by the cognitive engagement involved during voluntary exercise. The latter would lead to optimizing attentional processes, which facilitates balance control. Furthermore, the modality of action of the voluntary contractions (i.e., isometric) probably increased the sensitivity of the muscle proprioceptive receptors, thus facilitating the activation of γ-fusimotor neurons and α-γ coactivation.