Travailler le multifide en apesanteur


a contre jour aube avion ciel

Voila une étude qui ne s’est pas faite sur un coin de table de massage. Il faut juste quelques vols paraboliques d’Airbus pour arriver aux conclusions. Elle est en accès libre donc je la laisse à votre sagacité. 

Ce que je crois en comprendre c’est que lors de conditions surprenantes pour les centres supérieurs, les spinaux profonds se mettent au boulot, alors que les superficiels et les abdominaux déclarent forfait. 

Mais avant de pendre mes patients comme des jambons au plafond pour les faire bosser les pattes de derrière dans le vide, je vais attendre un peu vos avis.

Le problème des auteurs : la lombalgie des astronautes

Les astronautes exposés à la microgravité signalent souvent des lombalgies qui peuvent affecter considérablement leur capacité à travailler. La décharge totale de la colonne vertébrale, comme cela se produit en microgravité, entraîne un déconditionnement des muscles paravertébraux, une diminution de la lordose lombaire et un changement de la cinématique des mouvements. 

Il a été émis l’hypothèse que le gonflement des disques intervertébraux dû à la mise en décharge soit la cause sous-jacente de la lombalgie chez les astronautes. Cependant, des rapports récents jettent le doute sur ce point, en suggérant qu’au lieu du gonflement des disques, ce soient des modèles aberrants des mécanismes de stabilisation de la colonne vertébrale qui pourraient être la principale cause de la douleur. 

Classiquement, sur Terre

La stabilisation fonctionnelle du rachis est garantie par le contrôle moteur, système complexe qui combine différents sous-systèmes comme les sous-systèmes actifs, passifs et neuronaux. 

  • Le sous-système passif assure principalement la stabilité des mouvements de la colonne vertébrale en bout de course grâce à la biomécanique des vertèbres, des articulations à facettes et des disques intervertébraux. 
  • Le sous-système actif est basé sur le système musculaire. Lorsque la tension et l’activité musculaires sont modifiées, le système musculaire réagit en changeant le vecteur de force par rapport à la colonne vertébrale. 
  • Le sous-système neuronal combine les informations des sous-systèmes passif (fin du mouvement) et actif (position et mouvement) pour déterminer l’état de stabilité de la colonne vertébrale et réagit en conséquence pour stabiliser la colonne vertébrale. 

En position couchée, la contrainte rachidienne est liée à la raideur musculaire passive, aux ligaments et aux capsules articulaires. 

En position érigée (marche, station debout, station assise sans dossier), un contrôle actif est nécessaire pour maintenir la cohésion rachidienne.

Lors d’un vol parabolique en micro-gravité 

La décharge totale de la colonne vertébrale, telle qu’elle est vécue lors d’un vol spatial, représente un défi unique pour le système de contrôle moteur rachidien. 

Dans une étude pilote précédente, lors d’un vol parabolique & chez un seul sujet, les auteurs ont observé une augmentation de la rigidité vertébrale pendant l’exposition en microgravité et une diminution de celle-ci pendant l’exposition à l’hypergravité. 

Ce résultat était surprenant et contre-intuitif, les auteurs s’attendant à un résultat inverse. Du coup, ils ont essayé de reproduire l’expérience sur trois femmes et cinq hommes lors de vols paraboliques, pour voir s’il y avait un bug.

Indicateurs utilisés

Prenez connaissance du bricolage inventé pour mesurer la raideur de la colonne vertébrale en L3, la lordose lombaire et l’activité musculaire, ça vaut le détour. Perso, je suis un peu dubitatif sur les capacités d’évaluer sérieusement la raideur du rachis lombaire avec ce dispositif auto-portable. 

Ils font comment ?

animal animal de compagnie canin chien

Lors d’un vol parabolique, le sujet debout passe par une situation de gravité normale (1 g) lors du vol en palier, 20 secondes d’hypergravité (1,8 g) lors de la montée rapide, 22 secondes d’hypo-gravité au sommet de la parabole.

Ce qu’ils ont trouvé

Les observations en hyper-gravité (HG)

Il y a :

  • Une diminution de la rigidité lombaire de la colonne vertébrale (NDR : pas compris pourquoi ?), 
  • Une augmentation de l’activité des muscles lombaires
  • Une diminution de la lordose lombaire. 

Ce schéma de réaction à l’hyper-gravité a été confirmé dans une étude plus vaste menée auprès de 100 jeunes volontaires en bonne santé, en étudiant les changements de la rigidité de la colonne vertébrale lors de la mise en charge axiale de la colonne lombaire et thoracique (la relative délordose lombaire pendant l’HG correspond à ce qui a été observé lorsque des sujets portaient des sacs à dos pouvant atteindre 60 % de leur poids corporel). 

Cette délordose augmenterait à elle seule la raideur lombaire, car celle-ci augmente lorsque la colonne lombaire s’éloigne de sa position neutre. 

En micro-gravité ?

La micro-gravité (MG) a entraîné une augmentation de la raideur de la colonne lombaire, une augmentation de l’activité des multifides, une diminution de l’activité du transverse de l’abdomen et un aplatissement de la courbure lombaire. 

Contrairement à l’état de HG, aucun changement de l’activité musculaire n’a été détecté pour les spinaux superficiels et le psoas.

Par conséquent, la réaction des muscles mesurés au cours de la présente étude ne correspond que partiellement au modèle mécanique (local et global) du système vertébral. 

Pendant une longue exposition à la MG, par exemple lors de missions spatiales, les muscles érecteurs montrent une réduction d’activité et une dégénérescence de la masse musculaire similaires à celles des autres muscles de la colonne vertébrale (NDR : par sous-utilisation, je pense).

Dans le cadre d’une exposition de 22 secondes à la MG, l’adaptation aux nouvelles conditions serait impossible.

Et pour le psoas ?

Il est intéressant de noter que l’activité du psoas ne change pas et ne dégénère pas lors d’une exposition prolongée à un environnement MG, contrairement à tous les autres muscles de la colonne lombaire qui ont été étudiés, ce qui fait que le muscle psoas peut agir comme un stabilisateur local pendant de courtes comme de longues durées de MG. La MG elle-même réduit la courbure lombaire, comme cela a également été observé ici, et le muscle psoas pourrait stabiliser la colonne lombaire en adaptant son activité au degré instantané de courbure lombaire, ce qui signifie que le muscle psoas pourrait être constamment activé, ce qui conduirait plausiblement à une fatigue musculaire et à des douleurs. Les auteurs en veulent pour preuve que le psoas peut être associé à des lombalgies, souvent soulagées en position assise, en position de moindre contrainte ou par l’adoption de la position foetale. 

astronaute astronomie cosmonaute espaceComme c’est aussi (surtout ?) un fléchisseur de hanche, il fonctionne peut être autant en apesanteur que sur Terre ?

Comme pour l’HG, une petit aplatissement de la courbure lombaire s’est produit pendant la MG, ce qui pourrait avoir contribué à l’augmentation observée de la raideur de la colonne vertébrale. 

Ce que rappellent les auteurs, l’influence des structures passives, telles que les vertèbres ou les articulations facettaires, sur la raideur de la colonne vertébrale dans les conditions de HG et MG est supposée être très faible, car elles contribuent très peu à la stabilité dans la zone neutre (voir les références bibliographiques dans l’article). 

Or, comme le changement observé dans la courbure de la colonne lombaire était faible, les structures passives de la colonne sont restées dans la zone neutre pendant toute la durée des mesures. Par conséquent, tant pour la MG que pour la HG, l’influence des structures passives sur la rigidité de la colonne vertébrale est considérée comme négligeable. 

Conclusion 

Les auteurs soulignent le rôle des adaptations du contrôle de la motricité de la colonne vertébrale dans des conditions de gravité changeantes. HG et MG conduisent toutes deux à des changements dans le contrôle de la motricité rachidienne. Cela suggère que les exercices de motricité vertébrale devraient également être effectués dans des situations de charge axiale différentes, comme c’est le cas dans la vie quotidienne.

Cette étude souligne le rôle des adaptations du contrôle moteur de la colonne vertébrale dans les conditions de gravité changeantes. L’hypergravité et la microgravité entraînent toutes deux des changements dans le contrôle de la motricité de la colonne vertébrale. La diminution de la raideur de la colonne vertébrale en hypergravité est interprétée comme un déplacement de la charge axiale de la colonne vertébrale vers le bassin et la cage thoracique. En microgravité, l’activité des muscles multifides et du psoas semble assurer l’intégrité de la colonne vertébrale. 


Références bibliographiques

suisseallemagneJaap Swanenburg, Anke Langenfeld, Christopher A Easthope, Michael L Meier, Oliver Ullrich, Petra Schweinhardt. Microgravity and Hypergravity Induced by Parabolic Flight Differently Affect Lumbar Spinal Stiffness. Front Physiol. 2020 Sep 2;11:562557. doi: 10.3389/fphys.2020.562557. 

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