Proprioception. Physiologie
ASPECTS SOMATO SENSORIELS DU MOUVEMENT. CONSIDERATIONS POUR LA PREVENTION ET REEDUCATION DES LESIONS
PARTIE 1. FONDEMENTS PHYSIOLOGIQUES
Owen Anderson, dans une récente révision publiée dans Sports Injury Bulletin (2002), analyse l'incidence de l'entraînement proprioceptif sur la diminution du nombre de lésions. Il rassemble les aspects somato-sensoriels décrits par Lephart et Col. (1998), où, à partir des terminaisons nerveuses cutanées, osseuses, musculo tendineuses et articulaires, on peut détecter le contact, la pression, la douleur, tels que le mouvement et la position d'une articulation.
Avant de nous plonger dans les mécanismes qui permettent de prévenir ou de récupérer une lésion sportive, nous réaliserons une introduction sur les mécanismes physiologiques responsables de nos habilités motrices.
Le système nerveux central (SNC), en plus des recours offerts par le système visuel et vestibulaire, reçoit à tout moment de l'information sur les changements qui se produisent dans l'organisme et dans son entourage grâce à des récepteurs situés dans tout le corps qui configurent le système somato-sensoriel (Lephart et col., 1198). Ces changements perçus par les récepteurs sont registrés par des fibres nerveuses sensorielles (neurones sensoriels) qui se chargent de les transmettre au système nerveux central. Le SNC, constitué par le cerveau, la moelle épinière, répond de 2 façons face à ces deux stimulations :
1) en produisant un mouvement généré par des fibres nerveuses motrices (moto neurones) ou,
2) en libérant quelques hormones du système endocrine. Le corps humain a certaines glandes endocrines chargées de produire et sécréter, au sang et aux liquides intersticiaux, des substances chimiques dénommées hormones qui, transportées par l'organisme, aident à la régulation de fonctions cardio circulatoires et métaboliques.
De toute cette information, nous nous centrerons sur la plus proportionnée pour ces récepteurs responsables de l'information liée aux changements de position et avec des altérations biochimiques musculaires. Cela suppose qu'il faut développer les caractéristiques les plus relevantes des propriocepteurs, des récepteurs biochimiques musculaires et des réflexes neurologiques.
PROPRIOCEPTEURS
Les propriocepteurs sont responsables de la compilation d'information au sujet des changements de position et de la vitesse angulaire d'une articulation. Pendant la pratique sportive, des changements de direction et de position se produisent et vont solliciter les mécanismes proprioceptifs du sportif. Ces propriocepteurs se trouveront dans les articulations et autour de celles-ci.
Il existe 3 types principaux : les terminaisons nerveuses libres, les récepteurs de Golgi et les corpuscules de Pacino (Powers et Howley, 2001).
- Terminaisons nerveuses libres, ce sont les plus abondantes et sensibles à la pression et au tact. Elles sont fortement stimulées au début du mouvement pour s'adapter postérieurement et transmettre un signal homogène jusqu'à ce que celui-ci se termine.
- Les récepteurs type Golgi, qui ne doivent pas être confondus avec les récepteurs organes tendineux de Golgi, se trouvent dans les ligaments qui entourent les articulations. Ils ne sont pas aussi abondants que les antérieurs mais fonctionnent de façon similaire.
- Les corpuscules de Pacini, se trouvent dans les tissus qui entourent l'articulation et s'adaptent rapidement avec le début du mouvement, étant d'une grande aide à l'heure d'établir le degré de rotation articulaire.
Tous travaillent en collaboration avec l'objectif d'aider le corps à reconnaître l'orientation et le mouvement de ses différents segments. Il est suffisamment reconnu que les habilités s'acquièrent en fonction de la maturité du système nerveux central. Le schéma du corps inclut la perception des propres mouvements, la perception du propre entourage, la connaissance de la propre capacité de mouvement, telles que des expériences sensorielles qui soient en relation. Les propriocepteurs offrent une reconnaissance kinesthésique (perception du mouvement à partir de la position et amplitude du mouvement d'une articulation) qui résultera clef pour le développement des habilités motrices (Ahonen et col.2001).
D'autres auteurs (revus par Lephart et col.1998) dénomment ces propriocepteurs et les divisent en deux classes : d'adaptation rapide (AR) et d'adaptation lente (AL). Quand une articulation se stimule de façon continue à travers la pression ou le mouvement, les mécanorécepteurs rapides (AR) diminuent leur signal au système nerveux central alors que les AL maintiennent le SNC « allumé ». Il paraîtrait que le mouvement articulaire se trouverait aidé initialement par les AR alors que les AL seraient responsables d'informer le système nerveux central sur la position de l'articulation et les sensations de celle-ci.
CHIMIORECEPTEURS MUSCULAIRES
Ces récepteurs sont sensibles aux changements biochimiques musculaires. Des altérations dans l'acidité musculaire (modifications dans la concentration de H+), dans la quantité de dioxyde de carbone (concentrations de CO2) et dans la concentration de potassium (K+), supposent une puissante stimulation de ces récepteurs. Ils se caractérisent du fait de transmettre au SNC de l'information au sujet de l'intensité métabolique de l'activité musculaire. Ils résulteront d'une spéciale importance pour provoquer un « feed-back » périphérique pour la régulation de la réponse cardiorespiratoire pendant l'exercice.
REFLEX NEURAUX
Les contractions réflexes du muscle squelettique se produisent en réponse à une stimulation sensorielle, de façon inconsciente et manquent de régulation cérébrale. L'acte réflexe qui se produit quand nous retirons la main en touchant une planche chaude suit les étapes suivantes:
1/ un nerf sensitif commande une impulsion nerveuse vers la moelle épinière
2/ dans la moelle épinière se produit l'excitation d'inter neurones qui stimuleront à la fois des moto neurones
3/ les moto neurones, responsables de l'innervation des muscles qui retirent la main, s'activent.
En même temps, les muscles antagonistes de ce geste s'inhibent en générant une activité dénommée inhibition réciproque. Ce phénomène est souvent en concomitance avec la situation dans laquelle les fléchisseurs et les extenseurs d'un côté du corps se contractent ou relâchent de façon antagonique. C'est à dire que la contraction d'un fléchisseur du bras droit provoquera l'extension du fléchisseur du côté gauche, le phénomène inverse se produisant dans ses opposants.
Compte tenu de l'intérêt sur les facteurs responsables de la kinésithérapie articulaire, l'étude d'autres récepteurs a été laissée de côté, comme les fuseaux musculaires et les organes tendineux de Golgi, qui agissent comme mécanismes de sécurité face à l'étirement musculaire.
BIBLIOGRAPHIE
- Ahonen, J., Lahtinen, T., Sandstrom, M.,Pogliani, G., Wirhed, R. (2001) Kynésiologie et anatomie appliquée à l'activité physique 2° édition. Paidotribo, Barcelona.
- Anderson, O.(2002) Can proprioceptive training reduce your risk of injury ? Sports Injury Bulletin, n°17, pag 1-8.
- Lephart, S.M., Pinciviero, D.M., Rozzi, S.L. (1198) Proprioception of the ankle and knee. Sports Medicine, 25, 149-155.
- Powers, S.K., Howley, E.T. (2201) Exercise physiology : theory and application to fitness and performance.4° édition. McGraw Hill, New York.
