Physiopathologie de la maladie de Parkinson. Conséquences en rééducation

 Schéma simplifié du système nerveux central.

La synthèse des centres neurologiques impliqués dans la réalisation de l’exécution motrice établie par Allen et Tsukahara (1974) et reprise par J. Paillard, fait l’objet d’un consensus en neurophysiologie depuis sa publication (figure 1A).

Ce schéma  résume le fonctionnement « classique » du système nerveux central.

 
Figure 1A : Schéma simplifié du système nerveux central.

1A Schéma d'Allen et Tsukahara.JPG

 

Deux compartiments sont nécessaires à l’apparition des mouvements :

1. le compartiment de préparation,
2. le compartiment d’exécution des mouvements.

 

Le compartiment de préparation des mouvements

 

Trois voies relient le cortex associatif au cortex moteur :

•        Une voie directe (la grande flèche du haut). Elle véhicule les influx volontaires. Les mouvements volontaires demandent de la concentration. Leur « demande attentionnelle » est très importante.

•        Une voie passant par les ganglions de la base (encore appelée « boucles striaires »).

Elle permet l’apprentissage des mouvements automatiques principalement à partir des afférences proprioceptives.

Ces mouvements automatiques une fois appris, sont exécutés en utilisant chaque fois que possible l’anticipation au cours de l’action (encore appelée : feed-forward, mouvement en boucle ouverte ou contrôle prédictif de la motricité).

Dans les mouvements rapides (encore appelés mouvements balistiques), par exemple : taper dans un ballon, on a pu démontrer qu’une régulation en feed-back est impossible. En effet, la vitesse de l’influx nerveux est trop lente pour qu’un mécanisme de régulation en feed-back puisse intervenir au cours de l’action.

•        Une voie passant par le cervelet latéral (encore appelé «  néo-cervelet  »). Elle permet l’apprentissage et l’exécution des mouvements réalisés sous le contrôle des afférences extéroceptives, en particulier sous contrôle visuel et auditif. Il s’agit de mouvements réalisés en boucle fermée (encore appelés mouvements en feed-back).

 

Le compartiment d’exécution des mouvements

 

Le cortex moteur joue un rôle capital dans la commande des mouvements.

Il est aidé par le paléo-cervelet et l’archéo-cervelet qui interviennent au cours de l’exécution des mouvements. Le paléo-cervelet et l’archéo-cervelet jouent un rôle dans la coordination automatique des mouvements.

Le cortex moteur est une véritable charnière entre la préparation et l’exécution des mouvements.

 

 Les voies sensorielles et sensitives

Elles renseignent le sujet sur le déroulement des mouvements et sur l’environnement dans lequel ils ont lieu.

Ces afférences se distribuent à tous les étages du système nerveux central (figure 1A).

 

 

Schéma simplifié du système nerveux central dans la maladie de Parkinson  

 

La pathologie parkinsonienne est représentée sur le schéma par une croix qui barre les ganglions de la base.

 
Figure 1B: Le schéma simplifié du système nerveux permet d’expliquer les capacités motrices des patients présentant une maladie de Parkinson.

 1B Modification du système nerveux dans la maladie de Parkinson.JPG

 

 Conséquences des lésions dans la maladie de Parkinson :

 

La pathologie des ganglions de la base entraîne une diminution (ou une abolition dans les formes graves) des mouvements automatiques. En particulier, des mouvements automatiques sous contrôle proprioceptif ou réalisés en feed-forward (figure 1B).

En conséquence, tous les gestes coordonnés que le patient va apprendre et exécuter doivent tenir compte de ce handicap.

 

 

 

Le patient va compenser son handicap de trois manières :

 

1.  Compensation en utilisant la voie volontaire encore appelée « la voie directe »

(symbolisée par la grande flèche du haut sur le schéma).

Grâce à l’intégrité de la voie directe, les mouvements volontaires sont possibles, mais ils nécessitent une « demande attentionnelle » importante. Le patient doit faire un effort de concentration. De plus, les gestes volontaires sont relativement maladroits.

 

2.  Compensation en utilisant la voie qui passe par le néo-cervelet

Il s'agit de mouvements réalisés à partir d'indices extéroceptifs (visuels, auditifs...) réels ou imaginaires.

Par exemple, il est plus facile de marcher à grands pas en enjambant des lignes tracées régulièrement sur le sol.

 

Grâce à cette voie, le patient pourra apprendre de nouvelles stratégies motrices adaptées au handicap.

 

 

3.  Compensation en utilisant le reliquat des ganglions de la base

Les mouvements automatiques, réalisés sous contrôle proprioceptif ou en feed-forward sont encore possibles, mais avec une difficulté d’autant plus grande que la pathologie des ganglions de la base est importante.

 

 

Résumé et conclusion :

 

Tous les gestes et toutes les situations d’équilibration doivent être modifiés (recalibrés) pour tenir compte de la symptomatologie parkinsonienne (rigidité, akinésie, etc..) et permettre une efficacité optimale en dépit de la pathologie. Ces nouveaux apprentissages devront prendre en considération les lésions plus ou moins complètes des ganglions de la base.

 

Ces nouvelles habiletés gestuelles qui vont être apprises grâce à :

1.  l’intégrité de la voie volontaire,

2.  de la voie passant par le néo-cervelet,

3.  et en utilisant ce qui est encore fonctionnel dans la voie passant par les ganglions de la base.

 

La compensation totale d’un système par les deux autres est impossible.

Seule une compensation partielle est possible (Massion).

Elle va permettre d’améliorer progressivement l’autonomie des patients.

 

 

 

Bibliographie

 

Massion J. : Cerveau et motricité, PUF, Paris 1997

 

 

Paillard, J. : L’intégration sensori-motrice et idéo-motrice. In M. Richelle, J. Requin, M. Robert (eds). Traité de Psychologie Expérimentale. PUF. Paris, Chap. III. 6, pp : 925-961

 

 RIDGEL, A.L., VITEK, J.L., ALBERTS, J.L. : Forced, Not Voluntary, Exercise Improves Motor Function in Parkinson's Disease Patients. Neurorehabilitation and Neural Repair 2009; 23(6): 600-608

Lien Internet (URL) vers le résumé de cet article

 http://nnr.sagepub.com/content/23/6/600.abstract 

 

Roland Sultana, Serge Mesure : Ataxies et syndromes cérébelleux. Rééducation fonctionnelle, ludique et sportive, Elsevier Masson, novembre 2008. Pages 58 à 62.

 

 

 

 

 

Explication des progrès du patient en rééducation

Comment le patient peut-il faire des progrès fonctionnels en rééducation (augmentation du périmètre de marche, du nombre d’étages d’escaliers qu’il peut monter sans se reposer, etc…) alors que la pathologie s’aggrave inexorablement de jour en jour ?

 

La figure 2 permet de comprendre que le patient peut progresser à l’intérieur de son handicap pour toutes les activités qui n’ont pas été optimisées par un entrainement sérieux.

La limite des progrès possibles est constituée par un plafond théorique qui s’abaisse progressivement en fonction de l’évolution de la pathologie

 

Figure 2 : explication des progrès d'un patient parkinsonien en rééducation

Figure 2 explication des progrès d'un patient parkinsonien en rééducation.jpg 

 

 

 

Explication des progrès du patient parkinsonien lors de la « tandem-therapy »

 « L’exercice forcé » qui pousse le système nerveux central d'un patient (présentant une atteinte fruste) au-delà de sa capacité normale pourrait diminuer (pendant plusieurs jours) les symptômes de sa maladie de Parkinson.

Il n’y a pas encore d’explications prouvées et reconnues.

Les hypothèses avancées pour justifier ces progrès inespérés sont d’ordre biochimique. L’exercice forcé pourrait stimuler la production naturelle de la dopamine, ce qui permettrait d’améliorer le fonctionnement du cerveau des patients présentant une maladie de Parkinson en début d’évolution

 

 

 

Phénomène « on-off » et rééducation

Pour comprendre le phénomène « on off », il est utile de consulter le site internet dont le lien est ci-dessous :

http://monparkinson.fr/votre-medecin-vous-parle/du-cas-particulier-des-fluctuations.html

 

Le rééducateur doit repérer les horaires où le patient est le plus en forme (qui correspond généralement aux périodes « on ») pour pouvoir effectuer une rééducation de qualité.

Le protocole de rééducation que nous avons mis en ligne et la « tandem therapy » seront plus bénéfiques lors de ces périodes.

 

Vous trouverez ci-dessous un lien Internet vers la « tendem – therapy »

http://reeducationreadaptation.hautetfort.com/archive/2011/09/01/videos-concernant-la-tandem-therapie-de-la-maladie-de-parkin.html

 

 

Vous trouverez ci-dessous un lien Internet vers le « Protocole de rééducation de l’équilibre fonctionnel quantifié, fiche pré-remplie pour patient présentant un syndrome parkinsonien »

protocole parkinson 191114.xls

 

Maladie de Parkinson : « Tandem- thérapie » et rééducation

« Tandem- thérapie » de la Maladie de Parkinson :

vidéos et documents 

 

 il suffit de cliquer sur le « lien Internet », encore appelé « lien URL » (en bleu) pour voir la vidéo correspondante.

Ces vidéos sont visibles gratuitement et ne nécessitent aucune inscription.

 

 

Can Exercise Treat Parkinson's?

http://www.youtube.com/watch?v=uYeuM7vhHkc&feature=related

 

Parkinson's Disease Treatment Thru Exercise and Bicycling at Cleveland Clinic

http://www.youtube.com/watch?v=dJoTYLrm1Ak

 

Maladie de Parkinson, une nouvelle possibilité de thérapie avec le mouvement MOTOmed®

http://www.mobilefrance.fr/pdf/doc_park.pdf

 

MOTOmed bei Parkinson

http://www.youtube.com/watch?v=BNomYFI1M98

 

 Forced Exercise Relieves Parkinson's Symptoms

Forced exercise that pushes a patient's central nervous system beyond its normal capacity could alleviate the symptoms of Parkinson's.

 

L’exercice forcé soulage les symptômes de la maladie de Parkinson

L’exercice forcé qui pousse système nerveux central d'un patient au-delà de sa capacité normale pourrait soulager les symptômes de la maladie de Parkinson

 

 

Bibliographie :

RIDGEL, A.L., VITEK, J.L., ALBERTS, J.L. : Forced, Not Voluntary, Exercise Improves Motor Function in Parkinson's Disease Patients. Neurorehabilitation and Neural Repair 2009; 23(6): 600-608

 

Lien vers le résumé 

(disponible gratuitement sur Internet)

et le texte intégral :

http://nnr.sagepub.com/content/23/6/600.abstract

 

 

 

En résumé :

 

Contexte :

Les études animales montrent que l'exercice forcé (FE) améliore la fonction motrice globale chez les rongeurs parkinsoniens.

 

Il n’y a aucune étude sur l’amélioration globale de la fonction motrice après un exercice volontaire (VE) dans la maladie de Parkinson (MP) humaine.

 

Objectif :

Le but de cette étude était de comparer les effets de l’exercice volontaire (VE) et de l’exercice forcé (FE) sur les symptômes des patients atteints de la maladie de Parkinson (fonction motrice et dextérité bimanuelle).

 

Méthodes :

Dix patients ayant une atteinte légère à modérée ont été répartis au hasard pour effectuer pendant 8 semaines :

- soit un exercice forcé (FE)

- soit un exercice volontaire (VE).

 

 Avec l'aide d'un formateur,

- les patients du groupe FE ont pédalé à une vitesse 30% supérieure à leur vitesse confortable,

- alors que les patients du groupe VE ont pédalé à leur vitesse confortable et préférée.

 

L’intensité du travail aérobie était identique pour les deux groupes : 60% à 80% de leur fréquence cardiaque maximale personnalisée.

 

 Résultats :

La capacité aérobie s’est améliorée pour les deux groupes.

 

Les patients du groupe « exercice forcé » (FE), ont amélioré leurs performances de 35% lors du test de motricité « Unified Parkinson's Disease Rating Scale (UPDRS) ».

 

Quant aux patients du groupe « exercice volontaire » (VE), ils ne présentaient aucune amélioration.

 

Le contrôle et la coordination des forces de préhension lors de l'exécution d'une tâche fonctionnelle de dextérité bimanuelle s’est améliorée de manière significative pour les patients dans le groupe FE, alors qu'aucun changement dans les performances motrices n’a été observé pour le groupe VE.

 

Quant au groupe FE, les améliorations dans les mesures cliniques de la rigidité et la bradykinésie et les mesures biomécaniques de dextérité bimanuelle ont été maintenues 4 semaines après l'arrêt de l’entrainement.

 

Conclusions :

La capacité aérobie peut être améliorée chez les patients parkinsoniens suivant les deux interventions VE et FE.

 

Toutefois, seuls les patients du groupe « entrainement forcé » (FE) ont obtenu des améliorations significatives de la fonction motrice et de la dextérité bi-manuelle.

 

Les données biomécaniques indiquent que seul l’entrainement forcé (FE) provoque un changement de stratégie de la commande motrice.

La commande motrice se faisait au départ en utilisant la rétroaction (feedback).

Après l’entrainement, on observe une plus grande utilisation des processus d’anticipation (feedforward).

On peut donc en conclure que « l’entrainement forcé » (FE) peut modifier le processus de contrôle de la commande motrice.

 

 

Utilisation d’un vélo motorisé à grande vitesse

 (avec des effets comparables à la « tandem-therapy)

 

Sur le MOTOmed viva2_Parkinson le malade ne doit pas chercher à pédaler plus vite que la machine, ni freiner le mouvement : il doit se laisser entrainer par le moteur et suivre le mouvement.

 

Le programme spécial PARKINSON dure 30 minutes au total et comprend 7 phases.

 

Phase 1 - Un premier « échauffement » à 30 tours / minute pendant 30 secondes.

Phase 2 - Un deuxième « échauffement » à 50 tours / minute pendant 1 minute.

Phase 3 - Un troisième « échauffement » à 70 tours / minute pendant 2 minutes.

A la fin de cet « échauffement » le patient a parcouru l’équivalent de 1 kilomètre.

 

Phase 4 - On arrive enfin à la phase la plus longue et la plus rapide :  à 90 tours / minutes pendant 23 minutes.

Le patient parcourt l’équivalent de 10 kilomètres à vitesse rapide.

 

Phase 5 - Une première phase de « retour au calme » à 70 tours / minute pendant 2 minutes.

Phase 6 - Une deuxième phase de « retour au calme » à 50 tours / minute pendant 1 minute.

Phase 7 - Une troisième et dernière phase de « retour au calme » à 30 tours / minute pendant 30 secondes.

Lors de la phase de « retour au calme » le patient a parcouru l’équivalent de 1 kilomètre.

 

Au total, le compteur affiche 12 kilomètres.

 

Chaque phase peut être raccourcie. On peut aussi diminuer la vitesse, voir interrompre l’exercice s’il devient trop pénible. Il est donc possible de personnaliser le protocole pour l’adapter aux réactions de chaque patient.

 

On peut également répéter la totalité du programme pour pouvoir réaliser une progression, chez les patients qui pratiquent régulièrement et ne présentent pas de fatigue anormale. 

Objectif de cette progression : se rapprocher de l’étude réalisée par l’équipe de rééducation de Cleveland Clinic dans laquelle le patient était placé sur un tandem et pédalait derrière son thérapeute pendant 90 minutes.

 

Pour en savoir plus :

Maladie de Parkinson : un témoignage sur les effets du pédalage à grande vitesse

http://youtu.be/c25s2MCcZJ0

 

 Maladie de Parkinson : rééducation et pédalage à 90 tours / minute

 http://www.youtube.com/watch?v=wRnKhe_zt5A

 

The benefits of tandem biking for Parkinson’s patients

http://cchealth.clevelandclinic.org/horizon/brain-booster-built-two

 

 

 

Commentaire 05/09/2011

 

A l'Institut de Rééducation Pomponiana nous avons continué à travailler sur les pédalages rapides pour les patients parkinsoniens.

 

J’ai également initié une amie atteinte d’une forme fruste de cette maladie.

 

Bien que le MOTOmed de POMPONIANA ne soit pas aussi rapide que les nouveaux appareils conçus spécialement pour les parkinsoniens (60 tours / minutes au lieu de 90 pour les nouveaux modèles) tous ces essais semblent satisfaisants.

 

Nous avons également un patient traité par dopamine et qui a eu un changement de prothèse de hanche.

Sa hanche est encore fragile et douloureuse, il ne peut donc pas pédaler à grande vitesse avec ses membres inférieurs.

J’ai émis l’hypothèse qu’en le faisant pédaler à grande vitesse avec les membres supérieurs, cela aurait un effet sur sa motricité générale et en particulier sur les membres inférieurs et la marche.

Cet essai à été très concluant (avec l’aimable participation du kiné Gérald ALVADO et de sa stagiaire kiné).
 Cependant, il est difficile de faire la part de ce qui revient à la récupération normale et habituelle après une intervention chirurgicale et ce qui est lié à la pratique du MOTOmed.

 

A l'Institut de Rééducation POMPONIANA, les séances de Motomed durent 20 minutes, sans pause, à vitesse maxi (60 tours minutes pour notre motomed).

Le patient est encouragé à participer et même si possible à dépasser cette vitesse.

 

Le protocole initial de RIDGEL et col. est beaucoup plus long (une heure) et plus complet :

 10 minutes d’échauffement, 40 minutes "d’exercice forcé" et 10 minutes de retour au calme.

Une pause (2 à 5 minutes) est effectuée toutes les 10 minutes en début de progression. En fin de progression on tente de supprimer progressivement les pauses.

 

 

Protocole de rééducation de  l’équilibre fonctionnel quantifié      

Fiche pré-remplie pour patient présentant un syndrome parkinsonien  (version 260911)

  

Pour télécharger le document, il faut cliquer sur le lien ci-dessous :

protocole parkinson 191114.xls

   

Pour télécharger la version papier de ce protocole au format PDF (sans le calcul automatique de la vitesse), il faut cliquer sur le lien ci-dessous : 

 PARKINSON version papier du protocole 071211n.pdf

 

Auteurs de cet article :

Roland SULTANA (Kinésithérapeute Cadre de Santé),

Gilbert HEURLEY (Médecin MPR),

et collaborateurs