Quantification des contributions des bras et des jambes lors d’exercices répétitifs assis-debout assistés électriquement chez les paraplégiques : une étude pilote

Ce protocole démontre des directives appropriées en expliquant les parties essentielles et comment elles sont réalisées dans la conduite d’une expérience assis-debout à l’aide d’un soutien de bras et d’une stimulation électrique fonctionnelle. Cette technique permet de gérer la complexité de quelques configurations, y compris l’instrumentation d’un cadre debout, la stimulation électrique fonctionnelle et la mécanonyographie. Cette méthode peut être applicable à d’autres populations qui nécessitent la configuration assis-debout avec l’aide des bras.

Khairul, un assistant dans la gestion de la configuration MMG et FES, fera la démonstration de la procédure. Adhli, assistant à l’installation de Vicon, et Musfirah, doctorant sous la supervision du Dr Nur Azah Hamzaid. Commencez l’expérience assis-debout en disposant une chaise et un cadre debout.

Pour ce faire, concevez une chaise sans accoudoirs d’une hauteur de 45 centimètres sans dossier en fonction de la dimension d’une plaque de force 1 encastrée dans le sol du laboratoire d’analyse du mouvement. Ensuite, instrumentez chaque jambe SF en bas avec un capteur de force indépendant avec une plage de sensibilité de 0 à 12 kilogrammes. Placez un SF portable et pliable devant la chaise à portée de main, et positionnez quatre pieds du SF à l’extérieur de la plaque de force 2 pour éviter les doubles mesures.

Pour configurer l’analyse des mouvements, entrez les détails du participant tels que la longueur des jambes, la largeur des chevilles et les largeurs des genoux dans le système. Ensuite, placez 16 marqueurs réfléchissants sur les membres inférieurs du participant avec du ruban adhésif double face directement sur la colonne iliaque bilatérale, antérieure et postérieure de la colonne iliaque supérieure. Fixez le marqueur sur la surface latérale de la cuisse et de la tige bilatérales, et sur les malléoles latérales gauche et droite.

Ensuite, placez des marqueurs à gauche et à droite de la deuxième tête métatarsienne et sur le calcanéum à la même hauteur que la deuxième tête métatarsienne. Une fois terminé, demandez au participant d’être assis pieds nus, les genoux fléchis à 90 degrés et les deux pieds positionnés sur la plaque de force 2. Assurez-vous que la tête et le tronc du participant sont tournés vers l’avant tout en étant assis droit.

Après avoir placé les mains du participant sur la poignée du SF, identifiez le muscle droit fémoral en palpant la zone médiane et volumineuse de la cuisse, puis placez une mécanomyographie ou un capteur MMG par jambe dans la région de la cuisse du muscle droit fémoral de manière bilatérale pour mesurer les efforts des muscles des jambes assis-debout et debout-assis. Fixez les capteurs avec un ruban adhésif double face et attachez les capteurs autour de la cuisse pour réduire les artefacts de mouvement avant de les connecter à l’appareil MMG et à l’ordinateur. Le premier jour, effectuez un exercice volontaire assis-debout en activant toutes les configurations pour enregistrer les paramètres sélectionnés.

À la fin du compte à rebours de cinq secondes chronométré par un chronomètre électronique, demandez au participant de se lever de la position assise stationnaire pendant trois secondes avant de s’asseoir sur la chaise. Après un repos de cinq secondes, continuez à faire des essais assis-debout jusqu’à ce que le participant ne puisse plus effectuer la même routine. Lorsque vous avez terminé, désactivez toutes les données enregistrées.

Faites une pause de cinq minutes avant de continuer la prochaine série de la routine assis-debout pour assurer la récupération musculaire entre les séries. Une fois l’essai terminé, laissez le participant se reposer pendant au moins 48 heures. Le deuxième jour, placez des électrodes de stimulation électrique fonctionnelle sur les muscles quadriceps et fessiers pour effectuer l’exercice assis-debout assisté par SEF.

Pour le muscle quadriceps, placez la première électrode horizontalement à environ deux doigts au-dessus du genou et la deuxième électrode horizontalement à environ une largeur de paume sous l’articulation de la hanche. Pour le muscle grand fessier, demandez au participant de se pencher en avant pour placer la première électrode verticalement, le plus près de l’os de la hanche, et de fixer la deuxième électrode verticalement, le plus près du coccyx, côte à côte de la première électrode. Lorsque les électrodes sont en place, fixez toutes les électrodes FES à l’appareil FES et connectez-les au logiciel FES de l’ordinateur.

Configurez le logiciel FES en sélectionnant la largeur d’impulsion de 300 et la fréquence de 35 hertz. Pour définir l’intensité du courant de la SEF, demandez si le participant peut tolérer le courant pour obtenir une extension du genou et de la hanche. Déterminez l’amplitude du courant de la SEF en plusieurs pratiques avant de commencer l’essai proprement dit.

Ensuite, commencez l’expérience comme décrit précédemment en allumant la SEF lorsque le participant se lève et en éteignant la SEF pour permettre au participant de s’asseoir sur la chaise. Répétez l’essai par séries et collectez les données. Tout au long de l’action assis-debout dans les deux séances, le pourcentage de bras du participant 1 a montré une contribution plus élevée au pourcentage de poids corporel total par rapport au pourcentage de ses jambes.

Chez le participant 1, la stimulation électrique n’a pas pu fournir une extension complète du genou droit pendant la phase finale de la routine assis-debout. L’angle droit du genou n’atteignait pas l’amplitude normale de mouvement de l’extension du genou. En revanche, la participante 2 a exercé plus de force sur ses jambes pour supporter tout le poids du corps, avec une contribution plus élevée du pourcentage de jambes pendant la phase finale de la routine volontaire assis-debout.

De plus, au cours de la dernière série de routine volontaire assis-debout, le participant 2 a montré un angle de genou plus petit au début du mouvement. Lors de l’épreuve B, lorsque le soulèvement des fesses a été amorcé, on a observé que le participant 1 augmentait la force de ses bras pour soulever le haut de son corps de la chaise. Pendant ce temps, pour le participant 2, la contribution maximale des bras a été détectée lors de l’événement B, pour la routine assis-debout assistée par SEF.

Chaque étape de cette procédure est importante et doit être suivie comme indiqué. Cependant, il est nécessaire de noter qu’il peut y avoir de la flexibilité, en particulier dans la posture initiale du participant. Des commentaires qualitatifs peuvent être ajoutés afin de mesurer les opinions et les points de vue concernant les routines assis-debout, la stabilité et la fatigue du point de vue du participant.

En ajoutant cette méthode, les chercheurs comprendront mieux le comportement de la technique assis-debout avec les résultats quantitatifs obtenus.