Surcharge et pathologie - enveloppe de fonction

Cette vidéo vous présente le concept de l’enveloppe de fonction et vous aidera à bien faire comprendre à votre patient le rôle de la charge et de la surcharge sur ses douleurs. Le concept de l’enveloppe de fonction a été développé spécifiquement pour les douleurs fémoro-patellaires mais il répond assez bien à de nombreuses pathologies musculo-squelettiques d’apparition progressive voire même dans certains cas où la pathologie apparaît soudainement.

C’est un chirurgien américain Scott Dye qui a conceptualisé en 2005 le développement de ce concept d’un point de vue exclusivement tissulaire. Globalement, ce modèle explique que si un sujet a développé une pathologie musculo-squelettique, c’est parce qu’il est allé au-delà des capacités d’homéostasie de ses tissus, en d’autres termes, les zones d’homéostasie n’ont pas été respectées. Dans une situation normale, si les contraintes sont adéquates, il y aura une homéostasie tissulaire qui sera présente, c’est à dire qu’il y aura un équilibre entre les échanges gazeux, un équilibre entre l’anabolisme et le catabolisme. Il n’y aura pas d’hypoxie tissulaire. Dans le cas contraire, si le sujet a fait trop et trop vite, il va dépasser sa zone d’homéostasie, sortir de son enveloppe de fonction et entrer dans une zone supra-physiologique de surcharge. Il y aura alors une hypoxie tissulaire. En effet, le stress mécanique engendre des surcharges au niveau de certaines zones, ce qui va entre-autres limiter les échanges gazeux et donc limiter l’apport en oxygène. Le tissu ne parvient pas à faire face, il y a alors une hypoxie tissulaire ; certaines substances qui vont être source de douleur vont être libérées et provoquer les premiers symptômes. Il est toutefois important d’expliquer au patient que cette zone de charge accrue est insuffisante pour causer des dommages structurels immédiats. En revanche, si une énergie encore plus grande en charge ou en fréquence est appliquée sur un genou , des dommages structurels, tels qu'une fracture aiguë ou une rupture d'un ligament, peuvent survenir : c’est la zone de défaillance structurelle.

Le lien entre la charge et la fréquence est bien évidemment importante. Même si vous avez une charge très grande mais qu’elle est exercée à une faible fréquence, elle peut encore ne pas dépasser la limite d’homéostasie. Si maintenant une charge donnée est plus fréquemment appliquée, dans ce cas-là on va plus facilement dépasser la zone d’homéostasie des tissus. Donc le lien entre la fréquence et la charge c’est aussi se dire qu’au plus une charge est appliquée fréquemment au plus on risque de perdre cette zone d’homéostasie. Toutefois, une des limites de cette théorie est que parfois certains tissus s’adaptent mieux à une charge appliquée plus régulièrement qu’une grande charge appliquée une seule fois par semaine par exemple. Quoiqu’il en soit, ça reste quand même une théorie assez intuitive : si vous sautez une fois du 1e étage ou si vous sautez 1000 fois d’une marche, vous risquez de dépasser cette zone d’homéostasie dans les 2 cas.

On peut donc partir du principe que toute personne qui vient nous voir au cabinet pour une pathologie musculo-squelettique aura dépassé sa zone d’homéostasie. Pourquoi le patient a soudain développé sa tendinopathie par exemple ? Parce que la zone d’homéostasie a été dépassée. Sur ce schéma, la limite en noir vient délimiter l’enveloppe de fonction qui est propre à chaque individu. Dans cette enveloppe de fonction, l’homéostasie tissulaire est respectée et dominante.

Dans le cas d’un patient qui souffre de douleurs au genou, cette enveloppe de fonction peut par exemple comprendre le fait de marcher 10 km, se réceptionner après un saut en contre-bas de 2m de hauteur ou encore être en position assise sur une chaise.

Et puis au-delà de cette zone de fonction, dans la zone supra-physiologique, on va retrouver des activités comme par exemple le fait de monter et descendre une colline en courant pendant 1h ou encore de faire de la randonnées en montée et descente sur 2000 mètres de dénivelés. Ces zones seront variables d’un patient à l’autre, d’un genou gauche à un genou droit dans le cas des douleurs de genoux, en fonction de leur entraînement respectif et en fonction de tout un ensemble d’autres paramètres.

Lorsque la douleur est présente, l’enveloppe de fonction diminue. Si votre patient dépasse pendant un certain temps cette zone supra-physiologique, cette zone devient plus grande et il se peut que marcher 10 km ou se réceptionner d’une hauteur de 2m soient suffisant pour que le patient soit au-delà de sa zone d’homéostasie tissulaire.

La zone encore au-dessus de la zone supra-physiologique correspond à la zone de défaillance structurelle. Par exemple si un sujet saute d’un muret de 3 mètres de hauteur, il pourrait se faire une fracture osseuse.

Maintenant si votre patient n’effectue que des activités qui se trouvent dans la zone infra-physiologique, donc des activités avec une faible charge et une faible fréquence comme par exemple pendant un alitement prolongée ou un voyage spatiale prolongée, le patient risque d’être déconditionné et se retrouver plus rapidement dans la zone supra-physiologique lors de ses activités.

Il est donc intéressant d’utiliser ce modèle avec les patients pour identifier, lors de l’anamnèse et du bilan clinique, les activités qui posent problème et celles qui justement se trouvent dans l’enveloppe physiologique.

Dans un second temps, il conviendra de déterminer quelle est la dose minimale et maximale tolérée, ce qui permettra de définir la quantité de stress nécessaire pour créer des adaptations physiologiques et biologiques. Une dose de stress mécanique en dessous de la dose efficace minimale ne va pas créer ces adaptations.

Dans le cas de la rééducation du patient souffrant de douleurs fémoro-patellaire, il sera donc important dans un premier temps de limiter de manière transitoire les activités qui se trouvent dans la zone supra-physiologique de manière à calmer les douleurs de genoux. Le thérapeute pourra utiliser certaines modalités comme par exemple le taping patellaire pour les activités qui se trouvent dans la zone supra-physiologique. Dans un second temps il sera important que l’enveloppe de fonction ne diminue pas davantage, et au contraire que cette zone se déplace vers le haut et la droite. C’est pourquoi le repos complet est souvent déconseillé. Nous devrons encourager nos patients à poursuivre les activités qui se trouvent dans leur enveloppe de fonction. Toutefois, chez les patients chez qui les douleurs viennent juste d’arriver, le fait de rester quelque temps en zone infra-physiologique peut parfois permettre de gérer la douleur et de remonter tranquillement la zone supra-physiologique. C'est un peu comme dans les jeux vidéo où quand le joueur est au repos la jauge remonte. En revanche, chez les patients chez qui les douleurs sont présentes depuis plus longtemps, ça ne suffira pas de juste attendre, il faudra faire plus pour rendre le tissu plus tolérant et faire en sorte qu’au fur et à mesure l’enveloppe de fonction augmente. Il sera donc important de bien faire comprendre au patient qu’il peut augmenter ses capacités : on parle notamment du phénomène de mécano-transduction. Lorsque les mécano-transducteurs présents au niveau des tissus cartilagineux et osseux sont stimulés, ils vont pouvoir transformer les stimuli mécaniques en stimuli chimiques donc en matière, ce qui permet de rendre le tissu plus résistant.

Dans ce cas-là, il faudra garder à l’esprit que les activités en dessous de la dose d’efficacité minimale ne conduiront pas à un changement. L’adaptation pourra donc se faire en proposant des activités qui se trouvent entre la dose maximale tolérable et la dose d’efficacité minimale. Comment savoir si les exercices ne se trouvent pas dans la zone supra-physiologique ? En règle générale, on considère qu’une douleur est acceptable pendant l’exercice à condition qu’elle disparaisse dans les 24h. Le thérapeute pourra également demander au patient s’il a ressenti une raideur matinale le lendemain de l’entraînement ce qui pourrait être le signe d’un gonflement et d’une surcharge sur l’articulation. Il faut bien comprendre que cette zone est dynamique, elle bouge en fonction des circonstances, elle bouge en fonction des symptômes et nous pouvons nous même la faire évoluer en fonction de notre préparation physique.

Pour expliquer au patient de manière plus imagée la relation entre la surcharge et la blessure, on peut utiliser la métaphore du récipient et du robinet. Prenons l’exemple d’un patient avec des douleurs fémoro-patellaires. Si la charge appliquée sur l’articulation du genou (débit d’eau) est plus grande que sa capacité tissulaire (récipient / tasse), la tasse représentant la capacité du genou  va alors déborder, et provoquer les symptômes de la pathologie. Souvent, le risque est que les premiers signes cliniques ne sont pas écoutés par le sportif qui va poursuivre sa pratique mais la douleur va devenir de plus en plus handicapante et engendrer ainsi une diminution progressive de la capacité tissulaire de l’articulation du genou. La tasse va alors être de plus en plus petite et le patient pourra alors pratiquer de moins en moins.

Dans la prise en charge, un des premiers objectifs sera donc de réduire le débit du robinet donc l’activité irritante et en augmentant le débit lié à la réparation, c’est-à-dire en améliorant la qualité des facteurs intrinsèques de la santé globale comme le sommeil, la nutrition, la vascularisation…Dans un second temps, la rééducation aura pour objectif d’augmenter la taille de la tasse de manière à ce qu’elle puisse recevoir davantage d’eau et donc plus de charge.

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Cette vidéo vous présente le concept de l’enveloppe de fonction et vous aidera à bien faire comprendre à votre patient le rôle de la charge et de la surcharge sur ses douleurs. Le concept de l’enveloppe de fonction a été développé spécifiquement pour les douleurs fémoro-patellaires mais il répond assez bien à de nombreuses pathologies musculo-squelettiques d’apparition progressive voire même dans certains cas où la pathologie apparaît soudainement.

C’est un chirurgien américain Scott Dye qui a conceptualisé en 2005 le développement de ce concept d’un point de vue exclusivement tissulaire. Globalement, ce modèle explique que si un sujet a développé une pathologie musculo-squelettique, c’est parce qu’il est allé au-delà des capacités d’homéostasie de ses tissus, en d’autres termes, les zones d’homéostasie n’ont pas été respectées. Dans une situation normale, si les contraintes sont adéquates, il y aura une homéostasie tissulaire qui sera présente, c’est à dire qu’il y aura un équilibre entre les échanges gazeux, un équilibre entre l’anabolisme et le catabolisme. Il n’y aura pas d’hypoxie tissulaire. Dans le cas contraire, si le sujet a fait trop et trop vite, il va dépasser sa zone d’homéostasie, sortir de son enveloppe de fonction et entrer dans une zone supra-physiologique de surcharge. Il y aura alors une hypoxie tissulaire. En effet, le stress mécanique engendre des surcharges au niveau de certaines zones, ce qui va entre-autres limiter les échanges gazeux et donc limiter l’apport en oxygène. Le tissu ne parvient pas à faire face, il y a alors une hypoxie tissulaire ; certaines substances qui vont être source de douleur vont être libérées et provoquer les premiers symptômes. Il est toutefois important d’expliquer au patient que cette zone de charge accrue est insuffisante pour causer des dommages structurels immédiats. En revanche, si une énergie encore plus grande en charge ou en fréquence est appliquée sur un genou , des dommages structurels, tels qu'une fracture aiguë ou une rupture d'un ligament, peuvent survenir : c’est la zone de défaillance structurelle.

Le lien entre la charge et la fréquence est bien évidemment importante. Même si vous avez une charge très grande mais qu’elle est exercée à une faible fréquence, elle peut encore ne pas dépasser la limite d’homéostasie. Si maintenant une charge donnée est plus fréquemment appliquée, dans ce cas-là on va plus facilement dépasser la zone d’homéostasie des tissus. Donc le lien entre la fréquence et la charge c’est aussi se dire qu’au plus une charge est appliquée fréquemment au plus on risque de perdre cette zone d’homéostasie. Toutefois, une des limites de cette théorie est que parfois certains tissus s’adaptent mieux à une charge appliquée plus régulièrement qu’une grande charge appliquée une seule fois par semaine par exemple. Quoiqu’il en soit, ça reste quand même une théorie assez intuitive : si vous sautez une fois du 1e étage ou si vous sautez 1000 fois d’une marche, vous risquez de dépasser cette zone d’homéostasie dans les 2 cas.

On peut donc partir du principe que toute personne qui vient nous voir au cabinet pour une pathologie musculo-squelettique aura dépassé sa zone d’homéostasie. Pourquoi le patient a soudain développé sa tendinopathie par exemple ? Parce que la zone d’homéostasie a été dépassée. Sur ce schéma, la limite en noir vient délimiter l’enveloppe de fonction qui est propre à chaque individu. Dans cette enveloppe de fonction, l’homéostasie tissulaire est respectée et dominante.

Dans le cas d’un patient qui souffre de douleurs au genou, cette enveloppe de fonction peut par exemple comprendre le fait de marcher 10 km, se réceptionner après un saut en contre-bas de 2m de hauteur ou encore être en position assise sur une chaise.

Et puis au-delà de cette zone de fonction, dans la zone supra-physiologique, on va retrouver des activités comme par exemple le fait de monter et descendre une colline en courant pendant 1h ou encore de faire de la randonnées en montée et descente sur 2000 mètres de dénivelés. Ces zones seront variables d’un patient à l’autre, d’un genou gauche à un genou droit dans le cas des douleurs de genoux, en fonction de leur entraînement respectif et en fonction de tout un ensemble d’autres paramètres.

Lorsque la douleur est présente, l’enveloppe de fonction diminue. Si votre patient dépasse pendant un certain temps cette zone supra-physiologique, cette zone devient plus grande et il se peut que marcher 10 km ou se réceptionner d’une hauteur de 2m soient suffisant pour que le patient soit au-delà de sa zone d’homéostasie tissulaire.

La zone encore au-dessus de la zone supra-physiologique correspond à la zone de défaillance structurelle. Par exemple si un sujet saute d’un muret de 3 mètres de hauteur, il pourrait se faire une fracture osseuse.

Maintenant si votre patient n’effectue que des activités qui se trouvent dans la zone infra-physiologique, donc des activités avec une faible charge et une faible fréquence comme par exemple pendant un alitement prolongée ou un voyage spatiale prolongée, le patient risque d’être déconditionné et se retrouver plus rapidement dans la zone supra-physiologique lors de ses activités.

Il est donc intéressant d’utiliser ce modèle avec les patients pour identifier, lors de l’anamnèse et du bilan clinique, les activités qui posent problème et celles qui justement se trouvent dans l’enveloppe physiologique.

Dans un second temps, il conviendra de déterminer quelle est la dose minimale et maximale tolérée, ce qui permettra de définir la quantité de stress nécessaire pour créer des adaptations physiologiques et biologiques. Une dose de stress mécanique en dessous de la dose efficace minimale ne va pas créer ces adaptations.

Dans le cas de la rééducation du patient souffrant de douleurs fémoro-patellaire, il sera donc important dans un premier temps de limiter de manière transitoire les activités qui se trouvent dans la zone supra-physiologique de manière à calmer les douleurs de genoux. Le thérapeute pourra utiliser certaines modalités comme par exemple le taping patellaire pour les activités qui se trouvent dans la zone supra-physiologique. Dans un second temps il sera important que l’enveloppe de fonction ne diminue pas davantage, et au contraire que cette zone se déplace vers le haut et la droite. C’est pourquoi le repos complet est souvent déconseillé. Nous devrons encourager nos patients à poursuivre les activités qui se trouvent dans leur enveloppe de fonction. Toutefois, chez les patients chez qui les douleurs viennent juste d’arriver, le fait de rester quelque temps en zone infra-physiologique peut parfois permettre de gérer la douleur et de remonter tranquillement la zone supra-physiologique. C'est un peu comme dans les jeux vidéo où quand le joueur est au repos la jauge remonte. En revanche, chez les patients chez qui les douleurs sont présentes depuis plus longtemps, ça ne suffira pas de juste attendre, il faudra faire plus pour rendre le tissu plus tolérant et faire en sorte qu’au fur et à mesure l’enveloppe de fonction augmente. Il sera donc important de bien faire comprendre au patient qu’il peut augmenter ses capacités : on parle notamment du phénomène de mécano-transduction. Lorsque les mécano-transducteurs présents au niveau des tissus cartilagineux et osseux sont stimulés, ils vont pouvoir transformer les stimuli mécaniques en stimuli chimiques donc en matière, ce qui permet de rendre le tissu plus résistant.

Dans ce cas-là, il faudra garder à l’esprit que les activités en dessous de la dose d’efficacité minimale ne conduiront pas à un changement. L’adaptation pourra donc se faire en proposant des activités qui se trouvent entre la dose maximale tolérable et la dose d’efficacité minimale. Comment savoir si les exercices ne se trouvent pas dans la zone supra-physiologique ? En règle générale, on considère qu’une douleur est acceptable pendant l’exercice à condition qu’elle disparaisse dans les 24h. Le thérapeute pourra également demander au patient s’il a ressenti une raideur matinale le lendemain de l’entraînement ce qui pourrait être le signe d’un gonflement et d’une surcharge sur l’articulation. Il faut bien comprendre que cette zone est dynamique, elle bouge en fonction des circonstances, elle bouge en fonction des symptômes et nous pouvons nous même la faire évoluer en fonction de notre préparation physique.

Pour expliquer au patient de manière plus imagée la relation entre la surcharge et la blessure, on peut utiliser la métaphore du récipient et du robinet. Prenons l’exemple d’un patient avec des douleurs fémoro-patellaires. Si la charge appliquée sur l’articulation du genou (débit d’eau) est plus grande que sa capacité tissulaire (récipient / tasse), la tasse représentant la capacité du genou  va alors déborder, et provoquer les symptômes de la pathologie. Souvent, le risque est que les premiers signes cliniques ne sont pas écoutés par le sportif qui va poursuivre sa pratique mais la douleur va devenir de plus en plus handicapante et engendrer ainsi une diminution progressive de la capacité tissulaire de l’articulation du genou. La tasse va alors être de plus en plus petite et le patient pourra alors pratiquer de moins en moins.

Dans la prise en charge, un des premiers objectifs sera donc de réduire le débit du robinet donc l’activité irritante et en augmentant le débit lié à la réparation, c’est-à-dire en améliorant la qualité des facteurs intrinsèques de la santé globale comme le sommeil, la nutrition, la vascularisation…Dans un second temps, la rééducation aura pour objectif d’augmenter la taille de la tasse de manière à ce qu’elle puisse recevoir davantage d’eau et donc plus de charge.

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