Compression élastique externe et fonction musculaire chez l'homme

Science & Sports 22 (2007) 3–13 http://france.elsevier.com/direct/SCISPO/

Revue générale

Compression élastique externe et fonction musculaire chez l’homme External elastic compression and muscle function in humans A. Bringarda,b, R. Denisa, N. Belluyeb, S. Perreya,* a

EA 2991 efficience et déficience motrices, UFR STAPS, faculté des sciences du sport, université de Montpellier-I, 700, avenue du pic-saint-loup, 34090 Montpellier, France b Centre technique et de recherche de décathlon, 4, boulevard de Mons, 59665 Villeneuve d’Ascq, France Reçu le 10 août 2006 ; accepté le 10 novembre 2006 Disponible sur internet le 05 janvier 2007

Résumé Objectifs. – Faire un état des connaissances actuelles concernant l’impact réel du port de collants, bas ou chaussettes de compression sur les propriétés musculaires hémodynamiques au repos et à l’exercice. Actualités. – Des questions persistent quant aux effets délétères de l’exercice musculaire répété sur les parois et les valvules des veines. Ces effets peuvent être diminués par le port de bas ou chaussettes de compression afin d’optimiser la fonction veineuse et d’améliorer la performance musculaire. Perspectives et projets. – L’utilisation de collants de compression dans le cadre de la course à pieds, n’agirait pas directement sur la performance mais influencerait la fonction musculaire à l’exercice, laissant ainsi entrevoir une possible diminution des temps de récupération. Cependant, d’autres études doivent être conduites afin d’évaluer les effets positifs de ces collants au cours et dans le décours de l’exercice. Conclusion. – Au regard de l’amélioration de la fonction veineuse et des paramètres hémodynamiques musculaires, le port de collants de compression s’avère bénéfique. Cependant, il est important de mentionner qu’afin d’éviter les effets délétères d’une pression trop importante, la mise au point de collants de compression externe destinés à des sujets sains, nécessite de prendre en compte la physiologie vasculaire de cette population. © 2007 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. Abstract Aims. – This article reviews the actual knowledge about the use of compression tights and stockings and their effects on muscle haemodynamics during exercise. Current knowledge. – Some questions are still remaining regarding repeated muscular exercise-induced deleterious effects on veins’ shears and valves. These effects can be diminished with the use of compression tights or stockings, in order to enhance venous function and improve muscle haemodynamics. Points of view and plans. – The use of compression tights in running activity does not seem to directly enhance the performance per se, but has an effect on muscle function during and after an exercise. This could in part account for a possible decrease in recovery times. Further studies are needed to evaluate the positive effects of these tights during and after an exercise. Conclusion. – Regarding venous function and muscle haemodynamics the use of compression tights is beneficial. However, in order to avoid high pressure deleterious effects, healthy subjects’ vascular physiology has to be taken into account when developing compression tights. © 2007 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.

* Auteur

correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (S. Perrey).

0765-1597/$ - see front matter © 2007 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. doi:10.1016/j.scispo.2006.11.003

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Mots clés : Hémodynamique musculaire ; Stase veineuse ; Pression externe ; Exercice ; Récupération Keywords: Muscle haemodynamics; Venous pooling; External pressure; Exercise; Recovery

1. Introduction Les travaux consacrés à l’adaptation circulatoire à l’exercice musculaire accordent classiquement une place plus grande au cœur et au système artériel qu’au système veineux. Ce dernier joue pourtant un rôle fondamental. En maintenant la pression de remplissage cardiaque, ainsi qu’une pression basse dans les veines, la « pompe veineuse » des membres inférieurs permet à la fois l’augmentation du débit cardiaque et celle du débit musculaire local. L’importance hémodynamique du cœur périphérique est bien établie, et la qualité du retour veineux dépend autant des muscles squelettiques que des valvules veineuses. À ce jour, des questions persistent ou émergent quant aux effets délétères des stress mécaniques répétés induits par l’exercice musculaire sur les parois et les valvules veineuses, ainsi que sur les réels effets du port de bas ou chaussettes de contention1 pour corriger ces effets. Dans l’insuffisance veineuse chronique, les perturbations hémodynamiques sont dépendantes de l’exercice et peuvent en constituer un facteur limitant. Chez le sujet sain, l’effort prolongé et/ou répété peut aussi présenter une influence sur le système veineux capillaire des jambes. Le recours au port de produits compressifs pourrait dans ce cas présenter une action favorable sur la microcirculation cutanée bien que très peu de travaux scientifiques soient dirigés dans ce sens. L’adaptation des veines des membres inférieurs lors de l’effort musculaire est encore peu connue. Les modifications veineuses et celles du volume des jambes survenant après un exercice prolongé et/ou répété ainsi que le bénéfice du port de chaussettes de compression n’ont été étudiés que très rarement. Avec une compression élastique externe spécialement mise au point, une augmentation du métabolisme musculaire via des adaptations hémodynamiques peut être observée et pourrait favoriser une meilleure récupération après l’effort. La revue de synthèse ci-dessous se propose de faire un état des connaissances actuelles sur l’impact réel du port de collants, bas ou chaussettes de compression sur les propriétés musculaires hémodynamiques au cours et dans le décours d’exercices prolongés (en endurance) et explosifs (en force–vitesse). Pour se redresser et vivre debout, l’homme a dû développer au cours de son évolution des mécanismes permettant le retour du sang des membres inférieurs vers le cœur. En effet, si le débit sanguin artériel est assuré par la contraction du cœur et, pour les territoires situés sous le niveau du cœur par la pression hydrostatique, le retour veineux se trouve opposé à cette dernière. Les valves veineuses, le mécanisme 1

Le terme de compression élastique est plus approprié que le terme de contention. En effet, la pression s’exerce en permanence sur le membre à traiter en raison de la présence des fibres élastiques alors que l’on devrait réserver le terme de contention aux seuls bandages peu élastiques qui exercent une pression faible au repos mais élevée à l’effort.

de pompe musculaire et la pression négative occasionnée par le diaphragme lors de l’inspiration sont les mécanismes majeurs permettant le retour veineux [34]. Pour les membres inférieurs, ce retour en direction du cœur se fait pour les 9/10 du volume par les veines profondes, c’est-à-dire les veines les plus proches des os (tibia et péroné pour la jambe et fémur pour la cuisse), et 1/10 du volume transite par les veines superficielles. Ces deux compartiments sont reliés entre eux par les veines dites perforantes. De la position allongée à la position érigée, la pesanteur fait augmenter la pression hydrostatique et provoque l’accumulation du sang dans les jambes. Bien que la pression hydrodynamique (différence entre la pression veineuse et la pression hydrostatique) permette le retour du sang en direction du cœur, ce retour est inférieur comparativement à la position allongée. La diminution du retour veineux diminue le remplissage du cœur lors de la systole et donc, d’après la loi de Starling, le volume d’éjection systolique. Le cœur doit donc augmenter sa fréquence de battement pour maintenir un débit cardiaque suffisant, même si ce débit reste inférieur de 20 à 30 % en position érigée par rapport à la position allongée. Par ailleurs, les forces horizontales de la pression hydrostatique dans les capillaires peuvent affecter leurs parois. Si la pression hydrostatique est supérieure à celle du fluide interstitiel autour des capillaires, alors le fluide dans ces derniers filtrera pour rejoindre le liquide interstitiel, ce qui provoquera le gonflement des jambes [34]. Les diverses adaptations physiologiques précédemment décrites peuvent être optimisées, ayant ainsi pour conséquence la possible diminution ou le recul de l’apparition de l’altération de la fonction musculaire (vasculaire et métabolique) en situation d’exercice ou de repos. Cette optimisation peut se concevoir notamment par l’application d’une compression externe de surface sur les masses musculaires mises en mouvement. 2. Cœur périphérique et dynamique veineuse à l’exercice musculaire Lors de contractions musculaires dynamiques, le flux sanguin musculaire est diminué par la compression mécanique des fibres musculaires et la possible occlusion des vaisseaux intramusculaires [33]. En réalité, le muscle contracté comprime les veines intramusculaires (veines jumelles) et intermusculaires (veine poplitée) (Fig. 1). Dans la circulation profonde, le sang est chassé à haut débit vers le cœur. Le sang est dans le même temps aspiré depuis le réseau superficiel à travers les veines perforantes. Ainsi, la contraction du muscle permet de vider le réservoir veineux et donc de diminuer la pression dans ce compartiment. La réduction de la pression veineuse favorise le déplacement du sang des artères vers ces segments veineux, où la pression et le volume ont diminué [33].

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Fig. 1. Action musculaire (effet de pompe) permettant le retour veineux vers le cœur. 1 : valvules proximales et distales ouvertes par le flux sanguin veineux remontant vers le cœur. 2 : les muscles contractés du mollet compriment les veines intramusculaires (veines jumelles) et intermusculaires (veine poplitée), et chassent le sang à haut débit vers le cœur dans la circulation profonde. Dans le même temps, le reflux entraîne la fermeture des valvules en aval (distales) du site de compression des veines par les muscles. Le flux veineux ne peut donc se diriger qu’en direction du cœur. 3 : lors de la relaxation des muscles, les veines inter- et intramusculaires se dilatent, ce qui s’accompagne d’un bref reflux qui entraîne la fermeture des valvules veineuses (proximales), empêchant le sang de redescendre. La contraction des muscles ayant permis de vider le réservoir veineux, la pression dans ce compartiment a diminué. Cette réduction de la pression veineuse favorise le déplacement du sang des artères vers ces segments veineux, où la pression et le volume ont diminué. Le sang est dans le même temps aspiré depuis le réseau superficiel à travers les veines perforantes et depuis la région inférieure de la jambe (pied).

Un second mécanisme possible est l’activité mécanique de la contraction musculaire qui propulse le sang à travers le muscle [19]. Lors de la relaxation des muscles, les veines inter- et intramusculaires se dilatent, ce qui s’accompagne d’un bref reflux qui entraîne la fermeture des valvules veineuses, empêchant le sang de redescendre. La pompe musculaire du mollet renvoie le sang veineux profond vers le cœur lors de la systole. Lors de la diastole, les veines profondes se remplissent du sang des veines superficielles, via les veines perforantes, pourvues de valves antiretour [4]. En cas de défaillance de ce mécanisme (i.e., valves incontinentes), le sang aura tendance à refluer et stagner dans la partie inférieure de la jambe, provoquant le gonflement voire un œdème. À long terme, la dilatation des veines augmente leur compliance et accentue l’incontinence valvulaire. Ces phénomènes interdépendants sont caractéristiques d’une insuffisance veineuse chronique. Enfin, il a été proposé que les forces mécaniques imposées lors de la relaxation, pourraient créer une pression négative dans les veines, élargissant ainsi le gradient de pression et dirigeant le flux au-delà du muscle [19]. Ainsi, plusieurs mécanismes permettent d’expliquer le phénomène de pompe veineuse, qui transmet une énergie cinétique au débit sanguin. Il est à noter que le phénomène

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de pompe musculaire est affecté par la fréquence de contraction musculaire. Par exemple, en modifiant la cadence de pédalage pour une puissance mécanique fixée, il a été observé que la conductance vasculaire totale était plus élevée pour les cadences à haute fréquence [9]. Ce paramètre a été attribué à un effet de pompe musculaire plus important. Intéressons-nous à présent plus précisément à l’évolution de la pression veineuse dans la jambe lors de la locomotion. Pollack et Wood [26] ont, dès 1949, mesuré de manière invasive les variations de pression veineuse au niveau de la cheville lors de la locomotion. En position érigée, la pression moyenne à la cheville est de 87 mmHg, valeurs confirmées par Stick et al. [31] (84 mmHg). Les pressions intramusculaires (PIM) sont de 37 et 35 mmHg en position érigée contre 8 et 11 mmHg en position allongée, dans les muscles soléaire et jambier antérieur, respectivement [23]. Lorsque l’on se prépare à décoller le talon du sol pour engager un pas, la contraction des muscles gastrocnemius et soleus applique une pression sur les veines de la jambe. Cela augmente la pression veineuse, en moyenne de 10 mmHg à la cheville, et pousse une partie du sang contenu dans les veines vers le haut de la jambe [26]. Lorsque le talon est levé et que débute la phase de balancement, les muscles du mollet se relâchent, mais ceux de la cuisse restent contractés. Les valves veineuses se ferment, empêchant le retour du sang vers le bas, puis la pression veineuse dans la jambe diminue (en moyenne de 52 mmHg à la cheville) car le sang restant dans les veines de la jambe n’est plus suffisant pour les remplir. Ensuite, lorsque le pied retouche le sol à la fin du pas, les muscles du mollet se contractent à nouveau, augmentant ainsi la pression veineuse. Avec le contact du talon au sol, à la fin du pas, les muscles du mollet se relâchent, puisque le poids du corps est distribué sur les deux pieds, diminuant ainsi la pression veineuse. Par la suite, cette pression augmente progressivement car les veines se remplissent du sang provenant des capillaires, pour retrouver sa valeur initiale en 11 à 37 s selon les sujets [26]. Lors de la marche, chaque pas produit les mêmes variations cycliques de pression, mais une diminution progressive lors des trois premiers pas est observée. Cette pression se stabilisera, en 4 à 12 pas selon les sujets à une valeur moyenne de 23 mmHg [26]. Stick et al. [31] ont également observé une chute de la pression veineuse à la cheville autour de 20 mmHg en une vingtaine de secondes lors de marche sur tapis roulant à 3 km/h. Cela peut s’expliquer de la manière suivante : immédiatement après la chute de pression induite par le premier pas, l’individu contracte les muscles du mollet pour engager le pas suivant, avant que le remplissage veineux soit totalement terminé [26]. Ainsi plus de sang est expulsé hors de la jambe, causant une autre chute de pression lorsque les muscles du mollet se relâchent. Cela se répète jusqu’à l’atteinte d’un point, où le sang provenant des capillaires n’arrive plus dans la veine (puisqu’il est pompé hors de la jambe à chaque pas) ; c’est à cette période que la pression se stabilise [26]. Stick et al. [31] ont aussi mesuré les variations de volume, en plus de la pression veineuse du mollet lors de la marche. Ces auteurs ont observé une diminution rapide du volume du mollet en tout début d’exercice (marche à 3 km/h), puis une seconde diminution beaucoup plus lente. Ils attribuent le premier phénomène à des changements de remplissage des vaisseaux, dus à l’action musculaire qui chasse le sang hors de ces derniers, pour

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le propulser en direction du cœur. La seconde diminution a été attribuée à des changements de volumes extravasculaires, principalement du volume interstitiel [31]. En revanche, au début d’un exercice de course à allure modérée (10 km/h), une augmentation du volume du mollet se produit, pour atteindre un maximum en sept minutes, correspondant à une augmentation de 2,5 % par rapport au repos. Ce phénomène serait lié aux processus accompagnant l’augmentation du métabolisme musculaire, notamment la vasodilatation qui augmente le volume sanguin dans les veinules et petites veines [31]. Par la suite, ce volume se stabilise, augmente très légèrement ou diminue selon les sujets, mais reste supérieur dans tous les cas d’au moins 1 % par rapport aux valeurs initiales de repos [31]. Il est très probable que l’augmentation du volume à l’exercice soit liée à l’augmentation du métabolisme musculaire lorsque l’intensité s’élève [31]. La vasodilatation due à l’exercice peut être responsable de l’augmentation du volume sanguin particulièrement dans les veinules et petites veines. Un gradient osmotique transcapillaire, évoluant tout au long de l’exercice, permet par la suite la diminution du volume du mollet [31]. À 6 km/h, les facteurs promouvant et évitant l’accumulation de sang se compensent mutuellement [31]. Les PIM dans les muscles soléaire et jambier antérieur passent, respectivement, de 37 et 35 mmHg au repos en position érigée, à 152 et 84 mmHg lors de la marche à 4,3 km/h et 226 et 145 mmHg lors de la course à 10,1 km/h [23]. Donc, il apparaît que l’exercice musculaire per se permet d’optimiser le retour veineux grâce à l’effet de pompe musculaire. Cependant, l’effort musculaire réduit la pression veineuse, augmente le retour lymphatique et la pression dans le tissu musculaire durant la contraction [13]. En augmentant la pression hydrostatique interstitielle, en diminuant la pression oncotique tissulaire et la pression hydrostatique capillaire, ces phénomènes vont conduire à diminuer le filtrat liquidien. En conséquence, le volume de la jambe sera réduit. La réduction du calibre des veines jumelles internes, dans ce contexte, pourrait être liée à un phénomène de compression des veines au sein du jumeau de manière mécanique ou par vasoconstriction sympathique [28]. Les contractions musculaires répétées vont également comprimer les vaisseaux nourriciers intramusculaires, limitant probablement l’apport de sang et d’oxygène [28]. Cette situation provoquerait la mise en route de la glycolyse avec production d’acide lactique et la survenue d’altérations structurelles réversibles d’où l’apparition d’une fatigue musculaire, de douleurs et de courbatures dans les jours suivant l’exercice ou la compétition. Le temps de remplissage veineux reste vraisemblablement aussi affecté par les modifications chimiques (acidose métabolique) à l’intérieur des muscles jambiers. Ces remarques amènent la question suivante : est-ce que la compression élastique externe peut s’avérer efficace au repos et à l’exercice pour corriger ces altérations veineuses ? 3. Compression élastique, orthostatisme et retour veineux L’application d’une pression positive par le port de bas ou chaussettes de contention est la thérapie la plus couramment utilisée pour traiter les insuffisances veineuses chroniques et autres

pathologies vasculaires (Tableau 1). Chez le sujet sain, l’augmentation de la pression du système artériel et veineux en position orthostatique est compensée par divers mécanismes nerveux réflexes, circulatoires et hormonaux. En revanche, dans un contexte présentant une altération du système vasculaire ou une position orthostatique prolongée, le retour veineux des membres inférieurs vers le cœur ne sera pas maintenu de manière adéquate. Ces atteintes vasculaires se caractérisent par une stase veineuse, pouvant aboutir dans les cas les plus sévères, à un œdème. Le sang ne peut remonter que partiellement de la partie inférieure des jambes et provoque un gonflement et une sensation de lourdeur caractéristique. Concernant les moyens d’action, il existe en France quatre classes de contention (norme Afnor G30.102, 1986) correspondant aux différents degrés d’atteintes du système vasculaire : des compressions légères de 10–15 mmHg à la cheville, préconisées pour une insuffisance veineuse légère et une sensation de lourdeur des jambes, jusqu’aux compressions extrafortes, supérieures à 36 mmHg à la cheville, prescrites pour une insuffisance veineuse chronique sévère et des ulcères des jambes. Le mécanisme de ce type de thérapie est le suivant : l’application d’une pression positive autour du muscle, des veines et du lit vasculaire lésé permet de limiter la dilatation de ces derniers, et donc de limiter l’accumulation sanguine. En empêchant le sang de stagner, la pression sanguine est utilisée pour faire remonter la colonne de sang en direction du cœur. Il est attendu que les bénéfices hémodynamiques observés dans le traitement de ce type de pathologies par le port de tissus de contention, pourraient être observés également chez des sujets sains. Ainsi, Hirai et al. [10] ont démontré que l’application de pression aussi faible que 8 mmHg permettait de prévenir la formation d’œdème chez des patients variqueux, mais aussi chez des sujets sains. Bien que chez les patients, l’application de pressions de 22 et 30–40 mmHg soit plus efficace que des pressions de 8 et 14 mmHg, aucun gain significatif n’a été observé chez des sujets sains pour des pressions supérieures à 8 mmHg. Enfin, il a été émis l’hypothèse que l’application de compression externe sur les jambes permettrait d’augmenter le retour veineux en direction du cœur, et donc d’en augmenter le remplissage, compensant ainsi, au moins partiellement, l’élévation de la pression hydrostatique. Watanuki et Murata [34] ont montré que l’application d’une pression externe augmentait le débit cardiaque en position érigée (Tableau 1). Ainsi, les effets de la compression peuvent être différents selon la force de cette dernière (i.e., le niveau de pression appliqué sur le membre). Détaillons à présent les effets de la compression élastique externe sur les masses musculaires de sujet sain, en fonction de la nature de l’activité. 4. Effets de la compression élastique externe au repos et à l’exercice (Tableau 1) 4.1. En orthostatisme Kraemer et al. [17] ont étudié l’effet du port de bas de contention chez des femmes saines en position orthostatique prolongée.

Tableau 1 Tableau récapitulatif des principales études qui ont utilisé des vêtements de compression (CC : chaussette de contention ; CuC : cuissard de contention ; BC : bas de contention) en ayant recours à différentes populations (H : homme ; F : femme ; IV : insuffisance veineuse) lors de divers protocoles expérimentaux (modalités de repos, d’exercice et de récupération) Population étudiée (âge moyen)

Moyen d'application de la pression

Berry et al. [1]

8 sujets sains H (27 ans)

Collants élastiques en Lycra®

Berry et McMurray [2]

6 sujets sains (22 ans)

CC

Bochmann et al. [3]

9 sujets sains H (25 ans) 36 H (57 ans) IV légère 10 athlètes

6 manchons (avantbras) 2 CC

Brown et BroBrown et Brown [4] Chatard [5] Chatard et al. [6] Doan et al. [8]

12 cyclistes entraînés (63 ans) 20 athlètes : 10 H et 10 F

CC hautes (jambe complète) CC hautes (jambe complète) CuC et short (situation contrôle)

Pressions appliquées (mmHg) et sites anatomiques Valeurs non communiquées Cheville : 18 mmHg Mollet : 8 mmHg CC portées pendant exercice ou pendant exercice + récupération. 13 à 23 mmHg 6 et 12 mmHg (mollet) < 30 mmHg au mollet 33 mmHg à la cheville

Protocole expérimental

Effets, gains apportés par la compression élastique

3 exercices de 3 min à 110 % de VO2 max Collants portés pendant exercice ou exercice + récupération 1) test progressif maximal sur tapis roulant 2) 6 min de pédalage à 110 % VO2 max

Aucun effet sur VO2, ni lactate sanguin et ni niveau d’hématocrite Cause invoquée : pression appliquée trop faible 1) ↓ Lactate à 15 min post-exercice 2) ↓ Lactate avec CC portées pendant exercice + récupération Pas d’effet en récupération si CC portées pendant exercice

Mesure débit sanguin (avant-bras) au repos

↑ 115 % du débit sanguin de repos avec 16 mmHg de pression ↑ Temps de remplissage des veines profondes (i.e., amélioration de la fonction des valves veineuses) ↓ Performance de 2,3 % avec BC

CC portées 1 mois 3 visites séparées d’un mois au laboratoire Course de 5000 m avec et sans BC

Valeurs non communiquées

2 exercices maximaux de 5 min, séparés de 80 min de repos ; 2 fois par semaine Sauts verticaux, sprints (60 m) et sauts en contrebas (vibrations)

↓ Lactate sanguin et hématocrite ↑ Performance au 2e exercice Pas d’effet sur la performance au 60 m ↑ Hauteur de saut (+5 %) ↓ vibration de la cuisse ↓ Gonflement pied dès 8 mmHg (sujets sains) ; CC 22 et 30–40 mmHg plus efficaces que CC 8 et 14 mmHg (patients) ↓ Temps de remplissage ↑ Fraction d’éjection du volume sanguin ↑ Hémodynamique veineuse, (↓ volume résiduel de sang stagnant) 14 mmHg : ↓ volume des mollets de 31 % (H) et 18 % (F) 18 mmHg : ↓ volume des mollets de 37–32 %

14 F saines (20 ans) et 14 F varices (53 ans)

4 CC

8, 14, 22, 30– 40 mmHg à la cheville

Sujets assis. Mesure du gonflement (volume) de la jambe par pléthysmographie

Ibegbuna et al. [11] Ibegbuna et al. [12]

19 F (54 ans) varices modérées 9 F (48 ans), IV chronique 118 sujets sains (60 H, 58 F)

BC

7, 10, 14 mmHg à la cheville 21 mmHg cheville (18–24) Classe 1 : 14 et 18 mmHg cheville Contrôle : 6 mmHg cheville Valeurs non communiquées

Allongé et debout ; exercices de flexions plantaires Marche (1 à 2,5 km/h) Volume et reflux sanguin (pléthysmographie) Volume du mollet, sur 2 jours/semaine, matin soir, pendant 3 semaines

10 sauts maximaux en contrebas (force et puissance)

↑ Force et puissance produites sur 10 sauts avec CuC

Valeurs non communiquées.

1) Nombre max de squats à 70 % de force max 2) 3 série de 50 extension et flexion de genou

Cheville : 8 à 15 Mollet : 7 à 8,5

Protocole de fatigue orthostatique d’une journée Mesures matin et soir

10 mmHg

2 séries de 50 flexions -extensions passives du coude (action excentrique)

Pas d’effet de la CuC sur : 1) le nombre de squats 2) le travail total développé (en Joules) ↓ Diamètre cheville, mollet et veines poplitée et tibiale. ↓ concentration de créatine kinase et oscillations centre de masse ↓ Élévation de créatine kinase après l’exercice excentrique ↓ Douleur et gonflement (périmètre bras) ↑ Récupération de force (suite)

Jonker et al. [14]

CC hautes (jambe complète) classe 2 2 CC classe 1

Kraemer et al. [15]

36 sujets sains 18 H (21 ans), 18 F (20 ans)

Kraemer et al. [16]

20 sujets sains : 10 H (25 ans) et 10 F (23 ans)

Kraemer et al. [17]

12 sujets sains F (23 ans)

1) CuC 2) CuC taille inférieure 3) Cuissards classiques 1) CuC 2) Shorts (situation contrôle) 3 BC différents

Kraemer et al. [18]

20 sujets sains F (n = 10, groupe expérimental)

Manchons de compression (avantbras)

7

Hirai et al. [10]

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Études

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Tableau 1 (suite) Population étudiée (âge moyen)

Moyen d'application de la pression

Lawrence et Kakkar [20]

27 sujets sains (60 ans)

Manchons gonflables

Maton et al. [21]

9 sujets sains (23 ans)

CC classe 2

Maton et al. [22]

15 sujets sains (32 ans)

CC hautes (jambe complète) classe 1

Murthy et al. [23]

11 sujets sains (31 ans)

Bandages élastiques et inélastiques

Partsch et al. [24]

12 sujets sains ou maladie veineuse bénigne (41 ans)

4 CC

Partsch et Partsch [25]

9 sujets sains, 5 patients (veine saphène incontinente) 15 sujets sains (11 H, 4 F)

Sphyg. + mesure du diamètre des veines (doppler) 3 CC

Sparrow et al. [30]

20 sujets sains (20– 30 ans)

4 CC hautes du commerce et 9 CC hautes sur mesure

Trenell et al. [32]

11 H sains actifs (21 ans)

Collants sportifs de compression Skins®

Watanuki et al. [34]

6 jeunes F (âge non précisé)

CC hautes (jambe complète) et manchons gonflables 2 CC

Shiroishi et al. [29]

Pressions appliquées (mmHg) et sites anatomiques Différents profils : cheville : 10 à 30 mmHg mollet : 8 à 24 mmHg. Mollet : 8 mmHg

Cheville : 24 mmHg Mollet : 14 mmHg Cuisse : 7 mmHg Élastiques : 20–30 et 30–40 Inélastiques : 20 et 30 (mollet) Support : 6 mmHg, classe A : 11 mmHg, classe I : 18 mmHg, classe II : 22 mmHg Pression progressive (mollet) Environ 6, 13 et 15 mmHg

Protocole expérimental

Effets, gains apportés par la compression élastique

Position allongée (récumbente) pendant 30 min

↑ Vitesse du flux sanguin profond (+75 %) avec le profil 18–14–8–10–8 (cheville-mollet-genou-bas cuisse-haut cuisse)

Flexion dorsale cheville (max. dynamique puis isométrique progressif) Mesure EMG et PIM Flexion dorsale cheville à 50 % force max. Mesure EMG mollet, temps de maintien et temps de récupération de force

↑ PIM avec CC (de la valeur de la pression externe appliquée) Pas d’effet sur EMG Pas d'effet de CC sur EMG, ni temps de maintien, ni temps de récupération de force

Allongé, assis, debout Marche et course Mesure de PIM

↑ PIM (bandages élastiques en position allongée). Pas de différence entre assis, marche et course

Mesure du volume de la jambe matin et soir Description des sensations subjectives

↓ 50 % gonflement diurne (volume soir–matin) avec CC 6 mmHg Pas de gonflement diurne avec les autres CC

Allongé, assis, debout ↑ progressive de la pression. Détection du début ↓ ∅ veines et occlusion totale 5 min assis, 5 min allongé, 5 min debout Mesure NIRS mollet (HbO2, HHb, Hbtot)

↓ Diamètre veines, assis et debout : 30 à 40 mmHg Occlusion complète, allongé : 20–25 mmHg ; assis : 50–60 mmHg ; debout : 70 mmHg. Corrélation pression–oxygénation ↑ Pression = ↑ oxygénation musculaire (↓ HHb) et ↓ stase veineuse (↓ Hbtot) Profil le plus efficace : 17–14–6 mmHg (cheville– mollet–cuisse) Compression du mollet déterminante (+ que cheville) Pas d’effet du collant sur DOMS ↑ PDE post-exercice, avec collant = ↑ renouvellement cellulaire ↑ Débit cardiaque : preuve d'un meilleur retour veineux (debout uniquement)

CC commerce : 18 mmHg cheville CC sur mesure : 13– 19 mmHg cheville Cheville : 10 mmHg Mollet : 17 mmHg

Altération retour veineux (brassard cuisse à 20– 40 mmHg) mesure stase veineuse (scintigraphie)

30 min de marche (6 km/h) en descente (–25 %) Mesure de métabolites (31P-MRS) et DOMS

8, 10, 12 (cuisse) 15, 16, 20 (mollet)

40 min allongé puis 120 min debout Mesure du débit cardiaque (inhalation de CO2)

19 hôtesses de l'air, 8–15 mmHg, puis 15– Port des CC pendant 4 semaines ↑ Des signes et symptômes d’inconfort, de gonflesouffrant de problèmes 20 mmHg ment, de fatigue, de douleur et d’oppression Évaluation subjective : gonflement et inconfort vasculaires (49 ans) (jambes) Pas de différence entre les CC Les principaux résultats relatifs aux effets des vêtements de compression élastique externe sont évoqués. Sphyg. : sphygmomanomètre ; VO2 : consommation d’oxygène ; HbO2 : hémoglobine oxygénée ; HHb : hémoglobine désoxygénée ; PIM : pression intramusculaire ; 31P-MRS : spectroscopie de résonance magnétique nucléaire au phosphore 31 ; DOMS : douleurs musculaires retardées. Weiss et al. [35]

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Études

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Ces auteurs ont mesuré une diminution du gonflement des chevilles et des mollets d’environ 50 % par le port de bas de contention appliquant des pressions comprises entre 5,2 et 9 mmHg au niveau de la cuisse et entre 6,8 et 8,4 mmHg au niveau du mollet. En revanche, l’absence d’effet au niveau de la cuisse, indique que les niveaux de compression utilisés dans cette étude sont bien en dessous de ce qui pourrait être nécessaire pour affecter les masses musculaires les plus volumineuses [17]. Partsch et al. [24] ont mesuré le gonflement diurne des membres inférieurs, c’est-àdire la différence de volume entre le matin et le soir chez des sujets sains. Le gonflement variait de 10 à 220 ml selon les sujets, pour un volume initial de 3300 ml, soit une augmentation de 2,4 % en moyenne. La chaussette de contention appliquant une pression de 6 mmHg à la cheville permettait de réduire de 50 % ce gonflement, alors que les chaussettes appliquant des pressions supérieures à 10 mmHg (11, 18 et 22 mmHg en moyenne) le prévenaient complètement [24]. Jonker et al. [14] ont également mesuré le gonflement des membres inférieurs qui se produit au cours de la journée chez des sujets sains, travaillant debout. Ce gonflement qui était en moyenne de 2,3 et 1,6 % pour les hommes et les femmes, respectivement, était diminué de 31 et 18 % par le port de chaussettes appliquant 14 mmHg à la cheville et de 37 et 32 % par le port de chaussettes appliquant 18 mmHg. Enfin, d’un point de vue sensoriel, une baisse de l’inconfort perçu au niveau des membres inférieurs mais pas au niveau des membres supérieurs, a été ressentie grâce au port de vêtements de contention (chaussette et bas), ce qui amène les auteurs à conclure que la douleur et l’inconfort souvent ressentis au niveau des masses musculaires actives sont diminués grâce à la contention [17]. La diminution des mouvements du centre de masse lors d’un test de contrôle postural observée sur une plate-forme dynamométrique résulterait d’une limitation du gonflement et de la stase veineuse des membres inférieurs avec le port de bas de contention comparée à une condition contrôle [17]. Weiss et al. [35] ont étudié les améliorations induites par le port de bas de contention sur du personnel de bord dans l’aviation. Ces auteurs ont recueilli une amélioration des signes et symptômes d’inconfort, tels qu’une diminution du gonflement des jambes, de la fatigue ainsi que de la douleur et de l’oppression lorsque les bas de contention étaient portés régulièrement au cours de la journée de travail (pendant quatre semaines). La pression appliquée par ces bas était de 8– 15 mmHg ou de 15–20 mmHg à la cheville. Il est intéressant de souligner que chez cette population ne souffrant pas de pathologie vasculaire, aucune différence n’a été relevée entre les deux niveaux de contention, ce qui signifie en d’autres termes que de faibles pressions (de 8 à 15 mmHg) sont suffisantes. Jonker et al. [14] ont également enregistré une diminution des sensations de jambes lourdes et de pieds gonflés par le port de chaussettes appliquant des pressions de 14 à 18 mmHg à la cheville. Ces conclusions rejoignent celles de Kraemer et al. [17] pour qui l’application de faibles pressions, inférieures à la première classe médicale, permettrait d’obtenir un gain significatif chez des sujets sains. Concernant les effets vasculaires induits par la compression externe positive sur les membres inférieurs, l’utilisation de la technique d’imagerie doppler a permis de mettre en avant une réduction significative du diamètre des veines poplitées et tibiales

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postérieures, démontrant une diminution de la stagnation de sang par le port de bas de contention à compression graduelle [17]. Partsch et Partsch [25] ont mis en avant que la diminution du calibre des veines permettant d’accélérer le flux sanguin du mollet nécessite une pression entre 35 et 40 mmHg en position debout. Cette étude a également mis en évidence l’apparition d’une occlusion des veines du mollet chez des personnes saines dès 20–25 mmHg en position allongée. Cependant, en position érigée, cette occlusion ne se produisait qu’à partir de pressions de l’ordre de 70 mmHg [25]. Une étude originale récente [3] a mis en avant une amélioration de la perfusion de l’avant-bras (augmentation du débit sanguin veineux) par l’application de manchons de compression placés autour des muscles de la loge de l’avant-bras. Leurs résultats font état d’un effet maximal avec une pression externe de l’ordre de 20 mmHg augmentant le débit sanguin de plus de 115 %. Lawrence et Kakkar [20] ont comparé plusieurs profils de pression appliqués sur le membre inférieur au regard de la vitesse du sang dans les veines profondes et le débit sanguin musculaire du mollet. Il se dégage de cette étude que le profil de pressions de 18, 14, 8, 10 et 8 mmHg sur la cheville, le mollet, le genou, le bas et le haut de la cuisse, respectivement, est celui qui produit le plus d’effet positif chez des personnes allongées ne souffrant pas de maladie vasculaire. La vitesse du sang était alors augmentée de 75 % dans les veines profondes, alors qu’avec des pressions plus élevées au profil précité, cette vitesse était diminuée chez certaines personnes. Également, le profil de pression de 30 mmHg à la cheville diminuant à 12 mmHg en haut de la cuisse entravait le débit sanguin sous-cutané, voire le flux sanguin profond [20]. Ces auteurs ont observé un effet identique lorsque la même pression était appliquée uniquement sur la jambe (sous le genou). Cela signifie que la compression sous le genou contribuerait le plus à l’augmentation du flux sanguin profond [20]. Sparrow et al. [30] ont également conclu que la portion de chaussette au-dessus du plateau tibial est relativement inefficace pour réduire la stagnation du sang dans cette région et compromet l’efficacité au niveau du mollet et de la cheville. Ces auteurs ont testé l’hypothèse d’une possible diminution du sang stagnant dans les jambes en position érigée induite par l’application d’une pression autour du mollet. Ils ont ainsi mesuré le volume de sang dans le mollet par scintigraphie avec application de plusieurs profils de pression sur le mollet, et en gonflant un brassard à 20 et 40 mmHg de pression autour du haut de la cuisse de manière à simuler artificiellement une altération du retour veineux. Leur conclusion est que le port de chaussettes de contention présentant le profil idéal préconisé par Lawrence et Kakkar [20] permet d’éliminer la stagnation de sang induite artificiellement en gonflant un brassard à 20 mmHg autour du haut de la cuisse [30]. En utilisant d’autres profils de pression, ces auteurs ont montré que la compression du mollet est déterminante dans l’amélioration du retour veineux, plus que le gradient de pression entre la cheville et le mollet. Cette étude met en avant un profil de pression idéal de 17–14,5–6,5 mmHg à la cheville, au mollet et sur le haut de la cuisse, respectivement. Murthy et al. [23] ont mesuré par cathéter, les modifications des pressions intramusculaires du soléaire et du jambier antérieur dues aux ports de chaussettes de contention. Ces auteurs considèrent que la pression intramusculaire des jambes est un index

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objectif de la fonction de pompe musculaire. Les chaussettes de contention élastiques appliquant des pressions de 16–20 mmHg en position allongée et de 19–23 mmHg en position érigée génèrent des PIM de 21–25 mmHg dans le soléaire et 25–28 mmHg dans le jambier antérieur en position allongée contre 8 et 11 mmHg sans chaussettes, et 55–56 mmHg dans le soléaire et 48–50 mmHg dans le jambier antérieur en position érigée contre 37 et 35 mmHg sans chaussettes. Shiroishi et al. [29] ont évalué les effets du port de chaussettes de contention sur le volume sanguin et l’oxygénation tissulaire avec l’aide de la spectroscopie proche infrarouge (NIRS). En utilisant différentes chaussettes de contention, ces auteurs ont établi une corrélation négative entre la désoxyhémoglobine (HHb) et la pression externe, ainsi qu’entre l’hémoglobine totale (Hbtot) et la pression externe. Ils concluent que le port de chaussettes de contention améliore la saturation en O2 du tissu musculaire par l’augmentation de l’éjection veineuse et/ou la prévention de la stase veineuse (due à la pression hydrostatique) et la conservation des apports d’O2 [29]. Bien que parmi les effets bénéfiques prêtés au port de bas ou chaussettes de contention, le plus couramment mis en avant, à savoir l’amélioration du retour veineux vers le cœur, peu d’études ont cherché à vérifier ce dogme. Watanuki et Murata [34] se sont intéressés au débit cardiaque, considéré comme un index du retour veineux. Ces auteurs ont observé une augmentation du débit cardiaque et du volume d’éjection systolique, associée à une diminution de la fréquence cardiaque chez des femmes portant des bas de contention appliquant des pressions de 25 mmHg au mollet et 20 mmHg à la cuisse. En utilisant des brassards gonflables, ils ont calculé que des valeurs de 15–20 mmHg au mollet et 12–16 mmHg à la cuisse sont des valeurs minimales permettant d’améliorer le retour veineux. Cependant, l’application de pression si importante n’est pas sans effets secondaires néfastes. Ainsi, les sujets portant ces bas se sont plaints d’inconfort. De plus, la pression appliquée à la peau par les bas de contention peut augmenter la pression du fluide interstitiel autour des capillaires. Cette pression majorée contribue au retour du fluide en excès dans la circulation veineuse. Cependant, si la pression est supérieure à celle du versant artériel du capillaire (lors de pathologie artérielle), les substances nutritives ou tous les autres éléments du sang ne peuvent pas circuler vers les tissus. Dans le cas d’une artère saine, le gradient de pression entre le capillaire et le tissu peut être diminué par la compression externe, altérant le transport des nutriments vers les tissus [34]. En résumé, au repos (i.e., en l’absence de l’effet de pompe musculaire) la contention peut être appréhendée en tant que palliatif des pressions intramusculaires exercées lors de l’exercice visant à diminuer la stase veineuse et à améliorer le retour veineux. Cependant, cette pression doit être optimale afin d’éviter tout excès entraînant alors des effets délétères et inconforts. 4.2. À l’exercice dynamique local : cas de la flexion plantaire Les exercices de montée sur pointe de pieds sont utilisés dans le milieu médical pour évaluer le degré de développement des pathologies vasculaires. Un des intérêts majeur de ce type d’exercice est qu’il permet de s’affranchir des limitations systémiques des patients lors d’exercices globaux, du fait de la faible sollici-

tation cardiopulmonaire qu’il engendre. Il est donc possible d’évaluer localement les bénéfices apportés par la compression externe sur la fonction vasculaire du muscle. Brown et Brown [4] ont testé l’effet de port de chaussettes de contention légère (6 et 12 mmHg à la cheville) chez des patients insuffisants veineux légers. Il se dégage de cette étude que l’application de pressions aussi faibles que 6 mmHg, améliore la fonction des valves veineuses superficielles au bout d’un mois et l’insuffisance veineuse, mesurée à travers la fonction des valves veineuses profondes et la capacité veineuse, après trois mois. Pour ces patients, l’amélioration des fonctions vasculaires répond au mécanisme de pompe musculaire du mollet, c’est-à-dire à l’amélioration de la fonction des valves veineuses superficielles, puis celle des valves veineuses profondes, et enfin l’augmentation de la capacité veineuse (ou flexibilité) des veines profondes de la jambe [4]. Ibegbuna et al. [11] ont également évalué l’effet du port de chaussettes de contention légère (7, 10 et 14 mmHg à la cheville) chez des patients souffrant de veines modérément variqueuses. En utilisant un pléthysmographe à air, ces auteurs ont mis en évidence une diminution du débit de reflux lors du passage de la position allongée à la position érigée et une diminution de la fraction de volume résiduel (volume résiduel de sang dans la jambe après dix montées sur la pointe du pied), et ce pour une pression aussi faible que 7 mmHg à la cheville. La fraction d’éjection, c’est-à-dire le volume de sang éjecté lors d’une seule montée sur pointe du pied, n’était diminuée qu’avec la chaussette appliquant une pression de 14 mmHg à la cheville. La fraction d’éjection est considérée comme un indice de l’efficacité du mécanisme de pompe musculaire du mollet [11]. Le volume veineux en position érigée n’était affecté que par les chaussettes de 10 et 14 mmHg à la cheville, c’est-à-dire les plus importantes pressions, testées dans cette étude [12], ce qui n’est pas surprenant car c’est lorsque le sujet est debout (i.e., lorsque le remplissage des veines est maximal) que l’on observe les pressions veineuses les plus élevées, soit environ 90 mmHg à la cheville [26]. En résumé, les chaussettes appliquant de faibles pressions permettent de limiter la distension veineuse, alors que les chaussettes appliquant de plus fortes pressions permettent en plus d’augmenter l’efficacité de la pompe musculaire du mollet chez des patients souffrant de légères varices [11] lors d’exercices de flexions plantaires. 4.3. À l’exercice dynamique global Dans un contexte de locomotion pédestre, l’augmentation des pressions sous la plante du pied et l’augmentation des PIM dans les muscles de la jambe et surtout le mollet, influent grandement sur l’hémodynamique veineuse. Également, la sollicitation métabolique, plus importante comparée à un exercice local, engendre une augmentation du débit cardiaque et du travail respiratoire. Les pressions veineuses et artérielles seront donc influencées par le débit cardiaque, de même que par la pression intrathoracique, reconnue pour influencer le flux sanguin dans les membres inférieurs. Ibegbuna et al. [12] recensent parmi les effets positifs du port de chaussettes élastiques de contention une réduction de la quan-

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tité des reflux et volume veineux, associée à une amélioration de la fonction de pompe musculaire du mollet chez des sujets atteints d’insuffisance veineuse chronique. Chez ce type de patients, un exercice de marche ne suffit pas à diminuer le volume résiduel de sang stagnant au niveau du mollet, témoin de l’efficacité du phénomène de pompe musculaire. En revanche, le port de chaussettes de compression élastiques améliore l’hémodynamique veineuse, réduisant significativement le volume résiduel de sang stagnant au niveau du mollet, pour des allures de marche modérées entre 1 et 2,5 km/h [12]. Lors de marche plus rapide à 4,3 km/h et lors de course à 10,1 km/h, Murthy et al. [23] n’ont pas observé de modification des PIM dans les muscles soléaire et jambier antérieur par le port de chaussettes de contention appliquant des pressions de 17 à 28 mmHg à la cheville. Considérant la PIM des jambes comme un index objectif de la fonction de pompe musculaire, Murthy et al. [23] ont conclu que l’application d’une compression lors d’un exercice dynamique ne permet pas d’améliorer la fonction de pompe musculaire chez des sujets sains. En revanche, Maton et al. [21] ont mis en avant une augmentation de la PIM par le port de chaussettes de contention appliquant des pressions comprises entre 6 et 11 mmHg au mollet au repos et lors d’exercices isométriques et concentriques de flexion dorsale de la cheville. L’augmentation brutale de la PIM en début de contraction (augmentation encore majorée par le port de chaussettes de contention) peut chasser le sang hors des veinules du muscle et des capillaires d’approvisionnement, et également (en présence de valves veineuses fonctionnelles dans les veines superficielles et profondes proches du muscle) augmenter le retour du flux sanguin veineux par le mécanisme de « pompe musculaire ». Maton et al. [21] concluent que lors de contractions dynamiques, les chaussettes de contention peuvent augmenter le retour veineux du sang par le mécanisme suivant : en assimilant le réseau veineux des jambes à un tube compressible, la PIM de repos étant supérieure avec les chaussettes, le diamètre et la pression transmurale sont diminués et la compliance du tube est majorée. Ainsi, pour une augmentation similaire de la PIM lors de la contraction dynamique, un changement plus important du volume serait mobilisé, caractérisant une augmentation de l’efficacité de la « pompe musculaire » avec le port des chaussettes de contention [21]. Cette même équipe a prouvé que, malgré l’augmentation de la PIM (soupçonnée d’accroître de manière préjudiciable le phénomène d’ischémie lors de la contraction), le port de chaussette n’engendrait pas une fatigue plus prononcée, et n’accélérait pas son apparition [22]. De plus, aucune de ces deux études n’a décelé de modification de l’activité électromyographique (EMG) des muscles de la jambe, dont l’évolution permet de rendre compte des phénomènes de la fatigue neuromusculaire. En outre, ces auteurs ont réfuté l’hypothèse d’une diminution du temps de récupération après fatigue par le port de chaussette de compression. Il était attendu grâce à l’augmentation de l’efficacité de la pompe musculaire, une restauration plus rapide du métabolisme initial, avec comme conséquence une diminution du temps nécessaire pour recouvrer le niveau de force initial [22]. L’absence d’effet de la chaussette de compression est attribuée à plusieurs causes. La première est que le mécanisme de pompe musculaire n’est que peu sollicité pendant la récupération, car

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les muscles du mollet (où se produit l’essentiel de ce mécanisme) sont très faiblement sollicités, comme en témoigne le niveau d’activité EMG très bas [22]. La seconde est que la récupération de force peut également dépendre de la récupération de la fatigue centrale, facteur sur lequel les chaussettes n’ont, selon Maton et al. [22], aucun effet. Cependant, ces auteurs suggèrent que les chaussettes de contention pourraient accélérer le processus de récupération, si des contractions dynamiques rapides, et donc activant de manière importante la pompe musculaire, étaient réalisées durant la récupération. Enfin, Maton et al. [22] concluent que cette absence de résultats avec des chaussettes de classe II ne laisse pas présager de l’effet que pourraient avoir des chaussettes de classe supérieure, induisant des PIM plus élevées. Il faut noter que les pressions appliquées par les chaussettes lors de la seconde expérimentation étaient comprises entre 10 et 21 mmHg au niveau du mollet, soit déjà près de deux fois supérieures à celles rapportées par Maton et al. [21]. Trenell et al. [32] ont évalué les effets d’un collant de compression spécialement conçu et destiné pour la pratique sportive sur la récupération métabolique après un exercice excentrique. Ces auteurs ont mis en avant, grâce à la technologie de spectroscopie RMN au phosphore 31 des concentrations de phosphodiesters post-exercice supérieures avec le collant appliquant des pressions de 10 mmHg à la cheville et 17 mmHg au mollet. Cela est le témoin d’une amélioration du renouvellement de la membrane cellulaire du muscle squelettique et d’une accélération des processus inflammatoires [32] survenant après des contractions excentriques répétées. Cependant, cette étude n’a révélé aucun effet de la compression sur les douleurs musculaires retardées, contrairement aux résultats de Kraemer et al. [18]. Berry et McMurray [2] ont évalué chez des sujets sains l’effet du port de chaussettes de contention, initialement destinées à des patients souffrant d’insuffisance veineuse, lors d’exercices épuisants de course et de pédalage. Ces auteurs ont observé une diminution de la concentration de lactate veineux post-exercice en portant des chaussettes appliquant des pressions de 18 mmHg sur la cheville et 8 mmHg sur le mollet pendant l’exercice et la récupération. Le fait que la concentration de lactate ne soit pas modifiée lorsque les chaussettes sont portées uniquement pendant l’exercice amène ces auteurs à conclure que les chaussettes réduisent la diffusion du lactate hors du lit musculaire après l’exercice. En d’autres termes, le lactate serait retenu par le muscle, probablement à cause d’une inversion du gradient de pression [2]. Cette étude est régulièrement citée pour mettre en avant les effets bénéfiques du port de chaussettes de contention à l’exercice. Cependant le premier résultat est toujours mis en avant, alors que la conclusion générale des auteurs est souvent passée sous silence. Plus récemment, Chatard et al. [6] ont également testé l’effet du port de bas de contention, mais uniquement lors de la récupération entre deux exercices maximaux de cinq minutes. Le port de bas de contention appliquant 33, 18 et 12 mmHg à la cheville sur le mollet et la cuisse, respectivement, réduisait de 2,1 % la chute de performance entre les deux exercices séparés de 80 min de récupération passive. Dans cette étude, la concentration en lactate sanguin circulant et l’hématocrite, ainsi que les sensations étaient aussi diminuées pendant la récupération avec le port des bas. Les concentrations en lactate au début du second exercice étaient 20 % plus basses chez les sujets ayant porté les bas pendant la

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récupération, ce qui pousse ces auteurs à suggérer une augmentation de l’élimination du lactate en récupération passive provoquée par le port de bas de contention chez des personnes âgées d’une soixantaine d’années [6]. Il est à noter que l’effet âge doit être pris en considération. En effet, les sujets avaient certainement une compliance veineuse supérieure à celle d’une population de sujets plus jeunes. Ces auteurs avaient auparavant évalué l’effet du port de bas de contention, appliquant une pression de 30 mmHg à la cheville, au cours d’un exercice de course de 5000 m [5]. Une chute de la performance de 2,3 %, soit une augmentation moyenne du temps de course de 31 s avait été enregistrée, lorsque le 5000 m était réalisé avec les bas de contention. Ainsi, les transports du lactate et de l’oxygène semblaient être modifiés par le port de bas de contention pendant la course [5]. Berry et al. [1] ont testé les effets de collants destinés à des sujets sains pour la pratique sportive lors de course sur tapis roulant. Ces auteurs n’ont relevé aucun effet de ce type de collant sur les concentrations de lactate sanguin, sur la fréquence cardiaque ou sur la consommation d’oxygène. Pour Berry et al. [1], bien qu’un des bénéfices régulièrement présentés par ce type de vêtement soit une augmentation du retour veineux à l’exercice, il n’existe aucune donnée appuyant cette information. Ces auteurs supposent que les pressions appliquées par ce type de vêtement sont trop faibles pour produire un tel effet. En résumé, les quelques résultats concernant l’application de pressions pendant l’exercice et/ou pendant la récupération suggèrent que des pressions jusqu’à 30 mmHg sont appropriées pendant la phase de récupération, mais trop importantes pour être appliquées pendant l’exercice. Ainsi, il n’est pas impossible que les effets négatifs rapportés chez les sujets sains lors de la locomotion, soient dus en partie à des pressions externes excessives. En effet, de nombreuses études [4,11,14,24] ont montré que l’application de pressions relativement faibles suffisait à produire des augmentations du retour veineux et du débit sanguin chez des sujets sains ou légèrement variqueux en position orthostatique. Durant l’exercice, il serait intéressant de tester des pressions intermédiaires entre 30 mmHg à la cheville [5], et les pressions appliquées par un collant de course standard [1] qui sont bien souvent inférieures à 5 mmHg au mollet (données personnelles). 4.4. À l’exercice dynamique explosif C’est au cours des années 1990 que sont apparues les premières études s’intéressant aux effets bénéfiques de la contention dans le domaine du sport. Ces études se sont quasi exclusivement intéressées à des exercices explosifs ou de force. L’étude princeps de Kraemer et al. [15] a démontré que, pour des exercices à base de sauts verticaux, le port de cuissards avec compression type Lycra® permettait de maintenir une puissance de saut plus élevée qu’avec des shorts classiques. Dans cette étude, il est rapporté une augmentation de la force développée lors d’un saut maximal et de la puissance moyenne développée lors de dix sauts maximaux successifs. En revanche, cette même équipe n’a observé aucun effet sur le développement de la fatigue lors de répétitions d’exercices de squat ou d’extension du genou sur banc isocinétique

[16]. Enfin, Doan et al. [8] ont observé une diminution de l’oscillation des muscles de la cuisse lors de l’amortissement de sauts verticaux et une augmentation de la hauteur de saut lors de la réalisation d’un saut maximal avec contre-mouvement. Ces auteurs attribuent ce gain de performance à l’élasticité du vêtement qui aurait pu augmenter la force propulsive [8]. De la même manière, Ringaud et al. [27] ont observé une diminution de l’activation des muscles fléchisseurs de la jambe (données EMG) lors d’un exercice de sprint par le port d’une combinaison spéciale, pourvue de bandes élastiques postérieures. Ces auteurs expliquent ce gain mécanique par l’amélioration du cycle étirement–raccourcissement du muscle grâce aux renforts élastiques placés sur les zones musculaires. Dans ce cas, ce n’est pas le principe de contention du muscle mais l’effet de ressort externe [27] suppléant le muscle lors de la contraction, qui serait à l’origine du bénéfice. 5. Conclusion En conclusion, il ressort que la mise au point de chaussettes de compression externe destinées à des sujets sains, nécessite de prendre en compte la physiologie vasculaire chez cette population. Il est aussi nécessaire de considérer les différents mécanismes mis en œuvre en fonction de la position et de l’exercice musculaire pour développer un produit spécifique à un usage. Cela tend à montrer, qu’il n’est pas satisfaisant d’utiliser un traitement développé pour certaines pathologies vasculaires et de le transférer à une population saine ou sportive, sans prendre en compte les différences physiologiques importantes entre ces populations. Pour le sujet sain dont les mécanismes assurant le retour veineux (en position orthostatique et lors de la locomotion) sont considérés comme fonctionnels, il est nécessaire de ne pas dépasser des pressions de 30 mmHg à la cheville, voire 18 mmHg au mollet pour un produit destiné à un exercice mobilisant des masses musculaires importantes (e.g., marche, course). Pour un produit destiné à être porté lors de la récupération, c’est-à-dire en absence de toute activité des membres actifs, les pressions peuvent être légèrement supérieures, bien que la diminution de la stase veineuse et l’amélioration du retour veineux se produisent à partir de pressions de l’ordre de 15–20 mmHg au mollet. Des pressions trop importantes n’apportent non seulement pas de gain significatif, mais peuvent conduire à une altération de la circulation sous-cutanée. 6. Perspectives Depuis de nombreuses années maintenant, la technologie a fait son apparition dans le milieu sportif, et a permis l’amélioration des performances, du confort et la prophylaxie des blessures. Ces améliorations sont rendues possibles en grande partie, grâce aux innovations dans le domaine de l’ingénierie du sport. Kraemer et al. [18] ont démontré lors de la réalisation d’exercices maximaux de type excentrique, que le port de manches à base de tissus de contention portés juste après l’exercice diminuait l’amplitude de l’augmentation de la créatine kinase et réduisait le gonflement du bras. Les auteurs ont conclu que la contention

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pouvait avoir des effets bénéfiques dans la prévention des blessures et que ce type de technologie améliorait la récupération de la force. Comparativement au développement technologique des chaussures de course à pieds et étant donné la faible part du coût énergétique estimé pour faire face aux résistances aérodynamiques, i.e., 4 % à 6 m/s et 2 % à une allure marathon pour des coureurs élites [7], peu d’intérêt est porté au développement technologique de vêtements sportifs. En effet, à ce jour le port de vêtements techniques en course à pieds et à la marche est surtout destiné à l’optimisation de la thermorégulation pendant l’exercice musculaire. Une augmentation de la température lors de l’échauffement et de la réalisation d’exercices courts (i.e., sprints, sauts verticaux) peut s’avérer bénéfique dans le sens où cette augmentation participera à la prophylaxie des blessures et à l’amélioration de la performance [8]. Cependant, ce gain de chaleur, positif quant à la réalisation d’efforts brefs et intenses, et d’échauffement précompétitif, doit être considéré comme facteur à effets délétères dans le cas d’exercices prolongés (e.g, cyclisme, course à pieds). Il apparaît que l’utilisation de collants de compression dans le cadre de la course à pieds pourrait s’avérer efficace, non pas pour agir directement sur la performance mais pour influencer la fonction musculaire (vasculaire et métabolique) au cours et dans le décours de l’exercice pour réduire la fatigabilité du muscle. Références [1] Berry MJ, Bailey SP, Simpkins SL, TeWinkle JA. The effects of elastic tights on the post-exercise response. Can J Sport Sci 1990;15:244–8. [2] Berry MJ, McMurray RG. Effects of graduated compression stockings on blood lactate following an exhaustive bout of exercise. Am J Phys Med 1987;66:121–32. [3] Bochmann RP, Seibel W, Haase E, Hietschold V, Rodel H, Deussen A. External compression increases forearm perfusion. J Appl Physiol 2005;99 (6):2337–44. [4] Brown JR, Brown AM. Nonprescription, padded, lightweight support socks in treatment of mild to moderate lower extremitiy venous insufficiency. J Am Osteopath Assoc 1995;95:173–81. [5] Chatard JC. Elastics bandages, recovery and sport performance. In: Proceedings of the Techtextil symposium, Lyon, France, Mai 1998. Health and protective textiles 1998;2:79–84. [6] Chatard J, Atlaoui D, Farjanel J, Louisy F, Rastel D, Guézennec C. Elastic stockings, performance and leg pain recovery in 63-year-old sportsmen. Eur J Appl Physiol 2004;93(3):347–52. [7] Davies CTM. Effects of wind assistance and resistance on the forward motion of a runner. J Appl Physiol 1980;48:702–9. [8] Doan BK, Kwon Y-H, Newton RU, Shim J, Popper EM, Rogers RA, et al. Evaluation of a lower-body compression garment. J Sports Sci 2003;21: 601–10. [9] Gotshall RW, Bauer TA, Fahrner SL. Cycling cadence alters exercise hemodynamics. Int J Sports Med 1996;17:17–21. [10] Hirai M, Iwata H, Hayakawa N. Effect of elastic compression stockings in patients with varicose veins and healthy controls measured by strain gauge plethysmography. Skin Res Technol 2002;8:236–9. [11] Ibegbuna V, Delis K, Nicolaides N. Effect of lightweight compression stockings on venous haemodynamics. Int Angiol 1997;16:185–8. [12] Ibegbuna V, Delis K, Nicolaides A, Aina O. Effect of elastic compression stockings on venous hemodynamics during walking. J Vasc Surg 2003;37: 420–5.

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