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Stress et activité musculaire
© Masson, Paris, 2005
J. Réadapt. Méd., 2005, 25, n° 2, pp. 60-64
MÉMOIRE
Stress et activité musculaire B. FOUQUET, M.J. BORIE Fédération universitaire interhospitalière de médecine physique et de réadaptation, CHU Tours, 37044 Tours Cedex 1.
Toute modification environnementale est capable de générer des modifications au sein d’un individu. Physiquement, le stress est un processus de dépassement des capacités physiologiques d’un appareil soumis à une contrainte physique (élément stressant). Contrairement à une idée largement répandue qui consiste à penser que des phénomènes douloureux musculaires apparaissent à 7 à 10 % au-delà de la force maximale volontaire, il est apparu que des tels phénomènes douloureux pouvaient apparaître pour des intensité faibles musculaires. Ce modèle a donc débouché sur le concept selon lequel c’était la combinaison de l’intensité, de la répétition, de l’amplitude du mouvement qui induisait des phénomènes douloureux [11]. Dans ce modèle, il apparaît que certaines activités, ayant une faible intensité, mettent en jeu le recrutement d’unités motrices, à faible niveau de déclenchement, qui sont en permanence sollicitées, pendant un mouvement soit de faible amplitude soit d’intensité faible, conduisant donc au surmenage local [7]. Psychologiquement, le stress peut être défini comme la perte d’équilibre entre ce qu’un individu perçoit de ce qui lui est demandé et ce qu’il se sent capable de mobiliser comme ressources [10]. Un stress psychologique peut donc être déclenché aussi bien par une contrainte environnementale élevée mais aussi bien par une faible contrainte (comme la « mise au placard »). Le stress psychologique (« psy stress ») est un processus inconscient qui permet de caractériser les aptitudes au changement quelle que soit l’origine de ce changement. Par principe, un stress psychologique est lié à des facteurs psychosociologiques. Un stress peut être induit par un événement ou lié à une tâche mettant en jeu, chez l’individu, des fonctions cognitives, ou être induit par la relation affective avec l’environnement humain et mettre en jeu des capacités affectives ou émotionnelles. Les conséquences physiologiques du stress psychologique sont multiples, intervenant aussi bien sur les appareils cardio-vasculaire, musculo-squelettique et immunologique. Différents moyens permettent d’évaluer indirectement les effets du stress sur l’organisme (sécrétions d’adrénaline et de cortisol plasmatiques ou urinaires en particulier). L’évaluation par l’électromyographie permet d’apprécier l’impact sur l’organisation de la motricité (en particulier au cours d’un mouvement professionnel) et sur la fatigabilité musculaire au cours d’une activité physique. Extrait de Muscle et pathologies professionnelles, Collection de Pathologie Locomotrice et de Médecine Orthopédique N° 50. © Masson, 2004.
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Compte tenu de l’importance du fonctionnement musculaire au cours du travail, il est important de préciser quelles sont les conséquences du stress psychologique sur l’activité musculaire et quels mécanismes peuvent être mis en jeu.
PHÉNOMÈNES DOULOUREUX MUSCULAIRES ET ACTIVITÉ PROFESSIONNELLE L’importance des phénomènes douloureux musculaires au cours de l’activité professionnelle est attestée par plusieurs études. Ainsi, il a été trouvé chez des salariés, vus pour prise en charge rééducative et réadaptative, une fréquence élevée de plaintes ayant une connotation « musculaire » à type de « spasmes », de « crampes », de « tension musculaire », de fatigabilité musculaire et parfois même de troubles moteurs à type de lâchage, d’incoordination musculaire. L’interrogatoire montre que ces troubles évoluent depuis des années, avant que ne surviennent des tableaux constitués, sources d’incapacité professionnelle (tableau I) [16]. De plus, dans cette étude, les manifestations fonctionnelles les plus fréquentes ne siégeaient ni sur des zones tendineuses ni sur des zones de défilé neurogène, mais aux bras et avant-bras (40 % des localisations douloureuses). En outre, l’examen physique montrait une hypersensibilité palpatoire des muscles des avant-bras dans 235 cas (48 %) à droite et 196 cas (40 %) à gauche. Par ailleurs, une étude norvégienne récente a noté que sur la période 1990-2000, pour des personnes dans la tranche d’âge 20-39 ans, le nombre de prises en charge prolongées par l’assurance maladie avait augmenté de 20 %, en majorité pour des désordres psychologiques mineurs (+ 152 %) et des phénomènes douloureux musculosquelettiques modérés (+ 111 %). TABLEAU I. — Manifestations « musculaires » initiales chez 485 TMS [14]. Symptômes
Nombre
%
Douleurs, spasmes Fatigabilité Tension du haut du corps Manque de contrôle moteur Dystonie focale (crampe des écrivains)
329 44 34 5 1
68 % 9% 7% 1% 0,02 %
Dans une étude de suivi sur 1 an de 1 081 salariés [12], l’évaluation à un an chez 829 salariés qui ont répondu au questionnaire, a montré que des douleurs des avant-bras étaient apparues chez 6 % des salariés, et des douleurs des trapèzes chez 18 % d’entre eux. Parmi les facteurs de risque retrouvés, il était noté que les douleurs cervicoscapulaires étaient associées plus fréquemment à un manque de contrôle des contraintes du travail et à une détresse psychologique (évaluée par le GHQ12). Quant aux douleurs des avant-bras, elles étaient plutôt associées à un travail monotone, des relations tendues avec les collègues de travail et une détresse psychologique. Les douleurs des avant-bras ont été observées plutôt chez des vendeurs et les douleurs scapulaires dans l’infanterie et les vendeurs. Ces différentes études tendent à montrer que les processus douloureux de l’appareil musculo-squelettique sont associés, quelles que soient les localisations, à des perceptions négatives et de l’environnement social et de l’environnement professionnel. La charge physique par elle-même ne semble pas être l’élément déterminant.
ACTIVITÉ MUSCULAIRE ET ACTIVITÉS CÉRÉBRALES Le mouvement humain est inévitablement un processus nocif. En effet, la réalisation finale d’un mouvement est la résultante d’un recrutement moteur programmé sur lequel interviennent d’autres sources qui viennent le parasiter, que celles-ci soient liées au mouvement lui-même ou à l’environnement dans lequel s’effectue cette activité physique [19]. L’aptitude à contrôler ces paramètres d’environnement est un élément déterminant dans l’état entre ce qui est programmé et ce qui est induit par des facteurs extrinsèques de modification de l’activité motrice. Depuis plus de 50 ans, il est reconnu que l’activité musculaire électrophysiologique était influencée par l’activité imaginative cérébrale, sous l’influence de « stresseurs » cognitifs. Différents travaux ont montré des anomalies de recrutement musculaire au cours de tâches effectuées dans un contexte de stress cognitif. Il a été montré, par ailleurs, que des individus ayant un haut niveau d’anxiété ont tendance à avoir une activité EMG plus élevée pour une même tâche, avec des potentiels d’intensité plus élevés, correspondant à un recrutement anormal des motoneurones [5]. La réponse EMG des trapèzes est liée de façon « dose-dépendante » à l’intensité du stress cognitif. Dans une autre étude, il a été trouvé qu’au cours d’un mouvement faisant intervenir les muscles des avant-bras, l’activité statique EMG était plus élevée chez les sujets anxieux que chez les sujets non anxieux, en particulier dans les muscles antagonistes. Plus récemment, il a été montré que l’activité musculaire des muscles lombaires était modifiée par l’environnement psychologique : chez des sujets sains, les moments de force exercés sur le rachis lombaire étaient plus élevés si la tâche était effectuée dans un environnement de stress émotionnel que dans un environnement calme et de soutien émotionnel [2, 3]. La même équipe a montré que la personnalité anxieuse des individus pouvait influer dans
14 % de l’activité des extenseurs spinaux, 11 % de la posture de soulèvement de charges, 18 % de la variance des moments du tronc. Ces travaux tendent à montrer l’influence de la personnalité et du comportement sur l’activité musculaire mais aussi sur le mode de fonctionnement musculaire. Il est possible d’admettre que le mode de réaction face à un contexte induit une modification de l’organisation du mouvement en fonction de la personnalité de l’individu. La posture utilisée peut être modifiée de telle sorte que les contraintes biomécaniques augmentent. Les mêmes résultats ont été observés pour l’activité des muscles trapèzes et pour les muscles de l’avant-bras chez des salariés travaillant sur un poste informatique. Ainsi, en présence d’un stress cognitif, des opérateurs informatiques ont tendance à avoir une augmentation de l’activité des trapèzes et une augmentation des forces appliquées sur la souris d’un ordinateur. Dans ce même groupe professionnel, il a été montré que chez les salariés percevant un état de tension musculaire et de stress émotionnel plusieurs fois par semaine, il existait une activité plus élevée des trapèzes à la fois du côté de la souris mais aussi de l’autre côté. Enfin, ces salariés décrivaient une modification posturale comportant une élévation des ceintures scapulaires quand ils étaient en situation de charge psychologique et de stress émotionnel élevé [20] (figure 1). De façon assez étonnante, la pratique des jeux vidéos entraîne le même type de contrainte et de modifications de l’activité musculaire dès lors qu’il y a perception d’un stress émotionnel, associé de plus à des manifestations douloureuses cervico-scapulaires en regard des trapèzes. L’élévation de l’activité électrophysiologique survient non seulement au cours d’une tâche mais aussi pendant les périodes de repos. Ainsi, il a été trouvé que des individus sains, exposés à un stress cognitif pendant une tâche physique, gardaient au repos une activité plus élevée des muscles trapèzes. Ce phénomène était indépendant de la charge musculaire car il a pu être observé, pour des charges faibles, comportant un recrutement d’unités motrices à faible niveau d’intensité. Le lien de ces anomalies avec un dysfonctionnement plus général a pu être observé pour les trapèzes. Au cours du sommeil, il a été montré que les trapèzes gardaient une activité rythmique électrique dont les variations étaient influencées par la fréquence cardiaque et la fréquence ventilatoire. Ainsi, et contrairement à d’autres muscles, certains muscles, alors qu’ils devraient être au repos sont toujours en activité, cette activité pouvant dépendre d’autres activités générales [22]. Les modifications EMG, décrites précédemment, caractérisées par un plus haut niveau de recrutement au cours du mouvement, par une activité des antagonistes, par la persistance d’une plus haute activité au cours du repos, sont corrélées avec la perception d’un plus haut niveau de fatigue, au fur et à mesure de la journée [6], mais pas pendant la première partie de la journée. En définitive, la majorité des anomalies observées l’ont été sur des sites particuliers, qu’il s’agisse des muscles lombaires et des trapèzes, c’est-à-dire des muscles fonctionnant dans une dominante biomécanique tonique et dont la fonction consiste à assurer des postures prolongées proximales cervico-scapulaires ou lombaires.
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Facteurs de stress physiques psychologiques
Modifications générales
Augmentation de la tension musculaire
Catécholamine
Modifications métaboliques et vasculaires
Cortisol
Modifications des chémoréflexes et baroréflexes locorégionaux
Souffrance musculaire
FIG. 1. — Modèle de Melin et Lundberg [10].
PHYSIOPATHOLOGIE L’origine des anomalies observées peut être expliquée de plusieurs façons : la répartition vasculaire au sein des groupes musculaires concernés par l’activité qui serait inhomogène laissant des zones en situation d’ischémie ; des anomalies des canaux potassiques liées à des modifications du potassium circulant du fait de modifications métaboliques induites par les hormones modifiées par le stress (cortisol, noradrénaline, adrénaline, insuline, etc.) ; des modifications centrales via des chémoréflexes à l’origine d’un état d’activation persistant des motoneurones. Ces différentes anomalies survenant après une activité physique pourraient expliquer que 17 % des salariés éprouvent des phénomènes douloureux après le travail [14] (figure 2). Pour Van Galen [18], l’anxiété et la fatigue psychologique induisent des phénomènes de contraction visant à assurer une meilleure rigidité du système musculaire. Si, de plus, l’activité musculaire se fait en isométrique ou statique, les conséquences sur l’hémodynamique musculaire et donc sur le métabolisme musculaire sont plus importantes. Pour Scheifler [7], le stress cognitif ou émotionnel serait à l’origine d’une augmentation de la ventilation conduisant à une diminution de la PCO2 et une augmentation du pH sanguin. Ces deux anomalies conduiraient à une hyperactivité neuromusculaire et à une hypersensibilité sympathique. Dans cette hypothèse, on peut comprendre les modifications de volumes locaux observées aux avantbras chez des salariés se plaignant de gonflement des avant-bras ou de sensation de gonflement en dehors de toute anomalie neurologique sensitive. Ces modifications pourraient être accrues quand existent des troubles neurologiques sensitifs, en particulier des troubles proprioceptifs [1], mais dans ce cas à des stades où existaient des lésions neurologiques objectives. On peut ainsi admettre que des modifications de l’analyse des sensations corporelles, telles que l’on peut les observer au cours des états d’hypervigilance ou des troubles psychoso-
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matiques [17] puissent aussi modifier le niveau d’activité des motoneurones par la simple modification des mécanoréflexes. Théoriquement, l’influence du stress aigu sur le système sympathique induit dans les régions en activité musculaire une vasoconstriction dans les capillaires non nutritifs afin de privilégier les territoires en activité. Ce mécanisme périphérique (sympatholyse fonctionnelle) est couplé à un mécanisme central visant à protéger l’individu par une augmentation du rythme cardiaque et du débit cardiaque, le préparant à une dépense énergétique supérieure. Compte tenu des différents modèles précédents, plusieurs hypothèses, impliquant la réaction musculaire au stress, peuvent être avancées. La survenue d’une hyperventilation au travers d’une augmentation du pH sanguin jouerait un rôle inhibiteur sur la réponse adaptative au stress (action inhibitrice sur le chémoréflexe sympathique). La situation de stress chronique conduit à l’absence de mécanismes de compensation au cours du stress, du fait d’un défaut de réaction du système limbique. Une troisième hypothèse consisterait en un découplage entre la réponse centrale et la réponse périphérique. En effet, la survenue d’une hypertension, fréquemment associée au cours des situations de stress chronique chez les salariés, quelle que soit la nature du travail, y compris chez les « cols blancs », induit un effet inhibiteur sur les barorécepteurs. Ceux-ci induisent une inhibition sur le réflexe sympathique périphérique. Dans cette hypothèse, la survenue d’un stress émotionnel ou cognitif pourrait induire d’abord, chez certaines personnes, une réponse centrale qui empêcherait la survenue des mécanismes de défense et d’adaptation musculaire périphériques. Ce mécanisme serait d’autant plus évident au cours d’activités peu intenses musculairement. En effet, la réponse sympathique musculaire périphérique n’apparaît que pour des activités proches de 40 % de la force maximale volontaire. Au total, les conséquences du stress sur le fonctionnement musculaire peuvent se résumer ainsi : en situa-
Facteurs professionnels – physiques (charge trop élevée/trop faible) – psychologiques (charge trop élevée/trop faible) PERCEPTION APTITUDE Physique et psychologique Stress
Modifications Locales Coactivation Intensité contraction
Générales Rythme cardiaque Ventilation Organisation du mouvement Persistance après travail Modifications activités musculaire au repos
Facteurs familiaux physiques/psychologiques
FIG. 2. — Facteurs environnementaux, stress et activité musculaire.
tion de stress, l’individu met en jeu des mécanismes compensateurs concernant à la fois l’organisation du mouvement et les phénomènes adaptatifs du stress aigu et chronique. Les modifications de l’activité musculaires ont des caractéristiques très proches de celles observées chez l’animal au cours de la peur, à savoir une hyperactivité musculaire, localisée ou généralisée, expliquant les phénomènes de coactivation, d’élévation de l’activité, de prolongation de l’activité pendant la phase de repos. Compte tenu du faible niveau d’activation musculaire, la sympatholyse fonctionnelle ne se met pas en place. En revanche, l’activation hypothalamo-hypophysaire induit une réponse centrale sympathique qui modifie l’activité cardiaque, élevant le rythme cardiaque, le rythme respiratoire, induisant une hypertension précoce et une alcalose [9]. Ces deux mécanismes viennent renforcer l’inadaptation musculaire à l’effort. La survenue d’une hypersudation, symptôme fréquemment associé au stress, liée à la vasodilatation des vaisseaux non nutritifs musculaires, est la traduction de cet état d’activation sympathique centrale. Ces mécanismes rendent compte des phénomènes douloureux associés à des situations de stress environnementales professionnelles où la charge physique musculaire n’est pas intense mais où les conditions environnementales sont perçues comme vulnérantes (faible satisfaction au travail, relations humaines mauvaises, mauvais soutien de la part des collègues, peur du chômage, problèmes financiers, etc.). De plus, les dysfonctionnements musculaires proximaux (touchant les muscles trapèzes, sterno-cleïdo-mastoïdien, scalènes) font le lit des défilés étagés du membre supérieur du fait des mécanismes de tension musculaires étagés et des modifications vasculaires associées [13].
APPLICATIONS Plusieurs solutions préventives collectives peuvent permettre de modifier les anomalies observées : le changement de poste, au cours de la journée, en particulier en évitant les activités postées statiques, l’aménagement de pauses dans des tâches monotones avec une faible implication psychologique [15]. Malheureusement, les études contrôlées n’ont pas montré que l’approche « macro-ergonomique » était efficace contrairement aux études ouvertes. De façon étonnante, la réduction du temps de travail quotidien, dans une étude norvégienne et suédoise [21], s’est accompagnée d’une diminution des plaintes cervicoscapulaires musculaires en regard des trapèzes (de 58,7 % à 44,4 %, p < 0,034), mais pas des plaintes lombaires (de 30,3 % à 25,4 %, p < 0,32) et de l’épuisement après le travail (de 58,5 % à 40,4 %, p < 0,009). Ces différences seraient liées aux modes d’activité différents entre la région cervico-scapulaire et lombaire, au cours de la « phase de repos », les personnes consacrant leur temps libre à des activités physiques plus pénibles pour la région lombaire, d’une part, et d’autre part, la suppression des périodes de repos était plus fréquemment observée dans ce groupe des lombalgiques. En fait, il semblerait que les prises en charge individuelles ou en groupe, permettant d’une part une amélioration du fonctionnement musculaire, et d’autre part une meilleure gestion du stress psychologique, soient plus efficaces. Ces actions individuelles pourraient prendre place à la phase d’apprentissage, évitant à l’individu une mauvaise adaptation à son poste de travail, et un défaut de fonctionnement musculaire. Des programmes de management du stress ont été développés, permettant à l’individu de faire face aux problèmes et de s’adapter avec le moins de « stress ». Ces programmes comportent
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à la fois des apprentissages comportementaux, des thérapies cognitivo-comportementales, la pratique d’exercices physiques. Ils font partie des stratégies d’amélioration des conditions de travail. Ces programmes peuvent être mis en place précocement dans les entreprises à titre de prévention primaire ou secondaire, visant le passage à la chronicité [8]. Il n’est pas démontré qu’une technique ou un programme spécifique soit plus efficace qu’un autre. En revanche, tous améliorent très nettement la perception de santé des salariés et réduisent l’absentéisme. Au stade de prise en charge par le secteur de soins, il apparaît évident que le modèle biopsychosocial de la maladie, encore plus quand il s’agit d’une affection douloureuse, est le modèle le plus adapté. À ce stade, la prise en charge physique des différentes conséquences physiques du stress est évidente, justifiant la rééducation et la réadaptation à l’effort. En revanche, l’évaluation et le traitement des facteurs de stress personnels et professionnels sont un complément indispensable. La réinsertion ne peut se faire qu’au travers d’une modification de l’environnement du travail combinée éventuellement à des modifications individuelles comportementales visant à modifier la perception stressante de l’environnement social [4]. C’est à ce prix que peut se mettre en place une réelle prévention tertiaire. L’activité musculaire est dépendante fonctionnellement des systèmes neurologiques à la fois dans l’organisation de la motricité mais aussi dans l’organisation vasculaire conditionnant les apports nutritifs et donc le fonctionnement métabolique du muscle. Le stress cognitif ou émotionnel a un impact sur les deux organisations. La composante physique du stress au travail n’est pas l’élément déterminant. La prise en charge des dysfonctionnements musculaires liés au stress chez des salariés doit tenir compte des facteurs environnementaux collectifs liés à l’organisation du travail mais aussi des composantes individuelles.
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Stress et activité musculaire B. FOUQUET, M.J. BORIE Fédération universitaire interhospitalière de médecine physique et de réadaptation, CHU Tours, 37044 Tours Cedex 1.
Toute modification environnementale est capable de générer des modifications au sein d’un individu. Physiquement, le stress est un processus de dépassement des capacités physiologiques d’un appareil soumis à une contrainte physique (élément stressant). Contrairement à une idée largement répandue qui consiste à penser que des phénomènes douloureux musculaires apparaissent à 7 à 10 % au-delà de la force maximale volontaire, il est apparu que des tels phénomènes douloureux pouvaient apparaître pour des intensité faibles musculaires. Ce modèle a donc débouché sur le concept selon lequel c’était la combinaison de l’intensité, de la répétition, de l’amplitude du mouvement qui induisait des phénomènes douloureux [11]. Dans ce modèle, il apparaît que certaines activités, ayant une faible intensité, mettent en jeu le recrutement d’unités motrices, à faible niveau de déclenchement, qui sont en permanence sollicitées, pendant un mouvement soit de faible amplitude soit d’intensité faible, conduisant donc au surmenage local [7]. Psychologiquement, le stress peut être défini comme la perte d’équilibre entre ce qu’un individu perçoit de ce qui lui est demandé et ce qu’il se sent capable de mobiliser comme ressources [10]. Un stress psychologique peut donc être déclenché aussi bien par une contrainte environnementale élevée mais aussi bien par une faible contrainte (comme la « mise au placard »). Le stress psychologique (« psy stress ») est un processus inconscient qui permet de caractériser les aptitudes au changement quelle que soit l’origine de ce changement. Par principe, un stress psychologique est lié à des facteurs psychosociologiques. Un stress peut être induit par un événement ou lié à une tâche mettant en jeu, chez l’individu, des fonctions cognitives, ou être induit par la relation affective avec l’environnement humain et mettre en jeu des capacités affectives ou émotionnelles. Les conséquences physiologiques du stress psychologique sont multiples, intervenant aussi bien sur les appareils cardio-vasculaire, musculo-squelettique et immunologique. Différents moyens permettent d’évaluer indirectement les effets du stress sur l’organisme (sécrétions d’adrénaline et de cortisol plasmatiques ou urinaires en particulier). L’évaluation par l’électromyographie permet d’apprécier l’impact sur l’organisation de la motricité (en particulier au cours d’un mouvement professionnel) et sur la fatigabilité musculaire au cours d’une activité physique. Extrait de Muscle et pathologies professionnelles, Collection de Pathologie Locomotrice et de Médecine Orthopédique N° 50. © Masson, 2004.
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Compte tenu de l’importance du fonctionnement musculaire au cours du travail, il est important de préciser quelles sont les conséquences du stress psychologique sur l’activité musculaire et quels mécanismes peuvent être mis en jeu.
PHÉNOMÈNES DOULOUREUX MUSCULAIRES ET ACTIVITÉ PROFESSIONNELLE L’importance des phénomènes douloureux musculaires au cours de l’activité professionnelle est attestée par plusieurs études. Ainsi, il a été trouvé chez des salariés, vus pour prise en charge rééducative et réadaptative, une fréquence élevée de plaintes ayant une connotation « musculaire » à type de « spasmes », de « crampes », de « tension musculaire », de fatigabilité musculaire et parfois même de troubles moteurs à type de lâchage, d’incoordination musculaire. L’interrogatoire montre que ces troubles évoluent depuis des années, avant que ne surviennent des tableaux constitués, sources d’incapacité professionnelle (tableau I) [16]. De plus, dans cette étude, les manifestations fonctionnelles les plus fréquentes ne siégeaient ni sur des zones tendineuses ni sur des zones de défilé neurogène, mais aux bras et avant-bras (40 % des localisations douloureuses). En outre, l’examen physique montrait une hypersensibilité palpatoire des muscles des avant-bras dans 235 cas (48 %) à droite et 196 cas (40 %) à gauche. Par ailleurs, une étude norvégienne récente a noté que sur la période 1990-2000, pour des personnes dans la tranche d’âge 20-39 ans, le nombre de prises en charge prolongées par l’assurance maladie avait augmenté de 20 %, en majorité pour des désordres psychologiques mineurs (+ 152 %) et des phénomènes douloureux musculosquelettiques modérés (+ 111 %). TABLEAU I. — Manifestations « musculaires » initiales chez 485 TMS [14]. Symptômes
Nombre
%
Douleurs, spasmes Fatigabilité Tension du haut du corps Manque de contrôle moteur Dystonie focale (crampe des écrivains)
329 44 34 5 1
68 % 9% 7% 1% 0,02 %
Dans une étude de suivi sur 1 an de 1 081 salariés [12], l’évaluation à un an chez 829 salariés qui ont répondu au questionnaire, a montré que des douleurs des avant-bras étaient apparues chez 6 % des salariés, et des douleurs des trapèzes chez 18 % d’entre eux. Parmi les facteurs de risque retrouvés, il était noté que les douleurs cervicoscapulaires étaient associées plus fréquemment à un manque de contrôle des contraintes du travail et à une détresse psychologique (évaluée par le GHQ12). Quant aux douleurs des avant-bras, elles étaient plutôt associées à un travail monotone, des relations tendues avec les collègues de travail et une détresse psychologique. Les douleurs des avant-bras ont été observées plutôt chez des vendeurs et les douleurs scapulaires dans l’infanterie et les vendeurs. Ces différentes études tendent à montrer que les processus douloureux de l’appareil musculo-squelettique sont associés, quelles que soient les localisations, à des perceptions négatives et de l’environnement social et de l’environnement professionnel. La charge physique par elle-même ne semble pas être l’élément déterminant.
ACTIVITÉ MUSCULAIRE ET ACTIVITÉS CÉRÉBRALES Le mouvement humain est inévitablement un processus nocif. En effet, la réalisation finale d’un mouvement est la résultante d’un recrutement moteur programmé sur lequel interviennent d’autres sources qui viennent le parasiter, que celles-ci soient liées au mouvement lui-même ou à l’environnement dans lequel s’effectue cette activité physique [19]. L’aptitude à contrôler ces paramètres d’environnement est un élément déterminant dans l’état entre ce qui est programmé et ce qui est induit par des facteurs extrinsèques de modification de l’activité motrice. Depuis plus de 50 ans, il est reconnu que l’activité musculaire électrophysiologique était influencée par l’activité imaginative cérébrale, sous l’influence de « stresseurs » cognitifs. Différents travaux ont montré des anomalies de recrutement musculaire au cours de tâches effectuées dans un contexte de stress cognitif. Il a été montré, par ailleurs, que des individus ayant un haut niveau d’anxiété ont tendance à avoir une activité EMG plus élevée pour une même tâche, avec des potentiels d’intensité plus élevés, correspondant à un recrutement anormal des motoneurones [5]. La réponse EMG des trapèzes est liée de façon « dose-dépendante » à l’intensité du stress cognitif. Dans une autre étude, il a été trouvé qu’au cours d’un mouvement faisant intervenir les muscles des avant-bras, l’activité statique EMG était plus élevée chez les sujets anxieux que chez les sujets non anxieux, en particulier dans les muscles antagonistes. Plus récemment, il a été montré que l’activité musculaire des muscles lombaires était modifiée par l’environnement psychologique : chez des sujets sains, les moments de force exercés sur le rachis lombaire étaient plus élevés si la tâche était effectuée dans un environnement de stress émotionnel que dans un environnement calme et de soutien émotionnel [2, 3]. La même équipe a montré que la personnalité anxieuse des individus pouvait influer dans
14 % de l’activité des extenseurs spinaux, 11 % de la posture de soulèvement de charges, 18 % de la variance des moments du tronc. Ces travaux tendent à montrer l’influence de la personnalité et du comportement sur l’activité musculaire mais aussi sur le mode de fonctionnement musculaire. Il est possible d’admettre que le mode de réaction face à un contexte induit une modification de l’organisation du mouvement en fonction de la personnalité de l’individu. La posture utilisée peut être modifiée de telle sorte que les contraintes biomécaniques augmentent. Les mêmes résultats ont été observés pour l’activité des muscles trapèzes et pour les muscles de l’avant-bras chez des salariés travaillant sur un poste informatique. Ainsi, en présence d’un stress cognitif, des opérateurs informatiques ont tendance à avoir une augmentation de l’activité des trapèzes et une augmentation des forces appliquées sur la souris d’un ordinateur. Dans ce même groupe professionnel, il a été montré que chez les salariés percevant un état de tension musculaire et de stress émotionnel plusieurs fois par semaine, il existait une activité plus élevée des trapèzes à la fois du côté de la souris mais aussi de l’autre côté. Enfin, ces salariés décrivaient une modification posturale comportant une élévation des ceintures scapulaires quand ils étaient en situation de charge psychologique et de stress émotionnel élevé [20] (figure 1). De façon assez étonnante, la pratique des jeux vidéos entraîne le même type de contrainte et de modifications de l’activité musculaire dès lors qu’il y a perception d’un stress émotionnel, associé de plus à des manifestations douloureuses cervico-scapulaires en regard des trapèzes. L’élévation de l’activité électrophysiologique survient non seulement au cours d’une tâche mais aussi pendant les périodes de repos. Ainsi, il a été trouvé que des individus sains, exposés à un stress cognitif pendant une tâche physique, gardaient au repos une activité plus élevée des muscles trapèzes. Ce phénomène était indépendant de la charge musculaire car il a pu être observé, pour des charges faibles, comportant un recrutement d’unités motrices à faible niveau d’intensité. Le lien de ces anomalies avec un dysfonctionnement plus général a pu être observé pour les trapèzes. Au cours du sommeil, il a été montré que les trapèzes gardaient une activité rythmique électrique dont les variations étaient influencées par la fréquence cardiaque et la fréquence ventilatoire. Ainsi, et contrairement à d’autres muscles, certains muscles, alors qu’ils devraient être au repos sont toujours en activité, cette activité pouvant dépendre d’autres activités générales [22]. Les modifications EMG, décrites précédemment, caractérisées par un plus haut niveau de recrutement au cours du mouvement, par une activité des antagonistes, par la persistance d’une plus haute activité au cours du repos, sont corrélées avec la perception d’un plus haut niveau de fatigue, au fur et à mesure de la journée [6], mais pas pendant la première partie de la journée. En définitive, la majorité des anomalies observées l’ont été sur des sites particuliers, qu’il s’agisse des muscles lombaires et des trapèzes, c’est-à-dire des muscles fonctionnant dans une dominante biomécanique tonique et dont la fonction consiste à assurer des postures prolongées proximales cervico-scapulaires ou lombaires.
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Facteurs de stress physiques psychologiques
Modifications générales
Augmentation de la tension musculaire
Catécholamine
Modifications métaboliques et vasculaires
Cortisol
Modifications des chémoréflexes et baroréflexes locorégionaux
Souffrance musculaire
FIG. 1. — Modèle de Melin et Lundberg [10].
PHYSIOPATHOLOGIE L’origine des anomalies observées peut être expliquée de plusieurs façons : la répartition vasculaire au sein des groupes musculaires concernés par l’activité qui serait inhomogène laissant des zones en situation d’ischémie ; des anomalies des canaux potassiques liées à des modifications du potassium circulant du fait de modifications métaboliques induites par les hormones modifiées par le stress (cortisol, noradrénaline, adrénaline, insuline, etc.) ; des modifications centrales via des chémoréflexes à l’origine d’un état d’activation persistant des motoneurones. Ces différentes anomalies survenant après une activité physique pourraient expliquer que 17 % des salariés éprouvent des phénomènes douloureux après le travail [14] (figure 2). Pour Van Galen [18], l’anxiété et la fatigue psychologique induisent des phénomènes de contraction visant à assurer une meilleure rigidité du système musculaire. Si, de plus, l’activité musculaire se fait en isométrique ou statique, les conséquences sur l’hémodynamique musculaire et donc sur le métabolisme musculaire sont plus importantes. Pour Scheifler [7], le stress cognitif ou émotionnel serait à l’origine d’une augmentation de la ventilation conduisant à une diminution de la PCO2 et une augmentation du pH sanguin. Ces deux anomalies conduiraient à une hyperactivité neuromusculaire et à une hypersensibilité sympathique. Dans cette hypothèse, on peut comprendre les modifications de volumes locaux observées aux avantbras chez des salariés se plaignant de gonflement des avant-bras ou de sensation de gonflement en dehors de toute anomalie neurologique sensitive. Ces modifications pourraient être accrues quand existent des troubles neurologiques sensitifs, en particulier des troubles proprioceptifs [1], mais dans ce cas à des stades où existaient des lésions neurologiques objectives. On peut ainsi admettre que des modifications de l’analyse des sensations corporelles, telles que l’on peut les observer au cours des états d’hypervigilance ou des troubles psychoso-
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matiques [17] puissent aussi modifier le niveau d’activité des motoneurones par la simple modification des mécanoréflexes. Théoriquement, l’influence du stress aigu sur le système sympathique induit dans les régions en activité musculaire une vasoconstriction dans les capillaires non nutritifs afin de privilégier les territoires en activité. Ce mécanisme périphérique (sympatholyse fonctionnelle) est couplé à un mécanisme central visant à protéger l’individu par une augmentation du rythme cardiaque et du débit cardiaque, le préparant à une dépense énergétique supérieure. Compte tenu des différents modèles précédents, plusieurs hypothèses, impliquant la réaction musculaire au stress, peuvent être avancées. La survenue d’une hyperventilation au travers d’une augmentation du pH sanguin jouerait un rôle inhibiteur sur la réponse adaptative au stress (action inhibitrice sur le chémoréflexe sympathique). La situation de stress chronique conduit à l’absence de mécanismes de compensation au cours du stress, du fait d’un défaut de réaction du système limbique. Une troisième hypothèse consisterait en un découplage entre la réponse centrale et la réponse périphérique. En effet, la survenue d’une hypertension, fréquemment associée au cours des situations de stress chronique chez les salariés, quelle que soit la nature du travail, y compris chez les « cols blancs », induit un effet inhibiteur sur les barorécepteurs. Ceux-ci induisent une inhibition sur le réflexe sympathique périphérique. Dans cette hypothèse, la survenue d’un stress émotionnel ou cognitif pourrait induire d’abord, chez certaines personnes, une réponse centrale qui empêcherait la survenue des mécanismes de défense et d’adaptation musculaire périphériques. Ce mécanisme serait d’autant plus évident au cours d’activités peu intenses musculairement. En effet, la réponse sympathique musculaire périphérique n’apparaît que pour des activités proches de 40 % de la force maximale volontaire. Au total, les conséquences du stress sur le fonctionnement musculaire peuvent se résumer ainsi : en situa-
Facteurs professionnels – physiques (charge trop élevée/trop faible) – psychologiques (charge trop élevée/trop faible) PERCEPTION APTITUDE Physique et psychologique Stress
Modifications Locales Coactivation Intensité contraction
Générales Rythme cardiaque Ventilation Organisation du mouvement Persistance après travail Modifications activités musculaire au repos
Facteurs familiaux physiques/psychologiques
FIG. 2. — Facteurs environnementaux, stress et activité musculaire.
tion de stress, l’individu met en jeu des mécanismes compensateurs concernant à la fois l’organisation du mouvement et les phénomènes adaptatifs du stress aigu et chronique. Les modifications de l’activité musculaires ont des caractéristiques très proches de celles observées chez l’animal au cours de la peur, à savoir une hyperactivité musculaire, localisée ou généralisée, expliquant les phénomènes de coactivation, d’élévation de l’activité, de prolongation de l’activité pendant la phase de repos. Compte tenu du faible niveau d’activation musculaire, la sympatholyse fonctionnelle ne se met pas en place. En revanche, l’activation hypothalamo-hypophysaire induit une réponse centrale sympathique qui modifie l’activité cardiaque, élevant le rythme cardiaque, le rythme respiratoire, induisant une hypertension précoce et une alcalose [9]. Ces deux mécanismes viennent renforcer l’inadaptation musculaire à l’effort. La survenue d’une hypersudation, symptôme fréquemment associé au stress, liée à la vasodilatation des vaisseaux non nutritifs musculaires, est la traduction de cet état d’activation sympathique centrale. Ces mécanismes rendent compte des phénomènes douloureux associés à des situations de stress environnementales professionnelles où la charge physique musculaire n’est pas intense mais où les conditions environnementales sont perçues comme vulnérantes (faible satisfaction au travail, relations humaines mauvaises, mauvais soutien de la part des collègues, peur du chômage, problèmes financiers, etc.). De plus, les dysfonctionnements musculaires proximaux (touchant les muscles trapèzes, sterno-cleïdo-mastoïdien, scalènes) font le lit des défilés étagés du membre supérieur du fait des mécanismes de tension musculaires étagés et des modifications vasculaires associées [13].
APPLICATIONS Plusieurs solutions préventives collectives peuvent permettre de modifier les anomalies observées : le changement de poste, au cours de la journée, en particulier en évitant les activités postées statiques, l’aménagement de pauses dans des tâches monotones avec une faible implication psychologique [15]. Malheureusement, les études contrôlées n’ont pas montré que l’approche « macro-ergonomique » était efficace contrairement aux études ouvertes. De façon étonnante, la réduction du temps de travail quotidien, dans une étude norvégienne et suédoise [21], s’est accompagnée d’une diminution des plaintes cervicoscapulaires musculaires en regard des trapèzes (de 58,7 % à 44,4 %, p < 0,034), mais pas des plaintes lombaires (de 30,3 % à 25,4 %, p < 0,32) et de l’épuisement après le travail (de 58,5 % à 40,4 %, p < 0,009). Ces différences seraient liées aux modes d’activité différents entre la région cervico-scapulaire et lombaire, au cours de la « phase de repos », les personnes consacrant leur temps libre à des activités physiques plus pénibles pour la région lombaire, d’une part, et d’autre part, la suppression des périodes de repos était plus fréquemment observée dans ce groupe des lombalgiques. En fait, il semblerait que les prises en charge individuelles ou en groupe, permettant d’une part une amélioration du fonctionnement musculaire, et d’autre part une meilleure gestion du stress psychologique, soient plus efficaces. Ces actions individuelles pourraient prendre place à la phase d’apprentissage, évitant à l’individu une mauvaise adaptation à son poste de travail, et un défaut de fonctionnement musculaire. Des programmes de management du stress ont été développés, permettant à l’individu de faire face aux problèmes et de s’adapter avec le moins de « stress ». Ces programmes comportent
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à la fois des apprentissages comportementaux, des thérapies cognitivo-comportementales, la pratique d’exercices physiques. Ils font partie des stratégies d’amélioration des conditions de travail. Ces programmes peuvent être mis en place précocement dans les entreprises à titre de prévention primaire ou secondaire, visant le passage à la chronicité [8]. Il n’est pas démontré qu’une technique ou un programme spécifique soit plus efficace qu’un autre. En revanche, tous améliorent très nettement la perception de santé des salariés et réduisent l’absentéisme. Au stade de prise en charge par le secteur de soins, il apparaît évident que le modèle biopsychosocial de la maladie, encore plus quand il s’agit d’une affection douloureuse, est le modèle le plus adapté. À ce stade, la prise en charge physique des différentes conséquences physiques du stress est évidente, justifiant la rééducation et la réadaptation à l’effort. En revanche, l’évaluation et le traitement des facteurs de stress personnels et professionnels sont un complément indispensable. La réinsertion ne peut se faire qu’au travers d’une modification de l’environnement du travail combinée éventuellement à des modifications individuelles comportementales visant à modifier la perception stressante de l’environnement social [4]. C’est à ce prix que peut se mettre en place une réelle prévention tertiaire. L’activité musculaire est dépendante fonctionnellement des systèmes neurologiques à la fois dans l’organisation de la motricité mais aussi dans l’organisation vasculaire conditionnant les apports nutritifs et donc le fonctionnement métabolique du muscle. Le stress cognitif ou émotionnel a un impact sur les deux organisations. La composante physique du stress au travail n’est pas l’élément déterminant. La prise en charge des dysfonctionnements musculaires liés au stress chez des salariés doit tenir compte des facteurs environnementaux collectifs liés à l’organisation du travail mais aussi des composantes individuelles.
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