Walking performance of hemiplegic patients after stroke : Determinants, training and Neuromodulation

Les AVC constituent une urgence hospitalière. Il faut agir au plus tôt pour sauver la vie du malade, limiter les atteintes neurologiques et réduire les dysfonctionnements ultérieurs. Les survivants d’AVC ont des limitations fonctionnelles et en récupèrent incomplètement dans la grande majorité des cas. La plupart d’entre eux marchent avec des séquelles persistantes, à cause de l’hémiparésie. Les résultats modestes obtenus après la rééducation/réadaptation renforcent le besoin de s’interroger sur la part des déterminants de la marche dans la faible capacité de déambulation des hémiparétiques. La problématique de cette thèse est fondée sur la capacité de marche post-AVC. Son but était de rechercher d’une part, les liens possibles entre les atteintes périphériques du muscle, sa neurophysiologie et les limitations de performances motrices observées chez l’hémiparétique ; et d’autre part, les possibilités d’amélioration des processus de commandes centrales de la marche en rapport avec la plasticité cérébrale grâce à l’utilisation d’une technique innovante, la stimulation transcrânienne à courant directe (tDCS) et par un ré-entrainement.Les résultats obtenus à l’issue des quatre études menées apportent de meilleures connaissances sur l’état fonctionnelle du muscle après l’AVC et sur la possibilité d’améliorer la marche de l’hémiparétique. Un état des lieux de la capacité de marche en prenant pour repère l’environnement socio-économique de la prise comme un des déterminants de l’amélioration de la récupération motrice a permis non seulement de comprendre l’importance de cette donnée (souvent négligée par la littérature), dans la capacité de déambulation et donc d’intégration des hémiparétiques. Les autres études ont ressorti, la part des limitations induites par les modifications musculaires après l’AVC et ont favorisé la conception et la mise en place des stratégies de prise en charge de la marche. L’ensemble des altérations structurelle, biochimique et neurophysiologique du muscle suite à l’AVC participe à l’expression des diverses déficiences motrices observées chez le patient hémiplégique, par un amoindrissement de sa force, sa puissance et son endurance. Dans le cas de la réadaptation de la marche chez l’hémiparétique, deux études ont été conduites en utilisant la tDCS. Elles ont permis de montrer que la tDCS peut améliorer la plasticité cérébrale, observation faite à travers le gain global sur les performances de marche avec une stimulation unique ; mais aussi qu’elle peut être utilisée en stimulation itératives combiné à un programme au ré-entrainement à l’effort.La tDCS à cause de sa portabilité, son utilisation relativement facile et surtout son coût moins élevé reste un outil qui peut facilement s’intégrer au contexte de la prise en charge dans les pays à revenus limités. Les résultats obtenus à travers cette Thèse sont porteurs d’espoir quant à l’amélioration de la performance de marche chez l’hémiplégique vasculaire.Stroke is a hospital emergency. Action must be taken as soon as possible to save the patient's life, limit neurological damage and reduce subsequent dysfunctions. Stroke survivors have functional limitations. Most of them walk with persistent sequelae because of the persistence of hemiparesis. The objective of this thesis was to improve the qualitative and quantitative walking ability of hemiplegic patients of vascular origin by direct current transcranial stimulation and exercise re-training. The results of the four studies provide a better understanding of the functional status of the muscle after stroke and the potential for improving hemiparetic function. The hemiparetic muscle has a performance limitation, because 12 months after ictus, there is: a loss of muscle mass (from 20 to 25%), a gain in fat mass (from 17 to 30.6%), a decrease in the size and proportion of muscle fibers (43% type I fiber) and capillary density (38%), a reduction in the ability to recruit muscle fibers with an increase in the activation time of the motor units and the persistence of rest motor activity. All these structural, biochemical and neurophysiological alterations contribute to the expression of the various motor deficiencies observed in the hemiplegic patient. The other results are related to post-stroke walking. The qualitative and quantitative improvement of walking depends on the quality of care and the socio-economic means used for rehabilitation care. With a single anodic tDCS, gains of 15% during stimulation (p = 0.360) and 25% one hour after stimulation (p = 0.038) were obtained. By combining an anodic tDCS with a 6-week exercise re-training, gains of 5% and 5.7% (p > 0.05) were reported in endurance (6MWT) and speed (10mWT) respectively.It is therefore possible to combine tDCS with the exercise re-training program with good tolerance. The results obtained give hope for improving walking performance in vascular hemiplegic patients