Intérêt du Blood Flow Restriction (= BFR) ou KAATSU dans la rééducation du LCA en pré et post-opératoire.

Article rédigé par Clément Boudot 

Lors d’une blessure, l’un des principaux enjeux d’une rééducation va être de retrouver à minima une force et une endurance musculaire égale, voir supérieur du membre lésé pré-blessure. Pour cela il faudra passer obligatoirement par une phase d’exercice de musculation avec une augmentation progressive des charges. Mais dans les blessures nécessitant une opération, comme une rupture des ligaments croisés par exemple, une atrophie musculaire importante est retrouvée et un retour à des exercices de travail de force et d’endurance musculaire peut donc prendre du temps.

Blood Flow Restriction (BFR) exercice ou exercice avec restriction de la circulation sanguine a été développé dans les années 60 au Japon, et était initialement connu sous le nom de KAATSU.

Ce mode d’exercice implique une application d’un dispositif de compression de manière proximal au muscle ciblé afin de limiter partiellement l’afflux sanguin artériel et d’occulter complètement la circulation veineuse de ce dernier. Lors de cette compression sanguine, le patient doit réaliser des exercices à faible intensité dans le but de reproduire les effets d’un entrainement à haute intensité. Les exercices sont généralement réalisés à 20-30% de leur 1RM (résistance maximale) avec des séries longues entre 15 et 30 répétitions et avec un temps de repos faible d’environ 30 secondes.

Cette méthode de travail peut donc se révéler intéressante pour les patients blessés afin d’imiter un entrainement à haute intensité, mais le BFR peut aussi se révéler intéressant en phase pré-opératoire pour limiter l’atrophie musculaire retrouvée après l’opération.

Intérêt du BFR en pré-opératoire

En ce qui concerne le BFR en tant qu'intervention pré-opératoire, une étude de Žargi et al., en 2016 n’a observé aucune différence significative dans les mesures effectuées, notamment sur les changements de volumes musculaires post-opératoires des vastes interne et externe du quadriceps ou du droit fémoral.

Néanmoins, une deuxième étude du même groupe de chercheur effectué en 2018 a cette fois-ci observé que plusieurs résultats étaient significativement plus importants dans le groupe d’intervention exercices à faible résistance + BFR, que dans le groupe exercices à faible résistance + BFR placebo à 12 semaines de suivi.

Comme par exemple l’augmentation de l'amplitude EMGs (electromyographie de surface) du vaste interne et de la vascularisation du vaste externe se sont avérés être les premières preuves d’un effet préventif de l'exercice à faible charge avec BFR sur la perte d'endurance des muscles squelettiques après la reconstruction du LCA.

Les résultats ont montré que les patients traités avec le protocole d'exercices à faible charge + BFR n'ont pas montré de détérioration de l'endurance du quadriceps dans les 4 premières semaines après l'opération, alors que les patients qui avaient effectué le même protocole d'exercices avec une occlusion fictive ont montré une réduction d'environ 50 % de l'endurance musculaire. La différence d'endurance du quadriceps entre les deux groupes n'était plus évidente 12 semaines après l’opération.

Cependant le pré-conditionnement avec BFR n'a eu aucun effet positif significatif sur la force maximale du quadriceps à un moment donné après l’opération.

L’intérêt du BFR en pré-opératoire pour le LCA est peu documenté cependant il pourrait avoir différents bénéfices non négligeables comme sur l’endurance du quadriceps, sa vascularisation et son amplitude EMG qui sont à prendre en compte comme l’on vient de voir grâce aux travaux de recherche menés par Žargi et al.

Intérêt du BFR en post-opératoire

L’exercice à faible charge couplé au BFR après une opération du genou peut être une modalité viable à intégrer dans le protocole de réadaptation post-opératoire pour les patients qui ont besoin d'une aide supplémentaire pour palier à l'atrophie musculaire ou pour développer leur force musculaire. Qui plus est, cette technique semble pouvoir être incorporée sans danger après une opération du genou, sans augmenter le risque de thrombose veineuse profonde (TVP).

Cependant, il y a un manque de cohérence et de normalisation concernant les protocoles du BFR pour la rééducation post-opératoire du genou, de sorte que des programmes définitifs ne peuvent être déterminés. Néanmoins, il pourrait être bénéfique d’intégrer les exercices avec BFR dans les plans de réadaptation post-opératoire après une chirurgie sous arthroscopie du genou afin d'aider à contrer les effets néfastes associés à l'atrophie musculaire.

Les exercices post-opératoires du genou doivent être spécifiques et ciblés pour chaque patient et être adaptés en fonction de la limitation due à leur chirurgie. Les exercices les plus décrits dans la littérature sont les suivants:

• Les extensions du genou,
• La presse à cuisse,
• Les relevés de jambes tendus et,
• Les fentes arrières.

Un autre intérêt des exercices avec BFR dans la prise en charge post-opératoire est une augmentation de l’hypertrophie du quadriceps lors d’un entrainement à faible charge couplé au BFR que lors d’un entrainement à faible charge sans BFR.

Ohta et al., ont comparé respectivement le ratio de force entre le membre opéré et le membre sain pour les ischio-jambiers et le quadriceps. Lors de cette étude, ils ont retrouvé un ratio significativement supérieur pour le groupe ayant reçu un entrainement avec la méthode BFR en comparaison à un entrainement sans la méthode BFR couplé à de faibles charges.

Ils concluent donc que la méthode BFR est plus efficace pour développer la force musculaire que l’entraînement a faible charge seul.

Aucun protocole n’est clairement défini dans la littérature concernant les exercices à prescrire en post-opératoire quant à leur nombre de répétitions, le type d’exercices à favoriser, ni leur fréquence à réaliser. Cependant le but recherché travers cette technique est d’arriver à un état d’anabolisme musculaire, il est donc plus important de se concentrer sur les paramètres de l’exercice (répétitions, temps de repos, charge…) que l’exercice en lui-même.

Le protocole d’exercice avec la méthode BFR semble tout de même devoir être au moins supérieur à 3 semaines pour avoir des bénéfices sur l’atrophie musculaire.

Modalité d’utilisation

Quelle pression utiliser? La restriction du flux sanguin à travers l’artère fémorale superficielle présente une relation non linéaire avec la pression du brassard, de sorte que des pressions du brassard comprises entre 40 % et 80 % de la pression artérielle réelle réduisent le flux sanguin approximativement au même degré. Les interventions du BFR optant pour des pressions plus basses (par exemple, 40% de pression d'occlusion artérielle) et plus confortables fourniront probablement un stimulus ischémique comparable à celui de pressions plus élevées (80% de pression d'occlusion artérielle) et moins confortables.

Est-ce que la largeur du brassard est importante? La pression d'occlusion et la largeur du brassard sont deux variables qui ont été signalées comme influençant les résultats du patient pendant l'administration du BFR.

Loenneke et al. ont signalé que les brassards larges de BFR restreignent le flux sanguin artériel à une pression plus faible que les brassards étroits, et que les pressions restrictives des brassards de grande amplitude (160-240 mm Hg) peuvent provoquer une ischémie complète chez certains individus en fonction de la taille du membre. Ils ont recommandé d'obtenir une mesure de l'occlusion artérielle au repos et d'utiliser un pourcentage de cette mesure pour la pression du BFR prescrite qui est spécifique au patient.

Contre-indications

Cependant certains patients ne peuvent pas bénéficier de cet outil de rééducation, tel que les patients présentant:

• un mauvais système circulatoire,
• de l’obésité,
• du diabète,
• une calcification artérielle,
• la drépanocytose (maladie génétique des globules rouges),
• une hypertension grave ou une atteinte rénale.

Ceci est une liste non exhaustive et il faut se renseigner auprès de son médecin avant toute utilisation du BFR, et lors de premières utilisations être accompagné d’un professionnel.

Nouvelles technologies

KAATSU: KAATSU est un mot japonais et une marque déposée, où KA signifie «supplémentaire» et ATSU signifie «pression». C’est aussi le nom d’une marque inventé par le docteur japonais Yoshiaki Sato.

Les bandes KAATSU sont extensibles et conçues pour réduire le flux veineux et n’obstruent pas le flux artériel. Elles sont conçues différemment que les brassards de tensiomètre qui sont spécifiquement conçus pour obstruer le flux sanguin. Ces bandes comprennent des déflecteurs et une chambre à air extensible qui se gonfle uniformément et enserre le membre.

Tout le contenu de cet article est présenté à titre informatif. Il ne remplace en aucun cas l’avis ou la visite d’un professionnel de santé.

Sources:

Grapar Zargi, T., Drobnic, M., Jkoder, J., Strazar, K., & Kacin, A. (2016). The effects of preconditioning with ischemic exercise on quadriceps femoris muscle atrophy following anterior cruciate ligament reconstruction: a quasi-randomized controlled trial. European journal of physical and rehabilitation medicine, 52(3), 310–320.

Žargi, T., Drobnič, M., Stražar, K., & Kacin, A. (2018). Short-Term Preconditioning With Blood Flow Restricted Exercise Preserves Quadriceps Muscle Endurance in Patients After Anterior Cruciate Ligament Reconstruction. Frontiers in physiology, 9, 1150. Creative Commons Attribution License (CC-BY)

Ohta, H., Kurosawa, H., Ikeda, H., Iwase, Y., Satou, N., & Nakamura, S. (2003). Low-load resistance muscular training with moderate restriction of blood flow after anterior cruciate ligament reconstruction. Acta orthopaedica Scandinavica, 74(1), 62–68.

DePhillipo, N. N., Kennedy, M. I., Aman, Z. S., Bernhardson, A. S., O'Brien, L., & LaPrade, R. F. (2018). Blood Flow Restriction Therapy After Knee Surgery: Indications, Safety Considerations, and Postoperative Protocol. Arthroscopy techniques, 7(10), e1037–e1043. CC BY-NC-ND

Lu, Y., Patel, B. H., Kym, C., Nwachukwu, B. U., Beletksy, A., Forsythe, B., & Chahla, J. (2020). Perioperative Blood Flow Restriction Rehabilitation in Patients Undergoing ACL Reconstruction: A Systematic Review. Orthopaedic journal of sports medicine, 8(3), 2325967120906822. Creative Commons Attribution NonCommercial NoDerivs 4.0 License

Crossley, K. W., Porter, D. A., Ellsworth, J., Caldwell, T., Feland, J. B., Mitchell, U., Johnson, A. W., Egget, D., & Gifford, J. R. (2020). Effect of Cuff Pressure on Blood Flow during Blood Flow-restricted Rest and Exercise. Medicine and science in sports and exercise, 52(3), 746–753.