Études scientifiques

Université Nicolas Copernic de Toruń

Collegium Medicum Ludwik Rydygier de Bydgoszcz

Chaire et service de laserthérapie et de physiothérapie

Cheffe par intérim : Dr Małgorzata Łukowicz, docteure en médecine

„Évaluation des variations de la température cutanée des membres inférieurs après utilisation des semelles biothermiques Piokal”

Małgorzata Łukowicz, Magdalena Weber-Zimmermann, Katarzyna Ciechanowska, Paweł Zalewski, Justyna Szymańska, Agnieszka Pawlak, Jan Pawlikowski

Mots-clés : stimulus thermique, microcirculation, mesure de la température cutanée

Key words: thermal factor, microcirculation, skin temperature measure

Université Nicolas Copernic de Toruń

Collegium Medicum Ludwik Rydygier de Bydgoszcz

Chaire et service de laserthérapie et de physiothérapie

ul. M. Skłodowskiej-Curie 9, 85-094 Bydgoszcz, Pologne

tél. +48 52 585-34-85, e-mail : [email protected]

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Résumé. Les stimuli thermiques de faible intensité et de longue durée améliorent la circulation par des mécanismes thermorégulateurs : les vaisseaux sanguins – artérioles, capillaires et veines de la peau et du tissu sous-cutané – se dilatent et des capillaires inactifs à température normale s'ouvrent. Ces changements entraînent une nette augmentation de l'irrigation de la peau. La diffusion à travers les parois des capillaires augmente et le métabolisme s'améliore. Cela stimule la partie parasympathique du système nerveux, qui influe sur le fonctionnement des organes internes et du système cardio-respiratoire, mais procure aussi une sensation de bien-être et de détente. Un faible apport de chaleur stimule les réactions immunitaires, un apport trop important les inhibe. L'objectif du travail était d'évaluer les variations de la température cutanée en des points choisis du pied, de la jambe et de la cuisse après utilisation de semelles thermiques à effet d'écran. L'étude a porté sur trois groupes de patients – personnes en bonne santé, personnes ayant subi une lésion de la moelle épinière et personnes souffrant de troubles de la circulation périphérique – comparés à un groupe témoin (placebo). Des résultats positifs ont été obtenus sous la forme d'une hausse de la température aux points étudiés, surtout chez les personnes en bonne santé par rapport au groupe placebo, et dans une moindre mesure dans les autres groupes. Parmi les effets subjectifs, les patients diabétiques ont signalé une sensation de „pieds chauds’ ; dans tous les groupes sauf le groupe placebo, la plupart des patients ont rapporté une sensation de chaleur, voire de picotements.

Sumary Thermal low-intense stimulus but persistent thought thermoregulation influences blood circulation, it causes dilatation of blood vessels; arterial capillary, arteriole, skin and sub skin veins, opening of closed in normal circumstances capillaries. It causes a local skin congestion. A metabolism and a diffusion thought capillaries increases. It stimulate parasympathetic nervous system, that influence internal organs and a circulatory system, it also causes relaxation and good mood. A little amount of heat stimulate immunological reactions, to much heat inhibits. The aim of this work was to evaluate the fluctuations of skin temperature in few points of foot, shank and thigh after biothermal inlay application. This biothermal inlay has a specific screen property. The test were conducted in four group of subjects: healthy, paraplegic and tetraplegic, with circulatory problems in lower limbs and placebo. We observed the increase in skin temperature in all groups, specially in healthy subjects but in other groups as well except placebo. Among subjective effects we noticed “warm leg sign”, specially in subjects with diabetes, sometimes tingling, a lot of subjects felt gently warm.

Introduction

Utilisées comme semelles de chaussures, les semelles biothermiques font écran à l'énergie thermique de nos pieds. En réfléchissant la chaleur au lieu de la disperser, elles agissent sur les processus de thermorégulation de notre corps, principalement par l'effet de la température sur la microcirculation. Les semelles ont pour but d'élever la température du corps et d'améliorer la circulation sanguine. Sous l'effet de l'interaction entre le pied et l'écran, après un certain temps (de 5 à 15 minutes), le patient ressent subjectivement un effet de chaleur, parfois un effet de „picotement”. Les semelles constituent un stimulus thermique de faible intensité et d'action prolongée [1].

Les études menées au Laboratoire de biotronique et d'électrophotographie de Kielce ont montré qu'en raison du matériau dont elles sont faites, les semelles possèdent des propriétés spécifiques de stimulation  du champ énergétique de notre organisme (fig. 1). Le sens des variations de ces champs dépend des caractéristiques individuelles des sujets ; environ 80 % d'entre eux ont réagi positivement à la stimulation. C'est ce qu'ont montré l'agrandissement et le remplissage des champs énergétiques des pieds [2].

Fig. 1. Évaluation du champ énergétique des orteils a) après 15 minutes sur du feutre, b) après 15 minutes sur une semelle en caoutchouc, 3) après 15 minutes sur une semelle thermique (avec l'aimable autorisation de PIOKAL).

Grâce à l'énergie thermique réfléchie, ces semelles agissent favorablement sur les récepteurs des pieds (fig. 2).

Fig. 2. Récepteurs du pied gauche (avec l'autorisation de PIOKAL)

Objectif

Après analyse de la littérature consacrée au soutien et à l'influence des mécanismes thermorégulateurs de l'organisme par des agents thérapeutiques physiques, l'équipe de recherche a établi que le projet devait répondre aux questions suivantes :

1. L'utilisation des semelles thermiques Piokal influe-t-elle sur les variations de température
   des membres inférieurs, mesurée en des points précis ?
2. Si les semelles thermiques agissent sur les mécanismes de thermorégulation des membres inférieurs, la variation de température dépend-elle de la pathologie ?

Matériel et méthodes

            L'étude de l'effet des semelles thermiques (fig. 3) sur la température cutanée des membres inférieurs a été réalisée à la Chaire et au service de laserthérapie et de physiothérapie du CM UMK de Bydgoszcz.

Fig. 3. Semelles thermiques Piokal

Le matériel d'étude comprenait quatre groupes : trois groupes d'étude et un groupe témoin – placebo. Les groupes d'étude se caractérisaient comme suit :

• groupe I (étude) – composé exclusivement de personnes en bonne santé ne signalant aucun trouble chronique
• groupe II (étude) – composé de patients de la consultation de rééducation et de la clinique de rééducation de l'hôpital universitaire de l'UMK à Bydgoszcz, traités pour des dysfonctionnements chroniques de la moelle épinière et du rachis lombaire d'étiologies diverses, avec troubles sensitifs et circulatoires des membres inférieurs.
• groupe III (étude) – composé également de patients de la consultation de rééducation de l'hôpital universitaire de l'UMK à Bydgoszcz, atteints d'insuffisance circulatoire périphérique chronique des membres inférieurs
• groupe témoin (placebo) – composé, comme le groupe d'étude I, exclusivement
  de personnes en bonne santé, mais dans ce groupe des semelles placebo ont été utilisées à la place des semelles thérapeutiques

La méthode de l'étude reposait sur la mesure de la température à la surface de la peau en des points du corps strictement définis. Dans chaque groupe d'étude et dans le groupe placebo, les points de mesure étaient toujours les mêmes.

Les points de mesure suivants ont été choisis à la surface de la peau :

• face dorsale du pied, juste au-dessus de l'artère dorsale du pied ;
• chefs latéral et médial du muscle gastrocnémien ;
• 15 cm au-dessus de l'articulation du genou, sur le muscle droit fémoral.

Les mesures ont été effectuées des deux côtés à l'aide d'un thermomètre laser Raytek. Elles ont été réalisées dans un environnement à température constante afin d'exclure l'influence de la température extérieure sur la thermorégulation. Une mesure était effectuée avant la mise en place des semelles thérapeutiques ; les semelles étaient ensuite portées pendant environ 30 à 40 minutes, puis une nouvelle mesure était effectuée et consignée dans le tableau des résultats. Les groupes d'étude utilisaient des semelles thérapeutiques, le groupe placebo des semelles d'aspect identique mais fabriquées dans un matériau neutre. Toutes les semelles étaient recouvertes du même tissu.

Résultats

Les résultats obtenus dans chaque groupe figurent dans les tableaux I, II, III et IV. Les mesures effectuées sur les sujets en bonne santé sont présentées dans le tableau I.

Tableau I. Résultats des mesures obtenus dans le groupe d'étude I.

Dans le premier groupe de sujets en bonne santé, sans troubles sensitifs ni troubles de la circulation périphérique, une hausse de la température cutanée a été constatée en tous les points étudiés, en particulier au niveau du pied et de la jambe. Ces personnes ont signalé une sensation subjective de chaleur environ 5–10 minutes après la mise en place des semelles, parfois des picotements et une sensation de lourdeur dans les pieds.

Le tableau 2 présente les mesures effectuées chez les patients atteints d'une lésion de la moelle épinière :

Tableau II. Résultats des mesures obtenus dans le groupe d'étude II.

Dans le groupe de patients ayant subi une lésion de la moelle épinière, avec troubles sensitifs et circulatoires des membres inférieurs d'origine neurogène, une hausse de la température a également été observée en tous les points étudiés – moindre que dans le groupe de sujets sains, mais proportionnellement comparable. En raison de leurs troubles sensitifs, ces patients n'ont pas rapporté de sensations subjectives.

Le tableau III présente les mesures effectuées chez les patients souffrant de troubles de la circulation périphérique des membres inférieurs.

Tableau III. Résultats des mesures obtenus dans le groupe d'étude III.

Les mesures ont également montré une hausse proportionnelle de la température de surface de la peau en tous les points, ces variations étant toutefois moindres en raison de l'altération de la circulation périphérique et, partant, des mécanismes de thermorégulation.

Le tableau IV présente les mesures de la température cutanée après la mise en place des semelles placebo – du caoutchouc recouvert de tissu.

Tableau IV. Résultats des mesures obtenus dans le groupe placebo.

Les graphiques ci-dessous présentent une analyse comparative des mesures obtenues en chaque point. Ils montrent la variation moyenne de température au point de mesure considéré dans chaque groupe – [^o C], fig. 4, 5, 6, 7.

Fig. 4. Variation moyenne de température dans tous les groupes d'étude et le groupe placebo sur la face dorsale du pied.

Fig. 5. Variation moyenne de température dans tous les groupes d'étude et le groupe placebo au niveau du chef latéral du muscle gastrocnémien.

Fig. 6. Variation moyenne de température dans tous les groupes d'étude et le groupe placebo au niveau du chef médial du muscle gastrocnémien.

Fig. 7. Variation moyenne de température dans tous les groupes d'étude et le groupe placebo à 15 cm au-dessus du genou, sur le muscle droit fémoral.

La différence des variations moyennes de température des différents groupes d'étude
par rapport au groupe placebo a été analysée – [^o C], comme l'illustrent les fig. 8, 9 et 10.

Fig. 8. Comparaison des variations moyennes de température aux différents points de mesure du groupe d'étude I
par rapport au groupe placebo.

Fig. 9. Comparaison des variations moyennes de température aux différents points de mesure du groupe d'étude II
par rapport au groupe placebo.

Fig. 10. Comparaison des variations moyennes de température aux différents points de mesure du groupe d'étude III
par rapport au groupe placebo.

Discussion

            Comme le montrent les mesures présentées ci-dessus, le port pendant 30 à 40 minutes de semelles thermiques à effet d'écran a élevé la température de surface de la peau au niveau du pied, de la jambe et au-dessus du genou. En raison du bon fonctionnement des mécanismes de thermorégulation, ces variations ont naturellement été les plus importantes chez les personnes en bonne santé. Même une durée d'utilisation aussi courte a fait monter la température, surtout au niveau du pied, puis de la jambe, et dans une moindre mesure de la cuisse. En cas d'utilisation plus longue au cours de la journée, ces variations seraient probablement plus marquées.

            Chez les personnes pour lesquelles aucune sensation subjective de chaleur n'a pu être constatée – patients ayant subi une lésion de la moelle épinière avec troubles sensitifs –, une hausse comparable de la température cutanée a également été observée. En raison de l'innervation anormale des vaisseaux de la microcirculation des pieds, ces variations ont été moindres. Néanmoins, l'utilisation des semelles produit des effets dans ce groupe de patients également.

            Ce sont les patients souffrant de troubles de la circulation périphérique dus au diabète et à l'athérosclérose périphérique qui ont signalé le plus de sensations subjectives. Malgré l'atteinte de la microcirculation des membres inférieurs, une hausse de la température a également été enregistrée dans ce groupe – plus faible au niveau des pieds, plus forte au niveau des jambes – les mécanismes de thermorégulation fonctionnant probablement plus efficacement à hauteur de la jambe. Ces patients ont surtout rapporté une sensation de „pieds chauds. Ces sensations étaient plus nettes lorsqu'ils portaient les semelles plus longtemps. Pour ce groupe de patients, il est recommandé d'allonger la durée de port des semelles.

            On sait qu'un stimulus thermique faible et prolongé entraîne la dilatation des vaisseaux sanguins – artérioles, capillaires et veines de la peau et du tissu sous-cutané – ainsi que l'ouverture de capillaires inactifs à température normale. Ces changements entraînent une nette augmentation de l'irrigation de la peau. La diffusion à travers les parois des capillaires augmente et le métabolisme s'améliore. Cela stimule la partie parasympathique du système nerveux, qui influe sur le fonctionnement des organes internes et du système cardio-respiratoire, mais procure aussi une sensation de bien-être et de détente. Un faible apport de chaleur stimule les réactions immunitaires, un apport trop important les inhibe. L'application soudaine d'une forte dose de chaleur provoque dans un premier temps la réaction inverse – une constriction des vaisseaux sanguins, due à la thermorégulation [1].

Ces variations dépendent de l'intensité du stimulus, de sa durée, de la dynamique de son action, des caractéristiques individuelles et des maladies associées.

Dans le cas des semelles thermiques, le stimulus est prolongé et de faible intensité. Un autre élément de l'action des semelles est leur effet sur les récepteurs des pieds, que la médecine chinoise considère comme des points biologiquement actifs reliés aux canaux où circule l'énergie vitale. Ces canaux relient notre plus grand organe – la peau – à l'intérieur du corps [3]. C'est probablement ce qui explique, avec l'action du stimulus thermique par le système sympathique, les effets positifs des semelles thermiques décrits par des chercheurs russes dans diverses maladies – diabète et asthme bronchique (travaux du Pr Danilov de Minsk) [4].

            Nos résultats sont comparables à ceux des travaux de Mazanik chez des patients présentant des troubles circulatoires des membres inférieurs.

Conclusions

Après analyse du matériel recueilli, les conclusions suivantes ont été formulées :

1. L'utilisation de semelles thermiques élève la température cutanée du pied, de la jambe et de la cuisse par rapport au groupe placebo.
2. La hausse la plus importante a été observée dans le groupe de volontaires en bonne santé, sans troubles circulatoires des membres inférieurs.
3. Une hausse plus faible a été enregistrée chez les patients ayant subi une lésion de la moelle épinière, proportionnelle à celle du groupe I.
4. Chez les patients présentant une circulation altérée des membres inférieurs, la hausse de température au niveau de la jambe a été plus importante qu'au niveau du pied, probablement en raison de lésions plus marquées au niveau des pieds. Cela indiquerait un mécanisme réflexe de thermorégulation après utilisation des semelles.
5. L'effet subjectif de „pieds chauds” le plus marqué a été rapporté par les patients présentant une microcirculation altérée liée au diabète.
6. Chez les patients souffrant de troubles de la circulation périphérique, la durée d'utilisation doit être allongée pour obtenir des résultats comparables à ceux du groupe de sujets sains.

Bibliographie

1. Straburzyński G, Straburzyńska-Lupa A: Medycyna Fizykalna. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1997, 2000.
2. Expertise du Laboratoire de biotronique et d'électrophotographie, antenne PTP de Kielce, 1994.
3. Garnuszewski Z: Renesans akupunktury. Wyd. Sport i Turystyka, Warszawa 1988.
4. Daniłow IP: Issliedowania promienienia stimuliatorow PIOKAL pri bronchialnoj astmie, arytmiach i diabeticzeskoj stopie. Institut de recherche en hématologie et transfusiologie, Minsk 1996.
5. Mazanik L, Martynowicz A A, Slipczenko EG: Wlijanie bioenergotiermiczeskich wkładiszei PIOKAL na termograficzeskie pokazateli cton pri kosudistych zabolewaniach niższych koniecznostiei. Medicina. 2002,3: 33-35.