Intérêt de l'évaluation isocinétique en traumatologie sportive : de la prévention primaire à la réhabilitation

Role of isokinetic testing in sports traumatology : from primary to tertiary prevention

• Auteur / Autrice : Joffrey Drigny
• Direction : Antoine Gauthier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques des activites physiques et sportives
• Date : Soutenance le 19/12/2023
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Mobilités : Vieillissement, Pathologie, Santé (Caen ; 2017-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement co-accrédité : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Patricia Thoreux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Arnaud Dupeyron, Nicolas Olivier, Marie Martine Lefevre-Colau, Francis Degache
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Arnaud Dupeyron, Nicolas Olivier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Reconstruction

Ligament croisé antérieur du genou

Lésions et blessures

Épaule

Médecine du sport

Mesure

Force musculaire

Dynamomètres

Mots clés libres

Dynamomètre pour la mesure de la force musculaire

Muscle strength dynamometer

Athletic injuries

Shoulder pain

Anterior cruciate ligament reconstruction

Résumé

Objectif : L’évaluation isocinétique de la fonction musculaire en traumatologie sportive est souvent limitée à la mesure de la force musculaire avec une applicabilité clinique restreinte. Le but de ce travail est d’étudier l’utilisation de l’évaluation isocinétique pour la mesure des paramètres de la fonction musculaire (force, propriétés passives et proprioception) en traumatologie sportive. Nous proposons l’étude de deux situations cliniques fréquentes de la prévention primaire à la prévention tertiaire.Le cadre théorique rappelle les bases anatomiques ainsi que les propriétés du complexe musculo-tendineux et leurs modalités d’évaluation, en insistant sur l’évaluation isocinétique. Ensuite nous présentons en quoi l’évaluation isocinétique présente un intérêt en traumatologie sportive.La première partie étudie la validité de l’évaluation isocinétique des muscles rotateurs d’épaule dans la prévention des blessures d’épaule dans 2 sports « overhead », l’un bilatéral et l’autre unilatéral, caractérisés par des exigences biomécaniques différentes : la natation et le badminton. Dans ces sports, un ratio fonctionnel < 2:3 mesuré lors du bilan présaison est associé à un risque 2 à 4,5 fois supérieur de se blesser au cours de la saison sportive. L’utilisation d’une vitesse rapide est plus discriminante qu’une vitesse lente pour identifier le risque de blessure dans le badminton. Le ratio fonctionnel diminue avec le nombre d’années de pratique sportive dans ces 2 sports, et donc augmente le risque de blessure.La seconde partie aborde l’évaluation isocinétique réalisée dans le suivi d’une reconstruction du ligament croisé antérieur (R-LCA) afin d’optimiser l’analyse de la fonction musculaire. Tout d’abord, pour l’analyse de la force, nos travaux valident des critères décisionnels pour le bilan du 4ème mois. Un indice de symétrie ≥60% pour les extenseurs et >72% pour les fléchisseurs du genou sont associés à la symétrie optimale au 8ème mois, au retour à la performance sportive à 2 ans et au risque d’une nouvelle blessure grave du genou (opéré et controlatéral) avec un suivi moyen de 3 ans. Par ailleurs, nous démontrons que l’analyse du profil force-vitesse via une méthode à 2 points est faisable, sensible et applicable dans le processus décisionnel du retour au sport, sans ajouter de mesure au bilan isocinétique habituel. Ensuite, une étude des paramètres passifs du complexe musculo-tendineux des fléchisseurs du genou en isocinétisme montre une diminution de la raideur du côté opéré, comparée avec le côté controlatéral et un groupe contrôle. Ceci pourrait être associé à une altération des propriétés biomécaniques et proprioceptives du genou opéré. Enfin, deux études évaluent les propriétés proprioceptives, l’une étude méthodologique identifie les paramètres de proprioception associés avec les tests fonctionnels du genou dans une population saine tandis qu’une étude prospective dans le suivi d’une R-LCA montre que la dominance exerce une influence sur la proprioception du genou au 4ème mois postopératoire, elle-même associée au statut psychologique du sportif.Conclusion : En utilisant des situations cliniques fréquentes en prévention primaire/secondaire et tertiaire, nos résultats montrent que l’évaluation isocinétique présente un intérêt clinique dans l’évaluation de la fonction musculaire en traumatologie sportive, au-delà de la seule mesure de force.

Objective: Isokinetic testing of muscle function in sports traumatology is often limited to the measurement of muscle strength with restricted clinical applicability. The purpose of this work is to study the use of isokinetic dynamometry for measuring parameters of muscle function (strength, passive properties, and proprioception) in sports traumatology. We propose the study of two common clinical situations from primary to tertiary prevention.The theoretical framework reviews anatomical basics and properties of the muscle-tendon complex and their assessment, with a focus on isokinetic testing. Then, we present how isokinetic testing of muscle functions is of interest in sports traumatology.The first part examines the validity of isokinetic testing of shoulder rotator muscles in the prevention of shoulder injuries in two «overhead» sports, one bilateral and the other unilateral, characterized by different biomechanical demands: swimming and badminton. In these sports, a functional ratio < 2:3 measured during preseason assessment is associated with a 2 to 4.5 times higher risk of injury during the sports season. The use of fast angular velocity is more discriminating than slower velocities in identifying the risk of shoulder injury in badminton. The functional ratio decreases with the number of years of sports practice in these two sports, thus increasing the risk of injury.The second part addresses isokinetic testing conducted in the follow-up of anterior cruciate ligament reconstruction (ACL-R) to optimize the analysis of muscle function. Firstly, for the strength analysis, our work validates decision criteria for the assessment at the 4th month. A symmetry index ≥60% for knee extensors and >72% for flexors is associated with optimal symmetry at the 8th month, return to sports performance at 2 years, and the risk of a new serious knee injury (operated and contralateral sides) with an average follow-up of 3 years. Next, we demonstrate that the analysis of the force-velocity profile using a 2-point method is feasible, sensitive, and applicable in the decision-making process for returning to sports without adding measurements to the usual isokinetic testing. A study of the passive parameters of knee flexors using isokinetics shows a decrease in muscle-tendon stiffness on the operated side compared to the contralateral side and a control group. This could be associated with an alteration of the biomechanical and proprioceptive properties of the operated knee. Finally, two studies evaluate proprioceptive properties. One methodological study identifies proprioception parameters associated with knee functional tests performance and symmetry in a healthy population, while a prospective study in the follow-up of ACL-R shows that limb dominance influences knee proprioception at the 4th postoperative month, itself associated with the athlete's psychological status.Conclusion: Our results show that isokinetic testing has clinical relevance in assessing muscle function, beyond the sole measurement of strength, in primary/secondary/tertiary prevention of common sports injuries.