IFPEK Rennes Institut de Formation en Masso-Kinésithérapie

Impact de la fatigue musculaire sur la qualité statesthésique du

genou

Mémoire d’Initiation à la Recherche en Masso-Kinésithérapie En vue de l’obtention du Diplôme d’Etat en Masso-Kinésithérapie

Sous la direction de Monsieur Olivier Vicquelin, Enseignant-Kinésithérapeute

Anger Cyrille Année 2016-2017

REMERCIEMENTS

Je remercie Olivier Vicquelin, mon directeur de mémoire, pour son aide et ses conseils. Je remercie l’ensemble de l’équipe pédagogique et administrative de l’IFMK. Je remercie ma famille pour son implication dans mes études et son soutien tout au long de ces années. Je remercie mes amis pour leur aide et leur bonne humeur. Je remercie Charles-Henri pour la relecture de mon mémoire et ses conseils avisés. Je remercie tous les participants ayant participés à cette étude. Je remercie Mélanie pour son soutien tout au long de son travail ainsi que pour ses conseils.

Table des abréviations ATP : Adénosine triphosphate ADP : Adénosine diphosphate RM : Résistance maximale FNM : Fuseaux neuro-musculaire AFREK : Association française pour la recherche et l’évaluation kinésithérapie JPS : Joint Position Sense SEBT : Star Excursion Balance Test

Table des illustrations Figures Figure 1: Schéma d'un sarcomère ......................................................................................... 2 Figure 2 : Cycle de contraction musculaire ............................................................................ 4 Figure 3 : Sensations provenant des sources somesthésiques ............................................13 Figure 4 : Anatomie du genou en extension .........................................................................18 Figure 5 : Position initiale du JPS .........................................................................................23 Figure 6 : Protocole de fatigue du quadriceps…………………………………………………….24 Figure 7 : Protocole de fatigue des Ischio-Jambiers .............................................................24

Tableaux Tableau 1 : Caractéristiques du groupe A expérimental .......................................................21 Tableau 2 : Caractéristiques du groupe B témoin .................................................................22 Tableau 3 : Ensemble des p-value du test de Shapiro-Wilk ..................................................25 Tableau 4 : Ensemble des p-value des tests de comparaison des 2 groupes .......................25 Tableau 5 : Ensemble des p-value du test de Shapiro-Wilk ..................................................26 Tableau 6 : Ensemble des p-value, comparaisons intra-groupes ..........................................26 Tableau 7 : Ensemble des p-value, comparaisons inter-groupe ...........................................26 Graphiques

Histogramme 1 : Comparaison du JPS à 60° avant et après l'effort (moyenne et écart-type) ............27 Histogramme 2 : Comparaison du JPS à 30° avant et après l'effort (moyenne et écart-type) ............27

TABLE DES MATIERES

Introduction ........................................................................................................................... 1

1. Contexte de l'étude ........................................................................................................ 2

1.1 La fatigue musculaire .............................................................................................. 2

1.1.1 Le muscle : structure et caractéristiques .......................................................... 2

1.1.2 La fatigue ......................................................................................................... 8

1.2 La proprioception ...................................................................................................12

1.2.1 Définition .........................................................................................................12

1.2.2 Physiologie ......................................................................................................13

1.2.3 Méthodes d'évaluation ....................................................................................15

1.2.4 La proprioception du genou .............................................................................18

2. Étude expérimentale .....................................................................................................20

2.1 Synthèse de littérature, problématique, hypothèses et objectifs .............................20

2.1.1 Synthèse de la revue de littérature ..................................................................20

2.1.2 Problématique et hypothèse ............................................................................20

2.1.3 Objectif de la recherche ..................................................................................20

2.2 Méthodes ...............................................................................................................21

2.2.1 Critères d'inclusion et d'exclusion ....................................................................21

2.2.2 Population .......................................................................................................21

2.2.3 Outils utilisés ...................................................................................................22

2.2.4 Déroulement de l'intervention et recueil des données .....................................22

2.3 Résultats ................................................................................................................24

2.3.1 Recueil des résultats .......................................................................................24

2.3.2 Outils statistiques ............................................................................................24

2.3.3 Résultats et analyse des résultats ...................................................................25

2.4 Discussion ..............................................................................................................28

2.4.1 Validité interne ................................................................................................28

2.4.2 Cohérence externe ..........................................................................................29

2.4.3 Pertinence clinique ..........................................................................................30

Conclusion ...........................................................................................................................31

4. Bibliographie .................................................................................................................32

5. Annexes .......................................................................................................................... I

Résumé

Contexte : En rééducation, l’association d’exercices de proprioception du genou et de renforcement musculaire est souvent retrouvée. Un déficit de proprioception est un facteur de risque de blessure. On est en droit de se demander si une fatigue musculaire ne diminuerait pas la proprioception créant ainsi un facteur de risque de blessure. Objectif : L’objectif de ce travail est d’observer si la fatigue musculaire du quadriceps et des ischio-jambiers modifie la statesthésie du genou. Méthode et outils : La statesthésie de 18 étudiants répartis en deux groupes de 9 a d’abord été testée à l’aide du Joint Position Sens (JPS). La résistance maximale (RM) du quadriceps et des ischio-jambiers a ensuite été calculée. Le groupe expérimental a réalisé des répétitions à 80% de la RM, en concentrique des ischio-jambiers puis du quadriceps en unilatéral, et ceux jusqu’à ce qu’ils ne puissent plus soulever le poids. Le groupe témoin a réalisé 15 répétitions à 20% de la RM. Une deuxième mesure JPS est réalisées à la suite de ces exercices. Résultat : Dans le groupe expérimental, le JPS à 60° donne des erreurs angulaires absolue (EAA) de 6,58°±4,85 avant l’effort et de 6,81°±5,87 après l’effort. A 30°, les EAA sont de 5,15°±4,95 avant l’effort et de 5,93±4,28 après l’effort. Dans le groupe témoin, à 60, l’EAA est de 3,89°±3,14 avant l’effort et de 4,59°±2,2 après l’effort. Pour 30°, on obtient des EAA de 5,56°±3,93 avant effort et de 4,78±4,25 après effort. Avec des p-value>0,05, il n’a pas été retrouvé de différences significatives entre les JPS réalisés avant et après l’effort dans chacun des groupes. Conclusion : Les résultats de cette étude ne montrent pas d’impact de la fatigue du quadriceps et des ischio-jambiers sur la statesthésie du genou. Cependant, à la vue des biais existant et des études traitant du même sujet qui présentent des résultats différents, ces résultats sont à nuancer. Une étude avec un plus grand nombre de participants et une objectivation de la fatigue du protocole est nécessaire.

Abstract Background : In rehabilitation, the association of exercises of proprioception of the knee and of muscular reinforcement is often found. A lack of proprioception is a risk factor for injury. One wonders whether muscular fatigue would not diminish the proprioception thus creating a risk factor for injury. Objective : The objective of this work is to observe whether the muscular fatigue of the quadriceps and the hamstrings modifies the statesthesia of the knee. Method : The statesthesis of 18 students in two groups of 9 was first tested using the Joint Position Sens (JPS). The maximum resistance (RM) of the quadriceps and hamstrings was then calculated. Then the experimental group carried out 80% repetitions of the MR, concentric of the hamstrings and then of the quadriceps in one-sided, and those until they could no longer lift the weight. The control group carried out 15 repetitions at 20% of the MR. A second JPS measure was carried out as a result of these exercises. Results : In the experimental group, JPS at 60 ° gives absolute angular error (EAA) of 6.58 ° ± 4.85 before exertion and 6.81 ± 5.87 after exertion. At 30 °, EAA is 5.15 ± 4.95 before exercise and 5.93 ± 4.28 after exertion. In the control group at 60, EAA was 3.89 ± 3.14 before exercise and 4.59 ± 2.2 after exertion. For 30 °, EAA values of 5.56 ° ± 3.93 before effort and 4.78 ± 4.25 after effort were obtained. With p-values> 0.05, there were no significant differences between pre- and post-exercise JPS in each group. Discussion : The results of this study showed no impact of quadriceps fatigue and hamstrings on knee statesthesia. However, in view of the existing biases and studies dealing with the same subject that present different results, these results should be nuanced. A study with a greater number of participants and an objectification of the fatigue of the protocol is necessary.

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INTRODUCTION

Lors de mes différents stages, j’ai été confronté à de multiples rééducations du genou d’origines diverses. Ce sont les atteintes d’origine traumatique, retrouvées le plus souvent en milieu sportif, qui m’a le plus intéressé. Pour cette rééducation la proprioception et le renforcement musculaire prennent une place importante.

La rééducation de la proprioception étant un concept complexe comportant de

nombreuses entrées sensorielles, elle permet une diversité d’exercices diminuant la lassitude qui peut apparaître chez le patient. Il est important de l’objectiver pour suivre l’évolution du patient. De plus, dans le cas du sportif, il est nécessaire d’apporter des arguments pour un potentiel retour sur le terrain. Une des composantes de la proprioception que l’on peut évaluer simplement et cibler uniquement sur le genou est la statesthésie.

Pour des pathologies telles qu’une rupture des ligaments croisés ou des entorses du genou

le renforcement musculaire occupe également une place primordiale en phase avancée de la prise en charge. La durée règlementaire d’une séance de rééducation étant de 30 minutes il s’agit d’associer plusieurs objectifs de rééducation dans un temps relativement restreint.

Dans une séance ayant ces deux approches de rééducation, il est légitime de savoir à quel

moment la proprioception doit-elle être évaluée ou travaillée. Un exercice de renforcement musculaire fatigant les stabilisateurs de genou n’entrainerait-il pas un déficit de la statesthésie augmentant ainsi le risque de blessure du genou ?

Dans l’étude suivante nous cherchons à savoir si un exercice musculaire des stabilisateurs

de genou peut entraîner un déficit de la statesthésie au niveau de celui-ci. Nous avons donc abouti à la problématique suivante : « En quoi la fatigue musculaire

du quadriceps et des ischio-jambiers est-elle en lien avec la statesthésie du genou ? » Dans un premier temps, nous effectuerons une revue de littérature sur la fatigue

musculaire et sur la proprioception. Dans un second temps, nous réaliserons une étude expérimentale pour évaluer l’impact

de la fatigue musculaire du quadriceps et des ischio jambiers sur la statesthésie du genou. L’objectif de notre étude expérimentale est donc :

- Voir si la fatigue musculaire du quadriceps et des ischio-jambiers modifie la statesthésie du genou.

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1. CONTEXTE DE L'ETUDE

1.1 La fatigue musculaire

1.1.1 Le muscle : structure et caractéristiques

1.1.1.1 Structure

Il existe trois types de muscles : muscle squelettique, muscle lisse et muscle

cardiaque. Seule la structure du muscle squelettique sera étudiée ici. Le muscle est composé de plusieurs faisceaux qui comportent plusieurs fibres elles même constituées de plusieurs myofibrilles composées de sous unités, les sarcomères (Rawn, 1990 cité dans Poortmans & Boisseau 2009). Au cours du développement embryonnaire c’est la fusion des cellules musculaires qui forme la fibre, les noyaux étant rejetés à la périphérie. La myofibrille est l’élément de base des fibres du muscle squelettique (Sherwood & Ectors 2015). En microscopie optique, on peut apercevoir une alternance de bandes sombres et de bandes claires, c’est ce qui donne l’aspect strié au muscle. Les bandes sombres ou bandes A sont dues à une superposition de filaments épais et fins, les bandes claires ou bandes I comportent seulement les filaments fins. Les filaments épais sont faits de l’assemblage d’une protéine, la myosine. Les filaments fins sont eux composés d’une protéine de base qui est l’actine. Les sarcomères, unités fonctionnelles de base du muscle squelettique, sont délimités par la ligne Z qui coupe une bande I en deux, le sarcomère est ainsi composé de deux demi bandes I et d’une bande A. Au milieu de la bande A se trouve la zone H, où, il n’y a que la partie centrale des filaments épais, que les filaments fins n’atteignent pas. Les filaments épais sont reliés transversalement par un ensemble de protéine au centre de la zone H qui forme la ligne M.

Figure 1: Schéma d'un sarcomère (Schéma issue du site Knoow)

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Les myofibrilles sont entourées par un réticulum endoplasmique appelé réticulum sarcoplasmique dans les cellules musculaires. Celui-ci présente à ses extrémités des dilatations appelées citernes terminales. Elles contiennent le calcium et elles enserrent de chaque côté une invagination du sarcolemme (membrane plasmique de la fibre) appelée tubule transverse ou tubule T. Celui-ci se trouve en regard de chaque frontière entre les bandes A et I (Sherwood & Ectors 2015). Un tubule T et les deux citernes associées forment ainsi une triade.

Chaque fibre musculaire est entourée de tissu conjonctif appelé endomysium. Les faisceaux sont entourés par le périmysium et l’ensemble du muscle est entouré par l’épimysium. Ces trois couches de tissus conjonctif naissent du fascia profond et peuvent s’étendre au-delà des fibres musculaires pour former un tendon, cordon de tissu conjonctif dense régulier fixant le muscle au périoste de l’os (Tortora et al. 2001).

1.1.1.2 Caractéristiques

a) Excitabilité

C’est la capacité que le muscle a de réagir à certains stimulus en produisant des signaux électriques, par exemple des potentiels d’action. Les potentiels d’action se propagent le long de la membrane plasmique d’une cellule grâce à la présence de canaux ioniques spécifiques. Pour le muscle squelettique le stimulus peut-être d’origine chimique tels que les neurotransmetteurs ou des hormones transportées par le sang ou des modifications locales du pH (Tortora et al. 2001).

Au niveau des jonctions neuromusculaires il y a une libération d’acétylcholine (Ach) par les terminaisons du motoneurone. Elle va aller se fixer sur des récepteurs cholinergiques de type nicotiniques au niveau de la fibre musculaire. Cette portion de membrane cellulaire située sous la terminaison axonale est appelée plaque motrice. La liaison de l’Ach aux récepteurs entraine l’ouverture de canaux ioniques par lesquels passent des ions Na+ et K+. Il y a une entrée beaucoup plus importante d’ions Na+ que de sortie d’ions K+, ce qui entraine la dépolarisation de la plaque motrice. Mais elle n’est pas le point de départ du potentiel d’action. En effet, quand il y a un potentiel de plaque, des courants locaux s’établissent entre la plaque polarisée et les régions voisines de la membrane cellulaire, ce qui ouvre les canaux Na+ voltage dépendant et dépolarise jusqu’au seuil les régions adjacentes. Le potentiel d’action qui s’ensuit se propage ainsi à toute la membrane de la fibre par contiguïté. La membrane des tubules T étant un prolongement de la membrane superficielle, le potentiel d’action se propage donc le long des tubules T pénétrant ainsi au plus profond de la fibre (Sherwood & Ectors 2015).

b) Contractilité

C’est la capacité du tissu musculaire de se contracter avec force lorsqu’il est stimulé par un potentiel d’action (Tortora et al. 2001).

Lorsque le potentiel d’action gagne les tubules T, qui sont séparés des citernes terminales par un interstice fin, il déclenche l’ouverture de canaux Ca2+. Du Ca2+ sort donc du réticulum sarcoplasmique par ces canaux pour rejoindre le sarcoplasme. Les ions Ca2+ vont aller se fixer sur une sous unité de la troponine, qui a une grande affinité pour celui-ci.

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La troponine est une protéine complexe qui est attachée à intervalles réguliers, à la fois sur les filaments d’actine et de tropomyosine (Wilmore et al. 2002). La tropomyosine étant une protéine fibrillaire qui entoure les filaments d’actine et qui, au repos, masque les sites de liaison de la myosine à l’actine. Lorsque le Ca2+ vient se lier à la troponine cela entraîne le basculement du complexe troponine-tropomyosine libérant ainsi les sites actifs du filament d’actine. Ceci permet aux têtes de myosine de venir s’attacher au filament d’actine. Le cycle de la contraction peut dont s’effectuer, il comporte quatre étapes :

- Hydrolyse de l’ATP au niveau de la tête de myosine par une ATPase, c’est une enzyme qui hydrolyse l’ATP en ADP et en groupement phosphate, ceux-ci restent liés à la tête de myosine. - La myosine se lie à l’actine et forme ainsi les ponts d’union puis elle libère le groupement phosphate hydrolysé auparavant. - Production de la force motrice, la libération du groupement phosphate déclenche la production de la force motrice de la contraction. La tête de myosine pivote et libère l’ADP. Ce pivotement de la tête de myosine vers le centre du sarcomère produit l’énergie qui fait glisser le filament fin contre le myofilament épais en direction de la ligne M (Tortora et al. 2001). - Séparation de la myosine et de l’actine. Une molécule d’ATP vient se lier à la tête de myosine détachant ainsi la myosine de l’actine.

Le cycle se répète lorsque l’ATPase de la myosine hydrolyse à nouveau l’ATP. Le processus se poursuit jusqu’à ce que les extrémités distales des filaments de myosine atteignent les striez Z, le sarcomère se raccourcit. Les filaments d’actine opposés d’un même sarcomère se rapprochent l’un de l’autre et pénètrent dans la zone H jusqu’à se chevaucher au stade ultime (Wilmore et al. 2002).

Figure 2 : Cycle de contraction musculaire (Schéma issu du site encyclopedia)

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La contraction musculaire se poursuit tant que la propagation des potentiels d’action musculaires se poursuit dans les tubules T. La membrane du réticulum sarcoplasmique contient des pompes calciques à transport actif qui hydrolysent l’ATP par l’entrée continue de Ca2+ du sarcoplasme vers le réticulum. Quand il n’y a plus de potentiel d’action, les canaux de libération du Ca2+ se ferment et les pompes renvoient le Ca2+ dans le réticulum. Dans celui-ci une protéine de liaison se lie au Ca2+, la calséquestrine, retenant encore plus le calcium.

c) Elasticité et extensibilité

L’élasticité est la capacité du tissu musculaire de retrouver sa longueur et sa forme d’origine après une contraction ou un étirement.

L’extensibilité est la capacité du muscle de s’étirer sans se déchirer (Tortora et al. 2001).

Au repos, le muscle peut être modélisé par une composante élastique, en parallèle avec une composante contractile, ces deux éléments étant en série avec une composante élastique. En contraction, les propriétés élastiques du muscle sont celles de la composante élastique-série, telle qu’elle est considérée dans le modèle de Hill (Bouisset 1995). Goubel & Lensel-Corbeil (1998), évoquent un modèle basé sur le modèle de Hill et complété par A.F Huxley et Simmons (1971) qui présente trois composantes : - Une composante purement contractile (CC) représentant le processus de génération de la force et correspondant anatomiquement aux ponts actine-myosine. - Une composante élastique série (CES) fractionnée en une partie passive et une partie active. La fraction passive, qui correspond à la CES du modèle de Hill, réside principalement dans les structures tendineuses. La fraction active est localisée au niveau des ponts actine-myosine. - Une composante élastique parallèle (CEP). Localisée au niveau du tissu conjonctif et du sarcolemme, elle correspond également à l’interaction résiduelle entre protéines contractiles sur le muscle inactivé et à la titine assurant la connexion entre les filaments épais et les stries Z.

d) Types de fibres

Dans un muscle squelettique il existe différents types de fibres musculaires, il y en a deux qui prédominent, les fibres lentes (slow-twitch ST ou de type 1) qui développeront leur tension maximale en 110ms. Les fibres rapides (fast-twitch FT ou de type 2) qui l’atteindront en 50ms. Cette différence de vitesse est due à une concentration différente dans les fibres d’une forme différente de myosine ATPase. Les fibres rapides peuvent être divisées en trois sous-groupes principaux, les fibres de type a (FTa, 2a), les fibres de types b (FTb, 2b) et les fibres de types c (FTc, 2c), mais ces dernières sont les moins utilisées. Un muscle comporte en moyenne 50% de fibres ST, 25% de FTa et les 25% restant essentiellement de FTb avec 1% à 3% de FTc (Wilmore et al. 2002).

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Les fibres FT ont un réticulum sarcoplasmique plus développé, l’unité motrice innerve davantage de fibres musculaires. Leur capacité oxydative est faible à modérée, il en est de même pour leur résistance à la fatigue alors que leur capacité glycolytique et la force développée par l’unité motrice est élevée. Elles ont une faible endurance aérobie, elles se fatiguent donc davantage. Les fibres FTa développent beaucoup plus de forces que les fibres ST, elles sont utilisées pour des épreuves de type 1500m en athlétisme. Les fibres FTb sont moins facilement excitables, elles sont peu sollicitées dans les activités de la vie quotidienne mais d’avantage recrutées dans les exercices très explosifs comme le 100m (Wilmore et al. 2002).

Les fibres ST ont une capacité oxydative et une résistance à la fatigue élevée,

alors que leur capacité glycolytique et la force développée par l’unité motrice est faible. Elles ont une endurance aérobie élevée, ce qui fait qu’elles sont recrutées préférentiellement lors d’activités d’endurance de faible intensité (Wilmore et al. 2002).

e) Types de contraction

Il y a trois types de contractions : concentrique, isométrique et excentrique. Lors d’une contraction concentrique il y a un raccourcissement du muscle avec un rapprochement des insertions. Pour ce qui est de la contraction isométrique, le muscle se contracte mais ne génère pas de mouvement, sa longueur reste la même. Lors d’une contraction excentrique il y allongement du muscle avec éloignement de ses points d’insertions, la charge est supérieure à la tension musculaire (Wilmore et al. 2002).

f) Filières énergétiques

La source d’énergie principale du muscle est l’ATP (adénosine triphosphate), c’est la seule qui est directement utilisable mais les stocks immédiatement disponibles sont limités. Il y a donc trois sources additionnelles pour produire cet ATP : le transfert d’un phosphate de la créatine-phosphate à l’ADP, la phosphorylation oxydative et la glycolyse.

La créatine phosphate est la première source utilisée au cours d’une activité contractile. En effet, il n’y a qu’une seule réaction enzymatique à intervenir dans le transfert du phosphate. Le stock de créatine phosphate fournit l’énergie durant la première minute de l’exercice (Sherwood & Ectors 2015).

La phosphorylation oxydative a lieu dans la mitochondrie du muscle en présence d’oxygène. Elle comprend de nombreuses étapes, c’est pourquoi elle est lente. Elle entre en jeu lors d’exercices d’endurance ou aérobie (Sherwood & Ectors 2015).

La glycolyse entre en jeu quand il n’y a pas assez d’apport d’oxygène au niveau du muscle ou quand la phosphorylation oxydative est insuffisante pour pallier aux besoins d’ATP. La glycolyse aboutit à la formation de deux molécules d’acide pyruvique, qui peuvent être utilisées par la phosphorylation oxydative, mais également à deux molécules d’ATP. Elle est plus rapide que la filière précédente mais produit moins d’ATP et entre en jeu lors d’exercices anaérobie à forte intensité (Sherwood & Ectors 2015).

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g) Méthode d’évaluation de la capacité musculaire

La force musculaire représente la capacité d’un muscle à générer une force (ASCM 2013) ou encore la charge développée par un muscle ou un groupe de muscles (Wilmore et al. 2002).

Il existe différentes façons de l’évaluer, il y a des méthodes d’évaluation qualitatives et d’autres quantitatives. Ces évaluations peuvent être analytiques ou globales.

Les méthodes qualitatives se basent sur des échelles de testing manuel, il en

existe plusieurs : une échelle proposée par Lowett et Martin, la MRC (Medical Research Council), la cotation de Daniels et Worthingam, l’échelle d’Held et Pierrot Desseiligny pour les pathologies neurologiques centrales et l’échelle de Kendall. Ces méthodes présentent des limites, de façon analytique les muscles profonds ne sont pas toujours palpables ou visibles, de par son caractère subjectif il devient difficile de suivre une évolution de la récupération de force musculaire mais également lorsque le déficit musculaire n’est pas important (J.L. Croisier 1999).

Les méthodes quantitatives permettent de mieux suivre l’évolution d’un patient.

Avec ces méthodes, différentes forces peuvent être calculées. La force maximale volontaire correspond à la force maximale statique ou

isométrique. Cette force peut être évaluée de deux façons (Troisier 1980) : - Par le travail statique continu où à l’aide de l’équation de NIMS

(The National Isometric Muscle Strenght) une estimation de cette force va être effectuée. Celle-ci, permettra de déterminer la charge pour le travail statique continu qui est réalisé ensuite. Le temps de maintien est chronométré et en fonction de ce temps et de la charge, la FMV est déterminée à l’aide d’un abaque.

- Par le travail statique intermittent où de la même manière une FMV est estimée, s’en suit une succession de contraction-relâchement de six secondes chacun. En fonction du nombre de répétitions réalisées et d’un abaque on obtient une estimation de la FMV.

La résistance maximale constitue la force maximale concentrique, c’est

la charge la plus lourde que le muscle est capable de soulever une seule fois. On calcule alors la 1-RM, c’est un outil valide d’évaluation de la force musculaire (Levinger et al. 2009; McCurdy et al. 2004). Il existe trois façons de la calculer (Prevost, 2004) :

- L’essai-erreur qui consiste à essayer différents poids pour se rapprocher petit à petit de la RM, le tout en respectant des pauses entre chaque essai.

- La méthode indirecte, elle est basée sur une corrélation entre le nombre de répétitions et la charge déplacée qui n’est valable qu’entre trois et dix ou douze répétitions (Prevost, 2004). Pour connaître la 1-RM il suffit de se reporter à la table de Berger (ANNEXE 1) qui en fonction du nombre de répétitions donne le pourcentage de la 1-RM auquel correspond la charge soulevée.

- Les équations de prédictions consistent à prédire une relation linéaire qui lie le pourcentage de la RM et le nombre de répétitions (Prevost, 2004).

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L’électromyographie peut également être utilisée mais elle mesurera plutôt la fatigue musculaire et l’endurance de force.

Les dynamomètres isocinétiques sont des outils fiables (Müller et al. 2014; Sole et al. 2007) et valides (Zawadzki et al. 2010) pour l’évaluation des capacités musculaires, à la condition que les modalités optimales de standardisation de l’évaluation soient respectées (Rochcongar 2004). Des dynamomètres portatifs peuvent également être utilisés, il en existe de pression et d’autres de traction.

1.1.2 La fatigue

1.1.2.1 Définition

La fatigue est un phénomène complexe à définir. Le terme de « fatigue » est très

général, il peut s’agir de fatigue générale, mentale ou encore physique. La sensation de fatigue va également être différente selon le type d’exercices, qu’ils soient brefs ou prolongés. Les mécanismes de celle-ci dépendent également du type de fibres recrutées, du niveau d’entraînement du sujet et de son alimentation.

Dans le Petit Robert (Rey & Rey-Debove 2014), la fatigue est définie comme un

« état résultant du fonctionnement excessif d’un organe, d’un organisme, et qui se traduit par une diminution des forces, de l’activité, généralement accompagné d’une sensation caractéristique ».

Pour Wilmore et Costill (Wilmore et al. 2002), reprennent la notion de diminution de la performance musculaire en y ajoutant une sensation de lassitude ou d’épuisement qui augmente.

Poortmans (Poortmans & Boisseau 2009) retient la définition proposée par Edwards en 1983 : « c’est l’incapacité à maintenir une force et une puissance requise ou espérée ».

Pour (Enoka & Duchateau 2008), la fatigue musculaire se réfère à un déficit moteur et elle peut se décrire par une diminution progressive de la force musculaire

(Poortmans & Boisseau 2009; Bigland-Ritchie, 1984) différencient deux composantes dans la fatigue :

- La fatigue centrale par diminution des performances cognitives ou baisse d’excitation des motoneurones.

- La périphérique alors apparentée à une défaillance du couplage excitation-contraction.

Les notions de force et de performance sont retrouvées dans ces définitions, cela

nous rapproche d’un élément en lien avec celles-ci : le muscle.

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1.1.2.2 La fatigue centrale

La fatigue centrale est apparentée à la fatigue nerveuse. Cette fatigue nerveuse

serait due à une diminution de la conduction cérébrale de l’influx nerveux ou d’un blocage au niveau médullaire. Elle est surtout présente pour un exercice d’intensité sous-maximale prolongée. Des études ont montré l’intervention des centres nerveux supérieurs et des afférents musculaires dans les mécanismes de la fatigue (Poortmans & Boisseau 2009). La fatigue centrale est liée à l’apparition de médiateurs neurochimiques qui sont responsables de la transmission des influx nerveux entre les différentes structures du cerveau. Parmi ces neuromédiateurs on retrouve la noradrénaline, la dopamine, la sérotonine, l’acide Ϫ-aminobutyrique. La fatigue centrale peut également être due à une hypoglycémie, le métabolisme cérébral dépendant essentiellement de l’oxydation des glucides (Poortmans & Boisseau 2009).

1.1.2.3 La fatigue périphérique

La fatigue périphérique va concerner le muscle en lui-même, elle n’est pas due

à un facteur unique, ainsi plusieurs phénomènes peuvent expliquer le phénomène de fatigue. Elle serait due à association complexe de réactions. Plusieurs changements sont mis en jeu au niveau du muscle lors d’un effort.

a) L’activité électrique du sarcolemme

Au repos, le potentiel de membrane du muscle est de -80mV (Poortmans & Boisseau 2009), la dépolarisation du sarcolemme suite à la dépolarisation de la plaque motrice modifie ce potentiel de +20mV. . Le muscle fatigué libère du K+ en excès et en échange capte du Na+. Avec l’apparition de la fatigue le potentiel de repos atteint -60mV. Cette dépolarisation conduit à une inactivation des canaux sodiques. Il s’ensuit un blocage de la génération du potentiel d’action ou au moins une amplitude et une vitesse de propagation réduites le long des tubules T (Sesboüé & Guincestre 2006), surtout pour les contractions intenses (Poortmans & Boisseau 2009).

b) Canaux calciques du réticulum sarcoplasmique

Au niveau de la membrane externe du tubule T se trouve un récepteur spécifique de type déhydropyridine (DHPR) et au niveau de la membrane interne un autre de type ryanodine (RrR1). Ces récepteurs, une fois activés, permettent la libération d’ions Ca2+ dans le sarcoplasme. Poortmans (Poortmans & Boisseau 2009) cite une étude de Favero (Favero 1999), dans laquelle pour une stimulation à basse fréquence sur le muscle il y aurait une diminution de l’activité du récepteur RrR1. Ceci perturberait donc le transfert du Ca2+ dans le sarcoplasme.

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c) Les réserves en glycogène

La dégradation du glycogène par voie aérobie ou anaérobie permet de reconstituer les niveaux d’ATP musculaire. Si l’effort dépasse quelques secondes, le glycogène musculaire est la source essentielle de resynthèse de l’ATP (Wilmore et al. 2002). La fatigue musculaire coïncide avec une diminution des réserves en glycogène lors d’exercices prolongés d’intensité modérée (Poortmans & Boisseau 2009). Le glycogène étant une réserve essentielle du glucose et le glucose fournissant une source rapide d’énergie pour le muscle, sa diminution impact donc au bon fonctionnement du muscle. Pour un effort d’intensité faible les réserves en glycogène diminueront d’abord dans les fibres lentes. Pour un exercice d’intensité élevée c’est dans les fibres rapides que les réserves en glycogène diminueront (Wilmore et al. 2002).

De plus, le glycogène est associé à la membrane du réticulum sarcoplasmique, Poortmans émet l’hypothèse que ce substrat régule le maintien et la sortie des ions Ca2+, Chin et Allen (Chin & Allen 1997) ont démontré la simultanéité de la déplétion en glycogène et la diminution du transfert du Ca2+ sarcoplasmique.

d) Les ions phosphates inorganiques

Les raisons pour lesquelles le Pi intervient dans le mécanisme de la fatigue ne sont pas clairement identifiées. Mais lors de contractions il y a une augmentation de la concentration en Pi qui inhibe la contraction. La baisse du taux d’ATP permettrait au phosphate inorganique de rentrer dans le réticulum où il précipiterait en phosphate de calcium, réduisant la quantité de calcium disponible (Sesboüé & Guincestre 2006).

Des biopsies réalisées chez l’homme ont montré que la fatigue peut coïncider avec une déplétion en phosphocréatine donc une augmentation de phosphates inorganiques, lors de contractions maximales répétées (Wilmore et al. 2002). Pour (Westerblad et al. 2002) le phosphate inorganique joue un rôle clé dans la fatigue musculaire. L’augmentation du Pi entraîne une altération des ponts d’union actine-myosine, en effet pour qu’un ATP vienne se fixer au niveau de la tête de myosine il faut que le Pi de la déphosphorylation précédente laisse sa place, or s’il y a une forte concentration de Pi intracellulaire il gardera une grande affinité pour la tête de myosine, de plus, c’est le détachement du Pi qui crée la force motrice de la contraction. L’augmentation de la concentration en Pi joue donc un rôle essentiel dans la fatigue musculaire.

e) Les ions lactate

L’acide lactique est un sous-produit de la glycolyse, il se transforme en ions lactate et ion hydrogène, qui s’accumulent dans les fibres musculaires lors d’exercices relativement brefs mais très intenses. Poortmans (Poortmans & Boisseau 2009) remarque que les relations entre l’accumulation de lactate intracellulaire et la fatigue périphérique ont été maintes fois observées mais qu’il est admis que les ions lactates ne sont pas directement impliqués dans l’apparition de celle-ci. Il précise cependant suite à l’observation d’études que l’hypothèse de l’intervention du lactate dans les phénomènes de fatigue musculaire ne doit pas être écarté. Pour (Allen et al. 2008), le lactate n’est pas un facteur majeur de la fatigue musculaire.

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f) Les ions H+ et le pH intramusculaire

Quand l’acide lactique n’est pas éliminé il se dissocie en ions lactate et hydrogène. L’accumulation d’H+ entraîne une acidose musculaire, le pH diminue de 7,1, sa valeur de repos à 6,6 ou 6,4 à l’épuisement (Wilmore et al. 2002). Le pH serait encore plus faible sans le pouvoir tampon de l’organisme, qui comporte par exemple le bicarbonate (HCO3-). Avec une diminution du pH intracellulaire la phosphofructokinase (PFK) qui limite la glycolyse et donc la production d’ATP voit son action être inhibée pour un pH inférieur à 6,9. Il en est de même pour un pH à 6,4, l’influence des ions H+ stoppe toute dégradation ultérieure du glycogène (Wilmore et al. 2002). Les ions H+ peuvent également perturber les mouvements du calcium en ralentissant la reprise des ions Ca2+ au niveau du réticulum sarcoplasmique. Ainsi la concentration en Ca2+ augmente à l’intérieur de la fibre, la sous-unité de la troponine liant le Ca2+ aura, de ce fait, moins d’affinité pour celui-ci. Il y aura donc moins de ponts actine-myosine fonctionnels à se former. Cependant pour (Allen et al. 2008), une concentration élevée en H+ n’est pas la cause principale de la fatigue, ses effets directs sur la production de force étant limités.

g) L’ATP

Une déplétion locale peut apparaître lors d’un exercice d’intensité élevée, affectant le fonctionnement de la pompe calcique (Poortmans & Boisseau 2009). De plus l’ATP est essentielle pour la dissociation de la liaison actine-myosine. Il a été vu précédemment que lors de la fatigue on peut observer une diminution de la concentration en phosphocréatine et en glycogène, or ceux-ci permettent d’obtenir de l’ATP. L’ATP est essentielle à la transmission du potentiel d’action des tubules transverses au réticulum sarcoplasmique mais également au recaptage du calcium par le réticulum sarcoplasmique. La diminution de l’ATP joue donc un rôle essentiel dans la fatigue musculaire.

h) Les radicaux libres

L’exercice intensif augmente la consommation mitochondriale en oxygène, il augmente également la production musculaire des radicaux libres. Cette surproduction des radicaux libres issus de l’oxygène (ROS) diminuerait spécifiquement le transfert du calcium sarcoplasmique et myofibrillaire (Poortmans & Boisseau 2009).

1.1.2.4 Evaluation de la fatigue

L’évaluation de la fatigue reste difficile à objectiver, étant donné les origines

multiples de celles-ci il faut des évaluations qui prennent tout en compte, ce qui à l’heure actuelle n’est pas possible.

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Il existe des échelles subjectives qui permettent de quantifier le ressenti du patient sur l’effort qu’il réalise. :

- L’échelle de Borg qui permet au sujet de noter l’intensité de l’exercice sur une échelle de 6 à 20. Elle est souvent utilisée pour mesurer la perception de l’effort.

- L’échelle numérique ou une échelle visuelle analogique (EVA) qui de même, sont utilisées pour la perception de l’effort.

- L’échelle de Pichot et l’échelle de Piper, celles-ci permettent d’évaluer une fatigue chronique. Pour objectiver la fatigue il existe différentes méthodes :

- Mesure de l’acide lactique dans le sang. - L’électromyographie qui mesure les modifications du signal

électromyographique de surface. - Des méthodes plus invasives telles que des biopsies musculaires pour

relever les concentrations en ions potassium. - Dans certaines études la fatigue est mesurée par un déclin de force de

10% objectivé à l’aide d’une machine d’isocinétisme.

1.2 La proprioception

1.2.1 Définition

La proprioception a initialement été décrite par Sherrington au début du XXème

siècle. Dans le dictionnaire selon (Hachette. 2004) elle se rapporte à la sensibilité proprioceptive. La sensibilité proprioceptive y est alors définie comme : « sensibilité nerveuse affectant les muscles, les tendons, les os et les articulations, qui permet de connaitre à tout moment la position des différentes parties du corps ».

Pour C. Aymard, la proprioception se rapporte à un ensemble de sensations qui

naissent dans le corps, dont l’origine provient de stimulus naissant au niveau des structures anatomiques et ceci indépendamment de toute action extérieure (AYMARD 1998).

O. Rachet apporte une notion de réponse musculaire dans sa définition de la

proprioception ainsi que l’intervention d’actions extérieures : « Les réponses musculaires réflexes et automatiques qu’un sportif utilise de façon inconsciente lorsqu’il est confronté à des contraintes externes de déséquilibre » (RACHET 2004).

J-C. Lamy nous donne une définition plus précise : « La proprioception (du latin

« proprius » : propre et « recipere » : recevoir) se définit par notre capacité à connaître la position de notre corps dans l’espace, ou de chacun de nos membres les uns par rapport aux autres, et à évaluer la résistance contre laquelle une tâche motrice est réalisée », il introduit également la notion de statesthésie, de kinesthésie et de sensibilité à la force. Au niveau physiologique il distingue deux éléments : la proprioception consciente et inconsciente (LAMY 2006).

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La proprioception est incluse dans la somesthésie qui est l’ensemble des sensations provenant du corps (Paillard 2016).

Figure 3 : Sensations provenant des sources somesthésiques (Riemann & Lephart 2002; Paillard 2016)

Statesthésie : il s’agit de la sensibilité à la position, qui nous permet de connaître

la position des articulations, des angles formés par les articulations, donc de connaître la position des membres les uns par rapport aux autres ou par rapport au corps (Paillard 2016; LAMY 2006). Sur la figure précédente, elle se rapporte au sens de la position.

Kinesthésie : c’est la sensibilité au mouvement , qui permet d’avoir la sensation de vitesse, d’amplitude et de direction (LAMY 2006).

La proprioception consciente : il s’agit du support de la statesthésie et de la kinesthésie, elle repose sur le traitement cortical des informations proprioceptives (LAMY 2006)

La proprioception inconsciente : elle intervient dans le maintien de la station debout et dans les ajustements posturaux, elle met en jeu des voies réflexes médullaires (LAMY 2006).

La sensibilité à la force : se fait grâce à la sensation de tension musculaire, qui

permet d’avoir une perception de la charge (Marc Julia 2012).

1.2.2 Physiologie

Suite aux informations précédentes, on peut voir que la proprioception est le

résultat de multiples informations sensorielles. Elles sont recueillies au niveau de terminaisons nerveuses spécialisées appelées mécanorécepteurs. Ceux impliqués dans la proprioception sont plus spécifiquement appelés les propriocepteurs. On les retrouve au niveau des muscles, des articulations, des fascias et de la peau (Paillard 2016). Il y a également des récepteurs situés plus à distance qui renseignent sur la position de la tête par rapport au tronc ou des déplacements en cours. Les afférences visuelles véhiculent également des informations de nature proprioceptives (LAMY 2006).

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Les capteurs que l’on retrouve sont : les fuseaux neuromusculaires, les organes tendineux de Golgi, les récepteurs articulaires, les mécanorécepteurs articulaires, les mécanorécepteurs de la peau, les récepteurs vestibulaires du labyrinthe membraneux, les afférences visuelles.

Les fuseaux neuromusculaires (FNM) : situés dans les fibres des muscles squelettiques, ils sont fusiformes, attachés au tissu conjonctif intramusculaire et placés en parallèle des fibres musculaires. Ils sont formés de fibres musculaires enfermées dans une capsule de tissu conjonctif, ces fibres sont dites intrafusales. Elles comportent deux pôles contractiles séparés par une aire équatoriale dépourvue de myofibrilles. Autour de la région équatoriale s’enroule des terminaisons nerveuses dites primaires, innervées par des fibres afférentes, il n’y en a qu’une par FNM. Les terminaisons secondaires sont présentes uniquement sur certains types de fibres.

L’innervation motrice est réalisée par trois groupes de motoneurones :

- Les alphas qui innervent les fibres musculaires extrafusales (les autres fibres musculaires squelettiques)

- Les bêtas qui innervent les deux types de fibres. - Les gammas qui innervent uniquement les fibres intrafusales.

Les terminaisons primaires et secondaires sont sensibles à la longueur du muscle (sensibilité statique). Les terminaisons primaires sont en plus, sensibles à la vitesse de changement de longueur (sensibilité dynamique). La génération d’un potentiel d’action au niveau des motoneurones bêta ou gamma va provoquer une contraction des fibres intrafusales et donc un étirement de la région équatorial stimulant ainsi les terminaisons nerveuses afférentes. Ce processus permet d’augmenter la sensibilité des FNM lors des contractions musculaires. Par la même finalité, les FNM peuvent être activés suite à l’étirement du muscle. Ces informations transmises au système nerveux central (SNC) permettent de déterminer la position et l’orientation des membres et des articulations mais également de signaler toute perturbation du système (Paillard 2016). Les FNM constituent les récepteurs du réflexe monosynaptique ou réflexe d’étirement (LAMY 2006).

Les organes tendineux de Golgi : ils sont situés au niveau des jonctions musculo-tendineuses et musculo-aponévrotiques, on les décrit comme étant placé en série par rapport aux fibres musculaires. Ils comportent une seule connexion afférente et ne possèdent pas de connexions efférentes. La terminaison nerveuse est située dans une capsule et se ramifie pour entourer plusieurs fibres de collagène (Paillard 2016). Ce sont des indicateurs de la tension exercée sur le muscle, que ce soit une contraction ou un étirement (LAMY 2006).

Les récepteurs articulaires : situés dans la capsule articulaire et les ligaments on retrouve : les corpuscules de Ruffini, les organes tendineux de Golgi-Mazzoni, les corpuscules de Pacini et les terminaisons libres.

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Les corpuscules de Ruffini : situés au niveau des ligaments ils sont constitués de plusieurs corpuscules globulaires. Ils ont un seuil de sensibilité bas et renseignent sur la position et le déplacement d’une articulation, sur la vitesse angulaire et sur la pression intra-articulaire (Paillard 2016). Lorsque l’articulation est immobile, ils sont activés à l’intérieur d’une plage angulaire spécifique (15 à 30°), situés quasi exclusivement aux angles extrêmes de l’articulation. La plupart de ces récepteurs restent inactifs lorsque les muscles insérés à proximité de l’articulation ne sont pas en contraction (LAMY 2006). Les corpuscules de Pacini : ce sont des récepteurs encapsulés qui ont un seuil de détection faible pour les contraintes mécaniques et ils sont sensibles à l’accélération de l’articulation (Paillard 2016). Ils sont peu nombreux au niveau de la capsule et sont inactifs quand l’articulation est immobile (LAMY 2006).

Les corpuscules de Golgi-Mazzoni : ce sont des corpuscules encapsulés similaires aux organes tendineux de Golgi. Leur seuil est élevé, ils informent sur la tension au niveau des ligaments et sont plus actifs aux limites articulaires du mouvement (Paillard 2016)

Les terminaisons nerveuses libres : connectées à des fibres de plus fins diamètres, elles ne répondent qu’à des stimuli nociceptifs (LAMY 2006).

Les récepteurs cutanés : il y en a quatre types, les disques de Merkel qui renseignent sur la pression verticale, les corpuscules de Meissner qui sont sensibles aux déformations dynamiques de la peau, de Ruffini qui sont sensibles à la direction et l’amplitude de l’étirement de la peau (LAMY 2006) et renseignent sur l’étirement de la peau et les corpuscules de Pacini qui sont sensibles à des déformations de l’ordre du nanomètre (Paillard 2016).

Les récepteurs vestibulaires du labyrinthe membraneux interviennent également dans la proprioception tout comme les afférences visuelles mais ils ne seront pas étudiés ici.

1.2.3 Méthodes d'évaluation

L’évaluation de la proprioception est difficile, il n’existe pas de test qui permette

de l’évaluer dans sa globalité. En effet, il parait compliqué de trouver un test qui permette d’évaluer à la fois la proprioception consciente et inconsciente. C’est ainsi qu’il existe des tests analytiques qui évaluent la proprioception consciente et des test fonctionnels qui vont plutôt évaluer la proprioception inconsciente. Ces derniers étant plus représentatifs des situations rencontrées au quotidien.

1.2.3.1 Tests analytiques

Le Joint Position Sense ou le sens de repositionnement articulaire. Ce test

permet d’évaluer la statesthésie. Il existe plusieurs variantes mais le principe général est le même pour ces variantes, il s’agit pour le sujet de déplacer une articulation et de retrouver un angle qui lui a été montré auparavant. Il est décrit du côté homolatéral et controlatéral, peut se réaliser en actif ou en passif ainsi qu’en charge ou en décharge.

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L’AFREK (Association Française pour le Recherche et l’Evaluation en Kinésithérapie) propose trois manières de tester le sens positionnel pour l’articulation du genou (Marc Julia 2012) :

JPS1 : effectué de manière passive, le côté à teste est amené passivement par l’examinateur à une position intermédiaire d’extension du genou, la position est maintenue deux secondes puis ramenée en position de départ. Le sujet doit ensuite reconnaitre la position repérée alors que l’examinateur déplace le tibia sous le fémur à vitesse très lente. JPS2 : le sujet reproduit avec le genou controlatéral la position prédéfinie lors de la mobilisation passive par l’examinateur. JPS3 : le sujet représente manuellement à l’aide d’un goniomètre l’angulation prédéfinie du genou.

Ces tests sont également décrit par Grob (Grob et al. 2002). La fiabilité intra évaluateur est bonne à modéré en fonction des outils de mesure et ils présentent une bonne fiabilité inter examinateur (Toby O Smith et al. 2013).

Une autre technique se base sur les mêmes principes que précédemment, le praticien définit passivement une position que le sujet reproduit ensuite en actif avec le genou testé (Alonso, Castilho 2010; GENOT 2007).

Avec ce test, ce sont les fuseaux neuromusculaires qui donneront le plus d’informations (LAMY 2006). Les tests statesthésiques du genou ont une bonne reproductibilité des mesures en intra-évaluateur et une moins bonne en inter-évaluateur (Bruyneel 2016).

TDPM (Threshold for Detection of Passive Motion) : il va évaluer le sens kinesthésique dynamique. La détection du mouvement articulaire ne se fait qu’en mode passif. Pour ce test le genou est placé à un certain degré de flexion et est ensuite mobilisé à une vitesse très lente vers l’extension, le sujet doit annoncer quand il sent le mouvement et l’angle auquel il a senti le mouvement est relevé (Marc Julia, R. Dolin 2012). Ce test demande du matériel complexe pour pouvoir régler la vitesse de mobilisation du genou, il ne peut donc pas être réalisé facilement.

Sens de la production de la force : il s’agit d’évaluer la précision de l’individu à reproduire un niveau de force prédéterminée (Paillard 2016).

1.2.3.2 Tests fonctionnels

CTSIB (Clinical Test of Sensory Interaction and Balance) : le sujet est en appui bipodal, mains sur la taille, genoux en extension et pieds à plat. Il y a 6 conditions à ce test, il va jouer sur les entrées visuelles, vestibulaires et proprioceptives en modifiant celles-ci selon la condition. Le but de ce test est d’identifier quel sens est à l’origine du trouble de stabilité. Il n’est pas assez sensible pour des sujets présentant une atteinte mineure du système proprioceptif (Marc Julia 2012).

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One Leg Balance : il permet de mesurer les qualités de maintien postural du sujet. Le sujet doit tenir sur une jambe, genou tendu et pied à plat pendant au moins 30-40 secondes. Ce sont surtout les stratégies d’équilibration de hanche et de cheville qui entre en jeu pour ce test. On peut mettre en jeu la stabilité du genou en demandant au sujet de plier légèrement la jambe (Marc Julia 2012).

Functional Reach Test : le sujet est debout, pieds nus, les bras levés à l’horizontal, le sujet doit s’incliner en avant le plus loin possible sans perdre l’équilibre. La distance maximum est mesurée. On y soustrait ensuite la valeur de la longueur du membre supérieur (Marc Julia 2012).

SEBT (Star Excursion Balance Test) : initialement décrit sur une étoile à six branches dessinées au sol, le sujet est placé en appui unipodal au centre de cette étoile et doit emmener son autre pied le plus loin possible sur chaque branche. Les distances obtenues sur chaque droite sont mesurées. Le test a été simplifié en ne gardant que 3 branches de l’étoile (les directions antérieures, postéro-médiale et postéro-latérale) pour former un « Y » et en effectuant un ratio entre la somme des longueurs atteintes et la somme des mesures des longueurs des membres inférieurs (Plisky et al. 2009).

Il existe des tests de sauts qui permettent d’évaluer la proprioception, mais ces tests évaluent également la performance musculaire. On retrouve le Triple Hop for Distance où il s’agit de parcourir la plus longue distance possible en trois sauts sur une jambe, le Crossover hop for distance où il faut parcourir la plus grande distance possible en effectuant 3 sauts de part et d’autre d’un ligne, le Side Hop Test où il faut réaliser le plus grand nombre de saut possible sur une jambe, de part et d’autre de deux lignes espacées de quarante centimètres ou encore le Single Hop Test for Distance pour lequel il s’agit de sauter sur un pied le plus loin possible vers l’avant sans élan.

Plateforme : les plateformes de forces permettent de quantifier un profil postural à partir des déplacements du centre de pression, cette évaluation est nommée stabilométrie, elle peut être réalisée en mono ou bipodal, en statique ou en dynamique. Plusieurs études utilisent la plateforme pour une évaluation fonctionnelle du genou (Marc Julia 2012, p 24, 189-199). C’est un matériel couteux que l’on ne retrouve pas forcément dans un cabinet libéral.

Le signe de Romberg et le test de Fukuda : Ils permettent d’évaluer le contrôle vestibulaire.

Ces tests ne se concentrent pas uniquement sur le genou, les articulations comme la cheville et la hanche entre en jeu également, tout comme le rachis, les membres supérieurs et la tête en fonction des tests.

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1.2.4 La proprioception du genou

1.2.4.1 Anatomie du genou

Figure 4 : Anatomie du genou en extension, (Netter & Kamina 2009)

Le genou est composé de deux articulations qui sont indissociables

anatomiquement et fonctionnellement, la fémoro-patellaire qui est de type ginglyme et la fémoro-tibiale de type bicondylaire (DUFOUR 2015; Kamina & Martinet 2009).

Le genou est une articulation qui doit comporter à la fois une stabilité et une mobilité. La stabilité est assurée par des facteurs passifs mais également actifs.

Le premier niveau de maintien du genou est passif, il est fibro-capsulo-ligamentaire, on retrouve : les ligaments croisés (antérieur et postérieur), les ligaments collatéraux (interne et externe), la capsule.

Pour la stabilité active on retrouve : le quadriceps, le gracile, le sartorius, le semi-tendineux, les gastrocnémiens, le poplité, le semi-membraneux, le tenseur du fascia latta (Annexe 2). Ce sont les tendons de ces muscles qui agissent dans la stabilité du genou, ils sont dits ligaments actifs et participent à la formation des points d’angle postéro-latéral et médial qui sont des zones capsulaires plus fragiles qui peuvent être lésées lors de traumatismes. Dans le plan frontal, la stabilité fémoro-tibial a une prédominance passive lors de l’extension et une prédominance active lors de la flexion (Dufour et al. 2017). Le rôle du système proprioceptif actif sera encore plus important lorsqu’il existera une défaillance du système de stabilisation passif comme une rupture ligamentaire (D.Gasq, R.Montaya 2012).

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1.2.4.2 Proprioception du genou

Au niveau du genou, les mécanorécepteurs sont répartis au niveau de la capsule, des ménisques, du ligament croisé antérieur, du ligament croisé postérieur, des ligaments latéraux, du corps graisseux infra-patellaire mais également dans le liquide synovial (E. Laboute, et all. 2012). Il y a également des fuseaux neuromusculaires au niveau des muscles péri articulaires et des organes tendineux de Golgi au niveau des tendons. Ces muscles péri articulaires jouent un rôle très important dans la stabilité active du genou, le quadriceps étant le plus important (G. Bellier n.d.). Certaines études appuient également le rôle des ischio-jambiers dans la proprioception du genou (Beard et al. 1994; Liu-Ambrose et al. 2003). Dans certaines études traitant de la rééducation proprioceptive après une chirurgie du LCA il est question du renforcement du quadriceps et des ischio-jambiers (Peter McNair 2009), appuyant ainsi leur rôle majeur dans la proprioception du genou. Leur renforcement joue un rôle prépondérant dans ces types de rééducation.

1.2.4.3 Factueurs influençant la proprioception

Différents facteurs peuvent influencer la proprioception.

Dans son article, (Röijezon et al. 2015) parle de l’influence négative que peuvent

avoir les douleurs musculo-squelettique chroniques sur la proprioception.

Un œdème intra-articulaire peut également diminuer cette proprioception.

Les traumatismes, que ce soit musculaire, ligamentaire ou osseux sont également cités comme facteur influençant la proprioception.

Le vieillissement et la laxité aurait également une influence négative sur la proprioception.

La fatigue est présentée comme un facteur influençant la proprioception, pour affirmer cela il s’appuie sur des études réalisées sur le coude et le rachis lombaire. D’autres études parlent de cette influence de la fatigue, comme (Lattanzio et al. 1997) où le protocole de fatigue réalisé sur cyclo ergomètre fait entrer en jeu la fatigue centrale. (Skinner et al. 1986) ont également montré une diminution de la statesthésie du genou après un protocole de fatigue comportant plusieurs sprints pouvant ainsi mettre en jeu la fatigue centrale.

Des études réalisées avec des moyens importants tels que l’utilisation de l’isocinétisme ont montré une diminution de la statesthésie au niveau du genou (Gear 2011; Ribeiro et al. 2011). Cependant dans son étude (Miura et al. 2004) ne relève pas de différence de statesthésie après un protocole de fatigue périphérique mais en relève une après un protocole de fatigue centrale.

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ÉTUDE EXPERIMENTALE

2.1 Synthèse de littérature, problématique, hypothèses et objectifs

2.1.1 Synthèse de la revue de littérature

La première partie nous a permis de mieux comprendre les concepts que sont la

fatigue musculaire et la proprioception. On peut ainsi retenir : - La fatigue musculaire est un concept complexe qui est le produit de plusieurs

réactions au sein du muscle. Les principales sont : - Une diminution de l’activité électrique du sarcolemme limitant ainsi la

propagation du potentiel d’action. - Une diminution des réserves énergétiques. - Une augmentation de la concentration en phosphates inorganiques.

Elles aboutissent au final à une diminution de la concentration en ATP, molécule énergétique essentielle au fonctionnement du muscle.

- Dans l’état actuel des avancées scientifiques il est difficile de mesurer

précisément la fatigue musculaire. Les techniques actuelles ne sont qu’une approximation de la fatigue. Prenons par exemple l’échelle de Borg, elle s’appuie sur le ressentie du patient, on est donc là dans une évaluation subjective qui de plus, prend en compte la composante centrale de la fatigue.

- L’évaluation de la proprioception est complexe. Il n’existe pas de test qui

permette d’évaluer la proprioception dans son ensemble. Les tests fonctionnels ne permettent pas de cibler une seule articulation. Pour évaluer la statesthésie du genou le JPS peut être retenu. En effet, il présente une bonne reproductibilité et une bonne fiabilité (Toby O Smith et al. 2013; Olsson et al. 2004), ce test est facile à mettre en place et peu onéreux.

-La fatigue musculaire périphérique présente une influence ou non sur la

statesthésie du genou selon les études. Il peut être intéressant de voir avec des moyens plus restreints, retrouvés en cabinet libéral ou en centre, de quels résultats nous nous rapprochons.

2.1.2 Problématique et hypothèse

De ce fait, la problématique suivante a été établie : En quoi la fatigue musculaire

du quadriceps et des ischio-jambiers est-elle en lien avec la statesthésie du genou ?

L’hypothèse de travail suivante a été retenu : - La fatigue musculaire du quadriceps et des ischio-jambiers diminue la statesthésie du genou.

2.1.3 Objectif de la recherche

L’objectif de cette étude est d’observer si la fatigue musculaire du quadriceps et des ischio-jambiers modifie la statesthésie du genou.

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2.2 Méthodes

2.2.1 Critères d'inclusion et d'exclusion

Pour la réalisation de cette étude plusieurs critères sont requis : Les critères d’inclusion sont : - Avoir un âge compris entre 18 et 65 ans. - Avoir un bon état de santé général ne contre-indiquant pas à la pratique sportive. Les critères d’exclusions sont :

- Un ou des traumatisme(s) articulaire(s), musculaire(s), ligamentaire(s) ou une ou des chirurgie(s) au niveau des membres inférieurs.

- Des douleurs au niveau des membres inférieurs. - La participation à un protocole d’étude sur l’amélioration de la proprioception.

2.2.2 Population

L’étude a été réalisée sur 18 étudiants de l’institut de formation de masso-

kinésithérapie de Rennes, 7 hommes et 11 femmes. Les étudiants sont volontaires et ont été recrutés à l’aide d’un formulaire d’inscription. Un formulaire de consentement éclairé ainsi qu’une fiche d’information et un questionnaire Q-AAP ont été distribués et remplis par chaque sujet avant l’expérimentation (ANNEXE 3, 4 et 5). Une randomisation simple a été effectuée via un tirage au sort réalisé par l’examinateur pour les répartir dans un groupe A expérimental et un groupe B témoin. Les groupes A et B sont alors constitués de 9 personnes chacun.

Moyenne ± Ecart type Médiane Minimum Maximum

Âge (années) 22 ± 3,50 20 19 29

Taille (cm) 153,33 ± 58,50 165 170 198

Poids (kg) 65 ± 14,33 62 45 84

Sport (heures) 3,22 ± 2,54 2 0 8

Tableau 1 : Caractéristiques du groupe A expérimental

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Moyenne ± Ecart-type Médiane Minimum Maximum

Age (années) 20,78 ± 1,09 21 19 22

Taille (cm) 171,33 ± 14,23 169 153 195

Poids (kg) 65 ± 21,07 67 41 110

Sport (heures) 4,50 ± 2,87 3 2 10

Tableau 2 : Caractéristiques du groupe B témoin

2.2.3 Outils utilisés

L’expérimentation et les mesures ont été réalisées au sein de l’IFMK de Rennes. Pour mesurer les angles lors du test JPS, un inclinomètre bi-level a été utilisé.

C’est un outil pratique, peu coûteux que l’on retrouve dans les cabinets et dans les centres.

Une chaise à quadriceps a été utilisée pour mesurer la RM du quadriceps et des

ischio jambiers ainsi que pour le protocole de fatigue musculaire. En effet, elle permet lorsque le sujet est en position assise de recruter le quadriceps lors de l’extension de genou. La position de la chaise peut être modifiée pour permettre au sujet de se mettre en décubitus ventral et ainsi solliciter les ischio-jambiers. La capacité de cet outil à travailler les ischio-jambiers et le quadriceps dans un temps rapproché justifie son utilisation.

2.2.4 Déroulement de l'intervention et recueil des données

Dans un premier temps, après avoir rempli la feuille de consentement et la fiche

d’information, le sujet est placé en décubitus comme pour les modalités du JPS1 de l’AFREK et pour plus de reproductibilité, sur une table de masso-kinésithérapie avec les jambes en dehors de la table, les mains sur le ventre. Un coussin demi-cylindrique est placé sous sa tête pour plus de confort. Un autre coussin cale est placé sous l’extrémité inférieure de la cuisse du membre inférieur à tester pour l’horizontaliser, permettant ainsi d’obtenir un angle de 90° de flexion au niveau de ce genou. Le membre inférieur testé correspond au côté dominant du sujet. Le creux poplité est éloigné de 5 cm du coussin pour éviter tout contact avec celui-ci et ainsi supprimer des afférences sensorielles tactiles. Les yeux des sujets sont bandés à l’aide d’un bandeau et de plus, on demande au sujet de fermer les yeux, de ce fait, les afférences visuelles sont supprimées.

Puis l’inclinomètre bi-level est fixé, après palpation, au niveau de la tubérosité

tibiale antérieure. Pour le fixer, des bandes de strap sont utilisées. Il est demandé au sujet de bien se relâcher et on règle ensuite le 0.

23

Figure 5 : Position initiale du JPS

Avec un prise calcanéenne, l’examinateur emmène passivement et lentement la

jambe du sujet à 60° de flexion de genou, la position est maintenue 3 secondes pour que le sujet puisse la retenir. Puis la jambe est ramenée passivement par l’examinateur à la position de repos. Il est ensuite demandé au sujet de retrouver la position de façon active et de la maintenir, le temps de relever la différence angulaire. L’opération est répétée trois fois. Il est fait de même avec un angle de 30° de flexion de genou. Les angles de 30° et 60° de flexion de genou ont été choisis car ils sont fréquemment retrouvés dans la littérature (E. Laboute, 2012; Toby O. Smith et al. 2013).

Les sujets réalisent un échauffement sur vélo de 5 minutes sans résistance. Ils passent ensuite sur la chaise à quadriceps où leur RM est calculée selon une

méthode indirecte au moyen de la Table de Berger. La RM est d’abord calculée pour le quadriceps du côté du genou testé puis après réglage de la chaise elle est calculée de la même façon pour les ischio-jambiers.

Les sujets du groupe expérimental réalisent alors des répétitions en concentrique

à 80% de leur RM, ce choix a été réalisé pour que les sujets s’épuisent plus rapidement dans un souci de gain de temps dans l’emploi du temps des sujets. Ils commencent par des répétitions sur les ischio-jambiers, elles sont réalisées jusqu’à ce que le sujet ne puisse plus soulever le poids. La position de la chaise est alors tout de suite repassée dans la position pour la sollicitation quadriceps et de la même façon des répétitions sont réalisées. Dès que le sujet ne peut plus soulever le poids il retourne alors immédiatement sur la table pour éviter qu’il ait le temps de récupérer et un nouveau JPS est réalisé dans la même position et pour les mêmes angles. Le mode concentrique a été choisi car il comporte moins de risques de lésions musculaires qu’une contraction excentrique et il se rapproche le plus du JPS.

24

Figure 6 : Protocole de fatigue du quadriceps Figure 7 : Protocole de fatigue des Ischio-Jambiers

Pour les sujets du groupe témoin seul le protocole de fatigue est modifié. Ils vont réaliser une série de 15 répétitions à 20% de leur RM pour les ischio-jambiers et pour le quadriceps.

Les données recueillies sont les valeurs absolues des erreurs angulaires

réalisées par le sujet. La moyenne des trois valeurs est calculée pour chaque angle que ce soit avant et après l’effort.

2.3 Résultats

2.3.1 Recueil des résultats

Les données ont été rentré dans un tableur Excel et elles ont été étudiées et

analysées à l’aide de ce tableur ainsi que de sites internet tels que Anastat et BiostaTGV.

2.3.2 Outils statistiques

En statistiques il existe de nombreux tests pour comparer les résultats obtenus

lors d’expériences. Seulement ceux utilisés pour l’analyse des résultats de cette étude seront présentés succinctement. Ces tests portent sur des séries de données qui sont résumées en moyenne, médiane, écart-type, p-value, etc. et qui vont être définies dans un premier temps.

La moyenne est une valeur calculée résultant de la somme algébrique des valeurs

de la série divisée par le nombre de sujets (Ancelle 2011). Elle permet d’effectuer des estimations et des comparaisons.

25

La médiane est un paramètre de tendance centrale qui sert à résumer une série de données d’une variable quantitative (Ancelle 2011). C’est un paramètre qui est essentiellement descriptif, elle ne peut pas être utilisée pour des calculs statistiques usuels.

L’écart-type est un paramètre de dispersion, c’est la racine carré de la variance, la

variance résumant l’ensemble des écarts de chaque valeur d’une distribution par rapport à la moyenne (Ancelle 2011). Plus il est élevé, plus la dispersion est élevée et inversement.

La p-value permet en quelque sorte de quantifier le désaccord qui est observé

entre une expérience réalisée et une hypothèse nulle , cette dernière étant qu’il n’existe pas de différence entre les deux groupes étudiés (Falissard 2005). Il est reconnu que lorsque la p-value<0,05, on rejette l’hypothèse nulle, on peut donc dire qu’il y a une différence significative entre les deux groupes.

Le test de Shapiro-Wilk est un test non paramétrique qui permet de tester la

normalité d’une distribution pour un échantillon de 3 à 500 individus. Le test de Mann et Whitney permet la comparaison non paramétrique de deux

échantillons indépendants inférieurs à 50 (Anastat). Le test de Student est un test paramétrique qui peut être utilisé pour comparer les

moyennes de deux petits échantillons (inférieur à 30) lorsque les distributions des échantillons sont normales (Ancelle 2011).

Le test de Wilcoxon est un test non paramétrique utilisé lorsqu’on veut comparer

deux series d’une variable quantitative (Ancelle 2011).

2.3.3 Résultats et analyse des résultats

Dans chaque groupe la normalité de la population a été étudiée à l’aide du test

de Shapiro-Wilk, les résultats obtenus sont répertoriés dans le tableau suivant.

Age Poids Taille

Groupe A 0,028 0,190 0,326

Groupe B 0,014 0,217 0,522

Tableau 3 : Ensemble des p-value du test de Shapiro-Wilk

Dans les deux groupes la taille et le poids suivent une loi normale (p>0,0,5) et les âges ne suivent pas une loi normale (p<0,05). Un test de Student est donc utilisé pour comparer la taille et les poids dans les deux groupes, pour les âges c’est un test de Mann-Whitney qui est utilisé.

Age Poids Taille

Comparaison Groupe A/Groupe B

0,96 1 0,921

Tableau 4 : Ensemble des p-value des tests de comparaison des 2 groupes

26

La distribution est la même pour l’âge (p>0,05), pour la taille et le poids les moyennes sont significativement égales dans les deux groupes (p>0,05).

Ensuite, la normalité des différentes moyennes obtenues au JPS est étudiée à l’aide du test de Shapiro-Wilk. Les différentes p-value obtenues sont répertoriées dans le tableau suivant.

JPS 60° Avant

effort JPS 60° Après

effort JPS 30° Avant

effort JPS 30° Après

effort

Groupe A 0,072 0,146 0,012 0,56

Groupe B 0,062 0,701 0,276 0,083

Tableau 5 : Ensemble des p-value du test de Shapiro-Wilk

Hormis pour le JPS à 30° avant l’effort, les moyennes des différences angulaires suivent une loi normale (p>0,05). Pour comparer les résultats avant effort et après effort dans chaque groupe on va utiliser le test de Student pour séries appariées, et le test de Wilcoxon pour rang signés uniquement dans le cas du JPS à 30° dans le groupe A. Pour comparer les résultats entre chaque groupe on va utiliser le test de Student et le test de Mann et Whitney dans le cas du JPS à 30° avant l’effort.

Groupe A Groupe B

JPS 60° Avant/Après 0,983 0,944

JPS 30° Avant/Après 0,496 0,591 Tableau 6 : Ensemble des p-value, comparaisons intra-groupes

Il n’y a pas de de différence significative (p>0,05) entre les différences angulaires que ce soit dans le groupe A ou le groupe B, on ne peut pas non plus faire de différence entre les deux angles retenus.

JPS 60°

Avant effort JPS 60°

Après effort JPS 30° Avant

effort JPS 30° Après

effort

Groupe A/Groupe B 0,147 0,312 0,79 0,575

Tableau 7 : Ensemble des p-value, comparaisons inter-groupe

Pour tous les angles et que ce soit avant ou après l’effort, les moyennes entre les deux groupes des différences angulaires sont significativement égales (p>0,05).

La comparaison des moyennes avec les écart-type a été repris sous forme d’histogramme.

27

Histogramme 1 : Comparaison du JPS à 60° avant et après l'effort (moyenne et écart-type)

Pour un JPS à 60°, on peut observer dans le groupe A une légère diminution de la moyenne des écarts angulaires après l’effort mais on peut également observer des écart-types très importants. Pour le groupe B on peut observer une augmentation de la moyenne des écarts après l’effort cependant les écart-types sont là aussi importants, se superposant aux écart-types des mesures réalisées avant l’effort, ce qui ne nous permet pas de montrer un réel écart entre les deux mesures.

Histogramme 2 : Comparaison du JPS à 30° avant et après l'effort (moyenne et écart-type)

Pour un JPS à 30°, on peut observer dans le groupe A une augmentation de la moyenne des écarts angulaires après l’effort mais là encore l’écart-type est bien trop important pour montrer une modification de la statesthésie. Dans le groupe B il y a une diminution de la moyenne des écarts angulaires avec un écart-type très important qui se superpose à l’écart type des mesures réalisées avant l’effort, ceci ne nous permet pas de montrer un réel écart entre les deux mesures.

6,85

3,89

6,81

4,59

0

2

4

6

8

10

12

14

Groupe A Groupe B

Dif

fére

nce

an

gula

ire

(Deg

rés)

JPS 60°

Avant Après

5,15 5,565,934,78

0

2

4

6

8

10

12

14

Groupe A Groupe B

Dif

fére

nce

an

gula

ire

(Deg

rés)

JPS 30°

Avant Après

28

Comme le montre ces histogrammes et les résultats des tests de comparaison effectué il n’y a pas de différence entre les écarts angulaires mesurés avant et après l’effort, que ce soit dans le groupe A ou le groupe B ou que ce soit entre les deux groupes.

L’hypothèse que la fatigue musculaire du quadriceps et des ischio-jambiers impact la qualité statesthésique du genou n’est donc pas validée, donc elle ne diminue pas non plus la statesthésie du genou, ce qui invalide la deuxième hypothèse.

2.4 Discussion

2.4.1 Validité interne

Cette étude contient certains biais et limites rendant l’interprétation des résultats

limitée. Il existe un biais de sélection, les sujets recrutés sont tous étudiants en

kinésithérapie, pour des questions d’organisation, ils ne sont pas forcément représentatifs de la population. Le nombre de sujets est relativement faible, seulement 18, qui ont été réparti en deux groupes de 9 personnes, ce qui donne des échantillons de petite taille. Le volontariat fait qu’il n’y a pas une proportion égale de femmes et d’hommes et leur pratique de l’activité physique est fluctuante. La randomisation effectuée n’était qu’une randomisation simple.

Il y a également des biais de mesures, l’inclinomètre est gradué de 2 en 2, ce qui

rend les mesures moins précises. De plus la fluidité de l’inclinomètre n’est pas parfaite, en effet, on n’observe pas toujours un mouvement de l’indicateur alors que l’on peut visualiser un léger mouvement de la jambe. Il existe des goniomètres électroniques ou des capteurs inertiels qui sont plus précis (R. Dolin 2012) mais ils demandent un temps plus important d’installation et sont plus couteux.

Lors du test, la vitesse en passif et en actif n’était pas contrôlée, or il y a une vitesse de déplacement qui est préconisée, elle est de 2°/sec à 10°/sec (R. Dolin 2012; Ribeiro et al. 2011). Cette vitesse ne peut pas être contrôlée manuellement et demande un matériel plus sophistiqué et pas pratique à mettre en place.

Le temps d’arrêt de mémorisation était compté par l’examinateur, un chronomètre aurait pu être utilisé pour une meilleure reproductibilité.

L’examinateur qui relevait les mesures était également celui qui réalisait l’étude, il n’était donc pas en aveugle et pouvait donc être influencé, même inconsciemment, pour un meilleur résultat de l’étude.

Les sujets connaissaient le but de cette étude, ils n’étaient donc pas en aveugle. L’inclinomètre était attaché au niveau de la tubérosité tibiale antérieure par du

strap, ce qui peut donner des informations cutanées au sujet. Il n’y a pas eu d’utilisations de critères objectifs ou subjectifs pour caractériser la

fatigabilité de l’effort. Rien ne permet de dire si le protocole était fatiguant, au vu des résultats on peut penser qu’il ne l’était pas assez. Une échelle de Borg aurait pu être utilisée mais elle est subjective et se fait en fonction du ressenti du sujet qui n’était pas en aveugle. De plus cette échelle évalue un ressenti général et non la fatigue périphérique qui est étudiée ici.

29

Avec les moyens qui sont à notre disposition et les moyens qui seraient disponibles en cabinet libéral on ne peut pas objectiver la fatigue périphérique de l’effort réalisé. La comparaison de performances de saut avant et après l’effort auraient pu être réalisées mais cela aurait demandé trop de temps, laissant le temps aux muscles de récupérer avant l’évaluation post-effort.

Le gold standard pour mesurer une RM est l’isocinétisme, qui nous n’avions pas

à disposition. L’utilisation de la table de Berger est plus fiable pour un nombre de répétition compris entre 3 et 10 ou 12 répétitions, or certains sujets ont fait entre 12 et 15 répétitions, ce qui rend le calcul encore moins fiable. De plus la table de Berger n’est qu’une estimation de la RM.

L’exercice pour fatiguer les ischio-jambiers était réalisé en premier, ce qui leur

laissait le temps de récupérer pendant l’exercice de fatigue du quadriceps. L’enchaînement des exercices avec la modification de la position de la chaise était réalisé le plus rapidement possible, il en est de même pour l’enchaînement de l’exercice du quadriceps avec la mesure de la statesthésie. Même si ce laps de temps était le plus court possible, de l’ordre de la minute, cela laissait le temps aux muscles de récupérer un peu.

Pour ces mêmes raisons de gain de temps le sujet n’était pas sanglé au niveau fessier pour éviter les compensations lors du travail des ischio-jambiers. Il en est de même pour l’exercice du quadriceps, le sujet n’était pas attaché au dossier de la chaise pour éviter les compensations.

2.4.2 Cohérence externe

Les résultats obtenus dans cette étude ne semblent pas concordant avec ceux

retrouvés dans d’autres études sur le genou. (Ribeiro et al. 2011), dans une étude sur 40 étudiants, ont montré une augmentation de l’erreur absolue lors du test JPS qui a été réalisé en position assise, leur étude a été effectuée sur une machine d’isocinétisme permettant ainsi de savoir si le protocole était fatiguant. Ce protocole comportait un nombre de répétitions plus important que dans notre étude (30 répétitions en concentrique/excentrique). Dans ce protocole les sujets passaient sur deux séances séparées. Une séance étant consacrée à la fatigue des extenseurs de genou et l’autre aux fléchisseurs de genou. La question de savoir si les résultats seraient les mêmes avec un protocole consistant à fatiguer les extenseurs de genou et les fléchisseurs de genou ensemble lors d’une même séance peut se poser.

(Skinner et al. 1986) ont réalisé une étude sur 11 soldats, ils ont également trouvé une différence significative entre les mesures du JPS, effectué là aussi en position assise, réalisées avant et après le protocole de fatigue. Pour celui-ci les sujets devaient réaliser des séries de sprints. La fatigabilité du protocole a pu être objectivée à l’aide d’une machine à isocinétisme. Cependant, on peut voir que les écart-types sont importants : 2,90° ± 1,38 en pré-fatigue et 3,97 ± 2,50 en post-fatigue.

Il existe d’autres études traitant sur d’autres articulations comme l’épaule et le coude qui ont montré une diminution significative du contrôle proprioceptif à la suite d’une fatigue induite (F. Degache 2012).

30

2.4.3 Pertinence clinique

Le travail de la proprioception est souvent retrouvé dans des rééducations de pathologies du genou comme les ligamentoplasties. Les résultats de cette étude tendent à nous dire que la statesthésie, qui est une composante de la proprioception, après un exercice sur les extenseurs et fléchisseurs du genou lors d’une séance de rééducation n’est pas significativement modifiée et donc le travail de celle-ci n’entrainerai pas de risques majeurs de blessures. Cela ne pose pas de problèmes de réaliser le travail de rééducation avant ou après un exercice musculaire. Cependant au vu des biais de notre étude, de la petite taille de l’échantillon et de la cohérence externe cette étude ne nous permet pas d’en tirer des conclusions fiables. C’est pourquoi il est préférable de se fier aux différentes études citées précédemment qui ont montré une diminution de la proprioception au niveau du genou après un exercice fatiguant. Celle-ci étant diminuée après un exercice fatiguant il serait intéressant de la travailler après cet exercice pour se rapprocher d’une situation de terrain mais il faut rester prudent devant la risque de blessure lorsqu’il y a une diminution de la proprioception.

Par rapport aux outils utilisés, le test JPS est un test simple d’utilisation et rapide à utiliser en cabinet pour déceler un déficit statesthésique. C’est également une mesure qui peut servir au suivi du patient lorsqu’il est réalisé dans les mêmes positions et les mêmes conditions. Ce test évalue une seule partie de la proprioception qui est difficile à évaluer dans son ensemble. Certes, ce test n’est pas fonctionnel, on pourrait effectivement utiliser un SEBT qui paraît plus fonctionnel, mais l’avantage du JPS est qu’il permet d’évaluer uniquement le genou, des articulations comme la cheville ou la hanche n’interfèrent pas dans ce test. Un test comme le TDMP est également centré uniquement sur le genou mais il est plus difficile à mettre en place et demande plus de matériel.

Il pourrait être intéressant d’évaluer la proprioception par une combinaison de tests après un exercice plus intense qui se rapproche des conditions d’un match ou d’une compétition d’un sport où les genoux sont sollicités (football, handball, basket-ball, etc.) et avec un nombre de sujets plus importants.

31

CONCLUSION

Une étude expérimentale a été réalisée pour répondre à la problématique suivante :

« En quoi la fatigue musculaire du quadriceps et des ischio-jambiers est-elle en lien avec la statesthésie du genou ? »

L’étude a été réalisé sur 18 étudiants sains. Une première mesure de la statesthésie

du genou était relevée à l’aide du Joint Position Sense. Une deuxième à la suite d’un protocole de fatigue musculaire du quadriceps et des ischio-jambiers. Dans le groupe expérimental les sujets ont réalisé l’effort jusqu’à ce qu’ils ne puissent plus soulever le poids. Pour le groupe témoin 15 répétitions à 20% de la RM étaient effectuées.

Les résultats statistiques obtenus ne montrent pas de différence significative des

mesures de la statesthésie obtenues dans les deux groupes avant et après l’effort ni entre les deux groupes après l’effort.

À la vue des résultats de l’étude, la réponse à la problématique serait que la fatigue

musculaire du quadriceps et des ischio-jambiers n’a pas de lien avec la statesthésie du genou. Cependant cette étude présente de multiples biais. De plus, les conclusions d’autres articles scientifiques viennent nuancer ces résultats.

Il serait intéressant de réaliser une étude de ce type avec des sujets pathologiques.

Il est aussi nécessaire de mettre en place des études expérimentales avec un plus grand nombre de participants. Les résultats aboutiraient donc à des conclusions pertinentes d’un point de vue scientifique. Dans ce même objectif, il est important de réduire les biais au maximum.

Ce travail d’initiation à la recherche m’a permis de réaliser une revue de littérature et

d’enrichir mes connaissances, notamment sur la proprioception et la fatigue musculaire. Il permet également de développer un esprit critique et de nous montrer les difficultés de réalisations d’un protocole de recherche. C’est un travail intéressant qui permet de se remettre en question constamment, ce qui me semble indispensable à ma future pratique professionnelle de masseur-kinésithérapeute.

32

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sense assessment measures. The Knee, 20(3), pp.162–9.

Smith, T.O., Davies, L. & Hing, C.B., 2013. A systematic review to determine the reliability of

knee joint position sense assessment measures. The Knee, 20(3), pp.162–169.

Sole, G. et al., 2007. Test-Retest Reliability of Isokinetic Knee Extension and Flexion. Archives

of Physical Medicine and Rehabilitation, 88(5), pp.626–631.

Tortora, G.J. et al., 2001. Principes d’anatomie et de physiologie, Bruxelles: De Boeck

Universite.

Troisier, O., 1980. Méthode d’évaluation de la force musculaire par le travail statique. Annales

de Kinésithérapie, 7, pp.291–296.

Westerblad, H., Allen, D.G. & Lännergren, J., 2002. Muscle Fatigue: Lactic Acid or Inorganic

Phosphate the Major Cause? Physiology, 17(1).

Wilmore, J.H. et al., 2002. Physiologie du sport et de l’exercice : adaptations physiologiques a

l’exercice physique, Bruxelles: De Boeck universite.

Zawadzki, J., Bober, T. & Siemieński, A., 2010. Validity analysis of the Biodex System 3

dynamometer under static and isokinetic conditions. Acta of bioengineering and

biomechanics, 12(4), pp.25–32.

Sites internet : https://marne.u707.jussieu.fr/biostatgv/ http://www.anastats.fr/

http://encyclopedia.lubopitko-bg.com/images/

http://prevost.pascal.free.fr/theorie/eval/evalFMT3.htm

http://knoow.net/wp-content/uploads/2016/05/sarcómeroFR.jpg

http://www.genou.net/Pages/anatomie/anatomie.htm. G. Bellier, P.D., Anatomie et

mécanique, physiologie articulaire du genou.

ANNEXES

Annexe 1 : Table de Berger…………………………………………………………….I Annexe 2 : Anatomie…………………………………………………………...…….....II Annexe 3 : Lettre d’information…………………………………………...…………....VI Annexe 4 : Formulaire de consentement éclairé…………………………..…………VIII Annexe 5 : Questionnaire Q-AAP……………………………………………………...IX Annexe 6 : Données recueillies groupe expérimental……………………………….X Annexe 7 : Données recueillies groupe témoin……………………………………....XI Annexe 8 : Fiche de lecture 1…………………………………………………………..XII Annexe 9 : Fiche de lecture 2…………………………………………………………..XIV

I

Annexe 1 : Table de Berger

Berger, R.A., 1961. Determination of the resistance load for 1 - rm and 10-rm, 15(4), pp.4–6

II

Annexe 2 : Anatomie (D’après Kamina & Martinet 2009; DUFOUR 2015)

Quadriceps : il est constitué de quatre chefs : le vaste interne, le vaste externe, le vaste intermédiaire et le droit fémoral

Muscle droit fémoral : Origine : par un tendon bifurqué sur l’épine iliaque antéro-inférieur

(tendon direct) et dans le sillon supra-acétabulaire (tendon réfléchi), avec une expansion fibreuse qui va renforcer le ligament ilio-fémoral (tendon récurrent)

Ventre : fusiforme et vertical Terminaison : base de la patella, les fibres superficielles passent

en avant de la patella pour rejoindre le ligament patellaire. Muscle vaste latéral : Origine : sur le bord antérieur et inférieur du grand trochanter, sur

la partie supérieure de la lèvre latérale de la ligne âpre, sur la partie adjacente du septum intermusculaire fémoral latéral.

Ventre : épais Terminaison : bord latéral du tendon du droit fémoral et de la

patella, du bord latéral de ce tendon, et de la patella se détache une expansion, le rétinaculum patellaire latéral qui renforce la capsule articulaire et qui est formé de trois faisceaux (horizontal, oblique et vertical)

Muscle vaste intermédiaire : Origine : sur les deux tiers supérieurs des faces antérieurs et

postéro-latérale du fémur, sur le septum intermusculaire fémoral latéral. Ventre : semi-cylindrique, ses fibres convergent vers la patella. Terminaison : elle s’unit à la face profonde du tendon des muscles

droit fémoral et les vastes. Muscle vaste médial : Origine : ligne spirale et lèvre médiale de la ligne âpre, sur le

septum intermusculaire fémoral médial. Ventre : épais Terminaison : sur le bord médial du tendon du muscle droit fémoral

et de la patella, du bord médial de ce tendon et de la patella se détache une expansion, le rétinaculum patellaire médial formé de trois faisceaux (horizontal, oblique et vertical)

Innervation : nerf fémoral Action : il est extenseur de jambe et fléchisseur de hanche via son droit fémoral.

III

Ischio-jambiers : au nombre de trois il y a : le biceps fémoral, le semi-tendineux

et le semi-membraneux. Muscle biceps fémoral : constitué de deux chefs, long et court Origine : Le chef long naît par un tendon sur la face postérieure de

la tubérosité ischiatique et le chef court par des fibres musculaires sur la moitié distale de la lèvre latérale de la ligne âpre.

Ventre : le chef long est oblique en bas et latéralement, se

prolonge dès le milieu de la cuisse par un tendon terminal, le chef court oblique en bas et en arrière se termine sur la face antérieure du tendon terminal.

Terminaison : sur la tête de la fibula et par des expansions sur le

condyle latéral du tibia et sur le fascia crural. Innervation : nerf sciatique Fonctions : en statique il permet la stabilité postérolatérale de la

fémorotibiale, il est tenseur du fascia jambier, renforce la capsule au niveau de la tibiofibulaire et permet le maintien de la hanche lors de l’inclinaison antérieure du tronc. En dynamique : permet de réaliser une extension légère de la hanche (seulement le chef long) et il permet une flexion et rotation latéral du genou.

Muscle semi-tendineux : Origine : sur la tubérosité ischiatique Ventre : allongé, il descend médialement et se prolonge par un

tendon au tiers inférieur de la cuisse qui longe la face postérieure des condyles médiaux du fémur et du tibia.

Terminaison : sur la partie supérieure de la face médiale du tibia. Innervation : nerf sciatique Action : En statique il joue un rôle pour la stabilité postéro-médiale

du genou, en dynamique il est fléchisseur et rotateur médial de genou. Muscle semi-membraneux : Origine : par un large tendon sur la tubérosité ischiatique. Ventre : étalé et fusiforme, il se prolonge au tiers inférieur de la

cuisse par un tendon qui longe la face postérieure du condyle médial du fémur.

IV

Terminaison : sur la face postérieure du condyle médial du tibia (tendon direct), deux expansions se détachent du tendon, une expansion médiale (tendon réfléchi) qui longe la face médiale du condyle médial du tibia sous le ligament collatéral tibial pour se fixer à la partie antérieure de ce condyle et une expansion latérale (ligament poplité oblique) qui se dirige latéralement et en haut pour se terminer sur la ligne intercondylaire, le condyle latéral et la capsule articulaire adjacente.

Innervation : nerf sciatique Action : en statique il participe à la stabilisation postéromédiale du

genou et en dynamique il participe à la flexion et la rotation médiale de celui-ci. (Kamina & Martinet 2009)

Gracile : Origine : corps et branche inférieure du pubis, près de la symphyse

pubienne. Ventre : vertical, se prolonge par un tendon au tiers distal de la cuisse. Terminaison : face médiale du tibia, en arrière du sartorius. Innervation : nerf obturateur Action : Adducteur de hanche et fléchisseur, rotateur médial du genou. Il

a également un rôle anti-valgisant.

Sartorius : Origine : Face externe de l’épine iliaque antéro-supérieure et sur l’incisure sous-jacente. Ventre : se dirige en bas, médialement et en arrière. Terminaison : face médiale du tibia, au-dessous de la tubérosité tibiale. Innervation : nerf fémoral Action : flexion, abduction et rotation latérale de hanche. Flexion et rotation médiale du genou.

V

Poplité : Origine : fossette poplitée sous l’épicondyle latéral du fémur. Ventre : triangulaire, se dirige obliquement en bas et médialement. Terminaison : face postérieure du tibia, au-dessus de la ligne du muscle soléaire. Action : En statique : participe à la stabilité latérale du genou et à la protection du LCP contre le risque de tiroir postérieur. En dynamique : rotation médiale et légère flexion du genou. Gastrochnémiens : il est constitué de deux chefs, latéral et médial Origine : Chef latéral : naît selon une ligne d’insertion en accent circonflexe, par des fibres musculaires sur le tubercule supracondylaire latéral et sur la partie voisine de la capsule articualire et de la surface poplitée. Chef médial : s’insère de façon identique médialement Ventre : les bords axiaux des chefs gastrochnémiens convergent en bas : le chef médial, plus développé, descend plus bas. Leurs fibres musculaires se terminent sur la face postérieure de la lame d’origine du tendon calcanéen. Terminaison : avec le soléaire, par le tendon calcanéen sur la tubérosité du calcaneus. Innervation : nerf tibial Action : En dynamique et en chaîne ouverte ils font de la flexion du genou et en chaîne fermée ils font de l’extension (avec les ischio-jambiers). Tractus ilio-tibial Epaississement latéral du fascia lata, forme une forte bande fibreuse longitudinale qui prolonge le fascia glutéal. Il se fixe sur le condyle latéral du tibia et de la patella.

VI

Annexe 3 : Lettre d’information

Lettre d’information

PROJET : ETUDE DE L’IMPACT DE LA FATIGUE MUSCULAIRE DES STABILISATEURS DE GENOU

SUR LES QUALITES PROPRIOCEPTIVES DE CELUI-CI

• Personnes responsables de l’étude :

- Anger Cyrille (étudiant kinésithérapeute- IFPEK)

- Vicquelin Olivier (enseignant kinésithérapeute- IFPEK)

Madame Monsieur, Nous vous proposons de participer, comme sujet volontaire sain, à une étude ayant pour but d’évaluer l’impact de la fatigue musculaire des stabilisateurs de genou sur les qualités proprioceptives de celui-ci.

• Objectif de l’étude

L’objectif de cette étude est d’évaluer l’impact de la fatigue musculaire des stabilisateurs de genou sur les qualités proprioceptives de celui-ci.

• Modalités de l’étude

Lors de cette expérimentation, vous serez convoqués au sein de l’IFPEK, 12 rue Jean Louis Bertrand-3500 Rennes le jeudi 2 février de 13h30 à 17h30.

• Conditions de participation à l’étude :

▪ Vous devez être en bonne santé, et informer les responsables de l’étude de

votre état de santé

▪ Vous ne devez pas avoir subi de traumatisme(s) articulaire(s), musculaire(s),

ligamentaire(s) ou de chirurgie(s) au niveau des membres inférieurs.

▪ Vous ne devez pas avoir de douleur dans les régions citées précédemment.

• Modalités sur votre participation

▪ Au préalable, une mesure proprioceptive de type JPS (Joint Position Sense)

sera réalisée au niveau du genou du côté dominant.

▪ Un échauffement de 5 minutes sur un vélo vous sera demandé.

▪ Un calcul de la 1-RM (Résistance maximale) sera réalisée.

▪ Il vous sera demandé de réaliser des répétitions sur une presse oblique et sur

une chaise à quadriceps, le nombre de répétitions et le poids étant dépendant

du groupe auquel vous appartenez.

▪ Une deuxième mesure de proprioception du genou sera alors réalisée.

• Avantages et inconvénients découlant de votre participation :

Aucune indemnité financière ne vous sera versée à l’occasion de votre participation.

VII

Les frais sont intégralement à la charge du promoteur de l’étude, exceptés les frais de transport pour vous rendre sur les lieux de l’expérimentation, restant à votre charge. Votre consentement ne dégage ni le promoteur, ni les investisseurs de leurs responsabilités.

• Droit de retrait sans préjudice à la participation

Il est bien entendu que votre participation à ce projet de recherche est tout à fait volontaire et que vous restez libres à tout moment, de mettre fin à votre participation sans avoir à motiver votre décision ni à subir de préjudice de quelque nature que ce soit. Vous avez également la possibilité si vous le souhaitez, de ne pas répondre à toutes les questions présentes dans les questionnaires qui peuvent vous être présentés. Advenant que vous vous retirez de l’étude, les documents vous concernant seront détruits.

• Confidentialité, partage et publication :

Votre participation à cette étude et les données recueillies vous concernant resteront strictement confidentielles et ne seront accessibles qu’aux seuls investigateurs, ou à vous-même si vous le désirez. Les informations provenant de données enregistrées sur votre dossier seront utilisées sous une forme anonyme et ce, seulement pour cette étude et les publications qui en découleront. Votre identité ne sera jamais révélée. Les données enregistrées au cours de cette étude feront l’objet d’un traitement informatisé. Votre droit d’accès et de rectification prévu par la loi relative à l’informatique, aux fichiers et aux libertés, pourra s’exercer dans les conditions prévues par la réglementation à tout moment auprès des responsables de l’étude. Vous pourrez exercer ce droit directement ou par l’intermédiaire du médecin de votre choix. Vous pourrez être informé(e) du résultat global de cette étude à la fin de la recherche. Les responsables de l’étude se tiennent à votre disposition pour toute information supplémentaire relative à l’étude et à son déroulement.

Signature d’un des responsables de l’étude

Exemplaire remis en main propre à l’intéressé, le …… / ………/ ………

Signature de l’intéressé

VIII

Annexe 4 : Formulaire de consentement éclairé

a. Formulaire de consentement éclairé

PROJET : ETUDE DE L’IMPACT DE LA FATIGUE MUSCULAIRE DES STABILISATEURS DE GENOU

SUR LES QUALITES PROPRIOCEPTIVES DE CELUI-CI

Personnes responsables de l’étude : Cyrille Anger (étudiant Kinésithérapeute-IFPEK), sous la direction de M. Vicquelin Olivier (Enseignant Kinésithérapeute IFPEK Rennes). NOM du participant(e) : M……………….……………………….. Prénom : ……………………..……………… Date de naissance : ………/………/..…… Adresse :………………………………………………………………………………………………………………………… J’ai lu et compris la lettre d’information, dont j’ai obtenu la copie. L’investigateur principal a répondu à toutes mes questions concernant l’étude. J’ai eu le temps nécessaire pour réfléchir à mon implication dans cette étude, et je suis conscient(e) que ma participation est entièrement volontaire et que cette étude n’engendrera aucun surcoût à ma charge, mis à part ceux mentionnés dans la lettre d’information. J’accepte librement et volontairement de participer à cette étude. Je peux à tout moment décider de quitter l’étude sans motiver ma décision. J’ai compris que les données collectées à l’occasion de la recherche seront protégées dans le respect de la confidentialité. Elles pourront uniquement être consultées par les personnes soumises au secret professionnel appartenant à l’équipe de l’investigateur principal, mandatées par le promoteur ou les représentants des autorités de l’étude. J’accepte le traitement informatisé des données à caractère personnel me concernant dans les conditions prévues par la loi Informatique et liberté. J’ai été informé(e) de mon droit d’accès et de rectification des données me concernant. Je certifie être affilié(e) au régime de la Sécurité Sociale. Mon consentement ne décharge pas les organisateurs de la recherche de leurs responsabilités. Je conserve tous mes droits garantis par la loi. Le participant de l’étude : L’investigateur de l’étude : Nom : ………………………………… Nom : ………………………………….. Prénom : …………………………….. Prénom : ………………………………. Date : ………………………………… Date : ……………………………………

Signature précédée de la mention « lu et approuvé » :

Signature précédée de la mention « lu et approuvé » :

IX

Annexe 5 : Questionnaire QAAP

X

Annexe 6 : Données recueillies groupe expérimental

Numéro 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Moyenne Ecart-type

Age (Années) 20 21 20 19 20 19 25 25 29 22 3,50

Taille (cm) 198 160 175 165 170 158 158 177 187 172 13,80

Poids (kg) 82 54 60 62 63 45 53 84 82 65 14,33

Côté dominant

Droit Droit Droit Droit Droit Gauche Droit Droit Droit

AP (heures) 8 2 0 4 2 6 2 4 1 3,22 2,54

JPS 60° Essai 1 (degrés)

4 4 10 3 3 7 3 3 3

JPS 60° Essai 2 (degrés)

4 4 18 7 4 18 3 7 2

JPS 60° Essai 3 (degrés)

12 3 18 14 3 17 1 8 2

Moyenne 60° 6,67 3,67 15,33 8,00 3,33 14,00 2,33 6,00 2,33 6,85 4,85

JPS 30° Essai 1 (degrés)

4 0 4 2 0 1 1 11 12

JPS 30° Essai 2 (degrés)

4 4 6 2 3 2 2 15 10

JPS 30° Essai 3 (degrés)

6 4 4 6 2 1 1 20 12

Moyenne 30° 4,67 2,67 4,67 3,33 1,67 1,33 1,33 15,33 11,33 5,15 4,91

RM Quadriceps

110 41,17 72,29 56,25 92,3 42,17 42,25 73,33 91,55

RM IJ 54,21 25,64 23,5 17,65 21,5 26,36 16,67 41,18 43,01

JPS 60° Essai 1 (degrés)

8 2 14 1 1 10 10 6 3

JPS 60° Essai 2 (degrés)

14 0 16 1 2 8 10 5 1

JPS 60° Essai 3 (degrés)

20 2 20 4 0 10 8 7 1

Moyenne 60° 14,00 1,33 16,67 2,00 1,00 9,33 9,33 6,00 1,67 6,81 5,87

JPS 30° Essai 1 (degrés)

2 4 4 1 1 12 4 5 14

JPS 30° Essai 2 (degrés)

0 8 4 4 1 12 8 7 10

JPS 30° Essai 3 (degrés)

0 4 4 6 0 14 14 7 10

Moyenne 30° 0,67 5,33 4,00 3,67 0,67 12,67 8,67 6,33 11,33 5,93 4,28

XI

Annexe 7 : Données recueillies groupe témoin

Numéro 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Moyenne Ecart-type

Age (années) 19 19 22 22 21 21 21 21 21 20,78 1,09

Taille (cm) 182 162 183 160 169 195 180 158 153 171,33 14,23

Poids (kg) 72 50 74 55 72 110 67 44 41 65,00 21,07

Côté dominant Droit Droit Droit Gauche Gauche Droit Droit Gauche Droit

AP (heures) 2 2,5 6 2 3 8 10 4 3 4,50 2,87

JPS 60° Essai 1 (degrés)

0 3 6 3 5 0 2 4 4

JPS 60° Essai 2 (degrés)

6 2 12 5 0 0 0 7 3

JPS 60° Essai 3 (degrés)

4 2 15 5 3 1 4 8 1

Moyenne 60° 3,33 2,33 11,00 4,33 2,67 0,33 2,00 6,33 2,67 3,89 3,14

JPS 30° Essai 1 (degrés)

0 3 9 1 6 0 3 10 10

JPS 30° Essai 2 (degrés)

0 3 9 3 8 1 4 12 6

JPS 30° Essai 3 (degrés)

2 7 6 3 8 3 7 16 10

Moyenne 30° 0,67 4,33 8,00 2,33 7,33 1,33 4,67 12,67 8,67 5,56 3,93

RM Quadriceps

53,76 60,24 95,59 66,17 76,92 173,91 62,5 36,14 33,33

RM IJ 20,4 17,65 44,87 25 27,78 47,06 37,5 15,79 10

JPS 60° Essai 1 (degrés)

3 0 6 3 2 4 3 6 5

JPS 60° Essai 2 (degrés)

2 4 11 2 9 4 4 3 5

JPS 60° Essai 3 (degrés)

2 8 9 2 11 6 4 0 6

Moyenne 60° 2,33 4,00 8,67 2,33 7,33 4,67 3,67 3,00 5,33 4,59 2,20

JPS 30° Essai 1 (degrés)

4 5 3 1 14 1 0 4 11

JPS 30° Essai 2 (degrés)

1 5 2 0 12 3 2 5 11

JPS 30° Essai 3 (degrés)

3 6 2 0 13 3 3 6 9

Moyenne 30° 2,67 5,33 2,33 0,33 13,00 2,33 1,67 5,00 10,33 4,78 4,25

XII

Annexe 8 : Fiche de lecture 1

Référence

Jacques R. Poortmans & Nathalie Boisseau. Bases biochimiques de la fatigue, 2009. In : Biochimie des activités physiques et sportives. 3e éd. Bruxelles : De Boeck. pp. 527-556

Localisation Centre de documentation de l’IFPEK, cote : QT 260 POO

Informations sur l’auteur

Jacques R. Poortmans est professeur à la faculté des Sciences de la motricité de l’Université Libre de Bruxelles, il y a enseigné la biochimie des activités physiques et la nutrition du sportif. Il a fondé l’ »International research Group on Biochemistry of Exercise”. Il fait parti de l’”American College of Sports Medicine” et du « European College of Sports Sciences ». Nathalie Boisseau est Professeur à l’UFR STAPS de l’Université Blaise Pascal de Clermont-Ferrand, directrice du laboratoire Adaptations métaboliques à l’exercice en conditions physiologiques et pathologiques qui fait partie du Centre de Recherche en Nutrition Humaine de Clermont-Ferrand.

Sujets traités

Les aspects biochimiques de la fatigue centrale et périphérique.

Résumé sélectif

Il y a deux formes de fatigue : la fatigue périphérique et la fatigue centrale. La fatigue périphérique est apparentée à une défaillance du couplage excitation-contraction qui est due à différents mécanismes au niveau cellulaire et moléculaire. On retrouve des perturbations mécano-chimiques comme : une diminution du nombre de ponts actine-myosine par unité de temps, une diminution de potentiel de repos au niveau de la membrane, une altération de l’activité de la pompe NA+/K+, une diminution du relargage du CA2+ du reticulum sarcoplasmique. Il y a également des perturbations métaboliques telles que : une déplétion importante du glycogène lors d’un effort prolongé, une augmentation de la concentration en ions phosphates inorganiques, l’augmentation de la concentration en ions lactate lactate a une relation avec les diminution de la performance mais pas directement avec l’apparition de la fatigue périphérique, les ions H+ libérés par la glycolyse et la glycogénolyse sont par contre directement impliqué, une déplétion locale d’ATP qui peut affecter le fonctionnement de pompes calciques.

XIII

La fatigue centrale est liée à une défaillance de la conduite nerveuse centrale, il y a également une intervention des centres nerveux supérieurs. Elle est également liée à l’apparition de différents médiateurs neurochimiques. Il existe plusieurs hypothèses quant aux responsables de cette fatigue, il y aurait la commande spinale, la dopamine, la noradrénaline, la sérotonine, l’acide gamma-aminobutyrique, le métabolisme glucidique ou encore l’apport en oxygène

Mots clés Fatigue périphérique, fatigue centrale, biochimie

Pistes de lecture complémentaire

-McComas, A. J. (1996). Skeletal Muscle. Form et function. Champaign (USA), Humman Kinetics. -Enoka, R. M. et J. Duchateau (2008). « Muscle fatigue : what, why et how it influences muscle function » J. Physiol. 586.1:11-23 -Fitts, R. H. (2008). “The cross-bridge cycle et skeletal muscle fatigue” J. Appl. Physiol. 104 :551-558

Commentaires

Ce chapitre de « Biochimie des activités physiques et sportives » montre bien toute la complexité qui est de définir la fatigue ainsi que de trouver ce qui la provoque. La fatigue est en effet un phénomène complexe qui n’a pas encore livré tous ses secrets et qui demande encore des études approfondies.

XIV

Annexe 9 : Fiche de lecture 2

Référence

Ribeiro, F et al. The effect of fatigue on knee position sense is not dependent upon the muscle group fatigued. Muscle & Nerve, 44(2), pp.217–220.

Localisation Résumé sur PubMed et texte intégral sur le site de l’éditeur

Informations sur l’auteur

Professeur au Department of Physiotherapy, Polytechnic Health Institute of the North, R. Central de Gandra au Portugal

Sujets traités

L’effet de la fatigue musculaire d’un groupe musculaire sur la statesthésie du genou

Résumé sélectif

Dans cette étude, les auteurs cherchent à comparer les effets d’une fatigue musculaire entre les muscles antagonistes et les muscles agonistes sur le Joint Position Test au niveau du genou. L’étude a été réalisé sur 40 étudiants masculins. Une première mesure du JPS à 60° est effectuée à l’aide d’une machine d’isocinétisme. Puis une évaluation de la force maximale des extenseurs ou des fléchisseurs du genou est effectuée en fonction du protocole. Les sujets réalisent ensuite une série de 30 contractions maximales en concentrique et excentrique. Des extenseurs dans un premier temps puis des fléchisseurs lors d’une séance réalisée 1 semaine plus tard. A la fin de chaque séance la mesure de force maximale est réévaluée pour pouvoir objectiver la fatigue du protocole. Une nouvelle mesure du JPS est effectuée. Les résultats de cette étude montrent une augmentation significative de l’erreur angulaire absolue (AAE) au JPS après l’effort comparée au test réalisé avant l’effort. Avec une p-value<0,001, l’AAE après un exercice des extenseurs est de 3,5°±2,0 et de 3,7°±2,2 pour les fléchisseurs. Pour l’erreur angulaire relative aucune différence significative n’a été trouvée. Les auteurs concluent que la fatigue musculaire affecte le JPS et que cela n’est pas différents quel que soit le groupe

musculaire fatigué.

XV

Mots clés Fatigue musculaire ; Genou ; Joint Position Sense

Pistes de lecture complémentaire

-Saxton JM. et al. Neuromuscular dysfunction following eccentric exercise. Med Sci Sports Exerc 1995,1185–1193. -Brockett C. et al. A comparaison of the effects of concentric versus eccentric exercise on force and position sense at the human elbow joint. Brain Res 1997; 771:251–258.

Commentaires

Dans cette étude, l’impact de la fatigue des extenseurs et des fléchisseurs de genou sur le sens de la position du genou sont évalués séparément. Il aurait été intéressant de voir ce que cela donne lorsqu’ils sont fatigués ensemble. C’est une étude qui ne comporte que des sujets masculins et n’est donc pas représentatif de la population.

NOM : ANGER

PRENOM : Cyrille

TITRE : Impact de la fatigue musculaire sur la qualité statesthésique du genou

Contexte : En rééducation, l’association d’exercices de proprioception du genou et de renforcement

musculaire est souvent retrouvée. Un déficit de proprioception est un facteur de risque de blessure. On

est en droit de se demander si une fatigue musculaire ne diminuerait pas la proprioception créant ainsi un

facteur de risque de blessure.

Objectif : L’objectif de ce travail est d’observer si la fatigue musculaire du quadriceps et des ischio-

jambiers modifie la statesthésie du genou.

Méthode et outils : La statesthésie de 18 étudiants répartis en deux groupes de 9 a d’abord été testée à

l’aide du Joint Position Sens (JPS). La résistance maximale (RM) du quadriceps et des ischio-jambiers a

ensuite été calculée. Le groupe expérimental a réalisé des répétitions à 80% de la RM, en concentrique

des ischio-jambiers puis du quadriceps en unilatéral, et ceux jusqu’à ce qu’ils ne puissent plus soulever

le poids. Le groupe témoin a réalisé 15 répétitions à 20% de la RM. Une deuxième mesure JPS est réalisée

à la suite de ces exercices.

Résultat : Dans le groupe expérimental, le JPS à 60° donne des erreurs angulaires absolue (EAA) de

6,58°±4,85 avant l’effort et de 6,81°±5,87 après l’effort. A 30°, les EAA sont de 5,15°±4,95 avant l’effort

et de 5,93±4,28 après l’effort. Dans le groupe témoin, à 60, l’EAA est de 3,89°±3,14 avant l’effort et de

4,59°±2,2 après l’effort. Pour 30°, on obtient des EAA de 5,56°±3,93 avant effort et de 4,78±4,25 après

effort. Avec des p-value>0,05, il n’a pas été retrouvé de différences significatives entre les JPS réalisés

avant et après l’effort dans chacun des groupes.

Conclusion : Les résultats de cette étude ne montrent pas d’impact de la fatigue du quadriceps et des

ischio-jambiers sur la statesthésie du genou. Cependant, à la vue des biais existant et des études traitant

du même sujet qui présentent des résultats différents, ces résultats sont à nuancer. Une étude avec un plus

grand nombre de participants et une objectivation de la fatigue du protocole est nécessaire.

Background : In rehabilitation, the association of exercises of proprioception of the knee and of

muscular reinforcement is often found. A lack of proprioception is a risk factor for injury. One wonders

whether muscular fatigue would not diminish the proprioception thus creating a risk factor for injury.

Objective : The objective of this work is to observe whether the muscular fatigue of the quadriceps and

the hamstrings modifies the statesthesia of the knee.

Method : The statesthesis of 18 students in two groups of 9 was first tested using the Joint Position Sens

(JPS). The maximum resistance (RM) of the quadriceps and hamstrings was then calculated. Then the

experimental group carried out 80% repetitions of the MR, concentric of the hamstrings and then of the

quadriceps in one-sided, and those until they could no longer lift the weight. The control group carried

out 15 repetitions at 20% of the MR. A second JPS measure was carried out as a result of these exercises.

Results : In the experimental group, JPS at 60 ° gives absolute angular error (EAA) of 6.58 ° ± 4.85

before exertion and 6.81 ± 5.87 after exertion. At 30 °, EAA is 5.15 ± 4.95 before exercise and 5.93 ±

4.28 after exertion. In the control group at 60, EAA was 3.89 ± 3.14 before exercise and 4.59 ± 2.2 after

exertion. For 30 °, EAA values of 5.56 ° ± 3.93 before effort and 4.78 ± 4.25 after effort were obtained.

With p-values> 0.05, there were no significant differences between pre- and post-exercise JPS in each

group.

Discussion : The results of this study showed no impact of quadriceps fatigue and hamstrings on knee

statesthesia. However, in view of the existing biases and studies dealing with the same subject that present

different results, these results should be nuanced. A study with a greater number of participants and an

objectification of the fatigue of the protocol is necessary.

MOTS CLES : -Genou ; Fatigue musculaire ; Statesthésie ; Quadriceps ; Ischio-jambiers

-Knee ; Muscular fatigue ; Statesthesia ; Quadriceps ; Hamstrings

NSTITUT DE FORMATION EN MASSO KINESITHERAPIE DE RENNES

Adresse : 12 rue Jean-Louis Bertrand

35000 Rennes

Travail d’Etude Clinique en Kinésithérapie 2-Année 2015-2016