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BIOMÉCANIQUE ET PATHOMÉCANISMES D'UNE LÉSON DU LCA : ACCÉLÉRATION ET ROTATION DU TRONC

Ces dernières semaines plusieurs sportifs d'élite ont eut une lésion du LCA. Parallèlement aux facteurs de risque. et aux axes de réhabilitation à développer, une meilleure connaissance des pathomécanismes permet une meilleure lecture-diagnostic.
Germain SANIEL nous livre la synthèse d'une publication récente sur le sujet.



La lésion du LCA a une incidence supérieure chez l’athlète féminine comparativement à l’athlète masculin. Le risque de récidive itératif ou non est également répertorié comme supérieur chez cette dernière.
 
Les mouvements du tronc dans le plan frontal sont répertoriés comme un facteur de risque important de lésion du LCA.
Un lien mécanique avait d’ailleurs été décrit par Myers et al. en 2016 entre les mouvements du tronc et la charge induite sur le LCA lors de la réception de saut.
 
Cependant, malgré la connaissance de cette relation existante, l’analyse vidéo ne permet pas une analyse quantitative détaillée de ces mouvements.
 
L’objectif de cette étude de cas illustrative avait pour but de déterminer la faisabilité d’utiliser une technologie portable (accéléromètre, gyroscope) pour mesurer les mouvements du tronc avant et lors de l’apparition de la lésion.

BIOMÉCANIQUE ET PATHOMÉCANISMES D'UNE LÉSON DU LCA : ACCÉLÉRATION ET ROTATION DU TRONC
Deux joueuses de football de 1èredivision de NCAA ont accepté de participer à l’étude et de porter un vêtement (STAT Sports Apex) intégrant le capteur de mouvement. Après chaque match, les données étaient transmises au logiciel pour les analyser : mouvements médio-latéral, accélération vertical/antérieure/postérieure et les mouvements antéro-postérieure.
Les auteurs ont également réalisé une analyse qualitative du mouvement à partir des vidéos de match.

Mécanisme lésionnel N°1

BIOMÉCANIQUE ET PATHOMÉCANISMES D'UNE LÉSON DU LCA : ACCÉLÉRATION ET ROTATION DU TRONC

Position de la jambe avec lésion du LCA à effondrement en valgus.
  • Abduction de hanche.
  • Pied en dehors de la hanche.
  • Distance importante entre la projection du centre de masse et le pied.
 
Analyse des données de l’accéléromètre et du gyroscope (cf. figure 2/4)  Temps 0 = contact du pied au sol :
  • 50 ms avant le temps 0 : le tronc se déplace dans la direction de la jambe atteinte pour atteindre un pic lors du contact du pied au sol.
  • Le tronc tangue en arrière et se penche vers la gauche et s’éloigne de la jambe atteinte.
  • Après contact du pied au sol : accélération antéro-postérieure négative importante et transition de l’inclinaison du tronc de la gauche vers la droite, vers la jambe atteinte (transition de l’axe médio latéral du tronc) + avancée du tronc et torsion vers la gauche.
  • 100 ms après la pose du pied : le tronc se retourne vers la droite et s’incline à gauche. 

Mécanisme lésionnel N°2

BIOMÉCANIQUE ET PATHOMÉCANISMES D'UNE LÉSON DU LCA : ACCÉLÉRATION ET ROTATION DU TRONC
La joueuse se déplace vers le ballon et décélère pour faire écran à l’adversaire pour récupérer le ballon.
Lors de la décélération la joueuse est poussée vers l’avant avec le pied gauche planté dans le sol.
 
Position de la jambe avec lésion du LCA et Effondrement en valgus.
  • Hanche en flexion + abduction.
  • Tronc incliné vers l’avant.
 
Analyse des données de l’accéléromètre et du gyroscope (cf. figure 3/4)  Temps 0 = contact du pied au sol :
  • Avant le temps 0 : le tronc accélère dans la direction de la jambe atteinte et s’incline du coté opposé + torsion vers la droite et inclinaison vers l’arrière.
  • Après contact du pied au sol : accélération importante du tronc vers la droite + rotation et inclinaison sur la jambe atteinte à
  • 28 ms après la pose du pied : le tronc se tourne vers la gauche et s’incline vers l’avant.

Les auteurs ont comparé les données issues de la joueuse 1 sur un mouvement similaire qui n’a pas donné lieu à une lésion du LCA (Non-Injury Movement). 
Ils remarquent les éléments suivants lors du contact du pied au sol :
  • Pied au sol plus proche de la hanche.
  • Tronc tourne vers la jambe droite pour aller ensuite vers la gauche.
  • Pas d’inclinaison du tronc du côté de la jambe en appui.
 

Conclusion 
 
L’analyse biomécanique des 3 mouvements de l’étude (2 lésions et 1 mouvement sans lésion) nous montre les éléments suivants :
 
Avant contact du pied au sol 
 
Similarité des mouvements dans le plan frontalàle tronc accélère et se penche du côté opposé au pied qui se plante au sol (jambe lésée dans le cas de la blessure).
 
Après le contact du pied au sol 
 
Différence de mouvement :
  • Mouvement non-lésionnel : le tronc continue d’accélérer vers le côté opposé au pied planté et n’a plus de rotation.
  • Mouvement lésionnel : changement de direction des mouvements du tronc. Dans les 30 ms post-contact du pied au sol, le tronc se dirige vers la jambe en lésion en déplaçant son centre de masse au niveau de cette dernière. Cette modification biomécanique engendrée par le déplacement du centre de gravité déplace le vecteur de la force de réaction du sol latéralement, ce qui augmente le bras de levier sur le genou, et augmente les charges sur le LCA. 
BIOMÉCANIQUE ET PATHOMÉCANISMES D'UNE LÉSON DU LCA : ACCÉLÉRATION ET ROTATION DU TRONC

L’étude nous montre que grâce à l’utilisation d’un outil portable nous pouvons quantifier les mouvements du tronc lors d’une lésion du LCA. 
La mise en relation avec les données qualitatives issues de l’analyse vidéo permet d’avoir une meilleure compréhension des mécanismes mis en jeux dans la lésion du LCA et de mieux appréhender l’implication du tronc dans ce phénomène.



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