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ÉPIDÉMIOLOGIE ET FACTEURS DE RISQUES DES FRACTURES DE FATIGUE CHEZ LES ATHLÈTES FEMMES

nfo : Part I : epidemiology and risk factors for stress fractures in female athletes
Abbott A, Bird ML, Wild E, Brown SM, Mulcahey MK, Abbott A, et al. Part I : epidemiology and risk factors for stress fractures in female athletes. Phys Sportsmed [Internet]. 2019;0(0):1–8. Available from: https://doi.org/10.1080/00913847.2019.1632158



Background :
Les fractures de stress osseux (FS) sont des lésions communes chez les athlètes qui surviennent lorsque des charges répétitives anormales sont appliquées sur de courtes périodes de temps sur le tissu osseux normal. Ces charges causent des micro-lésions sur l’os par la résorption corticale qui mène, in fine, à la fracture (1,2). On observe deux principales étiologies : une charge anormale sur un tissu osseux sain ou bien une charge normale sur un tissu osseux anormalement faible. Les fractures de stress peuvent entrainer douleurs, arrêt de l’activité sportive, incapacités permanentes ou bien encore des conséquences financières.
La recherche rapporte que les femmes subissent la « triade de l’athlète » : diminution de l’énergie disponible, dysfonctions menstruelles et faible densité osseuse. Des études ont avancé d’autres facteurs exposant les femmes au risque de fractures de stress tels que l’âge, le type de sport pratiqué, la biomécanique individuelle, l’état menstruel, des marqueurs biochimiques, des facteurs biologiques ainsi que la nutrition, la densité minérale osseuse, la composition corporelle ainsi que la contraception orale.

Objectifs :
Décrire l’épidémiologie, la présentation ainsi que les facteurs de risque de fracture de stress chez les athlètes féminines.

Epidémiologie :
Les FS représentent jusqu’à 20% des pathologies dans les cliniques de médecine sportive et 10% des lésions orthopédiques. La grande majorité des FS (80-95%) surviennent au membre inférieur alors que moins de 10% intéressent les cotes et les membres supérieurs (3). Sur le plan topographique, le tibia est touché dans presque la moitié de cas (49%) suivi par les os du tarse (25%), les métatarsiens (9%), le fémur et la fibula (3).
Les lésions de stress osseux (LSO) représentent les FS et les lésions de réactions au stress. Elles surviennent fréquemment chez les athlètes féminines. Environ une athlète sur six a un historique de lésion de stress osseux. Ces lésions sont retrouvées le plus fréquemment dans le cross-country, la gymnastique et le lacrosse (4). Les danseuses apparaissent également à risque de lésion.
Tenforde et collaborateurs en 2016 montrent une incidence annuelle de 4 à 5% chez les coureurs à pied adolescents (5). Lorsque l’on étudie spécifiquement les athlètes féminines, on retrouve une prévalence de lésions de stress osseux de 8,3 à 52% chez des coureuses d’endurance et de Track and Field dans des études rétrospectives (6).
En 2011, Wentz et collaborateurs ont réalisé une revue systématique s’intéressant à l’incidence des FS sur les populations sportives et militaires. les auteurs rapportent une incidence de 9,7% chez les femmes et 6,5% chez les hommes (7). Changstrom et collaborateurs se sont intéressés à des étudiants universitaires américains de 22 sports différents. Ils relèvent que 54% des FSO surviennent chez les athlètes féminines.
Les athlètes d’endurance féminines ont un taux de prévalence de FS particulièrement élevé et plus spécifiquement sur le tibia et le naviculaire (9). Chez les coureurs, les FS représentent 15 à 20% de toutes les lésions musculo-squelettiques (10).

Les facteurs de risques de FS

Antécédent de FS
Un antécédent de fracture de stress augmente le risque d’une récidive par 5 ou 6 , en particulier chez les coureuses à pied (10-12). En effet, des différences structurelles de l’os consécutives à la lésion initiale prédisposeraient les athlètes féminines à la récidive (13-15).
 

Le genre :
Il est largement accepté que les athlètes féminines ont un taux d’incidence plus haut que leurs homologues masculins (16,17). Néanmoins, les avis sont partagés dans la validation du genre comme facteur de risque vrai ou bien comme variable confondue. En effet, Wright et collaborateurs ont trouvé des résultats disparates dans leur méta-analyse. Cependant leur analyse systématique des coureurs de distance met un évidence que les athlètes féminines ont un facteur de risque de SF 2,3 fois plus important que leurs homologues (10). Bien que Beck et collaborateurs n’aient pas spécifiquement analysé le genre comme facteur de risque, ces derniers montrent une diminution de la masse maigre et une morphologie osseuse moins robuste comme facteurs de risque de FS. Ces caractères sont généralement retrouvés chez les athlètes féminines (18).

Statut menstruel et âge de marche :
Le statut menstruel et l’âge de ménarche contribuent à la triade des athlètes féminines et sont identifiés comme des facteurs de risque de FS. En effet, Ackerman et collaborateurs ont montré une augmentation de la prévalence et de l’incidence de FS chez les athlètes oligo/aménorrhées lorsqu’elles sont comparées aux athlètes ménorrhées ou bien les non athlètes (19). De plus, lorsque les coureuses et triathlètes féminines de 18 à 32 ans sont analysées rétrospectivement, on observe que celles ayant un antécédent de FS présentent une prévalence significativement plus importante d’irrégularité menstruelle comparativement à celles sans antécédent (20).
La littérature n’est cependant pas uniforme concernant la relation entre l’âge de ménarche et le risque de FS. Un âge de ménarche retardé (15 ans ou plus) a été associé de façon indépendante à une densité minérale osseuse (BMD) inférieure et à un risque 4 fois plus important de FS chez les coureuses adolescentes (11,17). Tenford et collaborateurs montrent également que les femmes aménorrhée ont un risque deux fois plus important de développer une FS (17). A l’inverse, lorsque Kelsey et collaborateurs analysent des athlètes féminines de cross-country de 18 à 26 ans, ils observent que les athlètes plus jeunes, à puberté récente, présentent un risque de FS plus important que (22).
Par conséquent, la relation entre l’âge de ménarche et le développement de FS est encore incertaine.

Indice de masse corporelle (IMC) :
L’IMC chez les athlètes féminines a une relation avec le développement de FS. Yagi et collaborateurs ont par exemple comparé des coureurs universitaires masculins et féminins. Ces derniers trouvent une association entre un IMC haut et un risque plus important de contracter un syndrome de stress tibial ou une FS (23). Dans cette étude, les indices d’IMC de 18.4 kg/m2, 19.3 kg/m2 et 19.1 kg/m2 étaient associés au développement de syndrome de stress tibial, de FSO ou de non atteinte, respectivement (23).
La littérature démontre généralement une relation inverse entre IMC et risque de FS. Tenforde et collaborateurs rapportent un risque trois fois plus important de FS chez les coureuses âgées de 13 à 18 ans avec un IMC inférieur 19 kg/m2 (24). On observe ainsi des similarités dans les valeurs seuils d’IMC entre les études de Yagi et Tenforde : proches de 19 kg/m2.
Une revue de Pegrum et collaborateurs en 2014 avait par ailleurs mis en évidence une augmentation du risque de FS chez les femmes dont les IMC étaient en dehors de l’intervalle de 20 à 30 kg/m2, strictement (25). Les auteurs expliquent alors que deux processus physiopathologiques contribueraient au développement de FSO chez les femmes. Le premier avec des valeurs basses d’IMC qui intègre la triade des athlètes féminines. Le second, avec des valeurs hautes d’IMC, serait relié à des charges / stress osseux plus importants. Cette tendance a également été observée par Ackerman et collaborateurs. En effet, ces derniers ont rapporté un IMC moyen inférieur chez les athlètes d'endurance aménorrhées avec antécédent de FS comparativement aux athlètes d'endurance ménorrhées n’ayant jamais subi de FS. Ils constatent également que les non-athlètes avec un antécédent de FS ont un IMC moyen supérieur que les non-athlètes sans antécédent de FS (19). Bien que des études aient vraisemblablement rapporté des résultats contradictoires concernant la relation entre l'IMC et le risque de développer des FS, la littérature semble néanmoins décrire deux types de profils à risque.
 
Composition corporelle :
Une masse maigre moins importante et une masse grasse plus importante ont été associées aves des lésions de stress tibial et des FS (10,18). L’augmentation de la charge et du stress osseux ainsi que la survenue plus précoce de la fatigue augmentent le risque de FS chez ce profil d’athlètes (3,26). Le risque de FS plus important retrouvé chez les femmes (en comparaison au genre masculin) pourrait être ainsi expliqué par la composition corporelle : les femmes sont généralement prédisposées à un taux de masse grasse plus important ainsi qu’à un taux de masse maigre moins important que les hommes.

Densité minérale osseuse (BMD) et la contenance minérale osseuse (BMC) :
La relation entre BMD/BMC et fractures de stress est complexe. Toutes les études ne sont pas en accord mais il semble que des indices de BMC et de BMC bas soient corrélés à des taux plus importants de fractures de stress (Tableau 3).
Par ailleurs, dans leur étude sur les statuts menstruels, Ackerman et collaborateurs montrent que les athlètes aménorrhées avec des antécédents de FS ont des indices de densité minérale osseuse du corps entier et du rachis moins importants que leurs homologues ménorrhées (19).

Âge
L'âge n'a pas fait l'objet d'études approfondies en tant que facteur de risque indépendant des FS. Pegrum et collaborateurs ont néanmoins trouvé que les FS du membre inférieur étaient deux fois plus fréquentes chez les 21-29 ans que chez les 17-19 ans (28). En examinant les FS chez 70 patients, Miller et Kaeding ont déterminé que la plupart des lésions (91 %) sont survenues avant l'âge de 34 ans et que toutes les lésions chez les patients âgés de plus de 34 ans sont survenues chez des femmes (29). Cela pourrait être expliqué par une baisse de la BMD liée à l’âge qui est fréquente chez le genre féminin (29).
Les personnes âgées courent un risque plus grand de FS du membre inférieur. Cela peut être dû à une BMD plus faible, à une mauvaise alimentation et/ou à un manque d’exercice (28).
Compte tenu de l'hétérogénéité des études actuelles, de futurs études incluant des tranches d'âge plus larges pourraient aider à déterminer quel groupe d'âge féminin est le plus à risque de FS, par exemple (Tableau 4).
     


Facteurs extrinsèques :

Apport nutritionnel
L'apport alimentaire et ses effets sur l'organisme en relation avec l'incidence des FS ont été examinés (Tableau 5). Plusieurs études ont mis en évidence que la carence en vitamine D ou un faible apport en vitamine D est associé à l’occurence de FS chez les athlètes féminines (5,30-32). Néanmoins, d’autres études nuancent ces conclusions (11,33). Ce pourquoi, il est encore nécessaire d’approfondir les recherches sur le rôle de la nutrition et de l'alimentation dans le développement des fractures de stress.

Comportement alimentaire
Duckham et collaborateurs citent une prévalence élevée de troubles de l'alimentation chez les athlètes féminines : pouvant contribuer à une faible disponibilité énergétique (9). Bien que la faible disponibilité de l'énergie soit un élément clé de la triade des athlètes féminines, le comportement alimentaire est un facteur de risque peu étudié pour les FS. La diversité bibliographique limitée dans ce domaine est probablement due à la difficulté d'évaluer avec précision la prévalence réelle des troubles de l'alimentation : les études doivent s'appuyer sur des méthodes d’auto-déclaration (4,20,34).

Type et fréquence de l'activité
Le type et la fréquence de l'activité ont été examinés en tant que facteurs de risque pour les FS (tableau 7). Welck et collaborateurs ont identifié des activités avec des stress sous-maximaux répétés (par exemple courir, sauter ou marcher) et des activités nouvelles ou bien excessives comme facteurs de risque de FS (35). Plusieurs revues ont expliqué qu'un changement d'activité ou d'intensité précède généralement le développement des FS (32,36). D’autres auteurs ont constaté qu'un repos limité après une activité physique excessive était également associé à un risque accru de FS (37).
Corrarino et collaborateurs ont identifié un certain nombre de minutes et de kilomètres hebdomadaires comme facteurs de risque chez les coureuses (32). Les sportifs ayant subi des FS ont fait beaucoup plus d'heures d'exercice par semaine (7,1 h comparativement à 4,9 h pour ceux qui n'ont pas subi de fractures). Ceux qui couraient plus de 10 milles par semaine avaient un taux de FS de 50 %, comparativement à 14,6 % chez ceux qui couraient seulement entre 5 et 10 milles par semaine et à 11,7 % chez ceux qui couraient moins de 5 milles par semaine.
Une vaste étude de cohorte rassemblant 6831 pré-adolescentes et adolescentes a révélé que les heures hebdomadaires de course, de basket-ball et de cheerleading/gymnastique étaient des facteurs déterminants importants et indépendants du développement des FS (36). La course à pied présentait le risque relatif le plus élevé parmi les trois catégories (36).

Chen et collaborateurs expliquent quant à eux que les jeunes athlètes jouant à des sports à impacts élevés ou asymétriques, comme le basket-ball, le volley-ball, le football et les sports de raquette, présentent une densité osseuse plus élevée que les jeunes athlètes n’y jouant pas (37). De même, Lynch et collaborateurs ont constaté que le risque de FS était plus faible chez les athlètes pratiquant des sports d'impact que chez les adolescents non actifs (38). Ces résultats appuient une étude qui a montré une incidence plus faible de FS chez les athlètes d'endurance et les athlètes de sports sans impact (37).

Pilules contraceptives orales (PCO)
Il y a peu de preuves sur l'association des PCO avec le développement des FS et ces dernières sont contradictoires. Une étude réalisée par Chen et collaborateurs en 2013 a révélé que l'utilisation de PCO entraîne une fermeture prématurée du squelette et une diminution de la BMD de la colonne vertébrale chez les athlètes féminines en endurance (37). En revanche, un examen et une méta-analyse de Wright et collaborateurs ont cité quatre études qui indiquaient que les PCO n'augmentaient pas le risque de développer des FS (10).
Par conséquent l'utilisation de PCO pourrait être une variable confusionnelle avec l'âge ou le statut menstruel dans le lien avec les FS.

Facteurs de risque biomécaniques
Bien que l'étude des facteurs de risque biomécaniques soit souvent difficile, les effets combinés de la dynamique des os, des muscles et des articulations influencent le développement des FS. Des études antérieures ont identifié des facteurs de risque : une forte voûte longitudinale, un écart de longueur de jambe et un varus excessif à l'avant du pied (40-43). Asano et collaborateurs ont également souligné dans leur revue que les pieds cavovarus étaient un facteur de risque important en raison de la forme rigide du pied qui n’est donc pas efficace pour atténuer les chocs (40). Néanmoins, une étude cas-témoin de 2015 sur les lésions de stress tibial ne retrouvent pas ces résultats (37).

Triade de l’athlète féminine
La triade de l’athlète féminine est l'un des facteurs de risque les plus connus de FS. L'étude de Prather et collaborateurs a révélé que la présence des trois composants est observée chez 1 à 14 % des athlètes féminines alors jusqu’à 78 % d'entre elles présentent au moins un des composant de la triade à un moment t (34).
Le point de vue le plus récent de l'American College of Sports Medicine sur la triade des athlètes féminines explique qu'une faible disponibilité énergétique prolongée entraîne un état aménorrhéique, une carence en œstrogènes et le dysfonctionnement d'autres hormones nécessaires à la santé osseuse, telles que le cortisol et la leptine, menant à une plus faible densité minérale osseuse (44). L'identification et le traitement de la triade des athlètes féminines peuvent avoir des avantages considérables pour la santé des femmes souffrant de n'importe quel aspect de la triade (37). Une étude longitudinale sur l'acquisition osseuse chez des hommes et femmes sains âgés de 9 à 25 ans a révélé que 50 % de la masse osseuse maximale était acquise durant l’adolescence (45). Une autre étude menée auprès de jeunes filles réglées âgées de 11 à 18 ans a révélé que les femmes avaient 95 % de leur densité minérale osseuse totale à l'âge de 18 ans (46). Cette croissance osseuse survient au pic du moment du développement de troubles alimentaires. De plus, si la croissance osseuse est réduite durant cette période, il ne faut pas s'attendre à une croissance de rattrapage à postériori (37,47). Bien que la reprise des menstruations renforce l'os aux endroits riches en trabécules (comme la colonne vertébrale), la densité osseuse corticale est liée à l'IMC et à la masse corporelle maigre qui peuvent être impactés par les troubles alimentaires.
   
Une étude menée en 2015 auprès de 175 jeunes coureuses de cross-country a démontré une corrélation entre la densité minérale osseuse et le statut menstruel (19). Ils ont mis en évidence que les athlètes ménorrhées avaient un col fémoral, une hanche totale, une colonne vertébrale lombaire et des scores de densité minérale osseuse corporelle totale significativement plus élevés que les athlètes oligo/aménorrhées. Ils ont également constaté que la densité minérale osseuse chez les athlètes oligo-aménorrhéiques ne différait pas de celle des non-athlètes (19).
Cela représente un problème potentiel pour ces athlètes, car des études antérieures ont démontré que les athlètes féminines devaient avoir une densité minérale osseuse de 5 à 15 % plus élevée que les non-athlètes (48). Il a été démontré que les athlètes ont tendance à avoir une densité minérale osseuse plus faible que celle recommandée : ce qui les expose à un risque accru de FS (19).
Chez les joueuses de football d'élite, Prather et collaborateurs ont constaté une augmentation de la susceptibilité aux FS et du dysfonctionnement menstruel avec un retard de l'âge des règles bien que la majorité d'entre elles aient un IMC normal et des attitudes alimentaires normales (34). Cette étude pourrait indiquer que le dysfonctionnement menstruel contribue ainsi davantage aux FS. Les troubles de l'alimentation peuvent par ailleurs causer ou exacerber cette condition par la réduction de la disponibilité énergétique.
Une étude de cohorte menée en 2017, auprès d'athlètes présentant une oligo-aménorrhée connue, a utilisé le score cumulatif d'évaluation des risques de la triade des athlètes féminines pour classer les athlètes par risque de développement de triade (4). 29% des athlètes de la cohorte étaient classés à risque modéré ou élevé, et ces athlètes étaient plus susceptibles de subir une lésion de stress osseuse (4).
De même, l'étude de cohorte de Barrack et collaborateurs sur les athlètes féminines dans différents sports universitaires a révélé un risque plus élevé de lésions de stress osseux à mesure que le nombre de facteurs de risque de la triade augmentait (6). Le risque est passé de 15 % à 20 % pour les athlètes se présentant avec un seul facteur de risque à 30 à 50 % pour ceux qui présentent plusieurs facteurs de risque.
Une meilleure connaissance de la triade des athlètes féminines a par ailleurs entraîné une diminution de la prévalence de cette condition (9).

Conclusion
La connaissance de l'épidémiologie des blessures liées à la médecine du sport et des différences entre les athlètes masculins et féminins peut faciliter le diagnostic précoce et orienter des mesures préventives ciblées visant à réduire l'incidence des blessures. Une meilleure compréhension des facteurs intrinsèques et extrinsèques qui contribuent à ces types de blessures dans la population croissante des athlètes féminines permettra d'élaborer des stratégies de traitement individualisées. Les recherches futures devraient se concentrer sur la clarification des prédispositions biologiques, biomécaniques et psychosociales afin d'optimiser les soins pour les athlètes féminines.

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