Analyse cinématique des situations de pressing dans le football féminin universitaire : nouvel aperçu des causes de lésion du LCA.

Introduction

Une bonne compréhension des mécanismes de blessures est nécessaire pour développer des stratégies préventives efficaces. L'analyse de la biomécanique causant les blessures et des situations à risque peuvent fournir des informations indispensables. Le système le plus précis pour décrire ces situations à ce jour a été rapporté par Koga et coll., qui ont utilisé une technique « Model Based Image Matching (MBIM) » pour analyser 10 séquences vidéos de haute qualité sur les blessures du LCA. Dans leur étude, des modifications rapides de flexion du genou, de valgus et de rotation interne ont été observées dans les premières 40 ms après le contact initial (CI). En outre, des études fondées sur les analyses en trois dimensions (3D) ont rapporté des résultats similaires dans le football, basket-ball, handball, et le ski alpin. Cependant, ces études n’ont pas inclus de groupes contrôles (c’est-à-dire des joueurs qui ont eu des situations à risque sans blessure). De plus, Walden et coll. ont rapporté que 85% des rupture du LCA dans le football étaient, sans contact ou avec contact, indirect, et 77% se produisent sur des actions défensives. La situation la plus commune sans contact chez les hommes était la situation du « pressing », où le défenseur se déplace à une vitesse élevée vers l'adversaire qui possède la balle.  Lors du pressing, le défenseur doit généralement décélérer et faire un changement brusque de direction, non prévu pour couper la trajectoire de la balle. Le but de cette étude était donc de décrire la cinématique des articulations du genou et de la hanche lors des situations de pressing dans le football féminin, afin d'identifier les modèles cinématiques à haut risque pour des blessures du LCA.

Matériel et méthode

Cinq matchs de première division japonaise (Kanto Ladies Football League) ont été enregistrés. Durant les 5 matchs, 66 situations de pressing ont été identifiées mais seulement 33 correspondaient aux critères d’inclusions (des images de bonne qualité avec l'angle de la caméra se rapprochant de la vue sagittale de l'athlète, une bonne visibilité du contact initial au sol, et une vue dégagée des joueuses).

 

Ensuite, ils ont procédé à une analyse vidéo de la posture d'atterrissage au contact initial (CI) en utilisant les images sagittales et en se basant sur les travaux de Sheehan et coll.  Ces derniers ont en effet montré que la distance entre la projection du centre de masse (COM) sur le sol et le contact au sol (BOS) normalisée par la longueur du fémur (COM_BOS) était plus élevée chez les athlètes souffrant de lésions du LCA que dans le groupe témoin. Ils ont également constaté que presque toutes les blessures du LCA se sont produites lorsque le tronc était placé plus en arrière et COM_BOS était supérieur à 1,2.

Cinq situations ont finalement été sélectionnées parce que :
-  les sujets ont été clairement filmés à partir des 4 angles des différentes caméras
- les mesures anthropométriques pourraient être obtenues pour la reconstruction de mouvement 3D.

 

Le test de Friedman a été utilisé pour déterminer les modifications des angles des articulations du genou et de la hanche entre trois temps différents : CI, 40 ms après le CI et 100 ms après le CI. La valeur de 40 ms a été choisie parce que les lésions du LCA sont plus susceptibles de se produire pendant cette période. La moyenne de l’angle de flexion du genou au CI était de 13 ° (8 °-28 °), et a augmenté de 11 ° (95% IC, 3 °-14 °, p = 342) au bout de 40 ms. A 100 ms après le CI, l'angle de flexion du genou augmente de 45 ° (95% IC, 32 ° -58 °, p = . 005). En ce qui concerne l’adduction et les rotations de genoux, les positions du genou étaient proches de la neutralité au CI, et il n’y a pratiquement pas eu de variations angulaires ensuite.

 

La flexion de hanche moyenne était de 25 ° (8° à 43°) au CI, et a augmenté de 8° (IC à 95%, 2°-13°, p = .342) au bout de 40 ms, et de 22° (IC 95%, 11° -32 °, p = . 005) après 100 ms. La hanche partait d’une rotation externe de 7° (-19° à 3°) au CI et allait progressivement vers l’intérieur, pour atteindre 10° de rotation interne ( -5° à 27°) au bout de 100 ms. L’angle d’abduction de hanche était de 30° (23° à 38°) au CI et est resté à peu près constant jusqu’à 100ms.

Au niveau du genou, l’angle moyen de flexion au contact initial est semblable à ce qui a été retrouvé dans la littérature dans les situations de blessures. Waldén et coll. ont en effet rapporté un angle de flexion de genou inférieur à 20° au CI chez des joueurs ayant eu une rupture du LCA. De plus, dans les analyses de situations sans blessure, une augmentation de la flexion de 45° entre le CI et 100ms indique un atterrissage contrôlé. Par contre, un pattern moteur différent a été retrouvé en lien avec les lésions du LCA, il y a une flexion plus rapide (24°) entre le CI et 40ms. Mais les plus grosses différences concernant la cinématique du genou sont retrouvées dans les plans frontal et transversal. Koga et coll. ont observé un valgus et une rotation interne dans leurs 10 cas de blessures, ce qui n’a pas été retrouvé dans les 5 cas de la présente étude.
 
Concernant la hanche, l’angle de flexion moyen au CI était de 25°, chiffre sensiblement plus faible que ce qui a été rapporté par Koga et coll. pour leurs 10 cas de blessures, mais comparable à la flexion moyenne des angles rapportés par Waldén et coll. Cependant pour l’étude de Koga, la population de basketteurs et handballeurs était en phase offensive. Alors que Waldén étudiait des footballeurs en phase défensive comme la présente étude. Dans les situations de blessure, l’angle de flexion de hanche est resté contant à environ 50°, alors que dans les situations défensives sans blessure, il y a eu une augmentation constante de la flexion de hanche après le CI (augmentation de 8° jusqu'à 40 ms et de 22° jusqu'à 100 ms). Cette flexion de la hanche contribue à l'absorption d'énergie, ce qui diminue la charge sur le genou. Schmitz et coll. qui ont étudié les différences cinématiques entre les hommes et les femmes lors d’un atterrissage unipodal, avait constaté que les hommes absorbaient mieux les charges avec la hanche par rapport aux femmes qui avaient un membre inférieur restant plus rigide. Dans une étude cadavérique, Hashemi et coll. ont démontré qu’une flexion restreinte de la hanche lors d'un atterrissage peut causer des blessures au LCA. Dans les 5 actions défensives (pressing) analysées dans l’étude, la hanche était en rotation externe de 7 ° en moyenne au CI et s’est déplacée progressivement en rotation interne de 10 ° en moyenne à 100ms. En revanche, la rotation de la hanche mesurée dans des situations de blessures du LCA demeure constante à 30° en rotation interne pendant les 40 ms après CI, ce qui suggère que la suite du mouvement vers la rotation interne est difficile. Plusieurs études récentes ont rapporté qu’une mobilité de hanche limitée en rotation interne est associée à un risque accru de blessures du LCA. En unipodal, le moment d'abduction du genou augmente avec la rotation interne de la hanche au CI. Ces résultats indiquent que l'alignement de la hanche dans le plan transversal au CI peut modifier la cinétique du genou.
 
Certaines limitations doivent être pris en considération lors de l'interprétation des résultats de cette étude :
Premièrement, les estimations cinématiques de l'analyse de mouvement MBIM (Model Based Image Matching) sont basées sur des caméras vidéo ordinaires et ne peuvent donc pas être parfaites. Il existe également un biais car les analystes savaient que les joueuses ne s’étaient pas blessées lors de ces situations. Néanmoins, la technique MBIM a démontré être beaucoup plus précise que la simple inspection visuelle.
En second lieu, cette étude a été limitée à seulement 5 cas à haut risque. De plus, 2 des 5 situations impliquaient le même joueur. Cet échantillon est beaucoup trop limité.
En troisième lieu, les séquences vidéo enregistrées ont une fréquence relativement faible (60 Hz). Bien que celle-ci empêche une estimation précise, par exemple, des variations des vitesses angulaires et la synchronisation des CI, elle ne modifie pas les angles d'articulation mesurés. Ce biais est également présent dans la plupart des autres analyses vidéo de la littérature.
Quatrièmement, cette étude s’est concentrée sur la cinématique des articulations du genou et de la hanche ; mais le mouvement de la cheville et du tronc et la coordination inter-segmentaire peuvent également affecter les blessures du LCA. Bien que le pressing ait été identifié comme la situation causant le plus de lésions chez les footballeurs professionnels masculins, cela ne peut être le cas chez les joueuses universitaires. Cependant, une étude récente de Kaneko et coll. a rapporté que chez les footballeuses amatrices le pressing est une situation à risque pour les ruptures du LCA sans contact.

Perspective
 
Cette étude suggère donc que le valgus du genou, la rotation interne de genou et de hanche et la rigidité en flexion de hanche sont spécifiques de la lésion du LCA et ne sont pas retrouvés dans des situations sans blessures. Cela renforce l'opinion actuelle que l'alignement du genou dans le plan frontal et transversal ainsi que le mouvement de la hanche peuvent être essentiels pour prévenir les lésions sans contact du LCA. Par conséquent, les joueurs, les entraîneurs et les cliniciens devraient se concentrer sur la réduction de ces observations dans le jeu. Les programmes de prévention des blessures sur ces données réduisent les taux de blessures du LCA d'environ 60%.

Article Original

Sasaki, S., Koga, H., Krosshaug, T., Kaneko, S., Fukubayashi, T. (2017). Kinematic analysis of pressing situations in female collegiate football games: New insight anterior cruciate ligament injury causation. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports, 28, 1263-1271.
DOI : http://dx.doi.org/10.1111/sms.13018

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