Coordination cheville-hanche à la marche et instabilité chronique de cheville

 

Introduction

Les entorses de cheville et l'instabilité sont des problèmes de santé publique majeurs. On estime que 23 000 entorses de la cheville se produisent chaque jour, entraînant ainsi des coûts médicaux importants. Près de 70% des personnes ayant subi une entorse de cheville ne se rétablissent pas complètement et sont susceptibles de développer une instabilité chronique de cheville (CAI), caractérisée par des épisodes de cheville qui se dérobe et d’entorses récidivantes. La cause exacte de CAI n'est pas clairement identifiée, mais elle a été reliée à un contrôle sensorimoteur altéré et à des déficits dans la proprioception, le contrôle neuromusculaire, le contrôle postural et la force.
La marche fait partie des activités quotidiennes dans laquelle les entorses de cheville peuvent se produire. Les individus avec CAI ont montré une cheville trop inversée ou une inversion exagérée du pied couplée à une rotation externe de la jambe pendant la marche. Les individus CAI ont également montré moins de variabilité de mouvement dans la cinématique de la cheville dans un plan frontal en comparaison aux patients contrôles sains et moins de variabilité dans le couplage jambe-pied pendant la phase d'appui. Ces résultats ont été interprétés comme une preuve que les personnes atteintes de CAI sont moins adaptables aux changements environnementaux, les exposant à un risque accru de blessures récurrentes.
Les altérations du contrôle sensorimoteur associées au CAI peuvent ne pas être confinées à l'articulation de la cheville, mais peuvent s'étendre jusqu'à l'articulation de la hanche. Une cinématique anormale de la hanche a été observée chez des personnes atteintes de CAI lors d'un saut unipodal et d'un changement de direction latéral. Il pourrait être intéressant d'examiner comment les personnes CAI coordonnent les articulations distales et proximales au cours des activités des membres inférieurs.

La coordination fait ici référence à l'organisation de plusieurs articulations / segments pendant le mouvement. Il a été suggéré que l'articulation de la hanche et l'articulation sous-talienne agissent en synergie pour contrôler la position du pied et le centre de gravité pendant la marche et un contrôle adéquat de la position entre le centre de gravité et le pied joue un rôle important dans la prévention des entorses. La coordination de la hanche et de la cheville a déjà été étudiée chez des individus CAI en position statique unipodale, mais pas pendant la marche.
 

Objectif

Le but de cette étude est de comparer la coordination de la hanche et de la cheville et la variabilité de la coordination au cours de la marche entre les individus CAI et les individus sain. Le genou n'a pas été examiné dans cette étude en raison de son mouvement minimal dans le plan frontal.
 

Méthodes

Vingt sujets ont été recrutés dans un campus universitaire pour participer à cette étude. Dix d'entre eux présentaient des symptômes de CAI (5 hommes et 5 femmes, 20,3 ± 1,2 ans, 170,9 ± 11,8 cm, 68,1 ± 14,2 kg) et 10 d'entre eux étaient en bonne santé (6 hommes et 4 femmes; âge 22 ± 2.1, taille: 175 ± 10.3 cm, poids: 77.5 ± 13.5 kg). Tous les sujets avec CAI ont eu une entorse significative à la cheville au moins un an avant l'inscription et ont obtenu un score de 24 ou moins au Test d'instabilité de la cheville de Cumberland (CAIT). Ils ont rapporté plus d'un épisode d'inversion excessive incontrôlée de la cheville causant des symptômes mineurs au cours des 6 derniers mois et n’ont pas eu d’entorse de cheville significative ou de blessure à la jambe depuis au moins 3 mois. Les sujets témoins ont été inclus s'ils avaient obtenu un score de 28 ou plus au CAIT et n'avaient pas subi d'entorse de la cheville au cours de la dernière année. Tous les sujets avec CAI ont montré une cheville plus instable sur le côté droit, comme indiqué par un score CAIT plus faible (19,3 ± 3,1) et plus d'épisodes d'inversion excessive incontrôlée de la cheville (3 ± 1,7). Par conséquent, le côté droit a été analysé pour les deux groupes.

Au cours de la collecte des données, les sujets ont été invités à marcher à une vitesse confortable auto-sélectionnée sur un tapis roulant pendant une minute. La cinématique de la cheville et de la hanche des sujets pendant la marche a été capturée à l'aide d'un système de capture de mouvement Qualisys 3D à six caméras (Göteborg, Suède). La vitesse confortable des sujets était similaire entre le groupe témoin (2 ± 0.03 mph) et le groupe CAI (2 ± 0.07 mph).

Pour créer des modèles biomécaniques du bassin et de la cuisse droite, de la jambe et du pied, des marqueurs réfléchissants ont été placés bilatéralement sur les crêtes iliaques et les grands trochanters, sur le côté droit des 2e et 5e métatarses, sur les malléoles médiales et latérales, les condyles fémoraux médiaux et latéraux, sur les épines iliaques supérieures postérieures, sur la tubérosité calcanéenne postérieure droite et sous la malléole latérale droite. Deux groupes de marqueurs supplémentaires (quatre marqueurs sur chacun) ont été placés sur le côté latéral postérieur de la cuisse droite et de la jambe.
 

Résultats

Plan frontal : Les deux groupes ont montré différents schémas de coordination hanche-cheville dans le plan frontal, comme indiqué par le diagramme angle-angle (Figures 2A et B). La figure 3A compare les angles vectoriels des deux groupes dans chaque zone de marche. Le test de Watson-Williams a détecté une différence significative dans la zone 1 seulement (p = 0,04). En effet, l'angle du groupe témoin (165,9 ± 18,4°) est plus proche de 180° que celui du groupe CAI (127,6 ± 48,6°) indiquant ainsi que même si les deux groupes amenaient leur cheville en éversion et leur hanche en adduction le groupe CAI avait des mouvements plus importants au niveau de la hanche que de la cheville par rapport au groupe contrôle.

La figure 3B compare la variabilité de coordination hanche-cheville entre les deux groupes dans le plan frontal dans chaque zone de marche. On observe une différence significative uniquement dans la zone 3 seulement (p <0,01).

Plan sagittal : Les deux groupes ont montré différents schémas de coordination hanche-cheville dans le plan sagittal, comme indiqué par le diagramme angle-angle (figures 4A et B). La figure 5A compare les angles de vecteur des deux groupes dans chaque zone de marche. Le test de Watson-Williams a détecté une différence significative dans les zones 2 (p <0,01), 5 (p = 0,04) et 6 (p <0,01). Dans la zone 2, l'angle du groupe témoin (307,2 ± 9,8°) était plus proche de 360° que l'angle du groupe CAI (291,8 ± 11,4°) indiquant ainsi que bien que les deux groupes aient réalisé une dorsiflexion de la cheville tout en réalisant une extension de la hanche, le groupe témoin avait moins de mouvement de hanche par rapport au mouvement de cheville que le groupe CAI.

De la même façon, dans la zone 5, l'angle du groupe CAI (313.4 ± 10.9°) était plus proche de 360° que le groupe contrôle (301,1 ± 13°) indiquant ainsi que le groupe témoin présentait moins de mouvement de hanche par rapport à la cheville que le groupe CAI.

Dans la zone 6, l'angle du groupe témoin était de 243,9 ± 35,2°, indiquant que les sujets réalisaient une flexion plantaire de la cheville tout en réalisant une extension de hanche. L'angle du groupe CAI était de 329,9 ± 57,8°, indiquant que les sujets réalisaient une dorsiflexion tout en réalisant une extension de hanche.

La figure 5B compare la variabilité de la coordination hanche-cheville des deux groupes dans le plan sagittal dans chaque zone de marche. Les deux groupes ont montré une variabilité de la coordination hanche-cheville similaire dans le plan sagittal.

Discussion

Cette étude a mis en évidence que les sujets CAI présentaient plus d’adduction de hanche en relation avec les mouvements d’éversion de cheville par rapport aux contrôles sains dans la zone 1 ce qui correspond à la phase de contact initial. Pendant la marche, les blessures d'inversion sont plus susceptibles de se produire après le contact initial lors de la phase de mise en charge. Une augmentation de l'adduction de la hanche en chaîne fermée (déplacement latéral du bassin) pourrait augmenter le risque de blessures d'inversion, en déplaçant le centre de gravité vers la bordure latérale du pied et ainsi pousser la cheville en inversion. Cela suggère que l'amélioration de la capacité de l'abducteur de la hanche à contrôler l'adduction excessive pourrait être intéressante dans la réadaptation de la marche chez les patients CAI. Ce point est renforcé par des recherches antérieures montrant que les personnes atteintes de CAI présentent un déficit de force des muscles abducteurs de hanche du côté homolatéral à la cheville affectée.

Les sujets avec CAI ont montré moins de variabilité de coordination dans le plan frontal par rapport aux témoins sains dans la zone 3, ce qui correspond approximativement à la seconde moitié de la période intermédiaire. Au cours de cette période, le centre de gravité se déplace vers le point le plus latéral et le plus élevé du cycle de marche créant un défi pour l'équilibre médio-latéral. Les personnes atteintes de CAI sont connues pour avoir des déficits de contrôle de l'équilibre et leur système de contrôle moteur peut utiliser la réduction de la variabilité comme stratégie pour diminuer le risque de faire des erreurs de mouvement lorsque l'équilibre est contesté.

Les deux groupes ont montré des différences de coordination hanche-cheville dans le plan sagittal dans les zones 2, 5 et 6, qui sont des parties de la phase d'appui. Ceci est probablement dû au fait que le moment d'entrée dans les diverses périodes du cycle de marche était différent entre les deux groupes. Alors que la hanche se déplace principalement en extension pendant la phase d'appui, le mouvement de la cheville varie selon les différentes sous-périodes. La zone 2 correspond approximativement à la première moitié de la période intermédiaire et la cheville se déplace normalement en dorsiflexion à partir de la flexion plantaire après la mise en charge. Le groupe témoin a montré une amplitude de mouvement de cheville plus importante par rapport à l’amplitude de mouvement de la hanche dans la zone 2 comparé au groupe CAI. Le groupe CAI est peut-être resté plus longtemps dans la période de mise en charge et, par conséquent, le mouvement de dorsiflexion de la cheville est plus faible. Des recherches antérieures ont montré que les personnes atteintes de CAI avaient une période de contact initial bipodal plus longue que les personnes en bonne santé. Les individus CAI peuvent utiliser une augmentation du temps de soutien à deux membres pour améliorer la stabilité mécanique, car pendant cette période, les deux pieds sont sur le sol et le centre de gravité est dans la base de sustentation.

L’étude a également permis une autre constatation nouvelle, celle que les personnes atteintes de CAI peuvent restreindre la variabilité de la coordination de la hanche et de la cheville pendant la période intermédiaire. Nos résultats impliquent que la rééducation de la marche est importante dans la réadaptation CAI. L'entraînement devrait aborder la modification de la coordination entre la hanche et la cheville, en particulier dans le plan frontal pendant la phase de contact initial, afin de réduire le risque de blessures récurrentes. Les cliniciens pourraient également commencer par renforcer les abducteurs de la hanche des patients pour contrôler l'adduction de la hanche, ainsi qu’une plus grande éversion de la cheville après le contact initial.
 

Conclusion

La CAI est associée à une altération de la coordination entre la hanche et la cheville et à une variabilité de coordination en phase d'appui pendant la marche. L'entraînement à la marche est important dans la réadaptation de la CAI, et la rééducation devrait aborder la modification de la coordination entre la hanche et la cheville afin de réduire le risque de blessures récurrentes.
 

Article original

Hip-ankle coordination during gait in individuals with chronic ankle instability, Sheng-Che Yen et Al. Gait & posture, 2017
 
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