Cryothérapie réinventée : application d'un matériau à changement de phase pour la récupération dans le football d'élite
Les présents résultats ont montré, pour la première fois, que l'application de PCMcold sur les quadriceps pendant 3 heures après un match de football réduit la douleur perçue et améliore la performance au MIVC.
Introduction :
Il est bien établi qu’un match de football peut provoquer des dommages musculaires pouvant persister plusieurs jours (1-3). En règle générale, ceux-ci se manifestent par une sensation accrue de douleurs musculaires pouvant réduire la capacité à effectuer les mouvements explosifs inhérents à la pratique du football, tels que le sprint, le saut, l'accélération et le changement de direction et également accroitre le risque de blessure (2,4-6).
Ce processus peut être déclenchée par un stress mécanique direct sur l'appareil musculaire contractile et non contractile, suivie d'une cascade de processus à médiation immunologique orchestrant la réparation et récupération (5-7).
Cette réponse inflammatoire est cruciale pour la régénération musculaire après un exercice (8).
Cependant, les dommages secondaires que l’inflammation peut provoquer suggèrent qu'une intervention susceptible de réduire temporairement l'inflammation pourrait aider à accélérer le processus de récupération (9).
L’immersion dans l’eau froide (cold water immersion CWI) est l’une des interventions de récupération les plus populaires (1). L’objectif étant de réduire la température tissulaire et augmenter la pression hydrostatique, entraînant une réduction de l'inflammation et du stress oxydatif (11-14).
Néanmoins, l'efficacité de la CWI en tant moyen de récupération a été mise en doute, dans une grande méta-analyse suggérant des bénéfices faibles à modérés (13).
Outre les avantages limités de CWI dans la récupération (13), son utilisation s'accompagne également de difficultés logistiques, telles que des installations permettant de l'utiliser en post effort immédiat. De plus, certains joueurs peuvent être découragés par l’inconfort thermique associé au CWI (10).
En gardant ces limitations à l'esprit, d'autres approches ayant un objectif similaire peuvent être proposées.
L'une d’entre elles consiste à utiliser un vêtement à changement de phase à température contrôlée (phase change material PCM).
À ce jour, la PCM a principalement été utilisée pour réduire le stress thermique dans certains milieux de travail (16).
Une caractéristique intéressante de la PCM est qu'elle absorbe la chaleur du corps ; Par exemple, lorsque le PCM est réglé à 15 ° C, il maintient cette température constante jusqu'à ce que le matériau soit passé du solide au liquide, ce qui prend environ 3 heures (17). Il a été montré que pendant les 3 heures d’application, le PCM peut maintenir la température de la peau à 22 ° C (17).
L'avantage évident de la PCM par rapport au CWI et aux autres méthodes de cryothérapie, du moins d'un point de vue pratique, est qu'ils sont peu encombrant, faciles à appliquer et peuvent être portés longtemps avec un inconfort minime.
En conséquence, l'objectif de la présente étude était d'examiner si les vêtements PCM (avec une température de 15 ° C), portés pendant 3 heures après un match de football, pouvaient accélérer le rétablissement fonctionnel chez les footballeurs d'élite après un match de championnat.
Méthode :
Dans cette étude croisé et randomisé, 11 joueurs de football d'élite d’une équipe réserve de Championship Football League (UK) portaient une PCM (Glacier Tek) refroidie à 15 ° C dans le groupe test (PCMcold) ou laissée à température ambiante pour le groupe témoin (PCMamb) pendant 3 h après un match de football.
Pour évaluer la récupération, la hauteur au counter movement jump (CMJ), la contraction volontaire isométrique maximale (MIVC), la douleur musculaire et le questionnaire Brief Assessment of Mood (BAM +) ont été mesurés avant, 12 h, 36 h et 60 h après chaque match. De plus, un questionnaire a été complété avant et après l'intervention pour déterminer l'efficacité perçue dans les deux groupes.
Résultats et discussion :
La principale constatation de cette étude était que le port de vêtements PCMcold pendant 3 heures après un match de football compétitif améliorait la récupération fonctionnelle.
- La MIVC a été réduite après les deux traitements (effet de temps ; P <0,001), mais la récupération a été plus rapide avec PCMcold (traitement × effet de temps ; P = 0,001) à 36 heures (P = 0,01; ES élevé = 1,59; IC à 95%). , 3,9% –17,1%). MIVC avait également tendance à être plus élevé 60 heures après le traitement PCMcold (P = 0,05; ES élevé = 0,85; IC à 95%, -0,4% à 11,1%) (figure 1).
- Même constatations concernant le CMJ. Avec une récupération plus rapide dans le groupe PCMcold mais celle-ci n’était pas statistiquement significative (treatment effect; P = .06; treatment Å~ time effect; P = .10) (figure 1).
La douleur perçue étaient significativement atténuées 2 à 3 jours après le match dans le groupe PCMcold (treatment effect; P = .02; treatment Å~ time effect; P = .01) (Figure 2).
A 36 et 60h post-match la douleur perçue était réduite en moyenne de 26,5% (P = .02 ; large ES = 1.70; 95% CI, − 50.4 to − 16.1 mm) et 24,3% (P = .04 ; large ES = 1.10; 95% CI, − 26.9 to − 0.874 mm) respectivement.
A 36 et 60h post-match la douleur perçue était réduite en moyenne de 26,5% (P = .02 ; large ES = 1.70; 95% CI, − 50.4 to − 16.1 mm) et 24,3% (P = .04 ; large ES = 1.10; 95% CI, − 26.9 to − 0.874 mm) respectivement.
La capacité a joué a été évaluée par l’intermédiaire du questionnaire BAM+ dans lequel une différence en faveur du groupe PCMcold a également été constatée mais sans être significative (figure 3).
Conformément à ces constatations, les joueurs ont estimé que les vêtements refroidissant étaient plus efficaces que les vêtements ambiants (tableau 2).
Cette étude fournit la première preuve que l'application de ces nouveaux vêtements de refroidissement favorise la récupération fonctionnelle chez les footballeurs d'élite.
La récupération améliorée au MIVC et la réduction de la douleur perçue avec PCMcold sont en accord avec des résultats récents (17), qui ont montré qu’une application de 6 heures après 120 contractions excentriques du quadriceps atténuait la perte de MIVC et la douleur pendant 4 jours post-exercice.
Fait intéressant, les effets bénéfiques de PCMcold sur MIVC et la douleur ne sont devenus évidents que 36 et 60 heures après. Cette constatation pourrait être liée à la rapidité avec laquelle cette mesure a été collectée après la fin du match. En effet, il est possible que les modifications à ce moment-là soient davantage dues à une fatigue physiologique et mentale persistante qu’à des dommages musculaires proprement dits, généralement plus évidents ≥ 24 heures
De plus, en termes de MIVC, à ce moment, une plus grande proportion de la perte de force était probablement plus attribuable à des mécanismes non supposés se prêter à la cryothérapie (perte d'homéostasie du Ca2 + et défaillance du couplage excitation-contraction) (24).
Les auteurs pensent plutôt que le refroidissement musculaire affecte les réponses immunologiques associées aux dommages secondaires ; plus particulièrement l'inflammation locale et le stress oxydatif, qui se développent plus progressivement après le stimulus musculaire initial, culminant généralement à 24-96 heures après l'exercice (25,26).
De ce fait, l’application de PCMcold pourrait avoir pour effet d’accélérer la récupération en réduisant le nombre de cellules inflammatoires, en particulier les phagocytes, qui adhèrent à l’endothélium vasculaire et infiltrent les tissus endommagés en vue de leur remodelage.
Bien que ces effets restent équivoques avec la CWI aiguë (10 min) (15), une intervention de refroidissement prolongée (6 h) a réduit l'adhérence des phagocytes et la perte de la desmine 24 heures après lésions musculaires chez la souris (14).
De tels effets risquent, à leur tour, de réduire la libération, par les neutrophiles, des espèces réactives de l'oxygène, qui, de manière non discriminante, peuvent dégrader les cellules endommagées et saines, inhibant ainsi la récupération (12,14,27).
Il existe en effet des preuves chez l'homme qui ont montré un lien entre l'inflammation induite par l'exercice et la perte de force isométrique (25) et montrant qu'une atténuation de l'inflammation améliore la récupération de la fonction musculaire (27).
Une autre découverte intéressante de cette étude est que, malgré les avantages de PCMcold sur la récupération du MIVC, les performances du CMJ n'ont pas été significativement modifiées.
Cela pourrait être dû au fait que la diminution de performance au CMJ après le match était faible ; il n'y avait donc pas une déficience suffisamment importante pour détecter un effet thérapeutique significatif.
Contrairement aux mesures fonctionnelles, le BAM + ne différait pas entre les 2 traitements. Cela pourrait être interprété comme suggérant que le PCMcold était plus efficace pour aider le rétablissement physiologique / biomécanique plutôt que les aspects psychologiques / de bien-être du rétablissement.
Néanmoins, le BAM + est un nouvel outil qui n’a pas encore été validé en tant que marqueur de récupération. Cette mesure n’est donc peut-être pas assez sensible pour détecter des changements significatifs entre les traitements.
Cependant, une limitation inhérente dans toute recherche basée sur la cryothérapie est incapacité à exclure que ces résultats résultent en grande partie d'un effet placebo en raison de la croyance préconçue des joueurs quant à la manière dont l'exposition au froid pourrait favoriser leur récupération.
Malgré cela, il est important de noter qu'au début de l'étude, les acteurs ne pensaient pas que le PCMcold serait plus bénéfique que le PCMamb (tableau 2).
Conclusion :
Des études examinant les mécanismes potentiels impliqués, sont justifiés.
Bien qu'il reste à voir si les vêtements à changement de phase utilisés dans cette étude sont plus efficaces que d'autres formes de cryothérapie, d'un point de vue pratique, ces vêtements constituent une méthode alternative intéressante pour améliorer la récupération lorsque l'accès au CWI n'est pas disponible.
Les présents résultats ont montré, pour la première fois, que l'application de PCMcold sur les quadriceps pendant 3 heures après un match de football réduit la douleur perçue et améliore la performance au MIVC.
Article de référence :
Clifford, T., Abbott, W., Kwiecien, S. Y., Howatson, G., & McHugh, M. P. (2018). Cryotherapy Reinvented: Application of Phase Change Material for Recovery in Elite Soccer. International journal of sports physiology and performance, 13(5), 584-589.
Références :
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La récupération améliorée au MIVC et la réduction de la douleur perçue avec PCMcold sont en accord avec des résultats récents (17), qui ont montré qu’une application de 6 heures après 120 contractions excentriques du quadriceps atténuait la perte de MIVC et la douleur pendant 4 jours post-exercice.
Fait intéressant, les effets bénéfiques de PCMcold sur MIVC et la douleur ne sont devenus évidents que 36 et 60 heures après. Cette constatation pourrait être liée à la rapidité avec laquelle cette mesure a été collectée après la fin du match. En effet, il est possible que les modifications à ce moment-là soient davantage dues à une fatigue physiologique et mentale persistante qu’à des dommages musculaires proprement dits, généralement plus évidents ≥ 24 heures
De plus, en termes de MIVC, à ce moment, une plus grande proportion de la perte de force était probablement plus attribuable à des mécanismes non supposés se prêter à la cryothérapie (perte d'homéostasie du Ca2 + et défaillance du couplage excitation-contraction) (24).
Les auteurs pensent plutôt que le refroidissement musculaire affecte les réponses immunologiques associées aux dommages secondaires ; plus particulièrement l'inflammation locale et le stress oxydatif, qui se développent plus progressivement après le stimulus musculaire initial, culminant généralement à 24-96 heures après l'exercice (25,26).
De ce fait, l’application de PCMcold pourrait avoir pour effet d’accélérer la récupération en réduisant le nombre de cellules inflammatoires, en particulier les phagocytes, qui adhèrent à l’endothélium vasculaire et infiltrent les tissus endommagés en vue de leur remodelage.
Bien que ces effets restent équivoques avec la CWI aiguë (10 min) (15), une intervention de refroidissement prolongée (6 h) a réduit l'adhérence des phagocytes et la perte de la desmine 24 heures après lésions musculaires chez la souris (14).
De tels effets risquent, à leur tour, de réduire la libération, par les neutrophiles, des espèces réactives de l'oxygène, qui, de manière non discriminante, peuvent dégrader les cellules endommagées et saines, inhibant ainsi la récupération (12,14,27).
Il existe en effet des preuves chez l'homme qui ont montré un lien entre l'inflammation induite par l'exercice et la perte de force isométrique (25) et montrant qu'une atténuation de l'inflammation améliore la récupération de la fonction musculaire (27).
Une autre découverte intéressante de cette étude est que, malgré les avantages de PCMcold sur la récupération du MIVC, les performances du CMJ n'ont pas été significativement modifiées.
Cela pourrait être dû au fait que la diminution de performance au CMJ après le match était faible ; il n'y avait donc pas une déficience suffisamment importante pour détecter un effet thérapeutique significatif.
Contrairement aux mesures fonctionnelles, le BAM + ne différait pas entre les 2 traitements. Cela pourrait être interprété comme suggérant que le PCMcold était plus efficace pour aider le rétablissement physiologique / biomécanique plutôt que les aspects psychologiques / de bien-être du rétablissement.
Néanmoins, le BAM + est un nouvel outil qui n’a pas encore été validé en tant que marqueur de récupération. Cette mesure n’est donc peut-être pas assez sensible pour détecter des changements significatifs entre les traitements.
Cependant, une limitation inhérente dans toute recherche basée sur la cryothérapie est incapacité à exclure que ces résultats résultent en grande partie d'un effet placebo en raison de la croyance préconçue des joueurs quant à la manière dont l'exposition au froid pourrait favoriser leur récupération.
Malgré cela, il est important de noter qu'au début de l'étude, les acteurs ne pensaient pas que le PCMcold serait plus bénéfique que le PCMamb (tableau 2).
Conclusion :
Des études examinant les mécanismes potentiels impliqués, sont justifiés.
Bien qu'il reste à voir si les vêtements à changement de phase utilisés dans cette étude sont plus efficaces que d'autres formes de cryothérapie, d'un point de vue pratique, ces vêtements constituent une méthode alternative intéressante pour améliorer la récupération lorsque l'accès au CWI n'est pas disponible.
Les présents résultats ont montré, pour la première fois, que l'application de PCMcold sur les quadriceps pendant 3 heures après un match de football réduit la douleur perçue et améliore la performance au MIVC.
Article de référence :
Clifford, T., Abbott, W., Kwiecien, S. Y., Howatson, G., & McHugh, M. P. (2018). Cryotherapy Reinvented: Application of Phase Change Material for Recovery in Elite Soccer. International journal of sports physiology and performance, 13(5), 584-589.
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