Recrutement musculaire lors d'exercices pliométriques chez les athlètes « overhead » avec et sans douleur d’épaule
Dans le but de performer dans leurs sports respectifs, les athlètes exerçant une activité dite « overhead » (« au dessus de la tete », exemple du smash au tennis ou volley ball) ont besoin d’une fonctionnalité optimale des membres supérieurs (MS). L’ensemble des muscles de la coiffe des rotateurs (CR), des muscles scapulaires et de la chaîne cinétique est important dans la performance de l'épaule.
Du point de vue de la performance sportive, une meilleure stabilité du tronc (moyennant le travail de gainage ou « core » en anglais) sera synonyme d’une production de force plus importante au niveau des MS. Reeser et al (2010) ont constaté que les joueurs de volley-ball qui ont démontré une instabilité du « core » ont connu plus de problèmes d'épaule dans le passé que les joueurs ayant un gainage efficient. D’autant plus que la dysfonction scapulaire augmente le risque de douleur à l'épaule liée au sport chez les athlètes « overhead ».
Par conséquent, le travail des muscles scapulaires de manière isolée, mais aussi de manière globale (chaîne cinétique), sont des objectifs de traitement importants dans la rééducation d'un athlète « overhead » ayant des problèmes d'épaule. Par ailleurs, suite à une blessure de l’épaule, les exercices mettant à l'épreuve la force explosive tels que les exercices pliométriques, sont à favoriser lors des RTP dans des sports à composante « overhead ».
Le Syndrome Douloureux Subacromial est une affectation fréquente de l’épaule qui est très bien documentée notamment chez les athlètes overhead. De nombreuses affectations sous-jacentes de la douleur d’épaule ont été décrites, tels que l'instabilité gléno-humérale, le déficit de mobilité et la dyskinésie scapulaire, entraînant une invalidité et une perte de fonction. Plusieurs études ont montré des altérations de l'activité des muscles scapulaires chez les athlètes overhead souffrant de douleurs d’épaule par rapport à un groupe contrôle sain. Certaines études ont également décrites une diminution de la stabilité du « core » chez les athlètes overhead souffrant de douleurs d'épaule par rapport à un groupe contrôle sain.
Des études antérieures ont analysé l'activité électromyographique (EMG) du Trapèze et Grand Dentelé au cours de divers exercices d'épaule couramment utilisés. Certaines études ont inclus la CR ou les muscles thoraco-huméraux. Cependant, la plupart des études n'ont pas inclus l’activité de la chaîne cinétique ou de la musculature du tronc (abdominaux).
Il existe plusieurs études sur les exercices d'épaule statiques et exécutés lentement. De plus, de nombreuses études ont étudié les exercices exécutés en chaîne cinétique fermée ou des exercices à contractions isocinétiques. Ces études fournissent aux cliniciens des guidelines afin de sélectionner les exercices appropriés durant la première phase de rééducation, cependant la prise en charge de l'athlète overhead nécessite des exercices plus aboutis afin de favoriser un retour au jeu optimal. Les sports overhead nécessitent un mouvement en chaîne ouverte à grande vitesse, avec des changements de direction rapides et un impact élevé.
L'activité musculaire de la ceinture scapulaire pendant les exercices plyométriques de l’épaule réalisés en chaîne cinétique ouverte a été étudiée par Maenhout (2016) et al et par Ellenbecker et al (2015). Cependant, les deux études n'ont examiné que des participants en bonne santé et n'ont pas inclus d'athlètes overhead souffrant de douleurs d'épaule. Selon les auteurs de la présente étude, la comparaison de l'activité musculaire de la ceinture scapulaire pendant les exercices pliométriques entre les athlètes overhead avec et sans douleur d'épaule liée au sport n'a pas encore été étudiée. De plus, les différences d'activité thoraco-humérale et abdominale au cours d’exercices basés sur la présence ou absence de douleur à l’épaule n’ont pas encore été explorés.
L'hypothèse de l'étude de publié le 1er février 2020 dans Physical Therapy in Sports
était qu'il existe une différence d'activité musculaire entre les athlètes overhead avec et sans douleur d'épaule. Par conséquent, le but était d'étudier s'il existe une différence dans les patterns d'activité musculaire pendant les exercices pliométriques à forte charge entre les athlètes overhead souffrant de douleurs d'épaule et un groupe contrôle sain.
Pierre Blasiak vous propose la traduction de cette étude.
Du point de vue de la performance sportive, une meilleure stabilité du tronc (moyennant le travail de gainage ou « core » en anglais) sera synonyme d’une production de force plus importante au niveau des MS. Reeser et al (2010) ont constaté que les joueurs de volley-ball qui ont démontré une instabilité du « core » ont connu plus de problèmes d'épaule dans le passé que les joueurs ayant un gainage efficient. D’autant plus que la dysfonction scapulaire augmente le risque de douleur à l'épaule liée au sport chez les athlètes « overhead ».
Par conséquent, le travail des muscles scapulaires de manière isolée, mais aussi de manière globale (chaîne cinétique), sont des objectifs de traitement importants dans la rééducation d'un athlète « overhead » ayant des problèmes d'épaule. Par ailleurs, suite à une blessure de l’épaule, les exercices mettant à l'épreuve la force explosive tels que les exercices pliométriques, sont à favoriser lors des RTP dans des sports à composante « overhead ».
Le Syndrome Douloureux Subacromial est une affectation fréquente de l’épaule qui est très bien documentée notamment chez les athlètes overhead. De nombreuses affectations sous-jacentes de la douleur d’épaule ont été décrites, tels que l'instabilité gléno-humérale, le déficit de mobilité et la dyskinésie scapulaire, entraînant une invalidité et une perte de fonction. Plusieurs études ont montré des altérations de l'activité des muscles scapulaires chez les athlètes overhead souffrant de douleurs d’épaule par rapport à un groupe contrôle sain. Certaines études ont également décrites une diminution de la stabilité du « core » chez les athlètes overhead souffrant de douleurs d'épaule par rapport à un groupe contrôle sain.
Des études antérieures ont analysé l'activité électromyographique (EMG) du Trapèze et Grand Dentelé au cours de divers exercices d'épaule couramment utilisés. Certaines études ont inclus la CR ou les muscles thoraco-huméraux. Cependant, la plupart des études n'ont pas inclus l’activité de la chaîne cinétique ou de la musculature du tronc (abdominaux).
Il existe plusieurs études sur les exercices d'épaule statiques et exécutés lentement. De plus, de nombreuses études ont étudié les exercices exécutés en chaîne cinétique fermée ou des exercices à contractions isocinétiques. Ces études fournissent aux cliniciens des guidelines afin de sélectionner les exercices appropriés durant la première phase de rééducation, cependant la prise en charge de l'athlète overhead nécessite des exercices plus aboutis afin de favoriser un retour au jeu optimal. Les sports overhead nécessitent un mouvement en chaîne ouverte à grande vitesse, avec des changements de direction rapides et un impact élevé.
L'activité musculaire de la ceinture scapulaire pendant les exercices plyométriques de l’épaule réalisés en chaîne cinétique ouverte a été étudiée par Maenhout (2016) et al et par Ellenbecker et al (2015). Cependant, les deux études n'ont examiné que des participants en bonne santé et n'ont pas inclus d'athlètes overhead souffrant de douleurs d'épaule. Selon les auteurs de la présente étude, la comparaison de l'activité musculaire de la ceinture scapulaire pendant les exercices pliométriques entre les athlètes overhead avec et sans douleur d'épaule liée au sport n'a pas encore été étudiée. De plus, les différences d'activité thoraco-humérale et abdominale au cours d’exercices basés sur la présence ou absence de douleur à l’épaule n’ont pas encore été explorés.
L'hypothèse de l'étude de publié le 1er février 2020 dans Physical Therapy in Sports
était qu'il existe une différence d'activité musculaire entre les athlètes overhead avec et sans douleur d'épaule. Par conséquent, le but était d'étudier s'il existe une différence dans les patterns d'activité musculaire pendant les exercices pliométriques à forte charge entre les athlètes overhead souffrant de douleurs d'épaule et un groupe contrôle sain.
Pierre Blasiak vous propose la traduction de cette étude.
MÉTHODES
Après l'enregistrement MVIC, 3 exercices pliométriques utilisant le bras dominant / blessé, ont été effectués dans un ordre aléatoire pour éviter les influences de la fatigue. Les exercices étaient des mouvements pliométriques de rotation en chaîne ouverte exécutés dans 3 positions différentes : ventrale, latérale et debout.
Les exercices ont été effectués pendant 20 secondes. Pendant ce temps, les activités musculaires ont été mesurées. Une vitesse de 60 bpm a été utilisée pour les exercices avec le poids léger (balle lestée 1-3kg) et une double vitesse, 120 bpm, a été utilisée pour le Xco®, surveillée par un métronome. Les données cinématiques ont été collectées avec une caméra Optitrac Highspeed pour tracer le début et la fin des mouvements de va-et-vient. Le temps de repos entre chaque exercice a été fixé à 3 minutes, comprenant le temps d’instruction pour l’exercice suivant. Tous les tests ont été effectués par le même physiothérapeute expérimenté.
Traitement de signal
L'activité EMG moyenne a été utilisée pour une analyse plus approfondie et calculée par intervalle de 3 secondes incluant la valeur EMG la plus élevée. MVIC était basé sur la valeur moyenne des trois essais MVIC. Pour chaque exercice, les données EMG des 8 muscles ont été rectifiées et moyennées sur la durée de l'exercice et exprimées en pourcentage du MVIC.
Pour cette étude, les niveaux d'activité inférieurs à 30% ont été classés comme «faibles», 31-60% comme «modérés» et plus de 60% comme «élevés» (Maenhout et al., 2016).
- 60 participants (30 avec douleur d'épaule et 30 contrôles sains). Tous pratiquants des sports overhead
- Critères d'inclusion pour les deux groupes :
- Hommes et femmes âgés de 18 à 35 ans
- Pratiquant des sports overhead au moins 1,5 h / semaine
- Aucune chirurgie ou fracture de l'épaule durant l'année précédente.
- Groupe contrôle sain : aucun problème de douleur ou d'épaule au cours des 6 derniers mois et participent à la fois aux entrainements et à la compétition.
- Groupe avec douleur d’épaule : participent aux entraînements mais pas à la compétition.
- La douleur d'épaule a été identifiée en effectuant 5 tests :
- Arc douloureux pendant la flexion ou l'abduction active
- Rotation externe isométrique contre résistance manuelle
- Tests de Hawkins, Neer et Jobe.
- Les athlètes ayant 2 tests positifs sur les 5 cités ci dessus ont été inclus dans le groupe d'étude.
- Enregistrement de l'activité musculaire de Trapèze Supérieur (UT), Trapèze Moyen (MT), Trapèze Inférieur (LT), Grand Dentelé (SA), et Grand Dorsal (LD) et Grand Pectoral (PM) du coté testé, et de façon bilatérale pour les muscles Oblique Externe (OE).
- Pour le groupe témoin, le bras dominant a été testé et pour le groupe d'étude, le bras douloureux a été testé.;
- Les contractions isométriques volontaires maximales (MVIC) des 8 muscles ont été testées dans un ordre aléatoire
- La douleur a été notée après chaque test MVIC et si l'échelle de notation numérique (NRS) était supérieure à 6, alors seulement 2 MVIC ont été effectués et des valeurs moyennes ont été calculées sur ces 2 mesures.
- Trois répétitions de 5 secondes ont été effectuées avec un repos de 30 secondes entre les répétitions et un repos de 2 minutes entre les muscles.
Après l'enregistrement MVIC, 3 exercices pliométriques utilisant le bras dominant / blessé, ont été effectués dans un ordre aléatoire pour éviter les influences de la fatigue. Les exercices étaient des mouvements pliométriques de rotation en chaîne ouverte exécutés dans 3 positions différentes : ventrale, latérale et debout.
Les exercices ont été effectués pendant 20 secondes. Pendant ce temps, les activités musculaires ont été mesurées. Une vitesse de 60 bpm a été utilisée pour les exercices avec le poids léger (balle lestée 1-3kg) et une double vitesse, 120 bpm, a été utilisée pour le Xco®, surveillée par un métronome. Les données cinématiques ont été collectées avec une caméra Optitrac Highspeed pour tracer le début et la fin des mouvements de va-et-vient. Le temps de repos entre chaque exercice a été fixé à 3 minutes, comprenant le temps d’instruction pour l’exercice suivant. Tous les tests ont été effectués par le même physiothérapeute expérimenté.
Traitement de signal
L'activité EMG moyenne a été utilisée pour une analyse plus approfondie et calculée par intervalle de 3 secondes incluant la valeur EMG la plus élevée. MVIC était basé sur la valeur moyenne des trois essais MVIC. Pour chaque exercice, les données EMG des 8 muscles ont été rectifiées et moyennées sur la durée de l'exercice et exprimées en pourcentage du MVIC.
Pour cette étude, les niveaux d'activité inférieurs à 30% ont été classés comme «faibles», 31-60% comme «modérés» et plus de 60% comme «élevés» (Maenhout et al., 2016).
RÉSULTATS
- Au total, 60 athlètes overhead ont été inclus dans l'étude,
- 30 (17 hommes et 13 femmes) souffrant de douleurs d'épaule et 30 (11 hommes et 19 femmes) en bonne santé.
- Les sports overhead représentés étaient le volleyball (16), le handball (8), le tennis (3), le hockey (1), la natation (1) et le golf (1) dans le groupe d’étude ; et le volleyball (11), le tennis (6), le badminton (6), le handball (4), le water-polo (2), le javelot (1) et le golf (1) dans le groupe contrôle.
- La douleur a été notée grâce au NRS directement après chaque exercice et la valeur moyenne pour le groupe d'étude était de 2,2 ± 2,1 pour l'exercice 1, 2,7 ± 2,6 pour l'exercice 2 et 1,4 ± 1,7 pour l'exercice 3.
- Le groupe controlé relevait NRS 0 durant les trois exercices.
- Résultats significatifs entre les groupes (etude vs controle) pour MT (P <0,05) et SA (P <0,01)
- Position ventrale : MT était significativement (P <0,05) plus activé dans le groupe d’étude par rapport au groupe contrôle.
- Pour SA, les tests post hoc n'ont révélé aucune différence entre groupe, par contre on note des différences entre les exercices.
- Pour l'UT et le LT, pas d’effet significatif entre groupe. Par contre résultats significatifs (P <0,001) entre les exercices.
- Pour le LD, résultats significatifs pour certains exercices-groupe.
- Activité LD significativement plus élevée (P <0,05) en position ventrale et latérale chez le groupe d’étude que chez le groupe contrôle
- Pour le PM, aucun effet IA significatif n'a été trouvé. Cependant, nous avons trouvé un effet principal significatif (P <0,001) pour l'exercice et un effet principal significatif (P <0,005) pour le groupe, avec plus d'activité en PM dans le groupe d’étude par rapport aux témoins sains.
- OE du côté homolatéral (OEH), un effet principal IA significatif (P <0,05) pour le groupe-exercice a été trouvé.
- Pour les 3 exercices, les patients ont montré des niveaux d'activité OEH significativement plus élevés (P <0,05) par rapport aux témoins.
- OE du côté controlatéral (OEC), aucun effet IA significatif n'a été trouvé. Cependant, nous avons trouvé un effet principal significatif (P <0,001) pour l'exercice et un effet principal significatif (P <0,01) pour le groupe, avec une activité plus élevée dans le groupe d’étude.
DISCUSSION
Le but de cette étude était de déterminer si les athlètes overhead souffrant de douleurs d’épaule présentaient des différences d’activation musculaire scapulaire, thoraco-humérale et abdominale pendant les exercices pliométriques par rapport à un groupe contrôle sain. C'est à notre connaissance, la première étude analysant les muscles scapulaires en combinaison avec les muscles thoraco-huméraux et abdominaux chez les athlètes overhead souffrant de douleurs d'épaule lors de la réalisation d’exercices pliométriques en comparaison à un groupe contrôle sain. Nos principales constatations sont une augmentation de l'activité dans le groupe des douleurs d'épaule par rapport aux témoins pour le MT en position ventrale, le LD en position ventrale et latérale, et le PM et le OE dans les trois positions.
Muscles scapulaires
Un des résultats principaux était une activité accrue pour le MT dans le groupe de douleur d'épaule par rapport aux témoins en position ventrale. Aucune différence significative de groupe n'a été trouvée pour les autres muscles scapulaires. Une explication possible de cette augmentation est un schéma d'activation musculaire compensatoire pour une diminution de l'activité musculaire du SA, bien que ce dernier ne soit pas significatif. Nos résultats pour l'activité du muscle scapulaire, avec des niveaux d'activité élevés pour le MT et le LT en position ventrale, sont bien en accord avec 2 autres études sur les exercices pliométriques dans une population en bonne santé (Ellenbecker, et al., 2015; Maenhout, et al., 2016 ).
Pour le UT l'activation musculaire varie en fonction de l’exercice : plus élevée en position ventrale et plus faible en position latérale.
Pour le MT, l'activation la plus élevée a été observée en position ventrale et la plus faible à la fois en position latérale et debout.
Pour le LT, l'activité la plus élevée a été observée en position ventrale
Pour le SA, l'activité la plus élevée a été observée en position debout et la plus faible en position latérale.
Maenhout et al ont étudié 10 exercices pliométriques dont 3 sont identiques à l'exercice de cette étude avec des niveaux d'activité similaires (Maenhout, et al., 2016). Dans l'étude d'Ellenbecker et al, il y avait également un accord avec nos résultats pour le contrôle sain lors de la comparaison de nos résultats avec leur exercice de rotation externe (Ellenbecker et al., 2015). Les études examinant l'activité des muscles scapulaires pendant les exercices chez les patients souffrant de douleurs d'épaule sont rares. Castelein et al ont examiné «l'élévation avec rotation externe» en tant qu’exercice couramment utilisé lors de la rééducation chez des patients souffrant de douleur d'épaule et n'a révélé que des différences de groupe significatives pour le Petit Pectoral, avec des patients montrant un recrutement plus élevé par rapport aux témoins sains. Tous les autres muscles étaient activés de façon égale dans les deux groupes (Castelein et al., 2017). Peut-être que la différence de modalité d'exercice et de charge entre les deux études peut expliquer les différences de résultats. De plus, le Petit Pectoral n'a pas été évalué dans notre étude. Dans une revue systématique, de Kinsella et al, incluant 22 études EMG sur l'activité des muscles de l'épaule chez les patients souffrant de douleur sous-acromiale par rapport à un groupe contrôle sain, les résultats sont contradictoires. Des différences significatives dans le recrutement des muscles scapulaires ont été décrites, mais il y avait des résultats contradictoires entre les études (Kinsella et Pizzari, 2017).
Pour le MT, les études précédentes n'ont trouvé aucune différence de groupe (Castelein et al., 2016; Faria, Teixeira-Salmela, Goulart et Moraes, 2008; Tucker et al., 2010) ou une activité réduite (Cools, et al. , 2007). La diversité des études pourrait s'expliquer par les différences de paramètres, d'exercices, de tranches d'âge et de niveau d'activité des sujets. Cependant, la plupart des études comparant des patients souffrant de douleurs d'épaule et des témoins sains rapportent des différences de performance du muscle scapulaire entre les deux groupes.
Nous ne nous attendions pas à cette augmentation de l'activité du MT dans le groupe de la douleur. Parallèlement à l'augmentation du MT, il y a également une augmentation non significative de l'UT et du LT en position ventrale par rapport aux témoins sains. Alizadehkhaiyat et al (2015) ont montré une activité plus élevée du SA par rapport à UT, MT et LT lors de l'exercice de rotation externe en position ventrale dans une population en bonne santé (Alizadehkhaiyat, et al., 2015).
Le résultat de notre étude avec cette augmentation d’activation des muscles trapèzes pourrait être le reflet d’un schéma compensatoire afin de diminuer l’activité du SA bien que cela ne soit pas significatif. Certaines études ont analysé le timing d’activation et comparé les patients en bonne santé à ceux souffrant de douleurs d'épaule. De manière générale on observait une activation retardée du SA (Kinsella et Pizzari, 2017). Comme les exercices pliométriques sont des mouvements continus, nous n'avons pas mesuré le timing. Cependant, ces résultats pourraient être intéressants. Les exercices pliométriques sont effectués à grande vitesse et avec des changements de direction rapides. Une activation retardée pour certains muscles pourrait avoir un effet sur l'activation musculaire qui à grande vitesse alterne entre activité excentrique et concentrique.
D'un point de vue clinique, notre étude montre que la position ventrale pourrait être recommandée lorsque l'on vise à renforcer les trapèzes, car il y a des niveaux d’activation élevés (> 60% MVIC) pour le MT et le LT, alors qu'il y a une activation modérée (31-60% MVIC) pour le UT. En ce qui concerne le SA, on pourrait recommander les exercices réalisés debout, car nous avons trouvé des niveaux d'activation modérés tandis que l'UT a montré de faibles niveaux d'activité (<30% MVIC) dans cette position.
Muscles thoraco-huméraux
En ce qui concerne les muscles thoraco-huméraux, nos résultats montrent une différence d'activation des muscles LD et PM entre le groupe de douleur d'épaule et les contrôles sains. Le groupe de douleur d'épaule avait une activité LD significativement plus élevée dans les positions ventrale et latérale et pour les PM, une activité plus élevée a été trouvée dans les 3 exercices. Pour LD, cela correspond bien à une autre étude de Diederichsen et al. Ils ont trouvé une activité musculaire plus faible dans le groupe avec une douleur d'épaule à la fois pour l’Infra-épineux et le SA lors de la rotation externe. Le moteur principal de la rotation externe est l’Infra-epineux et le LD agit comme son antagoniste. Ils n'ont pas mesuré le moteur primaire pour la rotation interne, qui est le Subscapulaire, et son antagoniste le PM (Diederichsen et al., 2009).
Steenbrink et al ont décrit comment, après une lésion simulée de la coiffe des rotateurs, la tête humérale migre en raison de l'activité du muscle deltoïde provoquant une douleur par conflit. En conséquence de l'activité du deltoïde (abducteur), ils ont constaté une augmentation des PM, LD et Grand Rond (adducteurs) (Steenbrink, Meskers, Nelissen et de Groot, 2010). Bien que nous n'ayons pas mesuré les muscles de la coiffe des rotateurs, l'activité plus élevée des muscles thoraco-huméraux pourrait être une co-activation compensatoire de la stabilité articulaire huméro-scapulaire. Alizadehkhaiyat et al ont étudié la fatigue musculaire et ont trouvé une fatigue musculaire plus élevée des muscles LD et PM chez les patients souffrant de douleur sous-acromiale par rapport aux témoins (Alizadehkhaiyat, et al., 2018). L'activité plus élevée pourrait également être due à une stratégie anti-douleur. Les athlètes overhead de notre étude souffrant de douleur d'épaule ont obtenu un score légèrement plus élevé au NRS pendant tous les exercices de rotation de l'épaule que les contrôles sains.
Muscles abdominaux
Nos patients montrent plus d'activité musculaire abdominale que les contrôles sains pendant les exercices, même dans des conditions où le corps était stabilisé par le banc. Plusieurs études ont examiné l'activité des muscles abdominaux lors des mouvements des bras. La principale conclusion était que les muscles abdominaux ont été activés de façon antérieure au mouvement du bras. (Hodges et Richardson, 1997a, 1997b; Urquhart, Hodges et Story, 2005). Ces études ont décrit le moment du début de l'activité musculaire, mais pas la quantité d'activité musculaire ni les exercices spécifiques au sport. De plus, ils n'incluaient pas les patients souffrant de problèmes d'épaule. Le cadre de notre étude était des exercices avec une faible demande de la chaîne cinétique et nous nous attendions donc à de faibles niveaux d'activité tout du long. Cependant, pour l'OE controlatérale dans le groupe de douleur d'épaule en position ventrale et debout, nous avons trouvé un niveau d'activité modéré (30-60%). La demande sur la chaîne cinétique pendant les exercices n'a pas divergé entre les groupes et n'a donc pas pu expliquer les différences de groupe. Néanmoins, l'activité plus élevée des muscles abdominaux pourrait permettre de soutenir les muscles scapulaires et thoraco-huméraux dans leur rôle de stabilisation pendant les exercices. Les athlètes overhead de notre étude souffrant de douleur d'épaule ont obtenu un score légèrement plus élevé au NRS pendant tous les exercices de rotation de l'épaule que les contrôles sains. Il a également été décrit comment la lombalgie modifiait la fonction des muscles de stabilisation abdominale (Hodges & Richardson, 1999).
Les résultats montrent que l’athlète overhead souffrant de douleurs d'épaule utilise globalement plus d'activité musculaire pendant les exercices pliométriques que les contrôles sains. La conséquence de cette activité musculaire plus élevée entraîne une surcharge et une possible altération de la chaîne cinétique (Kibler, et al., 2006). Les études futures devraient confirmer la découverte actuelle dans des mouvements plus spécifiques au sport tels que le lancer.
Le but de cette étude était de déterminer si les athlètes overhead souffrant de douleurs d’épaule présentaient des différences d’activation musculaire scapulaire, thoraco-humérale et abdominale pendant les exercices pliométriques par rapport à un groupe contrôle sain. C'est à notre connaissance, la première étude analysant les muscles scapulaires en combinaison avec les muscles thoraco-huméraux et abdominaux chez les athlètes overhead souffrant de douleurs d'épaule lors de la réalisation d’exercices pliométriques en comparaison à un groupe contrôle sain. Nos principales constatations sont une augmentation de l'activité dans le groupe des douleurs d'épaule par rapport aux témoins pour le MT en position ventrale, le LD en position ventrale et latérale, et le PM et le OE dans les trois positions.
Muscles scapulaires
Un des résultats principaux était une activité accrue pour le MT dans le groupe de douleur d'épaule par rapport aux témoins en position ventrale. Aucune différence significative de groupe n'a été trouvée pour les autres muscles scapulaires. Une explication possible de cette augmentation est un schéma d'activation musculaire compensatoire pour une diminution de l'activité musculaire du SA, bien que ce dernier ne soit pas significatif. Nos résultats pour l'activité du muscle scapulaire, avec des niveaux d'activité élevés pour le MT et le LT en position ventrale, sont bien en accord avec 2 autres études sur les exercices pliométriques dans une population en bonne santé (Ellenbecker, et al., 2015; Maenhout, et al., 2016 ).
Pour le UT l'activation musculaire varie en fonction de l’exercice : plus élevée en position ventrale et plus faible en position latérale.
Pour le MT, l'activation la plus élevée a été observée en position ventrale et la plus faible à la fois en position latérale et debout.
Pour le LT, l'activité la plus élevée a été observée en position ventrale
Pour le SA, l'activité la plus élevée a été observée en position debout et la plus faible en position latérale.
Maenhout et al ont étudié 10 exercices pliométriques dont 3 sont identiques à l'exercice de cette étude avec des niveaux d'activité similaires (Maenhout, et al., 2016). Dans l'étude d'Ellenbecker et al, il y avait également un accord avec nos résultats pour le contrôle sain lors de la comparaison de nos résultats avec leur exercice de rotation externe (Ellenbecker et al., 2015). Les études examinant l'activité des muscles scapulaires pendant les exercices chez les patients souffrant de douleurs d'épaule sont rares. Castelein et al ont examiné «l'élévation avec rotation externe» en tant qu’exercice couramment utilisé lors de la rééducation chez des patients souffrant de douleur d'épaule et n'a révélé que des différences de groupe significatives pour le Petit Pectoral, avec des patients montrant un recrutement plus élevé par rapport aux témoins sains. Tous les autres muscles étaient activés de façon égale dans les deux groupes (Castelein et al., 2017). Peut-être que la différence de modalité d'exercice et de charge entre les deux études peut expliquer les différences de résultats. De plus, le Petit Pectoral n'a pas été évalué dans notre étude. Dans une revue systématique, de Kinsella et al, incluant 22 études EMG sur l'activité des muscles de l'épaule chez les patients souffrant de douleur sous-acromiale par rapport à un groupe contrôle sain, les résultats sont contradictoires. Des différences significatives dans le recrutement des muscles scapulaires ont été décrites, mais il y avait des résultats contradictoires entre les études (Kinsella et Pizzari, 2017).
Pour le MT, les études précédentes n'ont trouvé aucune différence de groupe (Castelein et al., 2016; Faria, Teixeira-Salmela, Goulart et Moraes, 2008; Tucker et al., 2010) ou une activité réduite (Cools, et al. , 2007). La diversité des études pourrait s'expliquer par les différences de paramètres, d'exercices, de tranches d'âge et de niveau d'activité des sujets. Cependant, la plupart des études comparant des patients souffrant de douleurs d'épaule et des témoins sains rapportent des différences de performance du muscle scapulaire entre les deux groupes.
Nous ne nous attendions pas à cette augmentation de l'activité du MT dans le groupe de la douleur. Parallèlement à l'augmentation du MT, il y a également une augmentation non significative de l'UT et du LT en position ventrale par rapport aux témoins sains. Alizadehkhaiyat et al (2015) ont montré une activité plus élevée du SA par rapport à UT, MT et LT lors de l'exercice de rotation externe en position ventrale dans une population en bonne santé (Alizadehkhaiyat, et al., 2015).
Le résultat de notre étude avec cette augmentation d’activation des muscles trapèzes pourrait être le reflet d’un schéma compensatoire afin de diminuer l’activité du SA bien que cela ne soit pas significatif. Certaines études ont analysé le timing d’activation et comparé les patients en bonne santé à ceux souffrant de douleurs d'épaule. De manière générale on observait une activation retardée du SA (Kinsella et Pizzari, 2017). Comme les exercices pliométriques sont des mouvements continus, nous n'avons pas mesuré le timing. Cependant, ces résultats pourraient être intéressants. Les exercices pliométriques sont effectués à grande vitesse et avec des changements de direction rapides. Une activation retardée pour certains muscles pourrait avoir un effet sur l'activation musculaire qui à grande vitesse alterne entre activité excentrique et concentrique.
D'un point de vue clinique, notre étude montre que la position ventrale pourrait être recommandée lorsque l'on vise à renforcer les trapèzes, car il y a des niveaux d’activation élevés (> 60% MVIC) pour le MT et le LT, alors qu'il y a une activation modérée (31-60% MVIC) pour le UT. En ce qui concerne le SA, on pourrait recommander les exercices réalisés debout, car nous avons trouvé des niveaux d'activation modérés tandis que l'UT a montré de faibles niveaux d'activité (<30% MVIC) dans cette position.
Muscles thoraco-huméraux
En ce qui concerne les muscles thoraco-huméraux, nos résultats montrent une différence d'activation des muscles LD et PM entre le groupe de douleur d'épaule et les contrôles sains. Le groupe de douleur d'épaule avait une activité LD significativement plus élevée dans les positions ventrale et latérale et pour les PM, une activité plus élevée a été trouvée dans les 3 exercices. Pour LD, cela correspond bien à une autre étude de Diederichsen et al. Ils ont trouvé une activité musculaire plus faible dans le groupe avec une douleur d'épaule à la fois pour l’Infra-épineux et le SA lors de la rotation externe. Le moteur principal de la rotation externe est l’Infra-epineux et le LD agit comme son antagoniste. Ils n'ont pas mesuré le moteur primaire pour la rotation interne, qui est le Subscapulaire, et son antagoniste le PM (Diederichsen et al., 2009).
Steenbrink et al ont décrit comment, après une lésion simulée de la coiffe des rotateurs, la tête humérale migre en raison de l'activité du muscle deltoïde provoquant une douleur par conflit. En conséquence de l'activité du deltoïde (abducteur), ils ont constaté une augmentation des PM, LD et Grand Rond (adducteurs) (Steenbrink, Meskers, Nelissen et de Groot, 2010). Bien que nous n'ayons pas mesuré les muscles de la coiffe des rotateurs, l'activité plus élevée des muscles thoraco-huméraux pourrait être une co-activation compensatoire de la stabilité articulaire huméro-scapulaire. Alizadehkhaiyat et al ont étudié la fatigue musculaire et ont trouvé une fatigue musculaire plus élevée des muscles LD et PM chez les patients souffrant de douleur sous-acromiale par rapport aux témoins (Alizadehkhaiyat, et al., 2018). L'activité plus élevée pourrait également être due à une stratégie anti-douleur. Les athlètes overhead de notre étude souffrant de douleur d'épaule ont obtenu un score légèrement plus élevé au NRS pendant tous les exercices de rotation de l'épaule que les contrôles sains.
Muscles abdominaux
Nos patients montrent plus d'activité musculaire abdominale que les contrôles sains pendant les exercices, même dans des conditions où le corps était stabilisé par le banc. Plusieurs études ont examiné l'activité des muscles abdominaux lors des mouvements des bras. La principale conclusion était que les muscles abdominaux ont été activés de façon antérieure au mouvement du bras. (Hodges et Richardson, 1997a, 1997b; Urquhart, Hodges et Story, 2005). Ces études ont décrit le moment du début de l'activité musculaire, mais pas la quantité d'activité musculaire ni les exercices spécifiques au sport. De plus, ils n'incluaient pas les patients souffrant de problèmes d'épaule. Le cadre de notre étude était des exercices avec une faible demande de la chaîne cinétique et nous nous attendions donc à de faibles niveaux d'activité tout du long. Cependant, pour l'OE controlatérale dans le groupe de douleur d'épaule en position ventrale et debout, nous avons trouvé un niveau d'activité modéré (30-60%). La demande sur la chaîne cinétique pendant les exercices n'a pas divergé entre les groupes et n'a donc pas pu expliquer les différences de groupe. Néanmoins, l'activité plus élevée des muscles abdominaux pourrait permettre de soutenir les muscles scapulaires et thoraco-huméraux dans leur rôle de stabilisation pendant les exercices. Les athlètes overhead de notre étude souffrant de douleur d'épaule ont obtenu un score légèrement plus élevé au NRS pendant tous les exercices de rotation de l'épaule que les contrôles sains. Il a également été décrit comment la lombalgie modifiait la fonction des muscles de stabilisation abdominale (Hodges & Richardson, 1999).
Les résultats montrent que l’athlète overhead souffrant de douleurs d'épaule utilise globalement plus d'activité musculaire pendant les exercices pliométriques que les contrôles sains. La conséquence de cette activité musculaire plus élevée entraîne une surcharge et une possible altération de la chaîne cinétique (Kibler, et al., 2006). Les études futures devraient confirmer la découverte actuelle dans des mouvements plus spécifiques au sport tels que le lancer.
CONCLUSION
- Les athlètes overhead souffrant de douleurs d'épaule montrent en général une activation plus élevée des muscles scapulaires, thoraco-huméraux et abdominaux par rapport à un groupe contrôle sain.
- La fonction de la ceinture scapulaire est affectée non seulement par les muscles scapulaires mais aussi par les muscles adjacents tels que le LD, le PM et la partie proximale de la chaîne cinétique comme les muscles abdominaux. En incluant ces muscles dans la recherche de la fonction de l'épaule, nous espérons que cela conduira à une meilleure connaissance des patterns d'activation musculaire lors d’exercices couramment utilisés.
- En outre, la comparaison des activités musculaires chez les athlètes overhead souffrant de douleurs d'épaule avec des contrôles sains nous mènera plus loin dans le processus de compréhension de la fonction musculaire et nous conduira à une meilleure connaissance de la façon de traiter les patients.
- L'une des nouvelles découvertes est l'augmentation de l'activité musculaire LD et PM dans le groupe des douleurs d'épaule.
- Les altérations de la performance des muscles scapulaires ainsi que l'activité plus élevée des muscles thoraco-huméraux et abdominaux doivent être pris en considération lors de la rééducation des athlètes overhead souffrant de douleurs à l’épaule.
- Les athlètes overhead souffrant de douleurs d'épaule avaient une activité musculaire plus élevée au niveau des muscles thoraco-huméraux (Grand Dorsal et Grand Pectoral) que le groupe contrôle sain pendant les exercices de rotation pliométriques.
- Les athlètes avaient une activité musculaire plus élevée des muscles obliques externes pendant les exercices de rotation de l’épaule.
- Le groupe de douleur à l'épaule avait une activité plus élevée du Trapèze Moyen en position ventrale par rapport au groupe contrôle.
- Le renforcement des muscles scapulaires de manière isolée mais aussi de manière globale, à travers la chaîne cinétique, sont des objectifs de traitement importants dans la rééducation d'un athlète overhead ayant des problèmes d'épaule.
L'article:
Werin, M., Maenhout, A., Smet, S., Van Holder, L., Cools, A., Muscle recruitment during plyometric exercises in overhead athletes with and without shoulder pain, Physical Therapy in Sports (2020), doi: https://doi.org/10.1016/j.ptsp.2020.01.015.
Werin, M., Maenhout, A., Smet, S., Van Holder, L., Cools, A., Muscle recruitment during plyometric exercises in overhead athletes with and without shoulder pain, Physical Therapy in Sports (2020), doi: https://doi.org/10.1016/j.ptsp.2020.01.015.