La force musculaire ainsi que l'activation musculaire, la cinématique et les forces d'impact lors de la course de 21 coureurs souffrant d'un syndrome fémoropatellaire (SFP) ont été comparés à ceux de 20 coureurs sans douleur afin de déterminer si les coureurs ayant un SFP présentent des déficits au niveau de ces variables. Bien qu'aucune différence entre les groupes n'ait été observée lorsque tous les coureurs étaient considérés, des différences spécifiques au sexe et au type d'attaque au sol ont été notées. Une intervention de réadaptation incluant des exercices de renforcement et de contrôle moteur ainsi que des conseils sur la technique de course et sur la gestion de l'entraînement a ensuite été évaluée chez les coureurs souffrant d’un SFP, et a été démontrée efficace pour améliorer les symptômes et le niveau fonctionnel. La réduction des forces d'impact au sol semble avoir joué un rôle clé dans le succès de l'intervention. / Lower limb strength as well as running kinematics, muscle activation and ground reaction forces were compared between 21 runners with and 20 without patellofemoral pain syndrome (PFPS). When considering all runners, no between-group differences were found for all of the variables that had been previously identified as risk factors for developing PFPS. However, sub-analyses revealed differences specific to gender and foot strike pattern. Thereafter, a standardised 8-week rehabilitation intervention, including lower limb strengthening, core strengthening and motor control exercises in addition to advice on running technique and training modifications according to symptoms, was shown effective in improving symptoms and function in runners with PFPS. The reduction in ground reaction forces differentiated between successful and unsuccessful outcomes. Since no change in lower limb strength or proximal running kinematics and muscle activation were found, treatment modalities applied specifically during the task of running may explain rehabilitation success in this population.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2016-2017 / Soixante-neuf coureurs ayant un syndrome fémoropatellaire (SFP) ont participé à une session d’évaluation pendant laquelle les symptômes et limitations fonctionnelles, la force musculaire, les chaussures de course, la cinématique et la cinétique de course et l’état radiologique du genou atteint ont été évalués. Pendant la technique de course habituelle, l’utilisation de chaussures montrant un niveau de minimalisme plus important tel qu’objectivé par l’Indice minimaliste était associée à une cadence des pas plus élevée ainsi qu’un angle d’inclinaison du pied et une force à l’articulation fémoropatellaire moindres, qui représentent des variables clés dans le traitement du SFP selon la littérature actuelle. Des modifications au patron de course habituel ont permis de diminuer la douleur de façon immédiate chez une portion des coureurs, en lien avec une réduction de la cinétique fémoropatellaire. Chez les attaqueurs du talon, le fait d’augmenter la cadence, de transférer vers une attaque de l’avant-pied et de courir sans bruit ont été les modifications les plus efficaces, en comparaison avec l’augmentation de la cadence et la course sur l’avant-pied chez les attaqueurs non-talon. Les coureurs ont ensuite été assignés à un programme de réadaptation d’une durée de 8 semaines parmi (1) éducation sur les modifications d’entraînement en fonction des symptômes; (2) programme d’exercices en plus de la composante d’éducation; (3) modifications au patron de course en plus de la composante d’éducation. Les trois programmes ont mené à des améliorations significatives sur les niveaux de symptômes et de limitations fonctionnelles. Cependant, bien que les mécanismes sous-jacents aux modifications du patron de course et au programme d’exercices aient bel et bien été modifiés, l’ajout de telles composantes à l’éducation n’a pas procuré de bénéfice supplémentaire à une intervention impliquant seulement l’éducation. Globalement, 78% des coureurs ont atteint le critère de succès clinique au suivi 3 mois après la fin de l’intervention. La combinaison du niveau de symptômes et de limitations fonctionnelles, de la force des extenseurs du genou et de l’intégrité du tendon rotulien a montré la meilleure capacité à prédire le succès clinique suite à une intervention mettant l’emphase sur l’éducation chez cette cohorte de coureurs ayant un SFP. / Sixty-nine runners with patellofemoral pain (PFP) took part in a baseline assessment during which their level of symptoms and function, lower limb strength, running shoes, running kinematics and kinetics as well as radiological outcomes were evaluated. During the habitual running pattern, the use of footwear showing a greater level of minimalism as indicated by the Minimalist Index was associated with outcomes that have previously been suggested to treat PFP in runners, namely greater step rate, lower foot inclination angle and lower patellofemoral joint kinetics. Running gait modifications, which were linked with decreased patellofemoral joint kinetics, were efficient in immediately decreasing symptoms in a subset of runners. In rearfoot strikers, the most efficient modifications were increasing step rate, forefoot striking and running softer, while non-rearfoot strikers benefited from increasing step rate and forefoot striking. Runners were then assigned to one of three 8-week rehabilitation programs among (1) education on training modifications based on symptoms; (2) an exercise program in addition to the education component; (3) gait retraining in addition to the education component. All programs led to significant improvements in the levels of symptoms and functional limitations. Even though gait retraining and exercises improved their targeted mechanisms, their addition to education did not provide additional benefits. Globally, 78% reached clinical success at the follow-up 3 months after the end of the program. A combination of the level of symptoms and function, knee extensors strength and patellar tendon integrity best predicted clinical success of runners with PFP following an intervention focused on education.

Un des problèmes majeurs contribuant à la réduction de la mobilité chez la personne âgée est la hausse de l’occurrence des chutes. La capacité à maintenir l’équilibre ou la stabilité posturale a été précédemment associée à la structure et aux propriétés mécaniques des tendons du membre inférieur. Cette étude fut menée afin d’évaluer les effets de l’intensité d’entrainement et de l’âge sur les changements de l’architecture tendineuse et ses propriétés mécaniques ainsi que sur les adaptations musculaires du membre inférieur. Ce projet avait ainsi pour objectif de comparer les effets de deux conditions d’entrainement pour un volume équivalent (intensité modérée (55% d’une répétition maximale (1RM) vs élevée (80% de 1RM)) sur deux groupes musculaires différents (quadriceps vs triceps sural), sur les adaptations des tendons d’Achille et patellaire associés aux adaptations de ces groupes musculaires respectifs. Enfin, le dernier objectif de cette étude était de montrer si des changements de la balance posturale et de la capacité de mouvement pouvaient s’expliquer par les évolutions de l’architecturale et de propriétés mécaniques des structures musculaires et tendineuses avec l’âge. Dix hommes jeunes (Age : 24.8 ± 3.6) et 27 séniors (Age : 69.9 ± 4.5) sédentaires ont été recrutés et ont participé à un programme d’entrainement en résistance de 12 semaines (3 fois/semaine) sur les muscles du triceps sural et du quadriceps. Le groupe de jeunes (n=10) ainsi qu’un groupe de séniors (n=13) ont participé à un programme d’entrainement modéré correspondant à 55% de 1RM, tandis qu’un deuxième groupe de seniors s’est vu imposer une intensité d’entrainement de 80% de 1RM (n=14). Chaque groupe a reçu exactement le même volume d'entraînement sur les muscles quadriceps et triceps sural en utilisant des machines de musculation guidées : la presse à jambes, l'extension des jambes et la machine à mollets assis. Afin de pouvoir obtenir les paramètres nécessaires à cette étude, l’utilisation d’ergomètres, d’images échographiques et IRM et d’un système de capture de mouvement ont été nécessaires. En comparant deux populations de jeunes et de séniors, cette étude a ainsi permis de quantifier une diminution de la force, couplée ou non suivant le tendon considéré à une diminution des propriétés intrinsèques du matériau tendineux. L’obtention de l’architecture musculaire a permis de construire les courbes d’évolutions de la section de chacun des muscles du quadriceps et du triceps sural pour les populations jeunes et séniors. Les deux conditions d’entrainement nous ont permis de mettre en évidence une amélioration des propriétés mécaniques des tendons d’Achille et patellaire, et plus sensiblement le tendon d’Achille, sur les deux populations jeunes et séniors sans toutefois observer de gain supplémentaire pour une intensité élevée. Des gains similaires suite à la période d’entrainement ont pu être observés chez les séniors sur les volumes des muscles du triceps sural et du quadriceps sans distinction de l’intensité considérée. L’analyse du mouvement nous a permis de mettre en évidence l’amélioration de la stabilité posturale et une évolution de la stratégie de flexion du tronc lors d’un lever de chaise suite à l’entrainement chez les séniors sans bénéfice supplémentaire entre une intensité modérée et élevée. De plus, les effets de l’âge sur les propriétés mécaniques des tendons ont pu être corrélés avec les performances liées aux exercices de stabilité posturale, de saut et de lever de chaise. Ce travail a donc permis de quantifier les effets de l’âge sur les capacités musculaires, tendineuses et de mouvement. Cette étude nous a également permis de mettre en évidence un seuil d’intensité d’entrainement (55% de 1RM) à partir duquel les personnes âgées ne semblent pas montrer de gain additionnel pour les systèmes musculaires et tendineux. Ce travail permet donc de proposer une optimisation de l’activité physique prescrite à la personne âgée ou vieillissante. / The ability to maintain balance has previously been associated with the structure and mechanical properties of the tendons of the lower limb. In order to evaluate the effects of training intensity (moderate vs. high intensity) and age on changes in tendon architecture (Achilles and patellar) and its mechanical properties, 10 young men and 27 sedentary seniors participated in a 12-week resistance training program (3 times/week) on the muscles of the triceps surae (TS) an quadriceps (QF). The young group and a senior group participated in a moderate training program corresponding to 55% of IRM (maximum repetition), while a second group of seniors received a training intensity of 80% of IRM. Each group received the same volume of training on the TS and QF muscles using guided weight machines. The use of ergometers, ultrasound and MRI images and a motion capture system were required. A decrease in strength, coupled or not depending on the tendon under consideration, and a decrease in the properties of the tendon material have been quantified with age. Evolution curves of each of the QF and TS muscles for both populations were constructed. The two training conditions showed an improvement in the mechanical properties of the Achilles and patellar tendons, and more significantly the Achilles, on both populations without any additional gain for a high intensity. Similar gains after training between the two intensities could be observed in seniors on muscle volumes. The improvement of postural stability and an evolution of the strategy during a chair lift were observed in seniors without any additional benefit between the two training intensities. This made it possible to quantify the effects of age on muscle, tendon and movement abilities by highlighting a threshold of training intensity (55% of IRM) from which seniors do not seem to show any additional gain. This work therefore makes it possible to propose an optimization of the physical activity prescribed to the elderly person

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Le but de ce travail était de déterminer l’effet de déviations planaires tridimensionnelles in vitro du fémur sur l’évolution des variables biomécaniques de l’articulation du genou lors d’un mouvement de flexion de celle-ci. La cinématique du compartiment fémoro-tibial, les bras de levier de certains muscles de la cuisse ainsi que l’évolution du régime de contrainte de l’os sous-glénoïdien ont été étudiés. <p><p>Du point de vue de l’étude du régime de contrainte de l’os sous-glénoïdien, une méthodologie originale utilisant la jauge de contrainte enrobée d’une résine époxyde a été développée. Un électrogoniomètre à 6 DDL ainsi que 6 LVDT ont permis de mesurer respectivement la cinématique fémoro-tibiale et la course tendineuse des principaux muscles de la cuisse.<p><p>Trois designs expérimentaux ont été entrepris sur un total de 15 spécimens. Ces différents designs ont permis de réaliser des déviations de l’extrémité distale du fémur selon les plans transversal, frontal et sagittal suite à une ostéotomie fémorale localisée 10 cm au dessus de l’interligne articulaire fémoro-tibiale. Les variables biomécaniques ont été enregistrées avant section osseuse et suite à l’application de déviations par step de 6° compris entre des angulations de -18° à 18° selon les différents plans anatomiques. Les données des variables biomécaniques ont été obtenues lors du mouvement de flexion du genou.<p><p>Même si nous sommes conscients des limitations de nos travaux expérimentaux, les résultats de ceux-ci nous permettent d’apporter une réflexion nouvelle par rapport aux conséquences sur l’articulation du genou d’un désalignement du membre inférieur en intégrant la notion des tissus péri-articulaires (capsulaire, ligamentaire et musculaire) généralement absents des modèles théoriques employés.<p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished