Autant que 200 000 personnes aux États-Unis tendent ou déchirent un LCA chaque année, et les larmes montent parmi jeunes sportifs. Les facteurs impliqués sont nombreux. Pour la prévention, les chercheurs se sont surtout concentrés sur le physique. Malgré un certain succès, les programmes de prévention peuvent réduire risque de blessure au genou de plus de 50 % dans les sports tels que le football qui nécessitent une course à grande vitesse et des va-et-vient – des blessures sans contact au LCA se produisent toujours, même chez les athlètes en forme et forts.
Apport cognitif, mouvement physique
Les facteurs physiques, tels que la distance à laquelle le genou se plie et s’effondre vers l’intérieur pendant les activités d’atterrissage et de coupe et la force des hanches et des jambes, sont contrôlés et influencés par une interaction complexe du cerveau et des nerfs périphériques. Des recherches émergentes suggèrent que la façon dont le cerveau traite cette entrée sensorielle et cognitive pourrait influencer les schémas de mouvement qui augmentent le risque de blessure – en d’autres termes, un traitement meilleur et plus efficace peut se traduire par des mouvements moins risqués.
Le mouvement commence et continue avec un plan. Plutôt que de coordonner chaque mouvement en temps réel, les experts en neurosciences pensent que le cerveau planifie constamment une longueur d’avance.
“Lorsque vous allez bouger, vous avez ce modèle interne en cours d’exécution de l’état de votre corps et de l’environnement”, explique Dustin Grooms, neuroscientifique, entraîneur sportif. et professeur de physiothérapie à l’Université de l’Ohio.
Après la planification initiale et la prise de décision, le cortex moteur envoie l’impulsion aux muscles pour exécuter le mouvement, explique Grooms. “Si tout se passe comme prévu, lorsque les prédictions sensorielles du cerveau correspondent à l’environnement et que les mouvements se produisent comme le cerveau les prédit, vous obtenez une réponse neurale efficace qui maintient le corps en mouvement, sans aucune activité cérébrale excessive.”
Mais si un problème survient dans l’intégration de ce que vous voyez et de la proprioception (le sens qui vous indique où se trouvent vos articulations dans l’espace), faites attention. Et si l’erreur de prédiction est importante, le cervelet – la partie du cerveau qui contrôle le mouvement – ne peut pas corriger assez rapidement.
Dans ce cas, dit Grooms, les zones du cerveau qui sont normalement utilisées pour aider au traitement spatial, à la navigation et à l’intégration multisensorielle sont redirigées pour contrôler une seule partie du corps, la jambe par exemple. Avec trop d’exigences concurrentes – comme lors d’un match de compétition – le cerveau peut ne pas être en mesure de corriger une position défectueuse du genou ou de la cheville dans les millisecondes nécessaires pour déchirer un ligament.
“Lorsque vous commencez à placer des athlètes dans des scénarios à double tâche ou dans des conditions imprévues, vous commencez à voir certains de ces mécanismes à risque devenir plus prononcés”, explique Jason Avedesian, expert en biomécanique et directeur des sciences du sport pour les sports olympiques à l’Université de Clemson. « La question devient : « Est-ce que les [athletes] accorder suffisamment d’attention à ce qui est pertinent par rapport à ce qui ne l’est pas ? »
Bien qu’il soit difficile pour les chercheurs de reproduire dans un laboratoire les conditions dynamiques à grande vitesse auxquelles les athlètes sont confrontés, une étude récente ont tenté de déterminer les différences d’activité cérébrale dans le contrôle du genou entre les athlètes ayant une mécanique à haut et à faible risque de blessure.
Efficacité neuronale et risque de blessure
Les chercheurs, dirigés par Grooms, ont analysé, en conjonction avec des IRM cérébrales fonctionnelles, la mécanique du genou d’un groupe de joueuses de football du secondaire. Lorsque le mouvement impliqué dans l’atterrissage d’un saut depuis une boîte de 12 pouces a été analysé, ils ont découvert que les zones du cerveau habituellement responsables de la combinaison des informations visuelles, de l’attention et de la position du corps montraient une activité élevée chez les athlètes ayant une mécanique du genou plus risquée.
Dans un sens, le groupe le plus risqué empruntait la puissance cérébrale des zones de traitement cognitif pour coordonner le mouvement. Cela devient problématique lorsque ces athlètes essaient de naviguer dans un environnement sportif complexe, comme essayer d’échapper à un défenseur sur le terrain de football.
Essentiellement, les sujets qui ont montré moins d’efficacité dans leur traitement neuronal étaient plus susceptibles de présenter des mécanismes à risque.
“Les tâches quotidiennes et les environnements sportifs nous obligent à équilibrer les exigences motrices et cognitives lorsque nous assistons et traitons les informations de notre environnement pour informer notre façon de bouger”, explique Scott Monfort, chercheur et codirecteur du laboratoire de biomécanique neuromusculaire de la Montana State University. .
“La façon dont nous captons les signaux appropriés et y répondons peut influencer l’efficacité et la sécurité de nos déplacements, qu’il s’agisse de marcher dans une rue animée ou d’essayer d’échapper à un adversaire pendant le sport”, dit-il.
Monfort étudie comment la biomécanique a tendance à être plus risquée lorsqu’un mouvement est effectué avec une contrainte cognitive supplémentaire, comme échapper à un adversaire.
Ses recherchespublié dans l’American Journal of Sports Medicine, a examiné comment les capacités cognitives étaient associées au contrôle neuromusculaire dans un groupe de 15 joueurs masculins de football de clubs collégiaux.
En plus d’une évaluation cognitive de la mémoire visuelle et verbale, du temps de réaction et de la vitesse de traitement, les sujets ont été invités à effectuer des essais de course à 45 degrés avec et sans dribbler un ballon de football. La position du genou a été évaluée et analysée pendant les mouvements de coupe.
Les chercheurs ont découvert qu’une moins bonne mémoire visuo-spatiale était liée à une mécanique du genou plus risquée pendant le dribble du ballon, lorsque les exigences supplémentaires de suivi et de planification du mouvement du ballon de football étaient présentes.
Bien que la recherche indique un risque élevé de blessure lorsque l’efficacité neuronale diminue pendant le mouvement dynamique, la relation pourrait également exister dans l’autre sens. Une blessure au genou ou cheville pourrait altérer le contrôle neuromusculaire, affectant davantage le risque de nouvelle blessure.
Recherche collaborative plus récente de Monfort et Grooms ont trouvé des différences plus prononcées dans l’équilibre d’une seule jambe lorsque les sujets qui avaient subi une chirurgie de reconstruction du LCA devaient également identifier et mémoriser les informations présentées sur un écran devant eux.
Mais ce qui n’a pas encore été déterminé, c’est la pertinence de la fonction cognitivo-motrice dans les blessures sportives, et comment cela peut varier selon l’âge, le niveau d’expérience ou la génétique.
“Il existe des preuves que des athlètes plus expérimentés peuvent démontrer de meilleures performances sur des tâches qui nécessitent un équilibre entre les exigences cognitives et motrices ainsi que sur des tests isolés de capacités cognitives”, déclare Monfort.
Monfort dit qu’il croit que s’entraîner dans des conditions qui reflètent des scénarios du monde réel, incorporant des exigences cognitives et motrices simultanées, “peut améliorer le potentiel d’amélioration des performances dans le monde réel”.
Et un obstacle à la guérison d’une blessure ou d’une intervention chirurgicale pourrait provenir des programmes de réadaptation eux-mêmes.
“Notre propre rééducation pourrait renforcer cette stratégie de compensation neurale – regardez et pensez à votre muscle quadriceps – alors qu’au lieu de cela, nous devons penser à faire progresser cet aspect neuronal de la rééducation. [attention, sensory processing, visual-cognition] ainsi que la force typique », explique Grooms.
Pour améliorer les compétences de traitement, il peut être aussi simple que de demander aux athlètes de répondre à des stimuli visuels – comme ajouter des chiffres sur des cartes flash ou se déplacer en réponse à différentes lumières colorées – tout en sautant ou en sautillant d’un côté à l’autre.
Les sports et même la plupart des activités de la vie quotidienne créent des exigences uniques pour le système nerveux, et les programmes d’exercices standard peuvent préparer les muscles mais pas le système nerveux, dit Grooms.
“Nous devenons vraiment bons à penser à ce que les articulations doivent faire, à ce que les muscles doivent faire”, dit Grooms. “Mais nous devrions essayer de réfléchir à ce que le système nerveux doit faire et à la manière dont il pourrait devoir s’adapter et s’adapter à la demande qui lui est imposée.”
