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Identification de caractéristiques physiques et neurocognitives affectant la biomécanique de l'atterrissage d'un athlète

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Nély, Chloé (2018). Identification de caractéristiques physiques et neurocognitives affectant la biomécanique de l'atterrissage d'un athlète. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

La rupture du LCA est une des blessures les plus fréquemment rencontrées dans le domaine sportif. Elle survient dans plus de 70% des cas sans contact lors de faux mouvements comme des atterrissages mal contrôlés. Les protocoles de prévention se sont concentrés sur le renforcement neuromusculaire qui permet de retarder les effets néfastes de la fatigue, facteur connu pour augmenter les risques de blessure. Cependant, les ruptures du LCA continuent d’affecter la population athlétique. Des études récentes ont montré qu’il existe un lien entre la biomécanique de l’atterrissage et la performance neurocognitive. Mais la charge cognitive utilisée représente rarement celle observée lors d’une situation de jeu réelle et peu d’études s’intéressent à corréler les effets de ce lien avec d’autres tests cognitifs ou moteurs simples. Les objectifs de ce projet sont d’évaluer l’effet combiné d’une charge perceptivo-cognitive et de la fatigue physique sur la biomécanique de l’atterrissage en situation de jeu réelle, ainsi que d’identifier la corrélation entre cet effet et des tâches plus simples qui pourraient servir à dépister les athlètes susceptibles de se rompre le LCA.

La performance cognitive de seize athlètes sains a été évaluée grâce au logiciel IVA-AE2. L’impact d’une tâche cognitive de suivi de cibles (MOT), sur une tâche motrice simple a ensuite été quantifiée. Les données cinématiques et cinétiques d’atterrissages bilatéraux ont été enregistrées dans deux conditions : sans et avec la réalisation simultanée du MOT. Les exercices d’atterrissages dans les deux conditions ont été répétés après la réalisation d’un protocole de fatigue. Les angles de flexion au torse ainsi que les angles de flexion, d’abduction et de rotation interne à la hanche et au genou ont été mesurés au contact initial et pour les valeurs maximales des angles articulaires.

La fatigue induit une diminution des angles de flexion à la hanche et au genou au contact initial. Le MOT n’engendre aucun effet sur la biomécanique de l’atterrissage. En revanche, quatorze participants présentent des modifications des angles de flexion au torse, à la hanche et/ou au genou, en s’intéressant aux effets du MOT sur la biomécanique de l’atterrissage de chaque participant un à un. Il n’existe aucune différence entre les participants affectés par le MOT et ceux non-affectés concernant la performance cognitive et l’effet du MOT sur une tâche motrice simple. En revanche, le MOT impacte la réalisation d’une tâche motrice simple en diminuant la performance motrice des athlètes.

Les modifications observées dans la stratégie d’atterrissage des participants affectés par la présence de la tâche perceptivo-cognitive sont connues pour augmenter la tension exercée sur le LCA. Il semble alors bénéfique d’incorporer au protocole de prévention de blessure un entrainement neurocognitif pour diminuer les effets du MOT. Des études supplémentaires sont nécessaires pour évaluer l’efficacité de ces entrainements sur la diminution du taux de blessure.

Titre traduit

Identification of physical and neurocognitive characteristics that impact the landing biomechanics of an athlete

Résumé traduit

The anterior cruciate ligament (ACL), is one of the most injured structures in sporting field. In average, 70% of the injury occurred during a non-contact mechanism which results in improper movements of the body as in poorly controlled landing. Neuromuscular training has been implemented in injury prevention programs in order to delay the negative effects of muscle fatigue on landing strategy. Nevertheless, ACL injuries still affect athletic population. Recent studies have shown a link between landing biomechanics and neurocognitive performance. However, the cognitive load used rarely reflects the one observed in a real game situation and these studies did not try to correlate the effects of this link with other simple cognitive or motor tests. The purpose of this project was to investigate the combined effect of perceptivo-cognitive loading and physical fatigue on landing biomechanics in a real game situation, and to identify the correlation between this effect and simple tasks which can be used to detect the athletes likely to get injured.

The cognitive performance of sixteen healthy athletes was recorded with the IVA-AE2 software. Then the impact of a multiple objects tracking (MOT), on a simple motor task has been evaluated. The biomechanical data of bilateral landings has been recorded in two conditions: without and with simultaneous performance of the MOT. The landings exercises in the both conditions have been performed again after the completion of a fatigue protocol. The flexion angles at the trunk and the flexion, abduction and internal rotation angles at the hip and knee have been measured at initial contact and peak stance phase.

Fatigue induces a decrease in flexion angles at the hip and knee joint at initial contact. The MOT has no effect on landing biomechanics. However, fourteen subjects displayed modifications of flexion angles at the trunk, hip and/or knee when practicing the landing task in combination with the MOT. There are no differences between subjects affected by MOT and subjects who did not in regards to cognitive performance and the effect of the MOT on a simple motor task. The MOT had impact the execution of a simple motor task by decreasing the motor performance of the athletes.

The modifications of the landing strategy associated with the performance of the cognitive task are known to increase the stress applied on the ACL. Embed neurocognitif training in injury prevention programs may decreased the effect of a cognitive load in a real game environment. Complementary studies are necessary to evaluate the efficiency of this training on the decrease of injury rate.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise avec mémoire en génie concentration technologies de la santé". Comprend des références bibliographiques (pages 137-146).
Mots-clés libres: biomécanique de l’atterrissage, performance cognitive, tâche cognitive, fatigue, LCA, MOT
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Labbé, David
Codirecteur:
Codirecteur
Faubert, Jocelyn
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt: 04 avr. 2019 19:10
Dernière modification: 04 avr. 2019 19:10
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2255

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