UNIVERSITE DE ROUEN

UFR STAPS

LABORATOIRE CETAPS EA 3832

MEMOIRE de RECHERCHE

Pour l’obtention du MASTER 2 STAPS

Spécialité : EVALUATION ET OPTIMISATION DE LA PERFORMANCE

Co-habilitation entre les universités de Caen et de Rouen

Rôle des semelles orthopédiques dans la diminution du valgus dynamique

pendant un changement de direction chez les joueuses de handball

Présenté par :

Frantisek HARTMANN

Sous la direction de Dr M. L’Hermette (M.C.F.)

Et la co-direction de Pr C. Tourny (P.U.)

Année : 2015/2016

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Université de Rouen – UFR Staps

Rô le des semelles ôrthôpe diques dans la diminutiôn du valgus dynamique pendant un changement de directiôn chez les jôueuses de

handball

Mémoire de recherche présenté par :

Frantisek HARTMANN

En vue de l’obtention du master en Évaluation et Optimisation de la Performance

Directeur :

Dr M. L’Hermette (M.C.F.)

Co-Directeur :

Pr C.Tourny (P.U.)

Tuteur de stage :

Mr E. Held, podologue à la clinique Mathilde

Année universitaire 2015/2016

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Remerciements

Ce travail est un aboutissement de plusieurs mois de recherches et de casse-têtes

auxquels a contribué un très grand nombre de personnes. Les remercier toutes, une par une,

serait une tâche quasiment impossible. Je ne peux donc que de me contenter de remercier

celles qui m’ont apporté l’aide la plus précieuse.

Tout d’abord, sans doute la première personne à remercier est mon tuteur de stage Mr

Eric Held, sans lequel ce mémoire n’aurait jamais pu voir le jour. C’est lui qui m’a permis

travailler au sein de son centre Orthodynamica et qui, en plus, m’a apporté l’aide nécessaire

quand j’en avais besoin.

Dans le même esprit, je tiens à remercier Mr Maxime Lhermette et Mme Claire

Tourny qui ont orienté mes travaux dans la bonne direction.

J’exprime également toute ma reconnaissance à l’équipe des podologues de la clinique

Mathilde, et notamment à Mr Arthur Merlier, que je sollicitais le plus avec mes différentes

questions et qui était toujours présent, malgré son emploi du temps extrêmement chargé, pour

m’apporter les réponses nécessaires.

Toute ma gratitude est aussi adressée à mes collègues stapsiens qui travaillaient avec

moi à la clinique Mathilde, et plus particulièrement Mr Damien Dodelin avec lequel j’ai passé

pas mal de temps à essayer de résoudre des problèmes que nous avions en commun, malgré la

différence qu’il pouvait y avoir entre nos travaux.

Je remercie Hugo Duruel et Thomas Delaunay, mes deux amis les plus proches, sur

lesquels j’ai pu compter depuis le début jusqu’à la fin dès lors que j’avais un problème à

résoudre.

Pour finir, j’adresse une mention particulière à mes cinq sujets, que je ne puis

remercier directement afin de garantir leur anonymat. Elles ont accepté de venir m’aider et se

sont rendues disponible lorsque j’en avais besoin pour que je puisse effectuer ce travail.

Alors merci à toutes ces personnes, mais merci également à toutes celles que je n’ai

pas mentionné ci-dessus. Votre aide m’a été bien précieuse et c’est bien pour cela que je vous

en serai reconnaissant à jamais.

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Contenu

Introduction générale .............................................................. 5

Présentation de la structure ..................................................... 7

1 La revue de littérature ........................................................ 9

1.1 Rupture du ligament croisé antérieur (LCA) ............................................................... 9

1.1.1 Différences hommes/femmes ................................................................................... 9

1.1.2 Mécanismes lésionnels ........................................................................................... 13

1.2 La podologie .............................................................................................................. 14

1.2.1 Concepts généraux ................................................................................................. 14

1.2.2 Les semelles orthopédiques ................................................................................... 17

2 Objectifs et hypothèses .....................................................18

3 Matériels et méthodes .......................................................20

3.1 Protocole réalisé ........................................................................................................ 20

3.1.1 Les sujets ................................................................................................................ 21

3.1.2 Le matériel ............................................................................................................. 22

3.1.3 Variables observées ............................................................................................... 23

3.1.4 Traitement statistique ............................................................................................. 23

3.1.5 Le protocole prévu ................................................................................................. 24

4 Résultats ............................................................................26

5 Discussion .........................................................................29

6 Conclusion ........................................................................37

Bibliographie .........................................................................38

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Introduction générale

Les blessures, mais surtout la prévention de celles-ci, constituent aujourd’hui un enjeu

majeur dans le monde sportif, notamment à haut niveau. En effet, les blessures entraînent une

diminution de la performance du sportif, et dans la plupart des cas, même un éloignement de

l’activité pour une période plus ou moins longue. L’arrêt de l’activité est mauvais pour le

sportif lui-même, car il risque de voir son niveau de jeu régresser, mais également pour son

équipe (dans le cas d’un sport collectif), ainsi que pour son employeur. La prévention des

blessures est donc un élément important dans le domaine du sport, et cette importance

s’accroît avec le niveau de jeu. Plus celui-ci est élevé, plus les exigences des sportifs sont

importants, et plus le risque de blessures est élevé (Olsen, Myklebust, Engebretsen, & Bahr,

2004).

Pendant mon parcours sportif de handballeur, j’ai toujours eu la chance d’échapper à

des blessures graves, qui aurait nécessité une intervention chirurgicale. Cependant, dans mon

entourage, un nombre assez conséquent de personnes, que je connaissais, ont été victimes

d’une des blessures les plus redoutées dans le handball, qui est la rupture des ligaments

croisés. Les voir s’éloigner des terrains pendant neuf mois, rater ainsi des compétitions

importantes telles que les championnats de France universitaires, a été assez dur. En effet,

c’est difficile de manquer une compétition, pour laquelle nous avons travaillé toute l’année, à

cause d’une telle blessure.

En ce début d’année scolaire, j’ai assisté à un cours de Blessures et Traumatologie, où

nous avons abordé justement la rupture des ligaments croisés chez les handballeurs.

L’enseignant nous a présenté une thèse qui avait été réalisée à Brest, où l’objectif était de

s’intéresser à la quantité de rotation du genou, pendant un changement de direction, chez les

handballeurs et les handballeuses. En travaillant à la Clinique Mathilde, au sein d’une équipe

de podologues, je me suis dit que ce serait peut être intéressant de reprendre les idées de la

thèse qui nous avait été présentée, en les associant au port de semelle orthopédique. En effet,

dans cette étude, les chercheurs avaient analysé le changement de direction grâce au système

optoélectronique d’analyse du mouvement en 3D, (Vicon™) et avaient observé la rotation du

genou.

Avec les quelques connaissances que j’avais dans le domaine de la podologie, je

savais qu’il était possible de modeler les semelles de façon à ce qu’elles diminuent la rotation

du genou. Elles sont également utilisées dans le cadre de la correction des genoux valgum. De

plus, étant donné que de nombreux chercheurs considèrent le valgus du genou comme étant

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l’un des facteurs principaux de la rupture des ligaments croisés antérieurs, l’idée m’est tout de

suite venue d’essayer d’exploiter ce potentiel des semelles orthopédiques afin de réduire le

risque de rupture des ligaments croisés chez les joueurs de handball.

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Présentation de la structure

J’ai effectué mon stage à la clinique Mathilde 2. Contrairement à la clinique Mathilde 1,

ces nouveaux locaux ne sont que des locaux consacrés aux consultations. Une très grande

partie des spécialités médicales y sont représentées, dont notamment un pôle entièrement

consacré à l’analyse de la locomotion humaine. Ce pôle est constitué de deux sociétés

différentes mais qui sont pourtant très liées.

Il y a d’un côté la société CEPAS, représentée par cinq podologues. De l’autre côté, où

j’ai effectué mon stage, se trouve la société Orthodynamica. C’est une société dédiée à

l’appareil locomoteur. En effet, elle propose des prestations dans le domaine du paramédical,

telles que l’analyse du mouvement en 3D, l’orthopédie avec la commercialisation de semelles

et d’orthèses post chirurgicales, mais également d’attelles et d’autres petits appareillages. Elle

propose également des séances de chiropraxie, de coaching sportif individualisé, de

kinésithérapie ou bien encore de cryothérapie.

Ce pôle locomoteur de la clinique Mathilde est quelque chose d’innovant en France. En

effet, c’est le premier centre à regrouper des spécialistes issus de différents secteurs, qui

travaillent ensemble pour le bien-être de leurs patients. Ainsi, l’orientation de ce centre

pourrait être divisée en trois axes principaux :

- Le premier axe est celui de l’orthopédie, représenté par cinq podologues, un

posturologue et une orthésiste-prothésiste. Ils travaillent non seulement sur le

traitement des différentes pathologies liées à l’appareil locomoteur, mais également

sur l’optimisation des performances sportives.

- Le deuxième axe de travail est celui de la remise en forme et du bien-être de

l’individu. Les coaches sportifs ainsi que des kinésithérapeutes, une naturopathe et un

chiropracteur sont ici pour donner des prestations diverses et variées, principalement

orientés vers le renforcement musculaire des patients.

- Le dernier axe de travail est celui de l’analyse du mouvement. Ce centre est le

premier en France à utiliser un appareil optoélectronique pour perfectionner la

conception des semelles orthopédiques. En effet, ils s’en servent pour analyser la

marche et/ou la course afin de détecter d’éventuelles pathologies ou déficiences au

niveau des groupes musculaires posturaux. Cet appareil est également utilisé par les

étudiants de la faculté des sports de Mont Saint Aignan, avec laquelle le centre a

passé une convention, pour faire de la recherche.

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Le centre est équipé de technologies assez récentes dans tous les domaines. Ainsi, il

permet de garantir une prise en charge rapide, mais surtout efficace.

Figure 1 : une partie des prestations proposées par le centre

9

1 La revue de littérature

1.1 Rupture du ligament croisé antérieur (LCA)

La rupture du LCA est une blessure grave qui concerne les athlètes de tous les sports et à

tous les niveaux. Cette blessure nécessite, dans la plupart des cas, une opération, suivie de

plusieurs mois de l’arrêt d’activité et de rééducation (Lustig, Servien, Parratte, Demey, &

Neyret, 2013).

Malgré le fait que tous les sportifs puissent être concernés, il y a tout de même des sports

où ce genre de blessure est plus fréquent. Il s‘agit des sports où les contraintes exercées sur

l’articulation du genou sont très importantes, tels que le football, le handball ou encore le

basket. Ce sont des sports de pivot, où le genou est constamment sollicité à cause des

nombreux changements de direction, des sauts ou bien encore des tacles (Olsen et al., 2004).

De plus, il semblerait que ce soit les femmes qui soient majoritairement atteintes par ce

genre de blessures. En effet, la rupture du LCA chez les femmes est de 2 à 6 plus fréquentes

que chez l’homme (Lefevre, Klouche, Herman, & Bohu, 2014). En effet, avec le nombre

croissant de femmes pratiquant un sport, certains chercheurs ont observé une augmentation

significative d’entorses du genou chez les sportifs. Depuis, de nombreuses études ont été

menées afin de confirmer ce constat. Toutes les études menées à ce sujet sont arrivées à la

même conclusion : les femmes sont plus vulnérables aux entorses du genou et donc également

à la rupture du LCA. La littérature s’est intéressée à ce risque plus élevé d’entorse chez la

femme et à montrer la provenance de ces différences. Cependant, toutes les recherches ne sont

pas d’accord sur l’origine de celles-ci. Il y a des éléments qui reviennent très fréquemment,

mais il y en a également d’autres qui ont été observés, mais pas confirmés par les autres.

1.1.1 Différences hommes/femmes

1.1.1.1 Rappels anatomiques

Notre membre inférieur est composé de 30 os différents. Il y en a 26 qui composent le

pied, le tibia, la fibula, le fémur et la rotule. Ces os forment 36 articulations différentes

(Maestro & Ferre, 2014). L’ensemble de ces os et des articulations permet à notre corps de

nous déplacer dans toutes les directions, ainsi que d’effectuer tous les mouvements possibles

et imaginables que notre jambe peut faire. L’articulation qui nous intéresse le plus est

l’articulation du genou, qui est composée du tibia, du fémur et de la patella.

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Le genou est un complexe articulaire. En effet, on y retrouve deux articulations

différentes. Il y a l’articulation fémoro-patellaire et l’articulation fémoro-tibiale. Le genou est

une articulation non-congruente, sa stabilité est donc assurée par un système ligamentaire et

tendineux très complexe (Dufour, 2012). Le rôle de ce complexe est extrêmement important

car c’est l’articulation du genou qui transmet le poids du corps au pied. De ce fait, pendant la

marche, la course, ainsi que les différents changements de direction, les forces exercées sur

l’articulation du genou sont très importantes. Le complexe ligamentaire et tendineux du genou

doit donc être très solide pour faire face à ces contraintes.

L’articulation fémoro-patellaire est, comme son nom l’indique, l’articulation entre la

patella et le fémur. Cette articulation est située en avant du genou. Dans l’articulation du

genou, la patella a un rôle très important. En effet, sa position permet de faciliter les

mouvements d’extension du genou, car elle augmente le bras de levier, et diminue ainsi la

force nécessaire à la réalisation du mouvement d’extension du genou (Blackburn & Craig,

1980; Dufour, 2012)

L’articulation qui assure la stabilité du genou est l’articulation entre le fémur et le tibia,

l’articulation fémoro-tibiale. Il y a un pivot central, composé des deux ligaments croisés,

antérieur et postérieur, puis un complexe ligamentaire ayant un rôle frénateur de la rotation du

genou (Dufour, 2012). Ces deux structures contribuent à la stabilité passive du genou. Il y a

une autre forme de stabilité qui est la stabilité active. Il s’agit d’une coordination de

contraction musculaire des muscles qui participent à la stabilité du genou, que sont le

quadriceps et le muscle ischio-jambiers (Lustig et al., 2013).

Au niveau du tibia, les ligaments croisés sont attachés de part et d’autres des tubercules

intercondylaires. Le LCA est attaché sur la partie antérieure du tibia, alors que le ligament

croisé postérieur (LCP) est attaché sur la partie postérieure. La terminaison de ces deux

ligaments se fait dans l’espace intercondylaire du fémur. Ces deux ligaments sont croisés dans

les plans sagittal et frontal, ils limitent donc les mouvements antéro-postérieurs du tibia par

rapport au fémur et freinent également la rotation médiale du genou (Dufour, 2012). Le LCA

est l’un des ligaments le plus important dans la stabilité du genou, et paradoxalement c’est le

ligament qui est le plus souvent rompu (Fleming et al., 2001). Il se divise en deux faisceaux

distincts (Bressy et al., 2015). Il y a le faisceau antéromédial qui supporte le plus de

contraintes lorsque le genou est en flexion entre 60 et 90°. Celui-ci est plutôt impliqué dans la

translation du tibia par rapport. Le faisceau postérolatéral, qui est mis en tension le plus entre

0 et 45° de flexion du genou, est quant à lui plus impliqué dans la rotation.

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Le quadriceps a un rôle très important dans l’extension du genou, puisque c’est ce dernier

qui la contrôle. Il a un rôle antagoniste du LCA (Bressy et al., 2015).

En plus du pivot central du genou formé par les ligaments croisés, il y a donc d’autres

éléments participants à la stabilité du genou. (Blackburn & Craig, 1980; Dufour, 2012, Bressy

et al., 2015). Il s’agit de la capsule articulaire, des ligaments collatéraux latéral et médial et de

différents tendons. Ces éléments ont avant tout un rôle frénateur de la rotation du genou. Lors

d’une rupture du ligament croisé antérieur sans contact, ces structures sont très rarement

atteintes. Il n’est donc pas nécessaire de les présenter davantage.

1.1.1.2 Les différences anatomiques

Il y a des différences anatomiques entre les hommes et les femmes qui, d’après certaines

études, seraient à l’origine de la rupture du LCA plus fréquente chez les femmes.

L’une des différences la plus citée dans les articles est la taille de l’échancrure

intercondylienne (Harmon & Ireland, 2000; Lefevre et al., 2011, 2014; Pairot de Fontenay et

al., 2009; Renstrom et al., 2008). En effet, ces études ont démontré que plus la taille de

l’échancrure intercondylienne est petite, plus le risque de rupture du ligament croisé antérieur

augmente. Cependant, cette affirmation est à prendre avec précaution, car il semblerait que la

taille de l’échancrure n’est pas directement en lien avec le sexe, mais plutôt avec la taille de

l’individu (Pairot de Fontenay et al., 2009). Etant donné que les femmes sont généralement

plus petites que les hommes, c’est un facteur qu’il faut prendre en compte. La taille de

l’échancrure intercondylienne influencerait directement sur la taille du ligament croisé

antérieur, puisqu’une échancrure petite ne peut abriter un grand ligament (Renstrom et al.,

2008).

Une différence au niveau de la laxité des ligaments a également été observée entre les

hommes et les femmes (Lefevre et al., 2011, 2014; Pairot de Fontenay et al., 2009; Renstrom

et al., 2008). En effet, une hyperlaxité, plus fréquente chez les femmes, aurait aussi un rôle

important dans la rupture des ligaments croisés.

1.1.1.3 Facteurs hormonaux

Certaines études montrent que la laxité des ligaments chez la femme est directement

influencée par les hormones sexuelles (Lefevre et al., 2011; Renstrom et al., 2008). En effet,

ces hormones, telles que la progestérone, l’œstrogène ou encore la testostérone, seraient à

l’origine de la modification des propriétés mécaniques du ligament. De plus, il a également

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été démontré que le risque de rupture du LCA n’était pas constant durant le cycle ovulatoire.

(Lefevre et al., 2011; Pairot de Fontenay et al., 2009; Renstrom et al., 2008). En effet, les

femmes seraient plus vulnérables à ce genre de blessures pendant la phase pré-ovulatoire que

pendant la phase post-ovulatoire.

1.1.1.4 Facteurs neuromusculaires

Tandis que les facteurs précédents sont des éléments qui augmentent le risque de rupture

du ligament, ils ne causent pas à eux seuls la déchirure. Les facteurs neuromusculaires en

sont, quant à eux, directement responsables. En effet, une grande majorité de rupture du

ligament a lieu lors d’une contraction brusque et intense du quadriceps (Lefevre et al., 2011;

Pairot de Fontenay et al., 2009). Encore une fois, les facteurs neuromusculaires ne jouent pas

non plus en faveur des femmes. Celles-ci auraient un déséquilibre musculaire entre les

quadriceps et les ischiojambiers plus important que les hommes. Ainsi, lors d’une contraction

brusque, les quadriceps l’emportent largement par rapport aux ischiojambiers, ce qui dans les

cas extrêmes peut causer une rupture du ligament.

1.1.1.5 Facteurs cinématiques

Les facteurs cinématiques sont des facteurs qui nous intéressent fortement car c’est

justement sur ceux-ci que nous allons essayer de « jouer » pour diminuer le risque de rupture

du LCA. La différence entre les hommes et les femmes au niveau de la cinématique

proviendrait de la différence anatomique du bassin. En effet, un bassin plus large chez la

femme serait à l’origine d’un valgus du genou plus prononcé que chez l’homme. Celui-ci

serait d’environ 5° plus important chez la femme (15,8° contre 11,2°)(Horton & Hall, 1989).

Par conséquent, le valgus du genou est d’autant plus important, à la réception suite à un saut

ou un changement de direction, chez les femmes (Ford, Myer, & Hewett, 2003). De plus, le

terme de « valgus dynamique » est très fréquemment utilisé lorsqu’on parle des ligaments

croisés. Ce terme désigne une position de la jambe, pendant laquelle on peut observer une

flexion et une endorotation de la hanche, mais également une flexion, un valgus et une

rotation (interne ou externe) du genou ainsi qu’une éversion du pied (Pairot de Fontenay et al.,

2009).

13

1.1.2 Mécanismes lésionnels

Dans la littérature sont distingués deux principaux mécanismes lésionnels de la rupture

des ligaments croisés. Il existe des ruptures des ligaments directs, où la cause de celle-ci est

un choc direct sur le genou. C’est le cas par exemple d’une hyper-extension de ce dernier.

Celle-ci n’est naturellement pas possible. Lorsqu’il y a une force exercée sur le genou, qui

provoque tout de même son hyper-extension, les ligaments croisés du genou peuvent être

sectionnés par l’échancrure intercondylienne (Lustig et al., 2013). Le deuxième type de

rupture est la rupture indirect où le ligament rompt lorsque les contraintes exercées sur le

ligaments sont beaucoup plus importantes qu’il ne peut subir (Bressy et al., 2015). La rupture

du LCA arrive dans 70% des cas sans contact (Pairot de Fontenay et al., 2009; Renstrom et

al., 2008). Il y a plusieurs facteurs qui augmentent le risque de rupture, dont les deux

principaux sont: un déséquilibre musculaire et un valgus dynamique. Chacun de ces deux

facteurs peuvent être seuls à l’origine de la rupture, les deux réunis augmentent donc

considérablement le risque d’une blessure. Ainsi, à travers les différentes études faites à ce

sujet, nous pouvons décrire à quel moment le risque de rupture est-il le plus élevé. Un

déséquilibre musculaire entre le quadriceps et les ischio-jambiers peut avoir de graves

conséquences. Un tel déséquilibre, lors d’une décélération ou un arrêt brusque, engendre une

translation en avant du tibia par rapport au fémur trop importante qui, dans les cas les plus

extrêmes, peut conduire à la rupture du ligament car le quadriceps est antagoniste du LCA

(Lustig et al., 2013; Bressy et al., 2015). Ce gendre d’accident arrive lorsque les quadriceps

sont beaucoup plus puissants que les ischio-jambiers. Le LCA n’est pas suffisamment solide

et rompt sous la pression exercée par les quadriceps. C’est donc le premier facteur de rupture.

A celui-ci le deuxième facteur qui est le valgus dynamique peut s’ajouter. Il s’agit d’une

position assez particulière du genou pendant laquelle les forces exercées sur le LCA

augmentent de façon très importante (Ford et al., 2003; Lefevre et al., 2011, 2014; Pairot de

Fontenay et al., 2009). Pendant cette position, le genou est légèrement fléchi et nous

observons également une rotation tibiale, une adduction et une endorotation de la hanche ainsi

qu’un valgus important du genou. Ce dernier peut être encore plus grand lors qu’il y a une

pronation du pied importante (Mclean et al., 2004). L’ensemble de ces mouvements ont fait

donc naître la notion du valgus dynamique et c’est bien cet ensemble qui fait augmenter la

pression mise sur le LCA pendant l’atterrissage ou pendant un changement de direction

(Munro, Herrington, & Comfort, 2012). De plus, les contraintes subies par le ligament sont les

plus importantes lorsque le poids du corps vient d’être transmis d’une jambe à l’autre, donc

14

pendant que la jambe est sur le talon (Fleming et al., 2001; Shimokochi & Shultz, 2008). Dans

la plupart des cas, lors d’une rupture du LCA, il y a également une rotation trop importante du

genou. Celle-ci peut être latérale comme médiale (Lustig et al., 2013). Dans les deux cas,

celle-ci augmente davantage les pressions subies par le ligament. En effet, lors d’une rotation

tibiale médiale ou bien lors d’une rotation fémorale latérale, le LCA s’enroule autour du LCP.

Celle-ci étant plus solide, cela conduit à la rupture du LCA (Lustig et al., 2013). Au contraire,

lorsqu’il y a une rotation tibiale externe ou bien une rotation fémorale interne, associée à un

valgus trop important, le LCA peut se retrouver coincé entre l’épicondyle fémoral externe et

le plateau tibial. Cela peut avoir comme conséquence une section totale du ligament (Olsen et

al., 2004).

1.2 La podologie

1.2.1 Concepts généraux

1.2.1.1 Définition de la podologie

La podologie est une branche de la médecine qui s’intéresse uniquement aux membres

inférieurs du corps humain. Dans ses débuts, le principal champ d’action de celle-ci était

exclusivement les pieds, leurs pathologies et leurs traitements (Skipper Jr & Hughes, 1983).

Cependant, avec l’évolution de nos connaissances sur le corps, mais aussi dans le domaine de

la biomécanique, ce champ d’action s’est étendu peu à peu sur l’ensemble des membres

inférieurs. En effet, les médecins et les chercheurs se sont rendu compte que la marche

humaine et la posture ne dépendaient pas seulement des mécanismes du pied, mais que celle-

ci résultait également des genoux et du bassin.

1.2.1.2 Domaine d’intervention

Le domaine d’intervention de la podologie est un domaine qui est très vaste.

Néanmoins, les deux principales catégories de patients sont les enfants et les personnes âgées.

Les enfants sont souvent concernés par les visites d’un podologue, car ils évoluent dans

une période de croissance. Il arrive parfois qu’ils aient des troubles de la marche ou de la

posture qui commencent à apparaître, dont les causes peuvent être nombreuses. Ces troubles

peuvent être par exemple dus à une pratique de sport latéralisée trop importante. Dans ce cas-

là, l’organisme de l’enfant s’adapte pour faire face à ces contraintes subies seulement d’un

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côté. Le travail d’un podologue est donc d’assurer la bonne croissance des enfants (Evans,

1998). Chez les personnes âgées, le problème est dans le sens inverse. En effet, dans ce cas-là,

le podologue doit faire face à la dégénérescence osseuse, plus connue sous le nom de

l’arthrose. Cette pathologie peut être très douloureuse car elle affaiblit les articulations et dans

les pires des cas elle peut rendre le mouvement totalement impossible (Libotte, 2007). Malgré

cela, les patients d’un podologue ne se limitent pas seulement à ces deux groupes. En général,

un podologue s’occupe de toutes les pathologies qui influencent de manière directe ou

indirecte la marche. Il existe certaines pathologies, comme par exemple l’hallux-valgus, qui

non traitée, peut entraîner des problèmes lors de la marche. De la même façon, un podologue

peut corriger la façon de se tenir debout de ses patients. En effet, il y a certaines postures,

comme l’hyper-extension des genoux (recurvatum), qui, lorsqu’elles ne sont pas corrigées,

peuvent causer des douleurs dorsales (Lewis & Sahrmann, 2014)

1.2.1.3 Les différents examens cliniques

Pour analyser, puis traiter une éventuelle pathologie d’un patient, le podologue doit suivre

un certain nombre d’étapes (Whittle, 1996). Tout d’abord, il doit dresser une anamnèse

complète liée aux troubles de marche ou de posture du patient. Cette étape consiste en une

série de questions afin de connaître les problèmes du patient, leurs origines, leur durée, etc. La

deuxième étape de cet examen clinique consiste en une série d’observations physiologiques.

Le podologue sera tout d’abord amené à observer les membres inférieurs du patient pour

identifier d’éventuelles pathologies, par exemple les pieds plats ou les pieds creux. Suite à

cela, il va regarder la marche du patient pour voir les répercussions de ces problèmes sur la

marche. Ces deux analyses font parties d’une approche qualitative de la marche (Dedieu &

Barthès, 2011). En effet, cette approche est le plus souvent utilisée car la plus facile et la

moins exigeante en termes de coût et de temps. Néanmoins, c’est une approche très

subjective, car elle se base seulement sur l’observation du patient et il n’y a donc aucune

valeur qui puisse confirmer ou réfuter une théorie. L’histoire du patient et l’observation

physiologique de ce dernier sont la base d’un examen clinique en podologie (Berry & Black,

1992). Cependant, lorsque la complexité de la pathologie l’exige, ou tout simplement lorsque

les deux premières étapes ne sont pas concluantes, un podologue peut se servir d’autres outils

pour effectuer des analyses beaucoup plus complètes. Le diagnostic se divise en trois groupes

d’analyse : l’analyse cinématique, l’analyse cinétique et l’analyse électromyographique

(Whittle, 1996).

16

L’analyse cinématique est basée sur l’observation de la marche elle-même. Celle-ci est

enregistrée par une ou plusieurs caméras. L’enregistrement peut s’effectuer de deux

manières :

- L’analyse la plus simple ne requiert qu’une caméra normale qui filme le mouvement.

Cette analyse est peu précise, car il n’y aucun calibrage préalable du sujet ni de

l’espace. Aucun calcul de longueur n’est donc possible. Cette méthode sert surtout à

calculer des angles articulaires, comme par exemple l’angle de la cheville dans le plan

frontal (Whittle, 1996).

- Il existe également un autre type de caméras, qui sont des caméras optoélectroniques.

Ces caméras fonctionnent dans le domaine de la lumière infrarouge. Elles enregistrent

la position dans le temps et dans l’espace des mires réfléchissantes. Ces mires sont

placées sur des repères anatomiques bien définis en fonction de ce que le podologue

souhaite analyser. Le champ de possibilités d’analyses est donc très large pour cette

méthode, allant d’un simple calcul de longueur d’un membre jusqu’aux calculs de

vitesses et d’accélérations de ce dernier. (Azulay, Assaiante, Vaugoyeau, Serratrice &

Amblard, 2005).

L’analyse cinétique s’intéresse aux pressions exercées par les membres inférieurs du sujet

pendant la marche. Ces mesures s’effectuent notamment grâce aux plateformes de force, qui

sont intégrées dans le sol pour qu’elle ne perturbe pas la marche du patient (Whittle, 1996).

Grâce à l’analyse cinétique nous pouvons donc voir les pressions exercées par les jambes,

mais également les forces exercées par les différents muscles autour d’une articulation ou bien

encore la répartition des pressions au niveau du pied (Libotte, 2007).

Le dernier moyen d’analyse est l’électromyographie. Cette méthode enregistre l’activité

musculaire des muscles. Elle donne des informations sur la durée de l’activité du muscle,

ainsi que sur la quantité de la contraction, c’est-à-dire si elle est faible, modérée ou forte.

Néanmoins, elle ne peut pas renseigner sur le type de celle-ci, il n’est donc pas possible de

déterminer s’il s’agit d’une contraction concentrique, excentrique ou isométrique, ni la valeur

de la force produite (Whittle, 1996).

Ces tests, lorsqu’ils sont effectués séparément, ont une utilité assez limitée. Il est donc

nécessaire de les réaliser simultanément, comme par exemple associer une plateforme de

force à un système optoélectronique, ou tout du moins relier ensemble les résultats obtenus

des différents tests.

17

1.2.2 Les semelles orthopédiques

Les semelles orthopédiques sont utilisées pour le traitement des troubles musculo-

squelettiques (Chevalier & Chockalingam, 2012). C’est le principal moyen de traitement

employé par les podologues pour soigner ces pathologies. Elles sont utilisées non seulement

pour soulager des douleurs, mais également pour les prévenir ou bien encore pour améliorer

les performances sportives (Landorf & Keenan, 1998). Elles ont également un rôle de confort

et d’assurance, grâce auquel les patients se sentent plus à l’aise. Ainsi, une grand partie de ces

derniers gardent les semelles orthopédiques dans leurs chaussures, même si les douleurs ont

disparu (Donatelli, Hurlbert, Conaway, & St. Pierre, 1988). La revue de littérature est limitée

sur la composition et le confectionnement des semelles orthopédiques. Il est possible de se

baser sur des cours enseignés à l’école en vue de l’obtention du diplôme de Podologie –

Pédicurie. Ainsi, les semelles le plus communément utilisées dans les différents cabinets de

podologie (Orthodynamica) sont des semelles thermoformées. Celles-ci sont le plus souvent

faites en éthylène vinyle acétate qui est un composé chimique très dense et donc très résistant.

Les semelles sont réalisées sur mesure. En effet, une fois les semelles préchauffées, elles sont

placées sur des coussins gonflables sur lesquels les patients imprègnent l’empreinte de leurs

pieds. Ensuite, les patients doivent se tenir immobiles sur les semelles pendant une certaine

période afin que la semelle adopte la forme de leurs pieds et que le matériau durcisse. Pour

finir, les semelles sont poncées par le podologue avec des variables comme l’épaisseur ou la

talonnette par exemple ; en fonction du cas clinique.

Lors de la marche, le pied est la seule partie de notre corps à être au contact direct avec le

sol. Le pied supporte l’intégralité du poids du corps, aussi dès lors que le pied est en mauvaise

position pour une raison quelconque, des douleurs peuvent survenir au niveau des genoux,

du bassin ou du dos (Chevalier & Chockalingam, 2012; Donatelli et al., 1988; van der Zwaard

et al., 2013). Avec les semelles, les podologues vont influencer les différentes articulations du

pied pour éviter tous les mouvements excessifs de chacune d’entre elles qui engendrerait une

mauvaise position de celui-ci. Les semelles peuvent être également utilisées pour apporter une

certaine stabilité. Cela peut être le cas par exemple pour les personnes âgées. En effet, les

semelles orthopédiques ont tendance à faire diminuer la zone de déplacement du centre de

pression de la personne (McPoil, Adrian, & Pidcoe, 1989). La personne est donc plus stable à

la marche.

18

2 Objectifs et hypothèses

Comme nous avons pu le voir à travers les différentes parties de la revue de littérature,

la rupture des LCA est une blessure extrêmement handicapante qui touche de plus en plus les

sportifs, indépendamment du niveau de pratique. Certaines ruptures se font suite à un choc

direct sur le genou, et dans ce cas la blessure est inévitable. Cependant, dans les sports à pivot,

tels que le handball notamment, jusqu’à 70% des ruptures se fait sans contact préalable. Cette

rupture est due à de nombreux facteurs différents, il y en a tout de même un qui apparaît dans

la plupart des cas : le valgus dynamique. En effet, de nombreuses recherches ont révélé que le

valgus du genou était l’une des principales causes de rupture des ligaments croisés. De plus,

des études récentes ont démontré qu’une rotation importante du genou pendant le pic du

valgus lors de changement de direction augmenterait les risques de la rupture des ligaments.

En podologie, le valgus est un problème bien connu. En effet, les podologues sont

confrontés à ce problème tous les jours, que ce soit avec des enfants, des sportifs, des

personnes âgées ou autres types de patient. Pour y remédier, ils fabriquent des semelles

orthopédiques qui ont pour but de redresser le pied de la personne afin de corriger cette

mauvaise posture. Cependant, celles-ci sont utilisées pour corriger le valgus exclusivement en

position statique, à la marche ou bien à la course. Pour l’instant, elles n’ont jamais été

utilisées pour diminuer le valgus du genou pendant les changements de direction. En effet, les

podologues modèlent les semelles uniquement en fonction de ce qu’ils observent à vue d’œil

et grâce aux analyses issues des plateformes de pressions. De ce fait, fabriquer une semelle

pour corriger le valgus pendant un changement de direction uniquement à l’aide de ces deux

méthodes est très difficile, voire même impossible.

A la Clinique Mathilde de Rouen, le pôle locomoteur est entièrement dédié l’analyse

de la locomotion humaine. Il propose différentes prestations en rapport avec cette thématique,

dont notamment l’analyse du mouvement à l’aide d’un appareil optoélectronique : le système

Vicon™. Cet outil permet d’enregistrer n’importe quel mouvement humain. Il est ensuite

possible de calculer un très grand nombre de variables biomécaniques diverses et variées.

Le but de cette expérience est d’observer l’influence des semelles orthopédiques sur la

cinématique d’un changement de direction pour voir si celles-ci peuvent aider à prévenir la

rupture du LCA.

L’objectif principal est donc d’exploiter le potentiel de cet appareil pour quantifier le

valgus du genou pendant un changement de direction et voir ainsi s’il est possible d’utiliser

les semelles orthopédiques pour le diminuer. L’objectif secondaire est de voir l’apport de

19

l’analyse cinématique par le Vicon pour la création des semelles orthopédiques pour les sujets

sportifs. Nous savons que celles-ci peuvent être modelées uniquement grâce à l’œil expert du

podologue, alors il serait intéressant de voir quelles informations supplémentaires peuvent

être extraites de l’analyse quantitative du mouvement pour améliorer la conception de ces

semelles.

Notre première hypothèse est que les semelles orthopédiques diminuent le valgus du

genou lors d’un arrêt sur place en double-appui.

La deuxième hypothèse est que les semelles orthopédiques diminuent le valgus du

genou pendant un changement de direction.

20

3 Matériels et méthodes

3.1 Protocole réalisé

La première étape est une prise de mesures sans semelle. Le sujet était en tenue de sport,

c’est-à-dire en short et t-shirt, avec ses chaussures de handball. Il est demandé au sportif de

courir à une allure confortable pendant dix minutes sur un tapis de course pour s’échauffer.

Une fois échauffé, nous lui avons placé des mires à des endroits définis (figure 2 et 3):

- Crêtes iliaques antéro-supérieures gauche et droite

- Fossettes sacrées gauche et droite

- Sur la cuisse gauche et droite, sur l’alignement entre l’épicondyle fémoral latéral et le

grand trochanter

- Epicondyles latéraux gauche et droit

- Epicondyles médiaux gauche et droit

- Sur le tibia gauche et droit, sur l’alignement entre l’épicondyle fémoral latéral et la

malléole latéral

- Malléoles latérales gauche et droite

- Malléoles médiales gauche et droite

- Tallon gauche et droit

- Tête du deuxième métatarse gauche et droite

Figures 2 & 3 : Placement des mires de face et dos du sujet

21

Ce placement des mires s’effectue selon un modèle prédéfini dans le logiciel du Vicon, qui est

le modèle PlugInGait Lower Body. Nous n’avons pas les calculs biomécaniques associés à ce

modèle. En effet, ceux-ci sont programmés pour calculer tout d’abord les angles dans le plan

sagittal, puis dans le plan frontal et, dans le plan transverse. Ainsi, pour le genou par exemple,

plus l’angle de l’extension s’éloigne de l’extension totale, moins les valeurs

d’abduction/adduction et de rotation sont précises. Malgré cela, ce modèle était utilisé car le

placement des mires permet de calculer les angles souhaités. De plus, il nous permet d’avoir

une représentation du squelette du sujet sur l’écran, il est donc plus facile d’observer le valgus

du genou.

L’étape suivante est l’analyse du changement de direction. Le sujet effectue dix

passages face à un défenseur fictif. Pour les cinq premiers passages, le sujet a pour consignes

de faire un changement de direction classique du côté de son bras tireur. Pour les cinq autres,

il doit s’arrêter en double appui juste devant le défenseur.

Une fois ces acquisitions faites, le sujet est reparti avec des semelles orthopédiques

ajustées à son pied. Il devait ensuite porter ces dernières pendant une période d’au moins deux

semaines à chaque entraînement, ainsi qu’à chaque match, pour que ses pieds s’y habituent.

Après cette période d’adaptation, le sujet est revenu. Pour la deuxième étape, la procédure

était semblable en y incluant les semelles.

3.1.1 Les sujets

Il s’agit de 5 femmes pratiquant chacune le handball au club Rouen 76 Université

Handball. Elles évoluent dans l’équipe première au niveau Régionale Excellence et

accèderont au niveau de la Nationale 3 à partir de la saison prochaine. Elles s’entraînent trois

fois par semaines et jouent un match le week-end. Elles ont été choisies en fonction des

disponibilités de chacune d’entre elles, et de l’approbation de Mr Held. Celui-ci les a toutes

observées en train de courir, puis a effectué un examen podologique pour l’inclusion. Ainsi,

Mr Held a confirmé qu’il serait pertinent de donner les semelles à ces 5 personnes car elles

couraient toutes avec une pronation du pied. Comme nous avons vu précédemment, la

pronation du pied entraîne un valgus du genou. Il est donc intéressant de voir comment les

semelles orthopédiques corrigent la pronation du pied et influencent ainsi sur le valgus du

genou pendant un changement de direction. Le tableau 1 présente les caractéristiques des

sujets.

22

Tableau 1 : Caractéristiques des sujets

Age Taille (cm) Poids (kg) Latéralité Poste

Sujet 1 23 170 65 Droitière Arrière droite

Sujet 2 20 155 57 Gauchère Ailière droite

Sujet 3 26 160 53 Droitière Ailière gauche

Sujet 4 23 169 63 Gauchère Arrière droite

Sujet 5 28 170 68 Droitière Demi-centre

Moyenne 24 ± 3,1 164,8 ± 3,9 61,2 ± 6,1

3.1.2 Le matériel

L’analyse du changement de direction s’effectue à l’aide d’un appareil optoélectronique

d’analyse du mouvement en 3D, le Vicon (figure 1). Celui-ci est installé à la clinique

Mathilde dans la salle d’analyse du mouvement du pôle locomoteur. Les dimensions

suffisamment grandes (près de 20 mètres de longueur et 5 mètres de largeur) garantissent des

conditions optimales pour effectuer un changement de direction sans aucune limite.

Figure 4 : Salle d’analyse du mouvement de la clinique Mathilde

23

La salle est équipée de 12 caméras infrarouges (Bonitas) qui traquent les mires

réfléchissantes et de 2 caméras DV qui enregistrent l’image réelle. Les caméras Bonitas sont

disposées de façon idéale pour pouvoir voir l’image dans la quasi-totalité de la pièce.

L’enregistrement des acquisitions a été fait avec le logiciel Nexus, qui permet de faire

fonctionner les caméras. Les acquisitions étaient ensuite exploitées avec un autre logiciel,

ProCalc. En effet, ce logiciel nous permet de définir une multitude de paramètres différents,

que ce soit des plans, des vecteurs, des points, ou autre, avec lesquels il est ensuite possible de

faire également un très grand nombre de calculs biomécaniques.

3.1.3 Variables observées

Nous allons observer le valgus du genou. Pour cela, nous allons regarder l’angle dans le

plan frontal qu’il y a entre deux axes différents :

- Le premier axe est celui de la cuisse, allant de la mire au niveau de la crête iliaque

antéro-supérieure jusqu’au centre du genou. Ce dernier est représenté par un point

imaginaire (centre articulaire) placé au centre des deux épicondyles fémoraux.

- Le deuxième axe est celui du tibia, allant du centre du genou jusqu’au centre de la

cheville. Ce dernier est représenté de la même manière que le genou, c’est-à-dire

également au centre de l’axe entre les deux malléoles.

Nous nous intéresserons plus particulièrement au pic de valgus de la jambe qui amène le

changement de direction.

3.1.4 Traitement statistique

Nous allons utiliser le pic du valgus pendant le changement de direction pour chaque

acquisition. Ainsi, nous allons avoir six types de valeurs :

- Le pic du valgus du genou gauche pendant le blocage sans semelles.

- Le pic du valgus du genou droit pendant le blocage sans semelles.

- Le pic du valgus de la jambe du premier appuie pendant le changement de direction

sans semelles.

- Les trois mêmes types mais avec semelles.

Pour savoir si les semelles orthopédiques engendrent des différences significatives, nous

allons utiliser une ANOVA à mesures répétées après avoir vérifié l’homogénéité (Shapiro-

Wilks) des variances et la normalité de la distribution (Levene). Les effets testés sont : effet

24

semelle et effet sujet. Le seuil de significativité est fixé à p<0.05. Le traitement statistique est

effectué à l’aide du logiciel SPSS Statistics.

Nous avons également réalisé une comparaison de moyenne sans et avec semelles en

n’utilisant pas de test statistique pour voir l’évolution du valgus en fonction de la présence ou

non des semelles. Ce regard clinique permet d’ajuster un diagnostic sur le joueur.

3.1.5 Le protocole prévu

Au début, nous voulions nous intéresser à deux variables différentes. Il y avait le valgus

du genou pendant le changement de direction, que l’on a gardé, mais il y avait également la

rotation du genou. Cette variable devait être calculée en mesurant l’angle entre deux axes dans

le plan transverse :

- Le premier axe étant celui passant entre la malléole interne et la malléole externe.

- Le deuxième étant celui passant entre l’épicondyle fémoral interne et l’épicondyle

fémoral externe.

La rotation du genou est également un facteur à prendre en compte dans la prévention de

rupture des ligaments croisés, car comme nous avons pu le voir dans la revue de littérature,

c’est un élément qui augmente les risques de rupture. Ainsi, nous voulions calculer le volant

rotatoire maximal du sujet. Pour cela, celui-ci devait se tenir en position de chevalier servant,

donc jambe fléchie à 90°, et devait effectuer une rotation interne/externe maximale du genou

en allant les chercher les deux extrémités avec le talon, les orteils posés au sol. Le sujet devait

garder le bassin immobile pour qu’on puisse observer uniquement la rotation du tibia par

rapport au fémur. Nous allions ensuite faire les acquisitions et voir quel pourcentage du volant

rotatoire maximal le sujet utilise pendant le changement de direction et faire une comparaison

sans et avec semelles pour voir s’il y a une évolution de celui-ci.

Pour conclure, nous avons donc choisi de mettre de côté cette variable et de ne nous

intéresser uniquement au valgus du genou, qui est tout de même le facteur fondamental de la

rupture des ligaments croisés.

Le deuxième changement effectué au sein du protocole expérimental concernait le

déroulement des acquisitions du changement de direction. Au début, nous voulions introduire

une certaine incertitude pour le sujet afin que celui-ci soit dans les conditions les plus proches

d’un vrai match de handball. Pour cela, le sujet se lançait face à un défenseur. Celui-ci devait

25

soit avancer le pied gauche, soit avancer le pied droit, ou rester immobile. Le sujet devait

s’adapter en fonction de ce que le défenseur lui proposait et partir ainsi soit à gauche, soit à

droite, soit s’arrêter devant le défenseur. Il avait 15 passages à effecteur, 5 par type de

passage.

Cependant, par la lecture des articles scientifiques sur les changements de direction,

nous avons décidé d’enlever ce facteur d’incertitude. En effet, dans la majorité d’entre eux,

les changements de direction étaient imposés dès le départ, le sujet savait donc exactement à

l’avance ce qu’il avait à faire.

26

4 Résultats

Le tableau 2 présente l’évolution du valgus dynamique en fonction de la présence des

semelles orthopédiques. Nous pouvons donc constater que, dans la plupart des cas, nous

observons une diminution de celui-ci. Il n’y a que pour le changement de direction pour deux

sujets différents que nous observons une augmentation.

Tableau 2 : Evolution du valgus avec l’utilisation des semelles orthopédiques

Avec mon directeur du mémoire, nous avons choisi d’utiliser la méthode

expérimentale. Cependant, la méthode clinique aurait également pu être appliquée.

Ainsi, pour le premier sujet, il y a eu une diminution du valgus du genou gauche

pendant le changement de direction de 0,7°. Le valgus diminue également pour ce même

genou à la réception et ce de 5,6°. Concernant le genou droit à la réception, il reste inchangé.

De plus, à propos du blocage, les valeurs maximales atteintes sont plus petites avec les

semelles orthopédiques. En effet, pour le genou gauche, la plus grande valeur du valgus sans

semelles a été de 23° alors qu’avec les semelles elle n’a été que de 18°. De même pour le

genou droit, sans les semelles elle était de 16° et avec les semelles elle était à 13,2°. Il est

également important de noter qu’avec les semelles, l’écart-type a également tendance à

baisser. En effet, pour le genou gauche, une diminution de 0,8° a été observée. Pour le genou

27

droit cette diminution a été de 1,3°. Au contraire, il y a eu l’inverse pour le genou gauche

pendant un changement de direction. En effet, il y a eu une augmentation de l’écart-type de

1,85 ainsi qu’une augmentation du valgus maximal de 2,2° et ce malgré une diminution

moyenne du valgus de 0,7°

Pour le deuxième sujet, une diminution du valgus des deux genoux suite à un blocage

a été observée. Pour le genou gauche, cette diminution a été de 2,4° avec les semelles. La

valeur maximale atteinte est également plus petite, car elle passe de 15,9° à 14,1°. Cependant,

l’écart-type augmente légèrement de 0,25. Concernant le genou droit, il y a eu également une

diminution du valgus qui, cette fois-ci, est de 1,9°. Pour ce genou, aucune diminution de la

valeur maximale n’a été observée. Au contraire, elle passe de 13,7° à 14,6°. L’écart-type,

quant à lui, augmente également de 1,5. Lors du changement de direction il y a eu une

augmentation du valgus. En effet, cette augmentation était en moyenne de 2,5°. La valeur

maximale a, quant à elle, augmenté de 2,3°. Il y a eu également une augmentation de l’écart-

type de 0,73.

Pour le troisième sujet, une baisse du valgus pendant un changement de direction a été

constatée. Cette baisse était en moyenne de 3,7°, tandis que la valeur maximale atteinte baisse

de 3,1° et passe de 23,9° à 20,8°. Toutefois, il y a eu une augmentation de l’écart-type de

3,23. Suite à un blocage, le valgus du genou gauche baisse en moyenne de 3,5°, de même que

sa valeur maximale atteinte qui diminue de 4,5° pour passer de 19,9 à 15,4. L’écart-type,

quant à lui, diminue légèrement de 0,16. Finalement, pour le genou droit il y a eu une

diminution moyenne du valgus de 3,1°, une augmentation de 2,9° de sa valeur maximale et

une augmentation de 3,44 de l’écart-type.

Le quatrième sujet présente des diminutions à tous les niveaux. En effet, pour le

blocage, le valgus du genou gauche diminue en moyenne de 3°, sa valeur maximale atteinte

de 5,4° et son écart-type de 2,22. Le valgus du genou droit diminue en moyenne de 7,1°, sa

valeur maximale atteinte de 13,2 et son écart-type de 3,5. Pour finir, pendant un changement

de direction, une diminution moyenne du valgus de 3,4°, de sa valeur maximale atteinte de

4,7° et de son écart-type de 1,86 ont été observées.

Finalement, le genou gauche du cinquième sujet présente une diminution en moyenne

de 22,7°. La valeur maximale atteinte baisse quant à elle de 36° alors que l’écart-type

augmente de 1,14. Pour le genou droit, le valgus diminue en moyenne de 3,7°, sa valeur

maximale atteinte de 6° et l’écart-type de 1,4. Pour finir, pendant un changement de direction,

il y a une augmentation du valgus en moyenne de 2,6°. Sa valeur maximale atteinte reste

inchangée et son écart-type diminue de 2,42.

28

L’ANOVA a montré des différences significatives apportées par les semelles (tableau

3)

Tableau 3 : Effet de la semelle sur les différentes variables et en fonction des sujets

Ainsi, les semelles orthopédiques diminuent de façon significative le valgus des deux

genoux suite à un blocage, cependant elles n’apportent pas de différences significatives pour

le valgus du genou pendant un changement de direction. De plus, pour le valgus du genou

gauche lors du blocage, il y a le facteur sujet qui joue un rôle très important.

29

5 Discussion

Rappelons tout d’abord l’objectif de cette étude. Nous voulions voir l’impact des

semelles orthopédiques sur le valgus dynamique du genou au moment d’un changement de

direction. De plus, nous nous intéressions également à ce que l’outil Vicon pourrait apporter

comme bénéfices à l’analyse empirique pour l’ajustement de ces semelles. Notre première

hypothèse supposait une diminution du valgus du genou lors d’une réception suite à un saut.

Cette hypothèse est donc affirmée. En effet, il y a eu des différences significatives dans la

diminution du valgus grâce aux semelles orthopédiques. La deuxième hypothèse supposait

également une diminution du valgus pendant un changement de direction. Celle-ci est réfutée

car il n’y a pas eu de différences significatives observées. De plus, pour trois des cinq sujets

l’angle du valgus s’est vu diminué alors que pour les deux restants il a augmenté.

En regardant les résultats, nous nous sommes aperçus que certains étaient plus ou

moins surprenants, notamment pour les sujets deux et cinq. Nous nous sommes donc

intéressés plus particulièrement à ces deux sujets pour essayer d’expliquer les effets des

semelles.

Pour le sujet numéro 2, il s’est avéré que cette joueuse a fait sa formation de handball

au pôle espoir du Havre. Suite aux nombreuses recherches faites sur la rupture des ligaments

croisés chez les femmes, les entraîneurs des pôles enseignent à leurs joueuses comment bien

se réceptionner après un saut afin de minimiser les risques de rupture du LCA. Ils leur

enseignent également comment se positionner pour garder toujours un alignement entre la

malléole, le genou et le bassin pour éviter justement le valgus dynamique (Pairot de Fontenay

et al., 2009). De plus, les conditions du blocage pendant l’acquisition des différents passages

n’étaient pas les conditions d’un vrai match ou d’un vrai entraînement. En effet, le sujet avait

pour seule consigne de prendre son élan et de s’arrêter brutalement en double appui.

Malheureusement, le sujet s’adaptait à cette situation car, au moment de l’arrêt, elle écartait

les jambes et se penchait vers l’arrière pour amortir la réception. Ces deux facteurs pourraient

donc être l’explication de ces résultats quelques peu étranges. Le sujet savait déjà au départ

comment il fallait se tenir pour diminuer les risques de rupture du LCA. Le fait de porter des

semelles dans le même objectif a donc très bien pu perturber sa gestuelle et augmenter ainsi le

valgus du genou pendant le changement de direction. Cette idée est confortée par le fait que,

sans les semelles, le sujet présente le valgus moyen le plus petit parmi tous les sujets (à part le

30

sujet numéro 5, qui est un cas assez particulier), alors qu’avec les semelles nous observons

une augmentation de celui-ci.

Pour le sujet numéro 5, les différences viennent très certainement de la différence de

protocole entre les deux phases. En effet, nous avons fait la première phase encore avec

l’ancien protocole, qui a été expliqué précédemment. Cela veut dire que le sujet a effectué

trois types de passages différents et ne savait pas quel type il allait devoir effectuer jusqu’au

dernier moment. Le protocole a par la suite changé, cependant cette joueuse préparait un

concours et ne pouvait donc pas se permettre de revenir une deuxième fois pour refaire le

nouveau protocole. Nous avons donc décidé de garder ces acquisitions et de supprimer celles

qui ne nous intéressaient pas. Malheureusement, pour sa deuxième phase, nous avons adopté

le nouveau protocole, pensant que nous allions obtenir des choses similaires. Il s’est avéré que

les différences, notamment au niveau de l’incertitude du type de passage, influencent

énormément sur les résultats. En effet, nous observons une très nette diminution du valgus

moyen pendant le blocage. Elle est de 4° à droite et de 22,7° à gauche. Le sujet a subi une

grave entorse du LCA au mois de septembre, il pourrait donc avoir tendance à plus protéger

son genou gauche. Et c’est justement ici que nous observons des différences significatives.

Lorsque les passages se faisaient sans semelles, mais avec de l’incertitude, le valgus moyen

de ce genou était le plus élevé parmi tous les sujets, avec un pic à 28,4° (également le plus

élevé). Au contraire, lorsque la joueuse savait ce qu’elle allait faire, son valgus moyen est

passé à -1,9°, donc à 1,9° en varus. Concernant le changement de direction, nous observons

une augmentation du valgus, malgré l’absence de l’incertitude évoquée précédemment. Même

si le sujet savait exactement ce qu’il allait faire, il ne le faisait pas tout à fait de la même façon

que lors de la première phase. En effet, pendant celle-ci, la joueuse courrait face au défenseur

qui, en avançant un des deux pieds, l’avait orienté vers un des deux côtés. La joueuse essayait

de rester le plus près du défenseur, ce qui engendrait des changements de direction à environ

45°. Or, pendant la deuxième phase, étant donné que le changement de direction ne se faisait

plus que du côté bras tireur des joueuses, nous leur avions demandé de bien marquer le

changement de direction, dont l’angle s’approchait cette fois-ci plus des 90°. Ce manque

d’incertitude pendant la deuxième phase du protocole pourrait très clairement expliquer les

différences observées entre les deux phases, toutefois nous ne pouvons pas l’affirmer pour de

bon. Nous avons vu que les semelles orthopédiques apportent des différences significatives.

Cependant, avant de discuter de ces différences, nous devons mener une réflexion assez

particulière. La question que nous devons nous poser est de savoir s’il est vraiment important

que les tests statistiques nous montrent qu’il y a des différences significatives pour pouvoir

31

dire qu’il y a une amélioration. En effet, certaines études, notamment sur le syndrome de la

bandelette iliotibiale chez les cyclistes (Delacroix, Hasdenteufel, Legrand, Chèze, & Lavigne,

2009a), ont démontré qu’une toute petite diminution de 1-2° de rotation interne du genou

pouvait faire disparaître les douleurs au genou.

Nous pouvons tout de même constater un rôle des semelles orthopédiques à faire

diminuer le valgus du genou, que ce soit pendant les changements de direction ou bien suite à

un blocage. En effet, sur l’ensemble des sujets, nous observons une diminution en moyenne

de 7,44° et 3,16° pour le genou gauche, respectivement le genou droit, lors d’un blocage, ainsi

qu’une diminution moyenne de 0,53° du valgus du genou lors d’un changement de direction.

Lors d’un blocage, les semelles orthopédiques font diminuer de façon significative le valgus

du genou. Par contre, pendant un changement de direction, la différence n’est pas

significative. Cependant, ce constat est à prendre avec précaution car dans le tableau

récapitulatif des sujets nous pouvons voir que les sujets 2 et 5, qui sont des sujets un peu

particuliers, présentent une augmentation du valgus, ce qui a pu fausser les résultats. De plus,

pour toutes les variables, nous retrouvons la valeur minimale atteinte plus petite avec les

semelles. La valeur maximale, quant à elle, diminue dans la majorité de cas, malgré quelques

légères augmentations occasionnelles. Pour ce qui est de l’écart-type, celui-ci diminue

également dans la plupart des cas. Nous pouvons donc en déduire que les semelles

orthopédiques, non seulement contribuent à la diminution du valgus du genou, mais ont

également tendance à le stabiliser.

L’originalité de cette étude réside en son côté innovateur. Bien que d’autres recherches

aient déjà utilisé les appareils optoélectroniques, tels que le Vicon, pour observer le valgus

dynamique pendant un changement de direction (Beaulieu et al., 2008), aucune, à notre

connaissance, ne s’est encore jamais intéressée à l’intérêt des semelles orthopédiques dans la

diminution ce dernier dans le cadre de la prévention de rupture du LCA. Nous pouvons tout

de même dire que les résultats observés pendant notre étude sont en concordance avec les

résultats retrouvés dans d’autres études (Beaulieu et al., 2008; Xie et al., 2013). En effet, ces

études montrent des valgus qui sont légèrement plus petits que ceux que nous avons observés,

cependant nous n’avons pas inclus dans nos calculs le valgus physiologique des sujets. Ainsi,

la valeur de 0° correspond à l’alignement parfait entre nos deux axes de mesure. Nous

n’avons pas mesuré le valgus physiologique de chaque sujet, néanmoins si nous prenons en

compte le valgus moyen chez une femme (Horton & Hall, 1989), nous retrouvons des valeurs

similaires aux valeurs retrouvées dans les différentes études.

32

De plus, cette étude s’intéresse à un nouveau moyen de prévention de rupture des

ligaments croisés. En effet, pour l’instant cette prévention se fait exclusivement à l’aide des

différents protocoles de prévention et de renforcement musculaire des muscles entourant

l’articulation du genou (Lefevre et al., 2011; Myklebust et al., 2003; Pairot de Fontenay et al.,

2009). Avec les semelles orthopédiques, il serait possible d’envisager une autre méthode de

prévention. Celle-ci serait moins coûteuse au niveau du temps pour les joueuses, ainsi que

moins fatigante. Grâce au Vicon, il serait même possible d’ajuster par exemple l’épaisseur de

la semelle en fonction de l’évolution du valgus. Pour le sujet numéro 4, nous n’observons

aucune évolution du valgus du genou droit entre sans et avec semelles. Cela pourrait donc

amener le podologue à renforcer davantage la semelle pour redresser encore plus le pied afin

de diminuer le valgus du genou.

L’autre avantage du Vicon dans ce genre d’études est que nous pouvons observer la

globalité du mouvement. Certaines études ont démontré les différences qu’il y avait entre les

hommes et les femmes au niveau de la cinématique et les ont décrites de manière très précise

(Mclean et al., 2004). Il est donc possible d’observer avec le Vicon ces différentes variables,

telles que la flexion de la hanche ou bien l’abduction de celle-ci, et voir comment les semelles

orthopédiques impactent sur la cinématique du changement de direction. Nous avons parlé du

problème du sujet 2 et nous avons émis l’hypothèse que les semelles orthopédiques

augmentent le valgus du genou car elles perturbent la gestuelle apprise au centre de formation.

Il aurait donc été intéressant de regarder s’il y a une modification au niveau de la hanche, du

bassin ou autre segment, qui pourrait être un facteur néfaste pour la performance sportive,

voire même amener à une blessure.

Les limites de cette étude sont nombreuses, le plus souvent liées à la précision des

résultats.

Tout d’abord, comme nous l’avons déjà évoqué, la précision de l’appareil est un

facteur à prendre en compte. En moyenne, nous constatons une diminution d’un peu plus de

3°. Etant donné la précision garantie par le constructeur, si les valeurs obtenues étaient

encore plus petites, il serait impossible d’en tirer une conclusion, car les valeurs se

rapprocheraient trop des limites de précision de l’appareil.

De plus, les appareils optoélectroniques fonctionnent sur le principe du tracking des

mires, c’est-à-dire qu’ils suivent leur déplacements tout au long des acquisitions.

Malheureusement, il y a un phénomène qui arrive très fréquemment, par exemple lorsque le

sujet s’approche beaucoup trop des caméras, et qui « fausse » d’une certaine manière les

33

résultats obtenus. Il s’agit des mires qui disparaissent sur l’acquisition pendant une durée plus

ou moins longue. Le logiciel Nexus, qui est le logiciel avec lequel nous faisons fonctionner le

Vicon et avec lequel nous faisons également le traitement des acquisitions, a la solution pour

remédier à ce problème. En effet, il est possible de combler les trous dans les trajectoires des

différentes mires à l’aide des quatre moyens différents. Cependant, il ne s’agit que de calculs

mathématiques qui retrouvent la trajectoire manquante, par exemple en fonction de la position

où la mire a disparu puis de celle où elle est réapparue, ou bien en fonction de la trajectoire

des trois autres mires du même segment. Dans tous les cas, c’est l’opérateur qui doit choisir la

meilleure trajectoire parmi celles qui sont présentées et, parfois, le décalage d’une seule image

peut changer totalement la trajectoire proposée. Bien que ces calculs des trajectoires

manquantes soient très précis, plus le trou est grand et plus il risque d’y avoir un écart entre la

trajectoire calculée et la trajectoire réelle. Nous avons observé des angles qui, pour certains,

étaient très petits. Si sur cet enregistrement nous avons du boucher un trou dans la trajectoire

d’une mire, qui était indispensable à notre mesure, et que nous avons mal choisi la bonne

trajectoire, peut être que cela nous a faussé nos résultats d’un ou plusieurs degrés.

Cela nous amène à la dernière limite rencontrée concernant la précision des résultats,

qui est le placement des mires sur le sujet. Il ne s’agit pas d’une étape extrêmement délicate,

puisque les mires doivent être posées sur des points anatomiques spécifiques, le plus souvent

des reliefs osseux. Cependant, il y a certains points qui peuvent être plus difficiles à trouver,

surtout lorsque le sujet a une masse graisseuse plus importante. C’est le cas notamment des

crêtes iliaques antéro-supérieures qui, chez certaines joueuses, n’étaient pas évidentes à

trouver. Ce problème est d’autant plus grave lorsqu’il s’agit, comme ici, de points dont nous

nous servons directement pour faire des calculs. Ce dernier point en particulier nous permet

de modéliser l’axe de la cuisse pour ainsi pour pouvoir calculer le valgus du genou. Or, nous

n’avons pas la certitude que, pour un même sujet, les mires ont été placées exactement au

même endroit pendant les différentes phases du protocole. Il se pourrait, par exemple, qu’il y

a eu un léger décalage de 1-2 millimètres de la mire au niveau de la crête iliaque ainsi

qu’également un léger décalage au niveau des mires du genou pour la deuxième phase. Cela

apporterait des changements au niveau des valeurs obtenues qui, de ce fait, ne serait pas grâce

aux semelles, mais uniquement à cause d’une erreur de manipulation.

Une autre limite de notre étude est l’absence de modèle biomécanique dans Nexus,

permettant de calculer les angles d’abduction/adduction et de rotation. Pour cette recherche,

au départ, nous voulions utiliser un modèle biomécanique déjà prédéfini dans Nexus, qui est

le modèle PlugInGait Lower Body. Ce dernier est très fréquemment utilisé dans les

34

laboratoires ou les hôpitaux pour faire de la recherche sur la marche et il est scientifiquement

approuvé pour le milieu clinique (Ishida, Yamanaka, Takeda, & Aoki, 2014; Nair, Gibbs,

Arnold, Abboud, & Wang, 2010; Pothrat, Authier, Viehweger, Berton, & Rao, 2015).

Néanmoins, lors de ces différentes recherches, les chercheurs ou les médecins s’intéressaient

dans la majorité des cas, uniquement aux mouvements de flexion/extension des membres

inférieurs. Lors des premières pré-manipulations effectuées avec ce modèle, nous avons

constaté que les résultats n’étaient pas cohérents. En effet, nous avons trouvé pour certains

enregistrements des valgus du genou supérieurs à 40°. L’ingénieur de la société qui est venu

nous installer le Vicon nous a expliqué les limites de ce modèle biomécanique (expliqué dans

la partie Protocole). Nous avons donc dû créer un autre modèle biomécanique qui nous

permettrait d’obtenir un valgus du genou précis. Après plusieurs semaines de réflexion et

d’essais, ainsi que plusieurs entretiens avec les podologues du centre, nous avons choisi de

nous inspirer des recommandations de la Société Internationale de la Biomécanique pour

placer les mires afin d’obtenir les résultats souhaités (Wu et al., 2002).

La création de nouveaux modèles biomécaniques est une étape très complexe par

laquelle il faut passer lorsque nous voulons étudier un mouvement autre que la marche ou la

course. Le placement des mires, qui se collent sur la surface de la peau, doit correspondre au

mouvement précis, non pas de la partie superficielle du membre, mais de la partie profonde de

ce dernier. C’est donc ici que réside toute la complexité de la tâche, car il faut réussir à

trouver un moyen pour décrire ce qu’il se passe à l’intérieur avec les informations que nous

avons sur l’extérieur. De plus, lorsque nous créons de nouveaux modèles biomécaniques, nous

devons également trouver les différents calculs, tels que des calculs permettant de faire un

changement de plan pour pouvoir faire des calculs dans le plan frontal, et pas dans le plan

sagittal. Encore une fois, nous avons trouvé la solution auprès du même ingénieur qui nous a

orientés vers le logiciel ProCalc. Celui-ci est capable de faire n’importe quel calcul, la seule

difficulté étant de bien définir les différents repères dans lesquels nous voulons le faire.

L’exemple parfait qu’engendre ce genre de limite est l’évolution de notre protocole de

recherche. Comme nous l’avons évoqué dans la partie « Matériel et méthodes », au début

nous avons pour projet de nous intéresser également à la rotation du genou pendant le

changement de direction. Nous étions obligés de la laisser de côté, car nous nous sommes

rendus compte que son observation ne serait que très difficile avec la méthode que nous avons

choisie d’utiliser. En effet, il était quasiment impossible de garantir une immobilité totale du

sujet pendant l’analyse du volant rotatoire maximal du genou. Les courbes de rotations étaient

de ce faite que très difficilement interprétables.

35

Néanmoins, selon certaines études, la rotation du genou pourrait avoir également une

incidence dans la rupture des ligaments croisés (Olsen et al., 2004). En effet, plus celle-ci se

rapproche de sa valeur maximale lors d’un changement de direction, plus les contraintes

subies par le ligament croisé sont importantes. Cette rotation peut être interne mais également

externe. C’est bien pour cela que nous voulions nous intéresser à la quantité de rotation du

genou. Nous voulions mesurer le volant rotatoire de chaque genou et voir par la suite si, grâce

aux semelles, il était possible d’éloigner la rotation de sa valeur maximale pendant un

changement de direction.

Comme nous avons pu voir à travers la discussion, les semelles orthopédiques

contribuent à la diminution du valgus du genou pendant les changements de direction.

Cependant, cette étude ne nous dit rien du tout sur leur action dans la prévention de rupture

des ligaments croisés. Pour démontrer leur éventuelle efficacité, il faudrait refaire une

recherche, mais cette fois-ci à long terme, avec deux populations différentes. Une population

aurait des semelles orthopédiques alors que l’autre ne les aurait pas. Nous pourrions ensuite

regarder le pourcentage d’entorses ou de ruptures des ligaments croisés au sein de chaque

population pour voir les réels effets des semelles orthopédiques dans le cadre de la prévention.

Une perspective professionnelle à venir, ayant une avancée dans la recherche, pourrait

être une nouvelle étude. Cette fois-ci, nous pourrions nous intéresser à la rotation du genou

pendant les changements de direction, chose que nous n’avions pas pu faire lors de cette

étude. La rotation est considérée par certains comme étant un facteur aggravant le risque de

rupture du LCA (Olsen et al., 2004), car, associée au valgus trop important, elle entraînerait

un frottement du ligament sur les épicondyles fémoraux. Dans les cas les plus graves, ce

frottement peut même se transformer en entorse, voire en rupture de ce dernier. Il y a des

études qui ont démontré que pour certaines pathologies comme le syndrome de la bandelette

iliotibiale, plus connu sous le nom du syndrome de l’essuie-glace, une réduction de la rotation

trop importante du genou serait la solution à ce problème (Delacroix, Hasdenteufel, Legrand,

Chèze, & Lavigne, 2009b; Ferber, Noehren, Hamill, & Davis, 2010). Cette réduction de la

rotation est apportée par les semelles orthopédiques. Théoriquement, grâce aux semelles

orthopédiques, nous devrions donc pouvoir contrôler la rotation du genou également pendant

un changement de direction. Nous pourrions donc impacter sur un deuxième facteur de

rupture des ligaments croisés et augmenter ainsi l’efficacité de ce type de prévention.

Pour finir, nous avons déjà évoqué le problème du sujet numéro 5. Nous avons voulu

analyser ses résultats alors que celui-ci a passé deux protocoles légèrement distincts. Tandis

36

que pendant la première phase, le sujet a réalisé les différents passages en ne sachant pas à

l’avance quel type de passage il allait effectuer, ce facteur aléatoire a été retiré lors de son

deuxième passage. Il est impossible de dire si les résultats obtenus sont plus fiables avec ou

sans l’incertitude, cependant d’un point de vue tout à fait personnel, nous pouvons dire que

nous aurions dû procéder avec l’incertitude pour tous les autres sujets également. En effet,

pendant les tout premiers passages avec le protocole d’origine, nous avions constaté que les

différents passages ressemblaient beaucoup plus à ce que nous pouvons voir pendant un vrai

match de handball. De plus, les sujets ne peuvent pas se concentrer sur la posture qu’ils ont à

adopter car ils ne savent pas laquelle ils vont devoir choisir. Nous pouvons ainsi observer des

résultats plus représentatifs de ce qu’il se passe en réalité pendant un match. Néanmoins, ceci

n’est qu’un avis purement personnel. Les deux types de changement de direction se font dans

la recherche (Beaulieu et al., 2008; Xie et al., 2013), alors il est difficile de faire le bon choix.

37

6 Conclusion

La prévention des différents types de blessures est, et restera, un enjeu majeur du

monde sportif ainsi que de la majorité des recherches scientifiques. Réduire le nombre de

blessures au sein des sportifs signifierait un gain d’argent non seulement pour les employeurs,

car ils ne seraient plus obligés de payer des sportifs blessés, mais également pour la sécurité

sociale et les sportifs eux-mêmes. De plus, des blessures longues, comme la rupture du

ligament croisé antérieur, sont des blessures très longues et extrêmement handicapantes.

Aujourd’hui, quasiment tous les moyens de prévention sont basés sur du renforcement

musculaire des muscles aux alentours des articulations concernées. C’est une méthode qui

n’apporte pas un résultat immédiat et en plus elle est fatigante pour le sportif. Nous nous

sommes donc intéressés aux différents facteurs de rupture du LCA à la recherche d’une

solution, non seulement moins coûteuse au niveau du prix, de l’énergie et du temps, mais qui

apporterait un effet très rapidement. Les semelles orthopédiques semblent répondre à ce genre

de critères.

Nous avons donc voulu vérifier si les semelles orthopédiques pouvaient faire diminuer

le valgus du genou, qui est le facteur le plus communément admis par la société scientifique

comme étant le principal facteur de rupture du LCA sans contact. Nous avons constaté que les

semelles orthopédiques diminuent de façon significative le valgus dynamique. Cependant, les

différentes limites rencontrées nous font nous interroger sur la fiabilité des résultats

observées.

La prochaine étape de cette étude sera donc de mener une recherche plus poussée pour

voir s’il est possible d’utiliser les semelles orthopédiques comme un moyen de prévention de

rupture des ligaments croisés chez les sportifs.

38

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Rôle des semelles orthopédiques dans la diminution du valgus dynamique

pendant un changement de direction chez les handballeuses

Résumé :

La rupture des ligaments croisés antérieurs est une blessure que tous les sportifs

redoutent. C’est une blessure très handicapante car elle éloigne des terrains le sportif blessé

pour une période de plusieurs mois. Pour diminuer les risques de cette blessure, il existe des

moyens de prévention qui sont des protocoles de renforcement musculaires de l’articulation

du genou et d’apprentissage d’une gestuelle permettant de diminuer les contraintes subies par

le ligament à la réception ou pendant un changement de direction. Cette gestuelle consiste en

un alignement de l’articulation de la hanche, du genou et de la cheville pour réduire le valgus

du genou, qui est l’un des facteurs principaux de la rupture.

Les semelles orthopédiques sont utilisées pour corriger la pronation du pied et réduire

ainsi le valgus du genou en position statique debout, à la marche ou bien encore à la course.

Le but de cette étude est donc de voir s’il est possible d’exploiter ce potentiel de semelles

orthopédiques pour réduire le valgus dynamique du genou également à la réception ou

pendant un changement de direction.

Mots clés : ligaments croisés, valgus dynamique, podologie, semelles orthopédiques,

prévention