Géométrie osseuse, force et changements biomécaniques chez les coureurs ayant des antécédents de fractures de stress

Les fractures de stress font partie des blessures sportives les plus répandues, en particulier dans les sports impliquant la course, le saut et le chargement cyclique répétitif. Des fractures de stress ont été diagnostiquées chez pas moins de 20 % des athlètes. La prévalence la plus élevée de fractures de stress chez les athlètes est signalée chez les membres des équipes d'athlétisme avec des taux de 10 à 31 % (22). Les fractures de stress sont également fréquentes dans l'entraînement militaire de base. Les rapports de l'armée américaine sur les populations de recrues indiquent un taux d'incidence de 0,2 à 4 % chez les hommes et de 1 à 7 % chez les femmes (1).

En raison de la prévalence des fractures de stress dans la population militaire et sportive, ainsi que de la nature coûteuse de la blessure en termes de temps de récupération, il est important de comprendre les facteurs causaux et les moyens par lesquels ces facteurs sont liés et interagissent (25, 29) . Les facteurs de risque les plus couramment étudiés et mesurés pour les fractures de stress sont des substituts de la résistance osseuse, en particulier la densité minérale osseuse. Bien que plusieurs études antérieures aient exploré la relation entre la densité minérale osseuse aréale (aDMO, g/cm2) et les fractures de stress, les résultats restent controversés (6, 7, 9, 12, 17, 28). La majorité de ces études ont utilisé l'absorptiométrie biénergétique à rayons X (DXA) et l'aDMO comme évaluation de la résistance osseuse. La DXA est limitée dans son évaluation bidimensionnelle d'un os tridimensionnel et est également incapable de faire la distinction entre différents types d'os (13, 30). Compte tenu des limites de l'imagerie DXA, la mesure des propriétés osseuses à l'aide de la tomodensitométrie quantitative périphérique (pQCT) peut faire la lumière sur les incohérences trouvées dans la littérature actuelle. Le QCT périphérique est une technique d'imagerie tridimensionnelle qui permet de mesurer à la fois la densité osseuse volumétrique trabéculaire et corticale, la géométrie osseuse (surface totale, surface corticale) et des estimations de la résistance mécanique de l'os (c.-à-d. moment d'inertie de la section et module de section) qui représentent mieux une compétence mécanique osseuse (26, 31).

Avec toute fracture, un os échouera uniquement si la charge sur l'os est supérieure à la résistance de cet os. Dans le cas des fractures de stress, il a été suggéré que les personnes à risque de fracture de stress peuvent modifier la biomécanique avec la fatigue de sorte que la pression sur l'os est augmentée avec la fatigue provoquant une augmentation des microdommages et de la fracture ultime. La recherche mesurant les variables cinétiques et cinématiques a montré des changements dans les GRF (10, 11, 16, 19, 21), l'amplitude de la contrainte, le taux de contrainte, les distributions de contrainte (8, 14, 15, 24) et les stratégies d'atterrissage après le début de la fatigue musculaire chez les individus sains. Il a également été démontré que lorsque les muscles sont fatigués, leur capacité à absorber les forces d'impact lors de l'atterrissage, leur capacité de synchronisation interne entre les groupes musculaires fonctionnels et leur capacité à contrer les moments de flexion sont diminuées (2-5, 18, 20, 23). Il a été émis l'hypothèse que les coureurs qui ne parviennent pas à modifier la cinématique du mouvement connaissent des augmentations plus importantes des taux de chargement et des amplitudes d'impact, ce qui les rend plus susceptibles de se blesser que les coureurs capables d'apporter les modifications appropriées (16). Cependant, la majorité de ces études ont été menées dans des conditions de repos et chez des athlètes sans antécédents de blessure. Aucune étude antérieure à notre connaissance n'a caractérisé de manière adéquate le changement de la biomécanique lors d'une course fatigante chez les athlètes avec et sans antécédents de fracture de stress.