Fatigue induite par la propulsion en fauteuil roulant au-dessus du sol chez les personnes atteintes d'une lésion médullaire : épargne ou fatigue des membres supérieurs ?

Contexte et justification:

Les fauteuils roulants sont les dispositifs d'assistance les plus importants utilisés par les personnes atteintes d'une lésion de la moelle épinière (SCI). Une étude danoise a rapporté par exemple que 83,5 % des 236 personnes utilisaient un fauteuil roulant manuel et 27 % un fauteuil roulant électrique, dont certaines utilisaient à la fois un fauteuil roulant manuel et un fauteuil roulant électrique. La nature répétitive de la propulsion du fauteuil roulant en combinaison avec l'épaule sujette aux blessures entraîne une forte prévalence de personnes atteintes d'une lésion médullaire ayant des douleurs à l'épaule. Plusieurs facteurs ont été associés à la douleur à l'épaule, mais les voies exactes restent floues. Afin d'améliorer la prévention des blessures qui auraient un effet significatif sur la douleur à l'épaule, il est important de se concentrer sur les facteurs de risque biomécaniques et neuromusculaires modifiables par l'entraînement. La fatigue pourrait avoir un effet négatif sur la mécanique de propulsion, augmentant encore le risque de blessure. Des études antérieures ont induit de la fatigue par des interventions sur un tapis roulant ou avec un ergomètre. Cependant, il est important d'étudier la fatigue fonctionnelle, car l'effet de la fatigue dépend de la tâche. À ce jour, il n'y a pas de compréhension claire de l'effet de la fatigue fonctionnelle sur les facteurs de risque biomécaniques et neuromusculaires chez les personnes atteintes de SCI pendant la propulsion en fauteuil roulant.

Objectifs:

Objectif principal : Quel est le rôle de la fatigue musculaire dans l'altération des fonctions et des structures neuromusculosquelettiques et motrices liées à la douleur à l'épaule chez les personnes atteintes de LM ? Objectif 1 : Définir comment la fatigue musculaire induite par la propulsion en fauteuil roulant modifie les facteurs de risque biomécaniques et neuromusculaires des blessures à l'épaule, entraînant des douleurs à l'épaule, chez les personnes atteintes de SCI.

Objectif 2 : Évaluer comment les modifications de la biomécanique de la propulsion dues à la fatigue induite par la propulsion sont associées aux modifications de l'apparence des tendons liées à la tendinopathie, chez les personnes atteintes de SCI.

Objectif 3 : Identifier les variables prédictives (par exemple, les niveaux d'activité et la force musculaire) pour les personnes atteintes de SCI qui sont sensibles à la fatigue induite par la propulsion en fauteuil roulant.

Conception de l'étude : mesures répétées dans la conception du sujet

Pour cette étude, 50 participants seront recrutés via la base de données de l'étude Swiss Spinal Cord Injury Cohort. Le nombre de 48 participants a été calculé sur la base d'une estimation de la taille de l'échantillon d'une étude portant sur une activité de propulsion en fauteuil roulant à haute intensité qui a révélé que le rapport d'échogénicité a changé de manière significative de 1,97 ± 0,74 à 1,73 ± 0,56 (p = 0,038) (après l'intense activité de propulsion en fauteuil roulant. Pour observer ce changement de différence de 0,24 dans le rapport d'échogénicité du tendon du biceps à 80 % de puissance statistique et alpha = 0,05, 48 participants sont nécessaires. Afin de prendre en compte les abandons et les données manquantes, 50 participants seront recrutés. Tous les participants répondront aux critères d'inclusion définis et seront exclus lorsqu'ils répondront aux critères d'exclusion.

Collecte de données:

Les participants seront testés au cours d'une session de quatre heures après avoir lu et signé le consentement éclairé. Au cours de la session de test, les mesures suivantes seront effectuées :

Caractéristiques et niveaux d'activité des participants : les variables sociodémographiques, les caractéristiques des blessures, la présence de contractures et de spasticité seront définies à l'aide d'un questionnaire général. De plus, les niveaux d'activité seront définis avec l'échelle d'activité physique pour les personnes handicapées physiques (PASIPD).

Le poids des participants sera mesuré.

Échographie quantitative pré-fatigue : les mesures échographiques du tendon du biceps brachial et du supraspinatus au repos seront recueillies avec des protocoles quantitatifs d'échographie (QUS). Cette technique a été utilisée précédemment et a prouvé sa fiabilité et sa validité pour les mesures de la douleur à l'épaule et de la tendinopathie. Plus précisément, pour l'image longitudinale du tendon du biceps, les participants seront positionnés avec leur bras non dominant fléchi à 90 ° au niveau du coude et leur poignet reposant sur la cuisse ipsilatérale. Les images seront prises de manière à ce que les fibres soient alignées perpendiculairement au transducteur, ce qui optimise la quantification de l'alignement des fibres et de l'épaisseur du tendon. Afin de marquer l'emplacement de la peau de la mesure de pré-fatigue, un marqueur de référence en acier sera collé sur la peau à l'extrémité distale du transducteur. Le motif d'interférence distinct créé par le marqueur en haut des images est utilisé pour définir la région d'intérêt (ROI) sur laquelle les calculs sont effectués. Pour l'image transversale supraspinatus, les participants seront positionnés avec leur paume non dominante placée sur le bas du dos, l'épaule étendue et le coude fléchi vers l'arrière. Le marqueur en acier est maintenant collé sur la peau à l'extrémité proximale du transducteur et la partie la plus large du tendon est imagée. Les positions spécifiques optimisent la qualité d'image et la répétabilité du protocole d'imagerie. De plus, trois mesures consécutives de la distance acromio-humérale de la main non dominante seront recueillies dans des conditions déchargées et chargées (pendant les pompes en fauteuil roulant, une fois sans autre instruction et une fois avec l'instruction de rétracter les épaules) comme cela a été fait précédemment.

Le même enquêteur qualifié effectuera toutes les mesures échographiques.

Sprint maximum et test de force : Un test de sprint de 15 m au-dessus du sol sera effectué pour définir la capacité de travail anaérobie. De plus, une poussée isométrique maximale vers l'avant contre la résistance sur le fauteuil roulant sera effectuée pour mesurer la force maximale. Ces tests ont été utilisés précédemment. Lors des deux tests, les forces externes seront collectées à 100 Hz avec la SmartWheel. Le sprint de 15m vise à définir la capacité de travail anaérobie. Les participants devront se propulser le plus rapidement possible d'un cône à un autre à 15 mètres de distance, ce qui se traduira par un résultat de la puissance unilatérale maximale. Pour la poussée maximale isométrique, le fauteuil roulant avec SmartWheel sera relié par une corde à un transducteur de force et à un mur. Il sera demandé au participant de pousser aussi fort que possible pendant 5 secondes avec les mains sur le dessus de la main courante pour mesurer la force maximale appliquée.

Propulsion du fauteuil roulant pré-fatigue : Le participant sera invité à propulser son fauteuil roulant sur le tapis roulant pour deux essais de 90 secondes à deux conditions de puissance (intermédiaire et dur). Au cours des essais, la cinématique 3D du membre supérieur, la cinétique 3D appliquée à la main courante du fauteuil roulant et l'activation musculaire des muscles actifs lors de la propulsion du fauteuil roulant seront collectées.

Protocole de fatigue : Le protocole de la figure 8 (intervention de fatigue) demande aux participants de propulser trois fois plus de tours que possible pendant quatre minutes chacun. Chaque combat de quatre minutes est séparé par 90 secondes de repos. Chaque tour consiste en un virage à droite et à gauche et deux arrêts complets après un demi-tour. Les mesures au cours du protocole comprennent l'échelle du taux d'effort perçu (RPE), la fréquence cardiaque et la cinétique de propulsion.

Propulsion en fauteuil roulant et échographie quantitative post-fatigue : Les mêmes mesures que dans les tests de pré-fatigue seront effectuées.

Considérations statistiques :

Objectif 1 : Étudier l'effet de la fatigue musculaire induite par la propulsion en fauteuil roulant sur les facteurs de risque biomécaniques et neuromusculaires des blessures à l'épaule, entraînant des douleurs à l'épaule, chez les personnes atteintes de LM.

Hypothèse 1 : La fatigue musculaire induite par la propulsion en fauteuil roulant entraînera des modifications importantes des facteurs de risque biomécaniques et neuromusculaires liés à la pathologie de l'épaule.

Les variables dépendantes d'intérêt sont la fréquence des accidents vasculaires cérébraux, la force de contact gléno-humérale, les moments articulaires nets, les forces musculaires cinématiques et normalisées lors de la propulsion en fauteuil roulant, l'apparence tendineuse du m. biceps brachial et m. supraspinatus et distance acromio-humérale. Une cartographie paramétrique statistique (SPM) unidirectionnelle à mesures répétées ANOVA sera utilisée pour évaluer les variations significatives dans le temps pour chaque variable continue pendant la propulsion en fauteuil roulant (alpha = 0,05).

Objectif 2 : Déterminer la relation entre les modifications de la biomécanique de la propulsion et les modifications de l'apparence des tendons liées à la tendinopathie post-fatigue, chez les personnes atteintes de LM.

Hypothèse 2 : Il y aura une association positive entre les modifications de la biomécanique de la propulsion et les modifications de l'apparence des tendons du m.biceps et du m.supraspinatus lors du contrôle du sexe, du niveau et de l'état de la blessure, de l'état de santé, de l'amplitude des mouvements et du poids.

Les variables indépendantes seront les changements dans la biomécanique de la propulsion qui ont considérablement changé après le protocole de fatigue et les variables dépendantes comprendront les changements dans l'apparence des tendons du m.biceps et du m.supraspinatus. Les covariables seront le sexe, le niveau et l'état complet de la blessure, les problèmes de santé (spasticité et contractures), l'amplitude des mouvements et le poids. Une analyse de régression linéaire multivariable sera utilisée pour tester l'hypothèse

Objectif 3 : Étudier la relation entre la susceptibilité à la fatigue et les caractéristiques de la personne (niveaux d'activité et force musculaire), chez les personnes atteintes de SCI.

Hypothèse 3 : Il y aura une association négative entre les changements dans la biomécanique de la propulsion (y compris la fréquence des coups, la cinématique scapulaire et la force de contact glénohumérale) et les niveaux d'activité et la force musculaire, lors du contrôle du sexe, du niveau et de l'état complet de la blessure, des conditions de santé (spasticité et contractures), l'amplitude des mouvements et le poids.

Les variables indépendantes seront la biomécanique de propulsion qui a considérablement changé après le protocole de fatigue et les variables dépendantes comprendront les niveaux d'activité physique et la force musculaire. Les covariables seront le sexe, le niveau et l'état complet de la blessure, les problèmes de santé (spasticité et contractures), l'amplitude des mouvements et le poids. Une analyse de régression linéaire multivariée sera utilisée pour tester l'hypothèse.