Évaluation de l'oxygénation musculaire et de la dynamique de récupération chez les personnes atteintes d'arthrose du genou

L'arthrose du genou (OA) est un trouble articulaire dégénératif associé à la douleur, à la faiblesse musculaire et aux limitations fonctionnelles qui affectent négativement la performance musculaire des membres inférieurs. Des études antérieures ont rapporté des altérations structurelles et physiologiques du muscle quadriceps chez les individus atteints d'arthrose du genou, en particulier dans le vaste médial oblique (VMO). Ces altérations incluent une réduction de la surface de section transversale musculaire, une augmentation de l'infiltration graisseuse intramusculaire, des modifications vasculaires et une activation neuromusculaire altérée, ce qui peut contribuer à une diminution de la stabilité de l'articulation du genou et à la progression de la maladie.

L'oxygénation musculaire (SmO₂) est un paramètre physiologique important reflétant l'équilibre entre l'apport et l'utilisation de l'oxygène dans le muscle squelettique et fournit des informations objectives sur la fonction métabolique et circulatoire musculaire. Malgré la pertinence potentielle de SmO₂ dans la compréhension de la dysfonction du quadriceps dans l'arthrose du genou, les études examinant les réponses d'oxygénation induites par l'exercice et les dynamiques de récupération dans cette population restent limitées.

Cette étude observationnelle, comparative transversale vise à évaluer les dynamiques de SmO₂ du VMO chez les individus atteints d'arthrose du genou et à comparer ces paramètres avec des témoins sains appariés pour l'âge et le sexe. L'étude examinera également les associations entre les paramètres de SmO₂, la force musculaire, la performance fonctionnelle et l'intensité de la douleur.

Les individus diagnostiqués avec une arthrose du genou par un médecin en médecine physique et réadaptation et les volontaires sains répondant aux critères d'éligibilité seront invités à participer. Un consentement éclairé écrit sera obtenu de tous les participants avant leur participation. Les participants qui remplissent les critères d'inclusion seront répartis en deux groupes : un groupe arthrose du genou et un groupe témoin sain. Tous les participants subiront les mêmes procédures d'évaluation lors d'une seule session d'évaluation.

Conformément aux recommandations de l'Osteoarthritis Research Society International (OARSI), chez les participants atteints d'arthrose du genou bilatérale, le genou cible pour l'analyse sera déterminé à l'aide d'une stratégie prédéfinie : (1) le genou présentant une douleur plus importante au repos ou pendant l'activité sera sélectionné ; (2) si les niveaux de douleur sont égaux, le genou avec une sévérité radiographique plus élevée (grade de Kellgren-Lawrence) sera sélectionné ; (3) si la douleur et la sévérité radiographique sont égales, la jambe dominante (l'extrémité préférée pour frapper un ballon) sera désignée comme genou cible. Le genou cible servira de référence pour les mesures de suivi, y compris SmO₂ et les évaluations cliniques spécifiques au genou.

À notre connaissance, aucune étude antérieure n'a directement comparé les paramètres de SmO₂ entre les individus atteints d'arthrose du genou et les témoins sains. Par conséquent, une étude examinant les changements de SmO₂ dans un groupe musculaire similaire et utilisant la même technique de mesure chez des individus ayant subi une reconstruction du ligament croisé antérieur a été utilisée comme référence. L'estimation de la taille de l'échantillon a été réalisée à l'aide du logiciel G*Power (version 3.1) basé sur un modèle de test t à échantillons indépendants bilatéral pour comparer la différence moyenne entre deux groupes. La taille d'effet rapportée pour SmO₂ du VMO dans l'étude de référence (d de Cohen = 1,02) a été utilisée pour le calcul. Avec un niveau alpha de 0,05, une puissance statistique de 0,80 et un ratio d'allocation de groupe de 1:1, la taille d'échantillon requise a été calculée à 17 participants par groupe, soit un total de 34 participants.

Avant les mesures, les participants se reposeront en position assise pendant 10 minutes. L'intensité de la douleur sera évaluée à l'aide de l'Échelle Visuelle Analogique (EVA). Après la période de repos, les mesures de SmO₂ seront effectuées à l'aide d'un dispositif de spectroscopie proche infrarouge (Moxy Monitor) placé sur le muscle VMO. Les valeurs de base de SmO₂ seront enregistrées pendant une période de mesure de 60 secondes.

Après la mesure de base, les participants effectueront une tâche d'exercice de mini-squat standardisé. Le mini-squat a été sélectionné comme un exercice en chaîne fermée sûr et fonctionnel couramment utilisé chez les individus atteints d'arthrose du genou pour activer la musculature des membres inférieurs, et il a été combiné avec une adduction isométrique de la hanche en utilisant un ballon placé entre les genoux pour améliorer l'activation du vaste médial oblique et la stabilisation médiale du genou. Immédiatement après l'exercice, l'oxygénation musculaire du VMO sera surveillée et le processus de récupération sera enregistré. Le temps de récupération sera défini comme la durée nécessaire pour que la valeur de SmO₂ revienne à son niveau de base pendant que le participant se repose en position assise.

Après l'achèvement des mesures de récupération, les participants se reposeront pendant 10 minutes pour minimiser les effets de la fatigue. Ensuite, la force musculaire sera évaluée à l'aide d'un dynamomètre isocinétique par des contractions isométriques volontaires maximales d'extension du genou effectuées à 15° de flexion du genou. Cet angle articulaire a été sélectionné car le vaste médial oblique démontre une activation plus importante près de l'extension terminale du genou. De plus, le test à 15° place le quadriceps dans une position biomécaniquement avantageuse pour la production de couple tout en minimisant le stress articulaire. Les participants effectueront trois contractions maximales, chacune durant environ 6 secondes, avec des encouragements verbaux standardisés et des intervalles de repos de 60 secondes ; la valeur moyenne du couple de pointe sera utilisée pour l'analyse. La performance fonctionnelle sera ensuite évaluée à l'aide du test de lever-assis en 30 secondes. Toutes les mesures seront effectuées lors d'une seule session et les participants ne seront pas suivis longitudinalement.

Les analyses statistiques seront réalisées à l'aide de SPSS. La distribution des données sera évaluée à l'aide de tests de normalité. Les statistiques descriptives seront présentées sous forme de moyenne ± écart type ou médiane selon le cas. Les différences entre les groupes entre les individus atteints d'arthrose du genou et les témoins sains seront analysées à l'aide du test t pour échantillons indépendants ou du test U de Mann-Whitney. Les associations entre les paramètres d'oxygénation musculaire, la force musculaire, la performance fonctionnelle et la douleur seront examinées à l'aide d'analyses de corrélation de Pearson ou de Spearman. Une valeur p < 0,05 sera considérée comme statistiquement significative.