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Conséquences d’une assistance physique sur le comportement fonctionnel des articulations de l’épaule lors d’une flexion sagittale

Communication scientifique

Face à la prévalence des troubles musculo-squelettiques (TMS) de l’épaule, certaines entreprises s’orientent, entre autres projets de prévention, vers l’usage d’exosquelettes, dont l’efficacité pour atténuer l’activité des muscles fléchisseurs de l’épaule fait consensus dans la littérature (Theurel & Desbrosses, 2019). Néanmoins, la majorité des cas de tendinopathies de l’épaule résulte d’un conflit sous acromial (CSA), dont les origines dépendent autant de la cinématique de l’articulation que de l’effort excessif des muscles fléchisseurs de l’épaule. L’objectif de cette étude était de s’assurer que l’assistance au mouvement lors de l’élévation du membre supérieur n’avait pas d’impact délétère sur le comportement fonctionnel de l’articulation. METHODE : Vingt-cinq participants ont réalisé une tâche de flexion de l'épaule, dans le plan sagittal, de 0 à 90° d'élévation du bras sans (CON) ou avec une assistance de 50% (A50) et 90% (A90) de la force requise (50% du couple maximal volontaire). La vitesse de déplacement a été normalisée à 15°/s et le couple d'assistance a été ajusté à chaque participant. L'activité des muscles deltoïde antérieur, deltoïde postérieur, deltoïde médial, trapézoïde supérieur, latissimus dorsi et triceps brachial a été enregistrée par électromyographie. La cinématique de l'épaule a été évaluée avec un système de capture de mouvement optoélectronique. Enfin, l'imagerie par ultrasons a été utilisée pour mesurer l'espace sous-acromial. Les données ont été analysées de 10 à 90° de flexion avec un incrément de 10°. Un modèle mixte linéaire a été utilisé pour l'analyse statistique. RÉSULTATS: L'activité des muscles agonistes (deltoïdes antérieurs et médiaux) a été réduite (p <0,05) pour A50 et A90 par rapport à CON sur toute la flexion. L'activité des muscles antagonistes (deltoïde postérieur et latissimus dorsi) a été augmentée (p <0,05) pour A50 et A90 de 10 à 40° de flexion. A50 et A90 étaient associés à une augmentation (p <0,05) de la bascule antérieure de la scapula tout au long du mouvement, et à une augmentation (p <0,05) de la sonnette externe de 20 à 45 ° de flexion. Pour A50 et A90, l'articulation glénohumérale a démontré (p <0,05) une extension, une adduction et une rotation interne plus importantes de 10 à 70 ° de flexion. Le rythme scapulo-huméral a été modifié (p <0,05) de 10 à 30° de flexion pour A50 et de 10 à 60° pour A90. Enfin, l'espace sous-acromial était plus grand (p <0,05) pour A50 et A90 par rapport à CON respectivement de 10 à 50° et de 10 à 70° de flexion. Une tendance (p = 0,08) a été observée pour un espace sous-acromial plus court pour A50 par rapport à CON pour 90° de flexion. DISCUSSION: Nos résultats ont montré une diminution de l'activité des muscles agonistes pendant la tâche effectuée avec l'assistance physique. Cela confirme l'utilité des exosquelettes pour limiter l’activité musculaire agoniste. De plus, l'augmentation de l'activité des muscles antagonistes démontrerait une coactivation accrue lors des flexions assistées. Ces adaptations de l'activité musculaire pourraient alors modifier la cinématique de l'épaule comme le constate l'évolution du rythme scapulo-huméral avec une assistance. Ainsi, l'impact attendu au niveau musculaire avec l'utilisation de l'assistance physique pourrait également modifier le comportement fonctionnel de l'articulation. Cela pourrait être problématique, en particulier pour l'articulation de l'épaule qui nécessite de la stabilité pour éviter un SIS. Dans cette étude, l'espace sous-acromial était cependant plus grand avec l'assistance pour une grande partie du mouvement, suggérant un risque moindre de SIS. Mais, comme indiqué par une tendance pour A50 à 90° de flexion, l'espace sous-acromial pourrait diminuer avec l'assistance pour des angles d'élévation de bras plus élevés. CONCLUSIONS: De 0 à 90° de flexion de l'épaule, l'utilisation d'une assistance physique pourrait limiter les contraintes musculaires et mécaniques à l'origine des tendinopathies associées au syndrome de conflit sous-acromial. Cependant, les conséquences biomécaniques observées pour l'articulation de l'épaule doivent être approfondies pour s'assurer qu'il ne s'agit pas de nouvelles contraintes. De plus, des études futures semblent nécessaires pour confirmer ces résultats pour des flexions d'épaule supérieures à 90°. RÉFÉRENCES: Theurel, J. & Desbrosses K. (2019). Exosquelettes professionnels: aperçu de leurs avantages et limites dans la prévention des troubles musculo-squelettiques liés au travail. IISE Transactions on Occupational Ergonomics and Human Factors, 7: 3-4, 264-280.

Disciplines de recherche
Physiologie du travail
Etudes Publications Communications
Biomécanique
Etudes Publications Communications