Activités musculaires et cinématique lors d'une flexion de l’épaule avec l’utilisation d'une assistance physique

Au travail, les tâches de manutention manuelle peuvent induire des contraintes mécaniques ainsi que de la fatigue musculaire au niveau des épaules, contribuant au développement de troubles musculosquelettiques. Dans ces tâches, les exosquelettes professionnels d’assistance des membres supérieurs pourraient aider les travailleurs en réduisant l'activité des principaux muscles impliqués dans la flexion de l'épaule. Néanmoins, la majorité des tendinopathies de l'épaule, et plus particulièrement celles liées au conflit sous-acromial, dépendent des coordinations musculaires et de la cinématique des articulations composant le complexe de l'épaule, et pas seulement d'une forte sollicitation des muscles fléchisseurs de l'épaule. Il apparaît donc essentiel de s'assurer que l'utilisation d'une assistance physique, réduisant l'activité des muscles agonistes, n'entraîne pas de conséquences non-souhaitées sur le comportement fonctionnel de l'épaule. Ainsi, la présente étude avait pour objectif d'évaluer les activités musculaires et la cinématique de l'épaule lors d'une élévation du bras réalisée avec et sans assistance physique. Vingt-cinq participants ont réalisé des flexions d'épaule de 0 à 100° d'élévation du bras sans (FREE) et avec une assistance physique de 50% (A50) et 90% (A90) du couple requis par la tâche (50% de la force maximale volontaire). L'assistance était fournie par un système non-commercialisé. La vitesse de mouvement était fixée à 15°/s à l'aide d'un ergomètre isocinétique. L'activité EMG des muscles deltoïde antérieur, deltoïde postérieur, deltoïde médian, trapèze supérieur, grand dorsal et triceps brachial a été enregistrée. Les angles des articulations de l'épaule ont été évalué au moyen d'un système optoélectronique de capture du mouvement et l'espace sous-acromial a été mesuré à l'aide d’un échographe. L'activité EMG des muscles deltoïde antérieur et médian était réduite pour A50 et A90 par rapport à FREE sur l’ensemble du mouvement (p < 0,05). L'activité EMG des muscles deltoïde postérieur et grand dorsal était augmentée pour A50 et A90, de 10 à 40° de flexion (p < 0,05). Le rythme scapulohuméral était modifié de 10 à 30° de flexion pour A50 et de 10 à 60° pour A90 (p<0,05). L'espace sous-acromial était plus grand pour A50 et A90 que pour FREE, respectivement de 10 à 50° et de 10 à 70° de flexion (p<0,05). Une tendance (p = 0,08) d’un espace sous-acromial plus faible a été observée pour A50 par rapport à FREE pour 90° de flexion. Nos résultats ont indiqué une diminution de l’activité EMG des muscles agonistes avec l’assistance physique, confirmant la possible utilité des exosquelettes. Cependant, l’activité EMG accrue des muscles antagonistes a révélé un niveau de co-activation plus important. Ces adaptations en terme d'activités musculaires pourraient affecter la cinématique de l'épaule, comme en témoigne l'évolution du rythme scapulo-huméral. De telles modifications cinématiques pourraient être problématiques pour cette articulation qui nécessite de la stabilité afin d’éviter un conflit sous-acromial. Néanmoins, avec l’assistance, l’espace sous-acromial augmentait sur une grande partie du mouvement, suggérant un risque moindre de conflit sous-acromial. Ainsi, de 10 à 90° de flexion de l'épaule, le recours à une assistance physique pourrait limiter les sollicitations musculaires et les contraintes mécaniques à l'origine des tendinopathies de l’épaule. Cependant, pour des élévations de bras plus élevées (supérieures à 90°), l’espace sous-acromial pourrait diminuer avec l’assistance. De futures études semblent nécessaires pour confirmer ces résultats.