Une cadence de course plus faible est associée à un risque plus élevé d'atteinte osseuse liée au stress mécanique : étude prospective chez des coureurs étudiants de cross-country

POINTS CLÉS

1. 54 coureurs étudiants de cross-country ont été inclus dans cette étude prospective.
2. La biomécanique de la course et la densité minérale osseuse ont été évaluées en pré-saison, puis les lésions de stress osseux ont été analysées au cours des 12 mois suivants, sur 3 saisons consécutives.
3. La cadence était le prédicteur le plus fort du risque de lésion de stress osseux, avec une cadence plus faible associée à un risque accru.

CONTEXTE ET OBJECTIFS

Les atteintes osseuses liées au stress mécanique (Bone stress injuries, BSI) présentent une triple menace pour les cliniciens : elles sont difficiles à diagnostiquer, difficiles à traiter et ont tendance à récidiver. L'identification de facteurs de risque modifiables pour ces blessures pourrait être extrêmement bénéfique pour réduire leur prévalence et leur impact. On pense que de multiples facteurs sont impliqués dans le développement des BSI, notamment la charge d'entraînement, le régime alimentaire et la disponibilité énergétique, les BSI antérieures, l'indice de masse corporelle, le stress et le sommeil (1). Cette étude visait à déterminer si la biomécanique de la course et la densité minérale osseuse étaient associées aux BSI chez les coureurs de cross-country étudiant à l'université [collegiate cross-country runners].

On pense que de multiples facteurs sont impliqués dans le développement des lésions d'atteintes osseuses liées au stress mécanique.

Une cadence inférieure est souvent observée en combinaison avec une « foulée excessive ». On pense que cela augmente la charge sur un certain nombre de tissus, notamment le tibia, le genou et la hanche.

MÉTHODE

Cette étude prospective a inclus 54 coureurs de cross-country [course en pleine nature] en bonne santé (33 femmes, 21 hommes) qui ont été suivis pendant 3 saisons consécutives. Les données ont été collectées annuellement lors de la pré-saison, et toutes les BSI diagnostiquées médicalement jusqu'à 12 mois après la collecte des données ont été enregistrées.

La cinématique du corps dans son intégralité a été évaluée à l'aide d'une analyse 3D de la marche et des données sur la force de réaction au sol (FRS) ont également été recueillies. Des analyses d'absorptiométrie biphotonique à rayons X (DXA) ont été effectuées pour déterminer la densité minérale osseuse (DMO).

Le critère d'évaluation principal était la survenue de BSI au cours de l'année civile (12 mois) coïncidant avec le début de la saison de cross-country.

RÉSULTATS

Dans cette étude, il a été effectué une analyse univariée (examinant le rôle de chaque variable) et une analyse multivariée (analysant comment la relation entre plusieurs variables peut influencer le risque de blessure). Un certain nombre d'associations univariées avec le risque de BSI ont été identifiées. Le risque de BSI était 2,22 fois plus élevé chez les athlètes avec un antécédent de BSI par rapport à ceux qui n'en avaient pas, ce qui est cohérent avec les recherches précédentes. Parmi les variables cinématiques de course, seule l'oscillation verticale du centre de masse (CDM) était associée à une BSI. Le risque de BSI augmentait de 17 % pour chaque augmentation de 0,5 cm de l'oscillation verticale du CDM. De plus, le risque de BSI diminuait avec une cadence accrue [step rate]. Dans le modèle multivariée, une faible cadence a été identifiée comme un prédicteur de BSI (après ajustement pour les facteurs de risque connus de BSI : antécédent de BSI et le sexe). La cadence était la seule variable significativement associée au risque de BSI : une augmentation de 1 pas par minute était associée à une diminution de 5 % du risque de BSI. La DMO était une covariable importante dans le modèle, une DMO plus élevée indiquant un risque de BSI plus faible, mais cette relation n'était pas statistiquement significative.

LIMITES

• L'échantillon était relativement petit pour une étude de type prospective. Ce défaut de puissance a pu être paramétré pour détecter des différences statistiquement significatives, par exemple pour déterminer le rôle de la DMO.
• Les coureurs étudiants de cross-country constituent une population et un groupe d'âge spécifiques et donc ces résultats peuvent ne pas être applicables à d'autres populations (par exemple à des athlètes plus âgés).
• Le volume, l'intensité et la progression de l'entraînement n'ont pas été évalués, et ce sont probablement des facteurs importants dans le développement des BSI (2).

IMPLICATIONS CLINIQUES

La fréquence des pas [step rate], souvent appelée « cadence » par les coureurs, est le nombre total de pas de course par minute. Elle peut être augmentée, généralement de 5 à 10 %, en utilisant un métronome et en demandant au coureur de « courir sur le rythme ». Cette étude suggère qu'une telle approche peut réduire le risque de BSI chez les athlètes étudiants. Des recherches antérieures (3) avaient des résultats similaires : les coureurs du secondaire [high school] avec une cadence faible (164 pas par minute ou moins) étaient plus susceptibles de développer une douleur au tibia que ceux avec une cadence élevée (174 ou plus). Cela reflète les résultats cliniques : ceux avec une cadence déjà élevée (par exemple 174 ou plus) sont peu susceptibles de retirer un bénéfice d'une augmentation supplémentaire de la cadence. Nous devons garder à l'esprit que si une telle approche peut réduire la charge tissulaire maximale, elle augmente le nombre de cycles de charge par minute.

Une cadence inférieure est souvent observée en combinaison avec une « foulée excessive ». On pense que cela augmente la charge sur un certain nombre de tissus, notamment le tibia, le genou et la hanche. Inversement, une fréquence plus élevée peut réduire la charge sur ces tissus.

Il semble effectivement qu'une fréquence accrue serait efficace pour réduire le risque de BSI, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour tester cette théorie. Le risque de BSI est connu pour être multifactoriel et influencé par la charge d'entraînement, le régime alimentaire, les blessures antérieures et plusieurs autres facteurs. Il est peu probable qu'une intervention, telle que l'augmentation de la cadence, soit efficace isolément sans prendre en compte certains de ces autres facteurs.

Nous ne sommes pas encore à un point où nous devrions augmenter la cadence des athlètes étudiants par mesure de protection, mais cela peut être une petite pièce du puzzle complexe du développement d'une BSI.

+RÉFÉRENCES

Kliethermes S, Stiffler-Joachim M, Wille C, Sanfilippo J, Zavala P, Heiderscheit B (2021) Lower step rate is associated with a higher risk of bone stress injury: a prospective study of collegiate cross country runners. Br J Sports Med, Epub ahead of print. PMID: 33990294.

RÉFÉRENCES CITÉES

1. Nussbaum ED, Bjornaraa J, Gatt CJ Jr. Identifying Factors That Contribute to Adolescent Bony Stress Injury in Secondary School Athletes: A Comparative Analysis With a Healthy Athletic Control Group. Sports Health. 2019 Jul/Aug;11(4):375-379. doi: 10.1177/1941738118824293. Epub 2019 Jan 15. PMID: 30645183; PMCID: PMC6600585.
2. Warden SJ, Edwards WB, Willy RW. Preventing Bone Stress Injuries in Runners with Optimal Workload. Curr Osteoporos Rep. 2021 Feb 26. doi: 10.1007/ s11914-021-00666-y. Epub ahead of print. PMID: 33635519.
3. Luedke LE, Heiderscheit BC, Williams DS, Rauh MJ. Influence of Step Rate on Shin Injury and Anterior Knee Pain in High School Runners. Med Sci Sports Exerc. 2016 Jul;48(7):1244-50. doi: 10.1249/MSS.0000000000000890. PMID: 26818150.