Réhabiliter les blessures de la course à l’aide d’un tapis roulant supporté par le poids du corps

Revenir à la course après une blessure liée à la course peut être un art et une science. Il existe de nombreuses variables à prendre en compte en ce qui concerne la manière dont les programmes de retour à l’exécution sont structurés et progressent. Ceux-ci peuvent inclure : la date de début de la course, le volume et l’intensité de la course, les symptômes liés aux blessures, les niveaux de confiance de l’athlète, les interactions avec la surface et la modalité de course.

Au cours de la dernière décennie, il y a eu un avènement de la technologie qui peut aider les coureurs de tous niveaux à reprendre leurs efforts de course. Des technologies comprenant des tapis roulants anti-gravité et des systèmes de suspension pondérés par le corps, des tapis roulants sous-marins ont été incorporés dans la programmation des coureurs blessés au niveau individuel et sportif et au niveau de la fédération.

L’AlterG est la seule modalité qui ne nécessite pas de piscine ou de harnais, permettant des réductions du poids corporel par incréments de 1 % jusqu’à 20 % du poids corporel d’un coureur. L’AlterG est le principal type de tapis roulant à pression positive du bas du corps (LBPP) sur le marché.

Les origines de la conception et du développement d’AlterG remontent à l’aéronautique/espace lorsque la NASA a chargé un ingénieur de trouver un moyen pour les astronautes de s’entraîner dans un environnement d’apesanteur. La conception originale permettait aux astronautes de faire de l’exercice dans l’espace en courant ou en marchant sur un tapis roulant, ce qui permettait de compenser l’atrophie de la masse musculaire, de ralentir les pertes de densité minérale osseuse et de maintenir la forme cardiovasculaire. De manière fascinante, le fils de l’ingénieur a réussi à inverser la pression négative du tapis roulant, en développant le LBPPP pour une utilisation sur terre.

L’AlterG a un sac scellé qui supporte la pression d’air positive. La machine a une plaque de force sur le tapis roulant qui calibre le poids d’un coureur et la machine en conséquence, avec l’affichage indiquant le pourcentage de poids corporel, la vitesse et l’inclinaison.

La hauteur du sac peut être ajustée sur l’AlterG. Idéalement, le sac doit être placé à la hauteur des hanches. Déplacer le sac vers le haut augmente le support, et déplacer le sac vers le bas diminue le support. À 100 % de poids corporel, l’AlterG fournit un soutien d’environ 6 à 7 %. Des études ont vérifié la précision de l’AlterG entre 60 et 90 % du poids corporel total.

Comment l’AlterG modifie-t-il la biomécanique de la course ?

Il y a eu un corpus émergent de littérature examinant l’effet de l’exécution d’AlterG sur la biomécanique et le métabolisme.

Comme on pouvait s’y attendre à mesure que le support du poids corporel augmentait (c’est-à-dire courir à un pourcentage inférieur du poids corporel), il a été démontré que les forces d’impact sur le pied, la cheville et le genou diminuaient. Ces forces d’impact comprenaient des réductions des forces d’impact moyennes, maximales et maximales actives.

Certaines découvertes de la littérature qui ont examiné l’effet de l’AlterG sur la biomécanique de la course sont décrites ci-dessous :

• Hoffman et al (2011) ont constaté que les forces de réaction au sol (GRF) étaient réduites de 10 % à 75 % du poids corporel, et de 20 % de moins lors de la course à 50 % du poids corporel.
• Jensen et al (2016) ont également signalé que les forces de réaction au sol moyennes et maximales diminuaient avec un plus grand soutien du poids corporel – avec une réduction plus importante du GRF au genou qu’à la cheville, les effets étant plus importants à des vitesses de course plus lentes. Il a également été constaté que la cadence et la charge plantaire diminuaient à mesure que le pourcentage de poids corporel en course diminuait.

En plus des forces d’impact réduites avec le poids du corps, des modifications de la démarche de course ont également été observées, notamment les suivantes :

• Smoliga et al (2015) ont rapporté un passage de l’arrière-pied à l’avant-pied lors de la course en dessous de 80% du poids corporel.
• Barnes et al (2017) ont examiné l’effet d’un soutien accru du poids corporel sur la longueur de la foulée. Ils ont rapporté que la longueur de la foulée était 10 % plus longue à 70 % de poids corporel par rapport à 100 % de poids corporel, avec un accompagnement temps de vol plus long. À 70 % du poids corporel, la cadence a été réduite de 3 à 4 %.

Comment l’AlterG modifie-t-il la demande métabolique ?

En ce qui concerne l’effet du tapis de course AlterG sur la demande métabolique et les études de performance vérifient que la demande métabolique de la course est réduite sur l’AlterG, notamment lorsque le poids corporel est réduit à moins de 50 % et que les vitesses de course sont plus lentes. Ce qui suit a été scientifiquement rapporté :

• Ruckstuhl et al (2010) ont rapporté que la consommation d’oxygène pour la course était significativement réduite de 27 % à 66 % de poids corporel et de 54 % à 33 % de poids corporel. Le RPE et la fréquence cardiaque ont également été réduits.
• Raffalt et al (2013) ont découvert que les coureurs couraient à une consommation d’oxygène maximale similaire sur l’AlterG par rapport à la course sur tapis roulant, mais dans l’AlterG, les coureurs pouvaient courir 34,5 % plus longtemps à leur capacité maximale.
• Temple et al (2017) ont signalé une réduction de la consommation d’oxygène de 30 % et une amélioration de l’efficacité de la course de 17 % lorsque les coureurs ont effectué des séances de 12 minutes à 5,6 et 7 miles par heure sur le tapis de course standard, contre 60 % de poids corporel sur l’AlterG.
• Grabowski et al (2008) ont découvert qu’il était possible de courir à un débit métabolique similaire mais avec des forces d’impact globales plus faibles lors de la course sur l’AlterG.

Il convient également de noter que courir à 100 % du poids corporel sur l’AlterG nécessite moins de consommation d’oxygène que de courir sur un tapis roulant ordinaire ou au-dessus du sol, car le soutien du sac représente environ 6 à 7 % du poids corporel.

Comment l’AlterG peut-il être utilisé pour la rééducation après une blessure à la course ?

Plusieurs groupes de recherche ont montré qu’à mesure que le support du poids corporel augmentait, l’ampleur de l’activation musculaire diminuait, mais les schémas d’activation musculaire restaient similaires à ceux de la course au sol.

Il y a un peu de pénurie de littérature scientifique sur l’utilisation de la course à pied et de la rééducation après une blessure.

AlterG a publié des directives cliniques pour les conditions suivantes, y compris les progressions de mise en charge, comme indiqué ci-dessous :

• Lésions de stress des membres inférieurs (troisième métatarsien)
• Chirurgie réparatrice du tendon d’Achille
• Chirurgie de reconstruction du LCA
• Chirurgie de reconstruction latérale de la cheville

Lorsque le patient commence à porter du poids, il commence généralement à environ 50 % du poids corporel, progressant à 80-90 % vers la 6e semaine. Le poids corporel a progressé de 10 % chaque semaine en moyenne et la durée d’environ 10 minutes chaque semaine.

Il y a cependant eu plusieurs études de cas et séries de cas portant sur l’utilisation du tapis roulant anti-gravité AlterG comme outil de rééducation pour les conditions suivantes :

• Rupture du tendon d’Achille/réparation par insertion : Saxena et al (2011) ont examiné 11 coureurs assignés à AlterG ou à une rééducation régulière. Les coureurs du groupe de réadaptation AlterG ont commencé à courir à 70 % de leur poids corporel et ont progressé jusqu’à 85 % de leur poids corporel dans le mois suivant le début d’un retour à la course, commençant à courir dans l’AlterG un peu plus de 13 semaines après la chirurgie. Le groupe AlterG a couru au-dessus du sol à une moyenne de 17,2 semaines (une fois que 85 % de course sur l’AlterG a été atteint) tandis que le groupe de rééducation standard a couru au-dessus du sol à 20,7 semaines. Les auteurs ont émis l’hypothèse que courir à 85 % du poids corporel peut constituer une recommandation clinique pour commencer à courir en plein air/au-dessus du sol.
• En 2012, Tenforde et al ont examiné l’utilisation de l’AlterG pour la réhabilitation d’une fracture de fatigue pelvienne chez un coureur collégial de 21 ans. L’athlète a tenté 3 courses à 50-70% de poids corporel 3 semaines après le diagnostic, mais a ressenti de la douleur après ces courses. Cependant, à 5 semaines, l’athlète était capable de tolérer 3 x 5 minutes de jogging, et a réussi à construire la durée de la session et à réduire le soutien du poids corporel au cours des semaines suivantes. À la semaine 8, le coureur était capable de tolérer 45 minutes de course à 95 % de poids corporel.
• De Heer (2014) a présenté une étude de cas portant sur l’utilisation du tapis roulant anti-gravité AlterG pour la rééducation d’un marathonien 2:06 souffrant de tendinopathie proximale des ischio-jambiers (PHT). Le coureur a commencé à courir à 60 % de son poids corporel, mais a passé la plupart du temps à 70-80 % de son poids corporel. L’athlète est revenu à l’état d’entraînement complet d’avant la blessure dans les 4 semaines suivant la course avec des symptômes de PHT nuls.
• Moore et al (2010) ont présenté une étude de cas dans laquelle un ultra-coureur de 52 ans souffrant d’une hernie discale lombaire et ayant subi une microdiscectomie a commencé à utiliser l’AlterG 6 jours après l’intervention en marchant à 50 % de son poids corporel. L’athlète a couru 7 miles le jour suivant, la semaine suivante 60 miles progressant jusqu’à 90% de soutien du poids corporel à la semaine 5. À la semaine 6, le coureur courait sans douleur et était de retour à la course au sol, y compris les sentiers.

Intégrer le tapis roulant anti-gravité AlterG dans la pratique clinique

La course à pied soutenue par le poids corporel peut être une inclusion utile pour la rééducation des blessures liées à la course à pied. Il offre une alternative à la course à pied dans l’eau, à l’entraînement croisé, au cyclisme en rééducation précoce ou pour la programmation de retour à la course. La course soutenue par le poids corporel, comme le système Lever ou le tapis roulant anti-gravité AlterG, permet une exposition croissante systématique aux charges de course, par opposition à la transition du repos droit à la course à 100 % du poids corporel au-dessus du sol.

Le principal avantage dans un contexte de rééducation étant que la course à pied soutenue par le poids corporel entraîne une diminution des forces d’impact des tissus, y compris les forces d’impact moyennes et maximales. Cela peut être très utile pour la réhabilitation des blessures liées à l’impact. Les conditions dans lesquelles la réduction des charges tissulaires lors du retour à la course peut être avantageuse comprennent les tendinopathies liées à la course, les lésions de stress osseux et les problèmes liés aux articulations.

Il convient toutefois de rappeler qu’il a été démontré que la course à pied soutenue par le poids corporel modifie la biomécanique. Les gens changent leur façon de courir lorsque leur poids corporel est supporté. Une augmentation de la longueur de foulée, du temps de vol et une légère diminution de la cadence ont été observées dans la littérature scientifique. Ces effets biomécaniques sont plus prononcés avec un plus grand soutien du poids corporel.

Du point de vue de la non-rééducation, la course sur tapis roulant soutenue par le poids corporel peut être utilisée si une réduction de la demande métabolique est jugée favorable à un entraînement ou à un bloc d’entraînement. Essentiellement, cela permet à l’athlète de prolonger la durée des séances d’entraînement avec moins de demande métabolique globale.

Brad Bière

Physiothérapeute du sport et de l’exercice diplômé APA (APAM), fondateur de POGO

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Références

1. Hoffman (et al 2011). Réponses physiologiques au poids corporel: exercice sur tapis roulant soutenu chez des adultes en bonne santé. Arch Phys Med Rehab
2. Jensen, BR, Hovgaard-Hansen, L., & Cappelen, KL (2016). Activation musculaire et force articulaire relative estimée pendant la course avec support de poids sur un tapis roulant à pression positive pour le bas du corps. Journal de biomécanique appliquée, 32(4), 335-341.
3. Smoliga, JM, Wirfel, LA, Paul, D., Doarnberger, M., & Ford, KR (2015). Effets de l’allégement et de la vitesse sur la charge régionale dans la chaussure pendant la course sur un tapis roulant à pression positive du bas du corps. Journal de biomécanique, 48(10), 1950-1956.
4. Barnes, KR, Janecke, JN Réponses physiologiques et biomécaniques des coureurs de fond hautement entraînés à la course sur tapis roulant à pression positive du bas du corps. Sports Med – Ouvert 3, 41 (2017).
5. Ruckstuhl, H., Schlabs, T., Rosales-Velderrain, A., & Hargens, AR (2010). Consommation d’oxygène pendant la marche et la course dans des conditions de mise en charge fractionnée. Aviation, espace et médecine environnementale, 81(6), 550-554.
6. Raffalt, Peter C., Line Hovgaard-Hansen et Bente Rona Jensen. “Courir sur un tapis roulant à pression positive pour le bas du corps : VO2max, réponse respiratoire et force de réaction verticale au sol.” Recherche trimestrielle sur l’exercice et le sport 84.2 (2013) :213-222.
7. Temple, Corey et al. “Exécutez l’économie sur un tapis roulant à pression positive normal et inférieur du corps.” Journal international des sciences de l’exercice 10.5 (2017) : 774.
8. Grabowski, Alena M. et Rodger Kram. “Effets de la vitesse et du support de poids sur les forces de réaction au sol et la puissance métabolique pendant la course.” Journal de biomécanique appliquée 24.3 (2008).
9. Saxena, Amol et Allison Granot. “Utilisation d’un tapis roulant anti-gravité dans la rééducation du tendon d’Achille opéré : une étude pilote.” Le journal de la chirurgie du pied et de la cheville 50.5 (2011) : 558-561.
10. Tenforde, AS, Watanabe, LM, Moreno, TJ et Fredericson, M. (2012). Utilisation d’un tapis roulant anti-gravité pour la rééducation d’une lésion de stress pelvien. PM&R, 4(8), 629-631.
11. De Heer, HD, Kline, JR et Charley, B. (2020). Entraînement sur tapis roulant anti-gravité pour la prévention et la rééducation des blessures de course. Dans Soins cliniques du coureur (pp. 113-130). Elsevier.
12. Moore, MN, Vandenakker-Albanese, C., & Hoffman, MD (2010). Utilisation d’un support partiel du poids corporel pour un retour agressif à la course après une hernie discale lombaire : à propos d’un cas. Archives de médecine physique et de réadaptation, 91(5), 803-805.