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24ème journée Bichat : Le genou mécanique et sportif. La rupture du ligament croisé antérieur : particularités féminines. LEFEVRE Nicolas BOHU Yoann HERMAN Serge Chirurgien orthopédiste IAL Nollet clinique du sport paris 5. IAL Nollet. INTRODUCTION. Ces 30 dernières années:
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24ème journée Bichat : Le genou mécanique et sportif La rupture du ligament croisé antérieur : particularités féminines LEFEVRE Nicolas BOHU Yoann HERMAN Serge Chirurgien orthopédiste IAL Nollet clinique du sport paris 5 IAL Nollet
INTRODUCTION Ces 30 dernières années: • Augmentation significative de la participation des femmes dans le sport, à tous les niveaux Title IX of the education amendments of 1972 20 u.s.c. 1681 – 1688 Title 20 – Education chapter 38 - Discrimination based on sex or blindness. • Participation sportive des hommes: 3,7 à 3,8 millions depuis 1972. • Participation des femmes a augmenté de plus de 9 fois, doublant tous les 10 ans: de 0,3 à 2,8 millions. Augmentation chez ces femmes sportives des expositions aux traumatismes sportifs et donc du nombre des blessures.
INTRODUCTION Risque de lésion du LCA: femme > homme De nombreuses études ont montré un risque relatif 4 à 6 fois plus important dans la population féminine au même niveau sportif Malone TR, Hardaker WT, Garrett WE, et al. Relationship of gender to anterior cruciate ligament injuries in intercollegiate basketball players. J South Orthop Assoc 1993;2:36–9. Arendt E, Dick R. Knee injury patterns among men and women in collegiate basketball and soccer. NCAA data and review of literature. Am J Sports Med 1995;23:694–701. Agel J, Arendt EA, Bershadsky B. Anterior cruciate ligament injury in national collegiate athletic association basketball and soccer: a 13-year review. Am J Sports Med. 2005;33:524-530.
INTRODUCTION • Risque plus important dans les accidents de pivot sans contact: • Décélération • Pivotement ou changt de direction • Réception de saut
INTRODUCTION • Risque plus important dans les accidents de pivot sans contact: • Décélération • Pivotement ou changt de direction • Réception de saut • Marion ROLLAND
EPIDEMIOLOGIE • La rupture du ligament croisé antérieure fait partie des lésions ligamentaires les plus fréquentes du sportif. • Aux Etats-Unis; fréquence de 200 000 LCA / an dont 100 000 LCA opérés. (coût: 17 000 dollars par ligament) Cumps ED, Verhagen E, Annemans L, et al. Injury risk and socio-economic costs resulting from sports injuries in Flanders. Data derived from Sports Insurance Statistics 2003. Br J Sports Med 2007; Nov 29:doi:10.1136/bjsm.2007.037937.
EPIDEMIOLOGIE • Aux Pays-Bas en 2008: 5000 LCA opérés soit 1 LCA/3200 habitants • En France en 2006: 22 000 LCA opérés soit 1 LCA/2 900 habitants • En suisse: 81 lésions du LCA /100 000 individus par an (10à64 ans) • En Allemagne: 70 LCA /100 000 individus par an • En Norvège (registre): 85 LCA /100 000 individus par an (16 à 39 ans) avec un nombre plus important chez les filles dans la tranche d’âge 15/25 ans. Granan LP, Bahr R, Steindal K, et al. Development of a national cruciate ligament surgery registry: the Norwegian National Knee Ligament Registry. Am J Sports Med 2008;36:308–15.
EPIDEMIOLOGIE • Basket • 0,29 LCA/1000 expositions chez les filles • 0,08 LCA/1000 expositions chez les garçons sex-ratio : 3,6 • Football • 0,32 LCA/1000 expositions chez les filles • 0,12 LCA/1000 expositions chez les garçons sex-ratio 2,77 • Sports de combat • 0,77 LCA/1000 expositions chez les filles • 0,19 LCA/1000 expositions chez les garçons sex-ratio 4,05 • Hand-ball: • 0.82 LCA rupture /1000 heures de hand/ femmes • 0.31 LCA rupture /1000 heures de hand / hommes Sex-ratio 2,6 • Ski : • Pas de différence F/H dans cette étude mais différence importante entre loisir et professionnel • 0,02 LCA/1000 exposition professionnelle • 0,63 LCA /1000 exposition loisir Prodromos CC, Han Y, Rogwowski J, et al. A meta-analysis of the incidence of anterior cruciate ligament tears as a function of gender, sport, and a knee injuryreduction regimen. Arthroscopy 2007;23:1320–5.
INTRODUCTION • Différentes théories pour expliquer cette différence : • Théorie anatomique, mais celle-ci ne peut, à elle seule, expliquer cette différence • Déséquilibre de contrôle neuromusculaire, biomécanique • Variations des hormones sexuelles lors du cycle menstruel • Facteurs extrinsèques et intrinsèques
FACTEURS • Facteurs extrinsèques : • Compétition versus entraînement. • Surface du terrain • Equipement, port de genouillère • La météo • Antécédent d’entorse du genou • Facteur intrinsèques : • Facteurs anatomiques • Facteur biomécaniques • Facteurs neuromusculaires • Facteurs hormonaux
FACTEURS • Facteurs extrinsèques : • Compétition versus entraînement. • Surface du terrain • Equipement, port de genouillère • La météo • Antécédent d’entorse du genou • Facteur intrinsèques : • Facteurs anatomiques • Facteur biomécaniques • Facteurs neuromusculaires • Facteurs hormonaux
FACTEURS EXTRINSEQUES • Compétition versus entraînement. • Myklebust montre que les athlètes (hommes ou femmes) ont un risque plus élevé de lésion du LCA lors d'un match de Handball que lors de l’entraînement. Risque relatif: 2.29 Myklebust G, Engebretsen L, Braekken IH, et al. Prevention of anteriorcruciateligament injuries in female team handball players: a prospective intervention Study over three seasons. Clin J Sport Med 2003;13:71–8. • Johnson montre un plus grand nombre de ruptures chez les femmes en ski de compétition avec un sex-ratio F/H de 2.5 Johnson R. The ACL injury in Alpine skiing: the mechanism and epidemiology. Aviemore, UK: International Society of Skiing Safety, May 2007.
FACTEURS EXTRINSEQUES • Surface du terrain • Lambson montre que le risque de lésion du LCA est plus grand chez footballeurs portant des chaussures avec un plus grand nombre de crampons et sur une interface de jeux plus adhérente. Lambson RB, Barnhill BS, Higgins RW. Football cleat design and its effect on anterior cruciate ligament injuries: a 3 year prospective study. Am J Sports Med1996;24:155–9. • Olsen montre que le risque de lésion du LCA est plus grand dans les équipes féminines de Handball jouant sur des sols artificiels (qui ont une adhérence plus élevée) que sur des planchers en bois. • Cette relation n'existe pas pour les athlètes masculins Olsen OE, Myklebust G, Engebretsen L, et al. Relationship betweenfloor type and risk of ACL injury in team handball. Scand J Med Sci Sports 2003;13:299–304.
FACTEURS EXTRINSEQUES • Equipement, port de genouillère • Kocher a étudié des skieurs professionnels ayant une fragilité du LCA. Il trouve un plus grand risque de blessures du genou chez ceux qui ne portent pas d’attelle fonctionnelle avec un risque relatif de 6,4. Kocher MS, Sterett WI, Briggs KK, et al. Effect of functional bracing on subsequent knee injury in ACL-deficient professional skiers. J Knee Surg 2003;6
FACTEURS EXTRINSEQUES • La météo • Orchard montre que les ruptures du LCA (pivot sans contact) des équipes de Football australiennes sont plus fréquentes pendant les périodes de faible pluviométrie et de forte évaporation. Orchard J, Seward H, McGivern J, et al. Rainfall, evaporation and the risk of noncontact anterior cruciate ligament injury in the Australian Football league. Med J Aust 1999;170:304–6.
FACTEURS EXTRINSEQUES • Antécédent d’entorse du genou • Gregory montre que les athlètes féminines opérées d’une rupture du ligament croisé antérieur ont plus fréquemment un antécédent d’entorse du genou (sans lésion du LCA) dans 37% des cas • Dans le groupe contrôle de sportives du même niveau, antécédent dans 29% des cas The Effects of Generalized Joint Laxity on Risk of Anterior Cruciate Ligament Injury in Young Female Athletes Gregory D. The American Journal of Sports Medicine, Vol. 36
FACTEURS • Facteurs extrinsèques : • Compétition versus entraînement. • Surface du terrain • Equipement, port de genouillère • La météo • Antécédent d’entorse du genou • Facteur intrinsèques : • Facteurs anatomiques • Facteur biomécaniques • Facteurs neuromusculaires • Facteurs hormonaux
FACTEURS ANATOMIQUES • Hyperlaxité • De nombreuses études montrent que l’hyperlaxité est plus fréquente chez les adolescentes que chez leurs homologues masculins. Huston LJ, Wojtys EM. Neuromuscular performance characteristics in elite female athletes. Am J Sports Med. 1996;24:427-436. Rozzi SL, Lephart SM, Gear WS, Fu FH. Knee joint laxity and neuromuscular characteristics of male and female soccer and basketball players. Am J Sports Med. 1999;27:319. Shultz SJ, Shimokochi Y, Nguyen AD, et al. Measurement of varusvalgus and internal-external rotational knee laxities in vivo. Part II: relationship with anterior-posterior and general joint laxity in males and females. J Orthop Res. 2007;25:981-988. • Ramesh constate que les lésions du LCA sont plus fréquentes chez les patients ayant une hyperlaxité globale des articulations, en particulier des genoux. Ramesh R, Von Arx O, Azzopardi T, Schranz PJ. The risk of anterior cruciate ligament rupture with generalized joint laxity. J Bone Joint Surg Br. 2005;87:800-803. . . . . . . . . .
FACTEURS ANATOMIQUES • Anatomie de l’échancrure • L’anatomie de l’échancrure inter condylienne est différente chez la femme et chez l’homme. • Griffin a montré que l’échancrure est plus étroite, et le LCA plus petit. Griffin LY, Albohm MJ, Arendt EA, et al. Update on ACL prevention: theoretical and practical guidelines. Am J Sports Med 2006;34:1512–32.
FACTEURS ANATOMIQUE • Pente tibiale • Une corrélation hautement significative a été montrée entre la pente tibiale postérieure et la translation tibiale antérieure. Griffin LY, Albohm MJ, Arendt EA, et al. Update on ACL prevention: theoretical and practical guidelines. Am J Sports Med 2006;34:1512–32. • Mais la relation de causalité entre l’inclinaison de la pente tibiale postérieure et le risque de rupture du LCA reste à démontrer.
FACTEURS BIOMECANIQUES • 70 à 80% des mécanismes de ruptures du LCA sont dus à des activités de pivot non-contact . • Ces blessures se produisent souvent lors: • d’une réception après un saut, • d’un changement de direction ou • d’une décélération. • Olsen pense qu’un valgus de l’axe jambier associé à une rotation externe ou interne du genou est une des causes d’entorse du LCA Olsen OE, Myklebust G, Engebretsen L, et al. Injury mechanisms for anterior cruciate ligament injuries in team handball: a systematic video analysis. Am J Sports Med 2004;32:1002–12.
FACTEURS BIOMECANIQUES • Boden émet l'hypothèse qu'une vigoureuse contraction excentrique du quadriceps est la cause principale. Boden BP, Dean GS, Feagin JA Jr, et al. Mechanisms of anteriorcruciate ligament injury. Orthopedics 2000;23:573–8. • Des études récentes montrent de façon constante que les forces prédominantes qui influent sur la tension du LCA sont les forces antérieures appliquées sur le tibia avec un effet accentué par le varus, le valgus ou la rotation. Berns GS, Hull ML, Patterson HA. Strain in the anteromedial bundle of the anterior cruciate ligament under combination loading. J OrthopRes 1992;10:167–76.
FACTEURS BIOMECANIQUES • La combinaison d’une translation tibiale antérieure et d’un valgus est probablement la cause la plus importante du mécanisme chez ces athlètes. • En revanche, une rotation externe isolée, appliquée sur le genou augmente relativement peu la tension du LCA. • Le valgus forcé isolé entraîne une tension sur le LCA mais seulement après une blessure importante du ligament collatéral médial.
FACTEURS BIOMECANIQUES • Hewett montre que les sujets à risque de lésion du LCA ont plus fréquemment une réception de saut en valgus par rapport au groupe contrôle • en revanche la flexion n’est pas corrélée Biomechanical Measures of Neuromuscular Control and Valgus Loading of the Knee Predict Anterior Cruciate Ligament Injury Risk in Female Athletes A Prospective Study Timothy E. Hewett,Gregory D. Myer, Kevin R. Ford,Robert S. Heidt, Jr, Angelo J. Colosimo,, Scott G. McLean,Antonie J. van den Bogert, Mark V. Paterno, PT, and Paul Succop,The American Journal of Sports Medicine, 2005 Vol. 33, No. 4
ETUDE HEWETT Le système comprend l'analyse des mouvements de réception de saut à l’aide de 8 caméras numériques reliées à un ordinateur de collecte de données
ETUDE HEWETT • Analyse d’une série de sauts à la verticale au départ d’un socle haut de 31 cm avec les pieds positionnés à 35 cm de distance. • Les sujets ont pour consigne de sauter directement sur le sol en faisant un saut vertical, et en levant les deux bras comme s'ils sautaientpour lancer un ballon de basket.
ETUDE HEWETT Sujet à risque: augmentation du valgus en réception de saut Ces résultats indiquent que les athlètes doivent éviter d’avoir une réception de saut en valgus pour réduire le risque de blessure du genou..
FACTEURS NEUROMUSCULAIRE • Déséquilibre neuromusculaire : • Les femmes sont plus ''quadriceps dominant'' dans le schéma corporel que les hommes. • Le recrutement des ischiojambiers est significativement plus élevé chez l'homme que chez la femme. • Le rapport ischio-jambiers/quadriceps maximal • tend à être supérieur chez les hommes que chez les femmes.
FACTEURS NEUROMUSCULAIRE • Les forces prédominantes qui influent sur la tension du LCA sont les forces antérieures appliquées sur le tibia. • mécanismes externes tels une chute ou une réception • mécanismes internes tels la contraction dominante du quadriceps avec le genou proche de l'extension
FACTEURS HORMONAUX • On sait qu’il existe des hormonorecepteurs sur le LCA: • récepteurs aux œstrogènes, • à la progestérone, • à la testostérone et • à la relaxine. • Ces récepteurs ont certainement un effet sur • le métabolisme • les propriétés mécanique du LCA • Mais nous ne savons pas encore aujourd’hui quels en sont les effets.
FACTEURS HORMONAUX • Les lésions du LCA ne sont pas constantes pendant le cycle menstruel. • Il existe de façon significative une plus grande fréquence de rupture pendant la phase pré-ovulatoire que lors de la phase post-ovulatoire.
FACTEURS HORMONAUX • Le travail de Wojtys est l’un dès premier publié. • Il utilise les données sur l'état menstruel des femmes au moment de la blessure (après interrogatoire de la patiente). • Il y a plus de ruptures à phase pré-ovulatoire du cycle menstruel. Wojtys EM, Huston LJ, Lindenfeld TN, et al. Association between the menstrual cycle and anterior cruciate ligament injuries in female athletes. Am J Sports Med 1998;26:614.
FACTEURS HORMONAUX • Arendt constate également que les athlètes féminines sont plus à risque d’avoir une rupture du LCA au cours de la phase pré-ovulatoire que lors de la phase post-ovulatoire. Arendt EA. Musculoskeletal injuries of the knee: are females at greater risk? Minn Med 2007;90:38–40. • Slauterbeck fait état d'un nombre anormalement plus élevé de blessures du LCA au cours de la phase pré-ovulatoire du cycle menstruel et moins de blessures survenant à la fin du cycle. Slauterbeck JR, Fuzie SF, Smith MP, et al. The menstrual cycle, sex hormones, and anterior cruciate ligament injury. J Athl Train 2002;37:275–8.
FACTEURS HORMONAUX • Concentrations d’oestrogènes, de progestérone et d'hormone lutéinisante dans les urines au moment de l'accident • Augmentation des ruptures du LCA entre le 9ème à 14ème jours d'un cycle de 28 j • Moins de blessures au cours de la phase post-ovulatoire ( du 15ème jour à la fin du cycle) Wojtys EM, Huston L, Boynton MD, et al. The effect of menstrual cycle on anterior cruciate ligament in women as determined by hormone levels. Am J Sports Med 2002;30:182–8.
FACTEUR HORMONAUX • Enfin plus récemment, Beynnon utilise la concentration sérique de la progestérone et l'œstradiol pour dater la période du cycle menstruel au moment de l’entorse. • Il a étudié des skieuses de loisir. • Les entorses graves à la phase pré-ovulatoire ont été significativement plus importantes que celles de la phase post-ovulatoire (risque relatif : 3.22) Beynnon BD, Johnson RJ, Braun S, et al. The relationship between menstrual cycle phase and anterior cruciate ligament injury: a case-control study of Recreational alpine skiers. Am J Sports Med 2006;34:757–64.
FACTEUR HORMONAUX • Ces 2 études montrent (Beynnon et Wojtys) • 74 % des lésions du LCA pendant la phase pré-ovulatoire • 26% pendant la phase post-ovulatoire risque relatif 3.22 • Mais aussi • 72.5% des femmes ne prennaient pas de contraception oral • Néanmoins, l'effet stabilisateur des contraceptifs oraux chez la femme est encore à définir. Quel type de contraceptifs oraux? • progestérone seule ou combinée • oestrogènes et progestérone combinés • quel dosage? (variant considérablement d'un contraceptif à l’autre) • Il n'existe aucune preuve concluante sur l’effet protecteur des contraceptifs oraux
EN RESUME • Les femmes ont • Un LCA plus petit, moins rigide et moins résistant à la rupture et une plus grande laxité des articulations • Un valgus jambier plus important • Un déséquilibre neuromusculaire • Des facteurs hormonaux participant à cette différence. • Face à l’ensemble de ces facteurs de risque, un certain nombre de programmes de prévention et d’éducation a été proposé.
EDUCATION • Ettlinger tente de modifier les comportements à risque des skieurs professionnels par l'éducation. • 4000 skieurs professionnels de ski alpin (instructeurs et patrouilleurs dans 20 régions de ski) ont visionné 19 min de vidéo montrant 10 accidents de rupture du LCA chez des skieurs de différents niveaux. • La vidéo utilisée permet aux skieurs de visualiser les comportements à haut risque et de gérer ces situations afin de réduire le risque de lésion du LCA. • Au cours des saisons suivantes une réduction de 62% de lésions du LCA a été constatée. Ettlinger CF, Johnson RJ, Shealy JE. A method to help reduce the risk of serious knee sprains incurred in alpine skiing. Am J Sports Med 1995;23:531–7.
PREVENTION • Objectifs: • Modifier la dynamique de mise en charge de l'articulation fémoro-tibiale par un contrôle neuromusculaire et un travail proprioceptif. • Les études se basant sur les modifications biomécaniques ont abouti à la réduction des lésions du genou chez les athlètes et notamment chez les femmes. Caraffa A, Cerulli G, Projetti M, et al. Prevention of anterior cruciate ligament injuries in soccer. A prospective controlled study of proprioceptive training. Knee Surg Sports TraumatolArthrosc 1996;4:19–21. Hewett TE, Lindenfeld TN, Riccobene JV, et al. The effect of neuromuscular training on the incidence of knee injury in female athletes: A prospective study. Am J Sports Med 1999;27:699–706.
PREVENTION • Programme de prévention : • Simples étirements, • Renforcement musculaire • Sensibilisation des positions à risque • Modification technique • Musculation • Proprioceptivité • Entraînement à l’équilibre
RENFORCEMENT ET CONDITIONNEMENT • Cahill montre l’efficacité d’une préparation physique et d’un conditionnement avant la saison sportive pour les équipes de football américain. • réduction des blessures au genou sur 4 années Cahill BR, Griffith EH. Effect of preseason conditioning on the incidence and severity of high school football injuries. Am J Sports Med 1978;6:180–4. • Caraffa a mené une étude sur 600 joueurs de football. La moitié avait une préparation proprioceptive spécifique • 0,15 blessures du LCA /équipe/saison dans le groupe préparé • 1,15 blessures du LCA / équipe/saison dans le groupe sans préparation RR 7.6 Caraffa A, Cerulli G, Projetti M, et al. Prevention of anterior cruciate ligament injuries in soccer. A prospective controlled study of proprioceptive training. KneeSurg Sports TraumatolArthrosc 1996;4:19–21.
RENFORCEMENT ET CONDITIONNEMENT • Hewett a étudié l'effet d’un programme de prévention sur les blessures du genou chez les femmes lors du football, du volley-ball et du basket-ball • Les entraîneurs et les formateurs ont mis en œuvre un programme à partir de vidéo et d’un manuel. • 0.43/1000 expositions dans le groupe non préparé • 0,12/1000 expositions dans le groupe préparé RR 3.6 • 0,09/1000 expositions dans le groupe masculin (non préparé) Hewett TE, Lindenfeld TN, Riccobene JV, et al. The effect of neuromuscular training on the incidence of knee injury in female athletes. A prospective study. Am J Sports Med 1999;27:669–706.
CONCLUSION • Risque de blessures du LCA dans la population sportive est plus grande chez les athlètes féminines par rapport aux athlètes masculins. • Les facteurs anatomiques, biomécaniques et neuromusculaires interviennent dans cette différence. • Mais également les facteurs hormonaux
CONCLUSION • Risque de lésion du LCA est plus important au cours de la pré-ovulatoire du cycle menstruel que pendant la post-ovulatoire • Le mécanisme hormonale reste mal compris (action des œstrogènes, de la relaxine, de la progestérone ou de la testostérone) • Peu d’articles se sont intéressés à ces mécanismes hormonaux intervenant dans les ruptures du LCA Le chirurgien orthopédiste a rarement une qualification de gynécologue ! • La collaboration des deux spécialités (orthopédiste et gynécologue) est sûrement souhaitable dans l’avenir pour comprendre les mécanismes et prévenir ces ruptures