Une nouvelle étude montre une meilleure façon d’évaluer facilement la fonction musculaire du genou

La force musculaire et son amélioration sont importantes pour chacun d’entre nous dans le cadre des activités régulières de la vie quotidienne. Traditionnellement, la fonction musculaire peut être évaluée au moyen de tests de performance physique et/ou de mesures de la force musculaire. Toutefois, ces méthodes ne sont pas applicables aux personnes qui ne peuvent pas effectuer de contractions musculaires vigoureuses, comme les nourrissons, les personnes âgées et les patients souffrant de blessures ou de troubles cognitifs (comme la démence).

Une alternative facile et populaire est l’analyse d’impédance bioélectrique (BIA), qui permet de mesurer rapidement et de manière non invasive la résistance des tissus (qui dépend de la quantité d’eau et d’électrolytes présents dans le tissu) et la réactance (qui dépend de l’intégrité de la membrane cellulaire). L’angle de phase (PhA), une mesure dérivée de la BIA, est calculé à partir de la résistance et de la réactance du tissu. Il est directement proportionnel à la masse et à la fonction des cellules musculaires. De nombreuses études ont établi un lien entre le PhA du corps entier et la force musculaire maximale, mais aucune n’a associé le PhA à la force d’extension du genou ou à la force musculaire explosive (c’est-à-dire la force nécessaire pour effectuer des mouvements rapides et puissants comme le sprint ou le lever d’une chaise) chez les adultes. Compte tenu de l’importance de la force musculaire du genou – notamment chez les personnes âgées, chez qui elle est nécessaire à leur indépendance, et chez les athlètes, qui ont besoin de genoux forts pour être plus performants – une telle étude était nécessaire.

Dans cette optique, un groupe de scientifiques comprenant le professeur Ryota Akagi, du College of Systems Engineering and Science, Shibaura Institute of Technology (SIT), le professeur adjoint Kosuke Hirata de la Faculté des sciences du sport, Waseda University, et les chercheurs Yosuke Yamada et Tsukasa Yoshida de la Section of Healthy Longevity Research, National Institute of Health and Nutrition, National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition, ont étudié l’association de la PhA avec les propriétés neuromusculaires des muscles extenseurs du genou chez les adultes jeunes et âgés. Leurs résultats ont été publiés dans le volume 13 de Frontiers in Physiology le 11 août 2022. Akagi et Hirata, les auteurs correspondants de l’article, nous disent : « Nous avons cherché à évaluer l’association entre la PhA de la cuisse et la force musculaire maximale, la force musculaire explosive, les propriétés contractiles ainsi que l’activité neuromusculaire, et à déterminer laquelle des deux – la PhA du corps entier ou celle de la cuisse – était un meilleur prédicteur de la force des extenseurs du genou ».

L’équipe a mesuré la PhA du corps entier et de la cuisse de 55 participants (23 jeunes hommes et 32 hommes plus âgés) à 50 kHz. Les participants ont été invités à effectuer une contraction isométrique volontaire maximale (MVIC) de 4 secondes afin de mesurer le couple maximal (PTMVIC) et une MVIC d’une seconde pour mesurer la vitesse de développement du couple (RTD) sur un intervalle de temps de 0-200 millisecondes. La valeur moyenne de ces trois mesures (c’est-à-dire PTMVIC et RTD) a été utilisée pour la suite de l’analyse. Les propriétés contractiles ont également été analysées car elles sont des marqueurs significatifs des mécanismes qui sous-tendent la génération de force dans les muscles. Enfin, l’activité musculaire a été évaluée par électromyographie (EMG-RMS).

Les résultats de l’étude ont révélé que les PhA du corps entier et de la cuisse sont associés à la force musculaire des extenseurs du genou (le PhA de la cuisse étant le meilleur prédicteur de la force des extenseurs du genou). Cependant, cette association est due aux propriétés contractiles des muscles plutôt qu’à des aspects neuronaux. Ainsi, les deux mesures ne pouvaient pas prédire l’activité neuromusculaire ou la force musculaire explosive (qui dépend largement du contrôle neuromusculaire) des extenseurs du genou.

Cette étude est très prometteuse pour les implications actuelles et futures. En ce qui concerne le présent, il est très important de pouvoir évaluer la force musculaire du genou, notamment pour les personnes âgées (chez qui des muscles du genou forts signifient une plus grande indépendance pour se déplacer) et les athlètes (qui doivent maintenir la force musculaire du genou pour être plus performants). Les résultats ci-dessus ouvrent une nouvelle voie pour évaluer la force musculaire non seulement des adultes en bonne santé, mais aussi de ceux qui souffrent de troubles orthopédiques ou cognitifs. Et en parlant de l’avenir, le Dr Akagi nous explique les implications de leurs travaux : « Les gens peuvent évaluer leur état musculaire par BIA en quelques secondes seulement. À l’avenir, nous pourrions être en mesure de construire un système qui utilise la BIA d’une personne pour lui donner des conseils afin de promouvoir sa santé. »

L’équipe de recherche pourrait bien avoir sous les yeux l’avenir des technologies de la santé !

Source :https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2022.965827/full

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