Une des premières méthodologies d’investigation non invasive a été celle par IRM, sa fiabilité ayant été évaluée à partir de fantômes de volumes connus (Juul-Kristensen et al., 2000). Fiable et reproductible, l’inconvénient de cette approche est qu’elle est peu accessible et relativement coûteuse par rapport à d’autres approches et notamment celle par ultrasons (Hodges et al., 2003). A partir de cette dernière, la fiabilité de l’échographie a été testée puis reconnue (Fukunaga et al.,
1992 ; Kawakami et al., 1993 ; Fukashiro et al., 1995 ; Esformes et al., 2002).
L’étude de Juul-Kristensen et al. (2000) avait pour objectif de comparer trois méthodes de mesure
à savoir les mesures par anthropométrie, échographie et par IRM, pour l’architecture des muscles supra- et infraspinaux. Différents paramètres musculaires (épaisseur, aire de section et longueur) ont été mesurés sur 7 sujets. L’épaisseur des muscles supraspinaux mesurée par échographie était de 20.1 ± 0.7 mm et par IRM de 21.8 ± 0.9 mm. La différence moyenne entre ces deux mesures était de 1.7 ± 0.5 mm, soit une sous estimation échographique non significative de 7.5 ± 2.2 %. Concernant l’aire de section du même groupe musculaire, la mesure échographique était de 5.6 ± 0.4 cm^ tandis que celle obtenue par IRM était de 5.7 ± 0.5 cm^ Leur différence non significative était de 0.1± 0.2 cm^ versus une sous estimation de 1.2 ± 4 %. Une autre variable était la longueur du muscle. Mesurée de façon anthropométrique, celle-ci était de 126.9 ± 3.4 mm et par IRM de 121 ± 3.2 mm, soit une différence non significative de 5.9 ± 1.9 mm versus 4.9 ±1.6 %. Ces résultats montrent clairement que l’échographie peut être utilisée pour la mesure de ces paramètres, du fait de variations mineures comparativement à l’IRM.
La validité, du mode expérimental échographique, a été démontrée par rapport à des mesures d’impédance (Miyatani et al., 2000) mais aussi par rapport aux résultats obtenus par IRM (Esformes et al., 2002). Cette dernière équipe indiquait que l'erreur sur une mesure échographique du volume du muscle jambier antérieur (JA) variait entre -0.15 % et 5.2 % (intervalle 5% - 95%) par rapport à la mesure réalisée par IRM. De fait, l'échographie est une approche expérimentale également validée pour la mesure de différents paramètres de l’architecture myotendineuse telle que le volume (Kawakami et al., 1993 ; Narici et al., 1996), les angles de pennation et la longueur des fascicules (Gans 1982 ; Narici et al., 1996) mais aussi l'allongement des tendons et aponévroses lorsque le muscle est activé ou au contraire allongé passivement (Huijing, 1985).
La reproductibilité de ces mesures, par un même opérateur a été démontrée par les équipes d'Esformes et de Hodges (Esformes et al., 2002 ; Hodges et al., 2003) ; celle entre 6 opérateurs indépendants par Reeves et al. (2004). Cette dernière équipe a montré que le coefficient de variation calculé sur base de la répétition d'une même mesure par 6 opérateurs différents était de 2.1 % lorsque la mesure était réalisée par échographie et de 0.8 % lorsque celle-ci était réalisée par IRM. Ces deux valeurs n'étant pas statistiquement significatives, le caractère "opérateur
dépendant" du mode échographique, souvent décrié ne peut plus être considéré comme un élément biaisant les mesures réalisées selon un protocole définit. Concernant la reproductibilité d'une mesure réalisée à trois reprises, par un même opérateur, Kawakami et collaborateurs (1993) l'ont estimé à 2%.
VI. CONCLUSION
L’échographie est un procédé expérimental intéressant puisqu’il permet des investigations fiables et reproductibles mais également des investigations en temps réel et non invasives pour le sujet. Validé par un nombre important d'expérimentations, ce procédé permet d'étudier le comportement de l'architecture myotendineuse, à savoir celui des fascicules et des tissus tendineux lorsque ceux-ci sont au repos, raccourcis ou allongés. L'échographie est pour l'ensemble de ces raisons le mode expérimental de choix pour mener une étude des modifications de l'architecture du muscle lorsque celui-ci est soumis à différentes méthodes d’étirement.
DEUXIEME PARTIE
Dans le contexte de ce travail, nous avons choisi de réaliser l’ensemble des expérimentations sur les muscles fléchisseurs plantaires de la cheville et plus particulièrement sur le muscle Gastrocnemius Médialis en ce qui concerne les enregistrements échographiques.
Les sujets qui ont participé à la réalisation de chaque étude étaient jeunes et tous en bonne santé. Ils présentaient un niveau d’activité physique comparable, sans qu’aucun d’entre eux ne soit entraîné à la compétition sportive. Les sujets qui avaient pour antécédents une maladie neuromusculaire, neurodégénérative grave ou des séquelles d’une fracture au niveau des membres inférieurs étaient exclus de l’ensemble des expérimentations. Lors d’un entretien personnalisé au cours duquel nous avons présenté le projet, nous nous sommes assurés que tous étaient volontaires. Au cours de celui-ci, les sujets ont également été informés de la procédure expérimentale et ont donné leur consentement écrit pour participer aux expérimentations. L’ensemble des expérimentations a été réalisé dans le souci du respect de la déclaration d’Helsinki sur les lois bioéthiques.
Les données collectées dans le cadre de notre réflexion ont été regroupées en plusieurs études qui reprennent les grands thèmes abordés dans ce travail, à savoir ;
• Etude I : Adaptations de l’unité myotendineuse lors d’un étirement passif
• Etude II : Adaptations de l’unité myotendineuse lors d’un étirement par « contracté-relâché »
• Etude III : Adaptations de l’unité myotendineuse lors d’un étirement par « contracté de l’antagoniste »
• Etude IV : Adaptations de l’unité myotendineuse lors d’une contraction excentrique
• Etude V : Adaptations de l’unité myotendineuse d’un muscle parétique spastique lors d’un étirement
■ Chapitre IV.
Matériel et Méthodes
I. INTRODUCTION
Ce travail expérimental avait pour premier objectif d’évaluer les adaptations de l'unité myotendineuse (UMT) lorsque celle-ci était soumise à une manœuvre d'étirement dont les modalités étaient modulées par l'activité motrice volontaire du sujet. Pour cela, les trois méthodes d'étirement classiques (EP, CR et CA) et le mode de travail EXC ont été expérimentés chez le sujet jeune et sain. Ces quatre méthodes d’étirement ont été appliquées au niveau des muscles fléchisseurs plantaires de la cheville droite. Les adaptations de l'UMT, observées échographiquement, ont été enregistrées au niveau du muscle gastrocnemius medialis (GM). Nous avons également mesuré l’activité électromyographique (EMG) des muscles GM et soleus (Sol) ainsi que celle du JA pour les troisième et quatrième études (CA et EXC, respectivement). Enfin, nous avons associé à ces dernières, la mesure de deux variables mécaniques, que sont l'amplitude articulaire et la tension passive.
II. ECHANTILLONS DE POPULATIONS
Les sujets, constituant chacun des échantillons de populations expérimentales, ne pratiquaient pas d’activité sportive intensive, mais suivaient un programme d'activités physiques représentant entre 5 et 10 heures par semaine. Nos expérimentations ont été réalisées après un délai d’au moins quatre heures après une telle séance d'activité physique. Les caractéristiques spécifiques de chaque échantillon (âge, poids, taille) ont été présentées spécifiquement en début de chaque étude.
III. MESURES ANTHROPOMETRIQUES
L'ensemble des mesures présentées dans ce travail expérimental était réalisé sur la jambe droite des sujets, dans la mesure où la notion de "dominance" ne faisait pas l'objet d’une étude spécifique (Hoang et al., 2007). Ce choix a été fait après la réalisation d’une série de mesures architecturales vérifiant, au repos et à l’allongement maximal, qu'il n'existait pas de différence significative au niveau de l'architecture des GM droit et gauche de chaque sujet. Le résultat de cette comparaison est présenté page 52. En outre, deux mesures anthropométriques ont été réalisées (Tableau 3).
Tableau 3. Mesures anthropométriques préalables.
Mesures Méthodes
Hauteur de jambe (Longueur totale de l'UMT)
Position debout, distance entre le tubercule du condyle fémoral médial et un travers de doigt sous le bord supérieur du calcanéum.
Bras de levier
(Calcul de la tension passive en Nm)
Position procubitus, distance entre l’apex de la malléole médiale et l’extrémité distale du premier métatarsien.
IV. APPAREILLAGES ET DISPOSITIFS EXPERIMENTAUX