Biomécanique du coureur

Bien que les prothèses soient de plus en plus performantes, le coureur amputé transfémoral présente des difficultés physiques et biomécaniques qu'il cherche à corriger au mieux afin de se rapprocher au maximum du geste effectué par le coureur "sain". Nous avons donc cherché à mettre en avant ces difficultés majeures en réalisant une étude cinésiologique et en la comparant à un geste parfaitement symétrique. Durant toute l'étude nous utiliserons le terme homolatéral pour le membre associé à la prothèse.

Il est important de comprendre qu'une amputation entraîne des modifications anatomiques non néglieables. Suivant le niveau d'amputation, le sportif aura une diminution plus ou moins importante de sa force musculaire. Lorsque l'amputation est transfémoral, le coureur ne possède plus de genou. Le quadriceps et les ischio-jambiers sont présents mais ils n’ont plus leur terminaison sur le tibia. Une chirurgie est réalisée et elle permet de suturer les lambeaux musculaires entre-eux. Toutefois, en fonction de la longueur du moignon, la force musculaire diminue avec la longueur du moignon. Le seul muscle fléchisseur de hanche qui reste étant le muscle ilio-psoas, et le seul extenseur de hanche restant étant le grand fessier. A noter que lors de l'amputation, le tractus ilio-tibial étant sectionné, l'insertion du grand fessier à sa face postérieure n'a plus d'utilité. Du fait de l’absence du talon et donc de retour sensitif, le patient perd le réflexe de contraction du moignon lors de la phase d’appui. Par conséquent, on peut noter une diminution du volume et de l'explosivité du muscle, accompagnant la perte du bras de levier le plus long du grand fessier pour ne laisser qu'une terminaison à la face postérieure du fémur.

4 points essentiels concernant le geste sportif

- Une utilisation importante du psoas côté homolatéral, car étant le seul fléchisseur de hanche restant, il est excessivement sollicité, de plus la prothèse de course est plus longue que le membre inférieur sain ( théoriquement 3cm de plus que le membre sain, mais en pratique on dépasse rarement les 1,5cm supplémentaires). Cette différence de taille permet à la prothèse d'accumuler de l'énergie grâce à sa souplesse pour ensuite la restituer sous forme de propulsion, mais entraîne aussi une nécessité d'élever plus le moignon.

- Une extension complète du genou côté homolatéral est nécessaire afin de verrouiller le genou lors de la phase d'attaque du sol par la prothèse. Cette extension est induite par l'inertie du moignon lors de la flexion de hanche, ce qui pourrait expliquer en partie la surutilisation du psoas.

- Une extension de l'articulation gléno-humérale plus importante côté homolatérale, peut s'expliquer par la différence de poids entre le membre sain et la prothèse, entraînant donc des asymétries d'équilibration, et par conséquent un mouvement asymétrique.

- Une foulée inégale avec la longueur du pas coté prothétique plus longue.

De nombreuses difficultés pour le coureur amputé transfémoral

- Un fauchage utilisé par de nombreux sportif, qui viendrait pour la plupart d'une appréhension de la chute, les patients ayant peur que la prothèse grippe sur le sol, ils préfèrent passer le pas de côté.

- Le verrouillage du genou doit toujours être contrôlé afin d'éviter la chute, sinon le genou repart en flexion lors du contact prothèse/sol, et la chute est quasi inévitable. L'amputé transtibial ne rencontre pas cette difficulté et a donc beaucoup plus de faciliter pour la course.

- Les sportifs débutants ont tendance à avoir une poussée verticale.

- La fatigue entraîne une détérioration du geste et demande une concentration plus importante, la gestion de l'effort et de la fatigue est donc extrêmement importante afin de prévenir les chutes éventuelles.

Une appréhension constante

L'amputé transfémoral a un point faible très important qui n'est pas retrouvé chez l'amputé transtibial ; la plupart des genoux ne se verrouillent pas. Une des plus grande peur du coureur est donc de ne pas verrouiller suffisamment le genou, menant ainsi à la chute.

Cette appréhension parfois trop importante, entraîne des imperfections biomécaniques. Le coureur se tient trop en arrière, réalise des impulsions trop verticales afin d'éviter de râper le sol avec sa prothèse et préfère parfois faucher plutôt que de réaliser une flexion de hanche uniquement dans le plan sagittal.

Pour garder le genou verouillé, le sportif utilise son grand fessier. Cette technique n'étant pas naturelle, la concentration doit toujours être maximale. En effet, le réflexe naturel de verrouillage du genou n'est pas retrouvé suite à l'amputation.

Dans ces vidéos, les coureurs se rapprochent de la perfection technique d'un coureur amputé transfémoral, cet équilibre quasi parfait autant dans le plan frontal que sagittal est rare. Les difficultés rencontrées chez ces athlètes sont donc beaucoup plus discrètes que chez un coureur amateur.

Nous avons cependant pu remarquer plusieurs différences essentielles entre leurs membres homolatérales et controlatérales. Nous avons réalisé une étude biomécanique précise avec l'aide du logiciel Coach's eye afin de faire ressortir ces différences.