Étude de la cinématique de la tête, de l’activité électrique cérébrale et des réponses biomécaniques du cerveau lors de la pratique du soccer

Résumé

Le diagnostic d’une blessure à la tête et particulièrement d’un traumatisme crânio-cérébral léger (TCCL) est problématique en raison de l’absence de tests médicaux permettant aux professionnels de la santé de confirmer le diagnostic (McCrory et al., 2017). La littérature sportive actuelle présente différents types d’analyses employées comme indicateur de risque de TCCL dans le but d’améliorer la compréhension du risque de blessure à la tête. Cependant, la complexité des mécanismes lésionnels des TCCL ne permet pas d’observer un consensus envers un indicateur spécifique pour l’évaluation du risque de blessure. L’objectif principal de ce projet de recherche a donc été d’étudier simultanément différents indicateurs de risque de TCCL, dont la cinématique de la tête, l’activité électrique cérébrale et les réponses biomécaniques du cerveau des joueuses et joueurs de soccer de niveau semi-professionnel. La cinématique de la tête des participants a été mesurée à l’aide d’un bandeau instrumenté du SIM-G (Triax Technologies, Norwalk, Ct). Les données cinématiques ont ensuite été confrontées aux critères de blessure du football établis par Pellman et al. (2003), Zhang et al. (2004), Rowson et Duma (2011) et Rowson et al. (2012). Ces données cinématiques ont aussi été utilisées pour développer un premier critère de blessure spécifiquement pour le soccer. La cinématique de la tête des participants a permis d’identifier les facteurs qui peuvent engendrer un risque élevé de TCCL, dont les matchs de compétition, les techniques de tête, les paramètres physiques des ballons de soccer, la température, le temps de jeu et les accélérations angulaires. Les paramètres anthropométriques du segment tête-cou ont aussi semblé entraîner un plus grand risque de TCCL chez les joueuses que les joueurs de soccer. L’activité électrique cérébrale a été mesurée au repos à la fin des matchs de compétition à l’aide du Muse (Interaxon inc., Toronto, ON) composé de quatre électrodes sèches. Ces acquisitions ont permis de relever un lien entre les changements d’activité électrique cérébrale et le nombre d’impacts à la tête ainsi que l’état psychologique des participants. La pertinence de la méthodologie développée pour les mesures réalisées sur le terrain a aussi été confirmée. Les réponses biomécaniques du cerveau ont été calculées à l’aide d’un modèle par éléments finis détaillé de la tête, librement accessible au public. L’analyse numérique a permis de constater que l’accélération angulaire est suffisante pour étudier les réponses biomécaniques du cerveau. Les réponses biomécaniques ont aussi permis d’observer que les critères numériques des blessures à la tête de la littérature ne sont pas adaptés pour le soccer en raison des définitions qui varient largement en fonction des études. Les analyses des indicateurs de risque de TCCL ont semblé montrer que l’évaluation du risque de blessure lors de la pratique du soccer ne peut pas être réalisée à l’aide d’un seul indicateur. La combinaison d’au moins deux indicateurs de risque de TCCL, soit l’indicateur principal étant la cinématique de la tête combinée à l’activité électrique cérébrale ou aux réponses biomécaniques, a toutefois semblé appropriée pour cette évaluation au soccer. Les travaux de recherche ont suscité une réflexion sur les technologies actuelles mettant de l’avant le manque d’instruments et d’outils qui permettent de mesurer, d’analyser et d’interpréter les données générées par les indicateurs de risque de TCCL. De nouvelles technologies adaptées aux mesures réalisées sur le terrain sont donc primordiales dans la démarche de compréhension des mécanismes lésionnels, des indicateurs de risque et du diagnostic des TCCL.

Date	30 oct. 2020
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Éric Wagnac (Directeur(-trice)) & Yvan Petit (Codirecteur(-trice))