RELEVANCE OF EARLY STRETCHING IN OVERHEAD ATHLETES

Overhead athletes often develop, over time, a tightness of the posterior structures of the shoulder, which may be associated with injuries. Ten symptomatic (with pain) and ten asymptomatic players with a tight shoulder were compared and the effect of a selfapplied stretching program was evaluated. Before and after the stretching program, pain and stiffness of the shoulder were evaluated. Our results demonstrate that risk factors for shoulder pain such as glenohumeral internal rotation deficit and total range of motion deficit may only be limited in symptomatic athletes. The mobility of the shoulder was significantly improved after the stretching program for both groups. Pain was reduced when present. Because of the limited differences between the symptomatic and asymptomatic athletes, clinicians may find it advantageous to initiate early prevention or rehabilitation programs

Influence of the laboratory context and the size of the markers set on the tennis serve evaluation

The purpose of this study was to identify the influence on the tennis serve evaluation of 1/ the test environment and 2/ the number of the markers placed of the player. Two different studies were performed. The first compared a 4 vs. 28 marker set in a laboratory the same day. The second compared a 4 markers test in a laboratory with a 4 markers test on an official tennis court one week apart. We observed similar results between the different tests of both studies.Thèse de doctorat - Facteurs de performance du service en tenni

HOW BIOMECHANICAL ANALYSIS MAY HELP TO IDENTIFY ABDOMINAL INJURY CAUSES IN HIGH LEVEL TENNIS

This research studies the case of a professional tennis player who has suffered from a medical tear on the left rectus abdominis muscle after a tennis serve. The goal of the study is to understand whether the could be explained by an inappropriate technique. For this purpose, we analyzed the three dimensions kinematic and kinetic of the serve. We also performed isokinetic tests of the knees. We compared the player to five other professional players. We observed a possible deficit of energy transfer because of an important anterior pelvis tilt. Some compensations of the player during serve could be a possible higher abdominal contraction and a larger shoulder external rotation. These particularities could induce an abdominal overwork that would explain the first and may provoke a new injury

INFLUENCE OF THE LABORATORY CONTEXT AND THE SIZE OF THE MARKERS SET ON THE TENNIS SERVE EVALUATION

The purpose of this study was to identify the influence on the tennis serve evaluation of 1/ the test environment and 2/ the number of the markers placed of the player. Two different studies were performed. The first compared a 4 vs. 28 marker set in a laboratory the same day. The second compared a 4 markers test in a laboratory with a 4 markers test on an official tennis court one week apart. We observed similar results between the different tests of both studies

Normalizing shoulder EMG: an optimal set of maximum isometric voluntary contraction tests considering reproducibility

Normalization of the electromyography (EMG) signal is often performed relatively to maximal voluntary activations (MVA) obtained during maximum isometric voluntary contraction (MVIC). The first aim was to provide an inter-session reproducible protocol to normalize the signal of eight shoulder muscles. The protocol should also lead to a level of activation >90% of MVA for >90% of the volunteers. The second aim was to evaluate the influence of the method used to extract the MVA from the EMG envelope on the normalized EMG signal. Thirteen volunteers performed 12 MVICs twice (one-week interval). Several time constants (100 ms to 2 s) were compared when extracting the MVA from the EMG envelope. The EMG activity was also acquired during an arm elevation. Our results show that a combination of nine MVIC tests was required to meet our requirements including reproducibility. Both the number of MVIC tests and the size of the time constant influence the normalized EMG signal during the dynamic activity (variations up to 15%). A time constant of 1 s was a good compromise to extract the MVA. These findings are valuable to improve the reproducibility of EMG signal normalization

Analyse comparative de différentes modalités d’électrostimulation du quadriceps fémoral

Objectif : Cette étude a pour but d’apprécier la pertinence d’une innovation technologique (fonction Mi-Scan, société Compex) proposée dans la gamme des stimulateurs à vocation rééducative et/ou sportive. Cette analyse porte sur l’efficacité excitomotrice et sur les qualités métrologiques de cette fonction. Méthode : Une comparaison des moments de forces évoqués électriquement au niveau du quadriceps avec et sans l’aide de cette fonction a été réalisée, et ce à intensité sous-maximale et maximale de stimulation. Par ailleurs, cette fonction a été explorée dans des conditions identiques à diverses reprises (étude de reproductibilité). Résultats : Il n’existait pas d’efficacité supérieure d’un montage utilisant la fonction "Mi" par rapport à un montage ne possédant pas cette fonctionnalité. De manière additionnelle, nos résultats ont permis de mettre en évidence que la reproductibilité des mesures effectuées par le senseur "Mi" était médiocre. Discussion : De grandes réserves doivent donc être émises concernant la validité et la fiabilité de cet outil

Contribution à l’évaluation biomécanique du service au tennis. Une analyse de la « trophy position »

Le service occupe une place importante dans le jeu du joueur de tennis moderne. Il constitue une véritable arme pour prendre l’ascendant dans un match. Un grand nombre d’intervenants peuvent contribuer au développement de ce coup chez un joueur depuis les premiers apprentissages jusqu’à la pleine maturité physique et technique : coach, médecin, kinésithérapeute, préparateur physique, biomécanicien, psychologue, etc. La première partie de cette thèse contribue à la mise en place d’un protocole d’évaluation du service au tennis. Nous avons déterminé les outils utilisés dans la littérature pour évaluer ce geste en décrivant leurs avantages et leurs inconvénients. Cette revue de la littérature met en lumière la diversité des outils employés par les chercheurs dans ce domaine d’étude. Les outils actuels les plus appropriés pour l’étude biomécanique du service sont les outils d’analyse 3D avec marqueurs (évaluation de la cinématique) et les plateformes de force (évaluation de la cinétique). Le radar est, lui, intéressant pour quantifier la vitesse de balle. Nous avons également analysé les procédures d’évaluation (protocoles) de ce geste. Sur base de cette revue, nous avons proposé un protocole adapté aux outils et au contexte à notre disposition au sein du Laboratoire d’Analyse du Mouvement Humain de l’Université de Liège. Nous avons reconstitué partiellement un terrain de tennis au sein du laboratoire. Les paramètres de la cinématique du service au tennis ont été évalués à l’aide d’un système d’analyse 3D. La cinétique de poussée des jambes a été mesurée à l’aide de plateformes de force. La performance finale a été déterminée par la vitesse de la raquette à l’impact ainsi que par un système personnel d’évaluation de la précision du service. Cette première partie donne des informations essentielles aux entraineurs et aux chercheurs qui s’intéressent à l’évaluation spécifique de ce geste pour faire évoluer leur(s) joueur(s) vers le plus haut niveau.Certaines conditions expérimentales ont ensuite été vérifiées. Ainsi, le protocole de test proposé s’avère reproductible. Par ailleurs, la présence de marqueurs et le contexte du laboratoire ne semble pas modifier significativement la gestuel des joueurs et ne représentent donc pas un écueil à la performance. Malgré le grand nombre de protocoles mis en place dans la littérature, à notre connaissance, nous sommes les premiers à avoir validé notre démarche expérimentale. Notre procédure pourrait servir de référence à la mise en place de l’évaluation du service au tennis. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons utilisé le protocole validé afin d’étudier la gestuelle du joueur et le lien qui peut être réalisé avec la performance ou encore la pathologie. Nous avons ainsi analysé la séquence cinématique, la « trophy position » et le cas spécifique d’un joueur avec antécédents pathologiques.Un intérêt a été porté au rôle de la séquence proximo-distale sur la performance du joueur. Pour y parvenir, nous avons comparé plusieurs catégories de joueurs et observé une séquence différente en fonction de l’âge et du niveau de jeu. En effet, des joueurs adultes internationaux déclenchent la séquence des actions plus tardivement que des jeunes joueurs nationaux, ce qui permettrait de limiter le temps de transmission de l’énergie depuis le bassin jusqu’aux épaules. L’intérêt d’un délai plus court est certainement lié à une meilleure organisation des pré-stretchs musculaires au sein de la chaine cinématique, ce qui peut expliquer que ces joueurs adultes internationaux soient plus performants. Ensuite, la « trophy position » a été étudiée de manière spécifique au sein de cette séquence d’actions. La maitrise de cette « trophy position » semble essentielle pour réaliser un service performant. Des différences pour cette position sont observées au cours du développement du joueur élite. Les adultes ont, entre autres, une plus grande flexion des genoux et des rotations du bassin et du tronc plus marquées que des enfants lors de la « trophy position ». Les résultats montrent également une séquence du service modifiée entre les enfants et les adultes, confirmant ce que la littérature évoque. Les enfants semblent difficilement coordonner les rotations du tronc avec la flexion des genoux, ou encore le déclenchement de la poussée des jambes avec la phase de propulsion de la raquette et la phase de balancement vers l'avant de la raquette. Les caractéristiques observées chez les adultes peuvent expliquer la meilleure performance de ce groupe.Pour terminer cette deuxième partie, le cas spécifique d’un joueur professionnel avec un antécédent de lésion abdominale a été analysé. L’intérêt de cette étude est d’apporter une grande précision dans l’observation et la compréhension du geste du joueur. Pour y parvenir, nous avons recoupé les résultats obtenus par différentes évaluations sur ce joueur. Nous avons émis des hypothèses quant à l’origine de sa lésion en mettant en évidence une cinématique inadaptée au départ de la « trophy position ». En effet, le relais d’appuis des pieds au départ de la poussée des jambes a pu engendrer une cinématique de bascule antérieure du bassin inappropriée et des tensions abdominales excessives chez le joueur étudié. Cette thèse contribue donc à l’évaluation et à la compréhension de la gestuelle du service au tennis. Elle apporte, à l’entraineur ou encore à l’entourage médical du joueur, des informations pratiques en lien avec cette gestuelle. Ces informations ont pour but d’améliorer la performance et d’éviter la survenue de la pathologie. Nos observations démontrent le réel intérêt de la participation du biomécanicien dans un encadrement pluridisciplinaire du joueur.The serve play an important role in high level tennis game. A well-mastered serve is a substantial advantage for the players. Numerous actors can contribute to the player's serve development from the first steps of learning to the full physical and technical maturity : coach, doctor, physiotherapist, physical trainer, biomechanist, psychologist, etc. The first part of this thesis contributes to the establishment of a tennis serve evaluation protocol. To evaluate this movement in terms of biomechanics, it is important to use appropriate tools. We have identified those used in the literature to evaluate this movement and described their advantages and disadvantages. This review of the literature highlights the diversity of tools and protocols used by researchers in this field of study. Currently, the most relevant ones used for the biomechanical study of the serve are 3D analysis tools with markers (kinematics) and force platforms (kinetics). The radar is also useful in quantifying ball speed. Next, we analyzed the evaluation procedures (protocols) of this gesture and we proposed a personal protocol adapted to our tools and context within the Laboratory of Human Movement Analysis of the University of Liège. We partially recreated a tennis court in our laboratory. The parameters of the tennis serve kinematics were evaluated using a 3D analysis system. The kinetics of leg drive were measured using force platforms. Final performance was determined by the speed of the racket at impact as well as a personal system for assessing the accuracy of the serve. This first part gives essential information to the coaches and the researchers, who are interested in the specific evaluation of this gesture to bring their player(s) towards the highest level. Thereafter, some experimental conditions have been verified. We evidenced that the test protocol described and used in our laboratory is reproducible. The number of markers and the laboratory environment do not create an obstacle for the realization of the performance. Despite the variety of tennis serve protocols in the literature, it seems that we are the only ones to have validated our test procedure. Our process could serve as a reference for the implementation of the tennis serve evaluation. In the second part of this thesis, we used the validated protocol to study the gestures of the player and the link with the performance or the pathology. We thereby studied the kinematic sequence, the "trophy position" and the specific case of a player with a pathological history.We have looked into the role of the proximal-distal sequence on the players’ performance. To achieve this goal, we compared several categories of players and observed a different sequence according to the age and the game level. Indeed, international adult players trigger the sequence of actions later than young national players. This would limit the time transmission of energy from the pelvis to the shoulders. The interest of a shorter period is certainly linked to a better organization of muscle prestretching within the kinematic chain and could explain a higher level of these international adult players. Later, the "trophy position" was specifically studied within this sequence. Mastering this "trophy position" seems essential to achieve a high performance serve. Differences for this position were observed during the development of the elite player. Adults have, amongst other things, greater knee flexion and more pronounced pelvis and trunk rotations in the "trophy position" than children. The results also showed a modified serve sequence between children and adults, confirming what the literature sets forth. Children seem to have difficulty coordinating trunk rotations with knee flexion or triggering leg thrust with the propulsion phase of the racket and the forward swinging phase of the racket. The characteristics observed in adults may explain the better performance in this group. To finish this second part, the specific case of a professional player with a history of abdominal injury was analyzed. The purpose of this study was to bring a great precision in the observation and the understanding of the stroke. To achieve this, we cross-checked the results obtained by different evaluations. We hypothesized the origin of his injury, highlighting inaccurate kinematics at the start of the "trophy position". Indeed, the back foot relay at the start of the leg drive may have generated an inaccurate anterior pelvic tilt and excessive abdominal tensions. This thesis contributes to the evaluation and comprehension of the tennis serve. It provides to the coach or the medical entourage of the player practical information related to this movement. These data are intended to improve performance and prevent the occurrence of the pathology. Our observations demonstrate the real interest of the participation of a biomechanist in the multidisciplinary support of the player

Mise en place d’un protocole de mesure de force musculaire des membres inférieurs à l’aide d’un pèse-personne

Objectif L’objectif de cette étude est de proposer le pèse-personne (Fig. 1) comme une alternative d’évaluation de la force musculaire des membres inférieurs. Pour ce faire, nous tentons de démontrer la répétabilité du protocole. Méthodologie L’étude porte sur vingt-neuf sujets âgés de 18 à 26 ans et étudiants en kinésithérapie. Les mesures ont été réalisées grâce à un pèse-personne digital placé sur un support attaché sur un espalier. Les positions d’évaluation sont au nombre de quatre, deux pour chaque groupe musculaire ; une en course interne et l’autre en course externe. La répétabilité de l’outil est évaluée et analysée grâce à un test Anova pour la comparaison des essais à un même temps, et pour la comparaison des valeurs à J0 et J7, nous avons utilisé le test de Pearson. Résultats Les 29 sujets ont terminé l’étude. La répétabilité de l’outil et du protocole mis en place a montré une forte corrélation ; avec un coefficient de corrélation intraclasse entre 0,90-0,98 (P-value < 0,05). Ensuite, les données ont été triées par groupe musculaire et course articulaire en regroupant tous les essais, ce qui a permis de réaliser un test Anova prouvant alors la répétabilité du procédé par une différence non significative. Conclusion Cette étude permet d’élargir les perspectives d’évaluation de la force musculaire. En comparaison aux autres méthodes quantitatives, le pèse-personne est peu co-teux et de surcroît, déjà intégré dans l’environnement du kinésithérapeute