Facteurs de risque biomécaniques potentiels sur le développement de l'arthrose du genou en plomb dans le swing de golf

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 22653 (2022) Citer cet article

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La charge sur l'articulation du genou avant lors d'un swing de golf est supérieure à celle observée lors de la marche. Cependant, les preuves actuelles concernant la biomécanique du swing de golf pour les risques associés à l'arthrose du genou (OA) sont limitées. Par conséquent, cette étude a examiné les styles de swing de golf associés aux moments d'adduction et d'abduction du genou, qui sont considérés comme des régions de chargement cruciales des compartiments médial et latéral de l'arthrose du genou, respectivement. Treize golfeurs professionnels masculins ont effectué cinq coups à l'aide d'un club de fer 5, et leurs swings ont été enregistrés à l'aide d'un système de capture de mouvement avec deux plates-formes de force pour les pieds. Une analyse de régression a été effectuée pour calculer les coefficients de corrélation entre les moments maximaux d'adduction et d'abduction du genou de la jambe avant et l'angle varus/valgus, l'angle de pincement, la largeur d'appui, le transfert de poids et le balancement de l'épaule. Le balancement avec une largeur de position plus étroite à l'adresse (r = − 0,62, p = 0,02) avec plus de transfert de poids (r = 0,66, p = 0,014) et de balancement des épaules (r = 0,79, p = 0,001) vers la cible pendant le downswing était associé à une adduction maximale du genou de la jambe avant, alors qu'un plus grand angle de valgus à l'adresse (r = 0,60, p = 0,0 3) était associée à un pic d'abduction plus élevé du genou de la jambe avant. Sur la base de ces résultats, nous prévoyons de futures recherches pour soutenir les changements posturaux, en particulier une largeur de position plus large et un balancement des épaules restreint pour les golfeurs qui sont classés comme étant à haut risque de développer une arthrose du genou du compartiment médial, ainsi qu'un angle de valgus inférieur (inclinaison tibiale médiale) à l'adresse pour ceux classés comme étant à haut risque de développer une arthrose du genou du compartiment latéral.

Des investigations biomécaniques multidisciplinaires visant à réduire le risque d'arthrose du genou (OA) ont été menées dans divers domaines universitaires, notamment la médecine de réadaptation1,2, la physiothérapie3, la chirurgie orthopédique4, les sciences de la santé5, le génie mécanique6 et la bioingénierie7. Ces études, principalement menées pour la marche, consistaient à identifier les facteurs de risque biomécaniques5 ainsi qu'à évaluer les effets des modifications sur la réduction des charges articulaires3. Certaines modifications du swing de golf ont été évaluées étant donné que la charge sur l'articulation du genou est supérieure à la marche et à la montée des escaliers8,9,10. De plus, bien que des efforts pour développer un entraînement préventif incluant des modifications personnalisées11 et une technologie de la vision7 soient actuellement disponibles comme traitement de la marche, ces techniques avancées sont limitées pour le golf. La popularité croissante du golf, dépassant les 60 millions de personnes dans le monde pendant la pandémie de COVID-1912, suggère de développer un modèle préventif applicable non seulement à la démarche mais aussi au swing de golf. De tels outils de formation maximisent potentiellement la durée de vie des articulations naturelles pour les personnes classées comme présentant un risque élevé de développer une arthrose du genou.

Les études actuelles sur les facteurs de risque biomécaniques de la gonarthrose au golf identifient les variables uniquement à l'adresse (préswing)9,13, alors que le swing de golf se compose de plusieurs phases allant de l'adresse, du backswing, du downswing, de l'impact, de l'accompagnement à la finition. Cette considération limitée présente un défi pour la modélisation des stratégies de prévention, car la biomécanique du golf (in-swing) peut varier d'un golfeur à l'autre14. De plus, les charges primaires du genou pour les compartiments médial et latéral de l'arthrose du genou sont respectivement les moments d'adduction et d'abduction du genou9,15 ; à notre connaissance, aucun facteur de risque n'a été identifié pour le moment d'abduction du genou dans le swing de golf. Des facteurs de risque diversement identifiés pour l'adduction et l'abduction du genou, y compris les variables de l'élan, peuvent donc aider les études à développer des stratégies préventives au golf.

Dans des études antérieures, un angle de pointe inférieur du pied avant (c'est-à-dire le pied gauche pour les golfeurs droitiers et vice versa) et une largeur de position plus étroite à l'adresse du golf ont été suggérés comme facteurs de risque biomécaniques pour l'arthrose du genou du compartiment médial9,13. La présente étude émet l'hypothèse que l'angle varus et le transfert de poids pendant le swing de golf peuvent être des facteurs de risque biomécaniques supplémentaires. En termes d'angle de varus, une étude précédente a montré que la marche avec un angle de varus plus important (inclinaison latérale tibiale maximale par rapport au laboratoire pendant la phase d'appui) est corrélée à un moment d'adduction maximal du genou plus élevé5. Dans la plupart des cas, l'alignement neutre (0 ± 3°) est considéré comme optimal pour la chirurgie d'arthroplastie totale du genou afin d'obtenir un alignement neutre et de réduire la douleur au genou16. De plus, Ball et Best (2007a) ont découvert qu'il existait deux styles distincts de transfert de poids, à savoir les styles de pied avant et arrière. Le style de pied avant maintient la position du centre de pression vers la cible lors de l'impact, tandis que le style de pied inversé éloigne le centre de la position de pression de la cible lors de l'impact17. Ici, le premier peut entraîner une plus grande charge du genou sur la jambe avant que le second car le transfert de poids reflète une plus grande force de réaction au sol appliquée à travers le pied avant. Cependant, de telles relations potentielles entre les variables de swing et la charge du genou n'ont pas été étudiées en profondeur.

Dans cette étude, nous avons étudié divers facteurs de risque potentiels de développer une arthrose du genou en fonction du swing de golf. Nous avons d'abord examiné si l'angle varus/valgus, l'angle de pincement, la largeur d'appui et un transfert de poids plus important vers la cible pendant la descente étaient corrélés avec des moments d'adduction et d'abduction du genou de pointe plus importants de la jambe avant. De plus, nous avons exploré si un plus grand balancement du bassin et des épaules vers la cible pendant la phase descendante était corrélé avec des moments d'adduction et d'abduction du genou de pointe plus élevés afin d'offrir des suggestions pédagogiques spécifiques si le transfert de poids était un facteur de risque. Nous avons émis l'hypothèse qu'une plus grande adduction maximale du genou et une plus grande abduction de la jambe avant seront corrélées avec l'angle varus/valgus, l'angle de pincement, la largeur de la position et un transfert de poids plus important, ainsi qu'un plus grand balancement du bassin et de l'épaule vers la cible pendant le downswing.

Treize golfeurs professionnels masculins en bonne santé (âge : 29,0 ± 4,7 ans ; taille : 177,4 ± 6,7 cm ; poids : 76,1 ± 8,1 kg) ont participé à cette étude. Les participants n'avaient aucun antécédent de douleur chronique ou de blessure grave au cours des 6 derniers mois. Cette étude a été approuvée par le Comité d'examen institutionnel de l'Université de Yonsei, en Corée, et toutes les méthodes ont été réalisées conformément aux directives et réglementations en vigueur. Tous les participants ont fourni un consentement éclairé écrit.

Les participants ont subi une analyse de golf 3D avec 35 marqueurs réfléchissants attachés aux repères anatomiques selon le modèle corporel complet Vicon Plug-in-Gait (Oxford Metrics, Oxford, Royaume-Uni)18. De plus, quatre bandes adhésives réfléchissantes ont été fixées au club de fer 5 (en haut de la tête du club, du hosel, au milieu du manche et immédiatement en dessous de la poignée) et une bande adhésive réfléchissante a été placée sur la balle de golf pour définir les événements de swing (Fig. 1). Le système d'analyse de mouvement Vicon a été utilisé pour capturer la cinématique du golf à l'aide de huit caméras MX enregistrant à 250 Hz, qui ont été intégrées à deux plates-formes de force (AMTI, Watertown, MA, États-Unis) intégrées dans le sol du laboratoire pour collecter des données de force de réaction au sol à 2000 Hz. Les participants ont été invités à effectuer leur propre échauffement typique avant d'être invités à exécuter cinq coups de golf droits en utilisant leur club de fer 5 sur un tapis de golf artificiel dans un rideau placé à 5 m de la position du participant. Parmi les différents clubs, le club de fer 5 a été choisi car sa mécanique de swing se situe quelque part entre celles des coups de fer et de driver, selon les entraîneurs de golf, ce qui peut généralement représenter les swings pour les coups de fer et de driver. Le système de coordonnées se composait de l'axe X dans le sens avant-arrière, de l'axe Y dans le sens latéral et de l'axe Z dans le sens vertical (Fig. 1).

Quatorze événements de downswing séquentiels, moment d'adduction maximal du genou de la jambe avant autour de l'impact et position des épaules par rapport au milieu des marqueurs d'orteils pendant le downswing. Les axes horizontaux montrent 14 événements de downswing séquentiels : transition du bassin (TP), downswing 225° (D225), downswing 202° (D202), downswing 180° (D180), downswing 157° (D157), downswing 135° (D135), downswing 112° (D112), downswing 90° (D90), downs aile 67° (D67), downswing 45° (D45), downswing 22° (D22), impact (I), suivi 22° (F22) et suivi 45° (F45). Axes X, Y et Z d'avant en arrière, d'un côté à l'autre et verticaux, respectivement. La direction du moment d'adduction du genou de la jambe avant (le segment du tibia par rapport au segment de la cuisse) et vers la position cible de l'épaule (le point médian des marqueurs d'acromion par rapport au point médian des marqueurs d'orteil) montre une direction positive.

Les données brutes capturées ont été lissées avec une routine de filtrage Woltring, avec une valeur d'erreur quadratique moyenne de 10 mm219, qui a suivi les méthodes d'une étude de golf précédente qui présentait des expériences avec un club à 5 fers20. Le logiciel Vicon Nexus a été utilisé pour calculer les moments d'adduction et d'abduction du genou en utilisant une approche de dynamique inverse. Les moments d'adduction et d'abduction du genou ont été normalisés à la masse corporelle des participants8,9,21 et ont été calculés aux premiers pics. Il y a généralement deux pics d'adduction du genou pendant le swing de golf, et le premier pic a été choisi dans cette étude pour un timing cohérent ; une raison supplémentaire de ce choix était que le moment de la douleur ressentie par les golfeurs se situait autour de l'impact21, et que le premier pic se produit autour de l'impact tandis que le second se produit près de l'arrivée8. Le premier pic a également été systématiquement utilisé dans des études antérieures pour examiner les modifications visant à réduire le moment d'adduction maximal du genou pour le swing de golf9,13.

L'inclinaison latérale du plan frontal tibial de la jambe conductrice (angle de varus du genou), où le tibia est défini comme la ligne joignant les centres des articulations du genou et de la cheville par rapport à l'axe vertical du laboratoire, a été calculée à l'adresse et au premier pic5. La rotation externe du pied principal (angle de pincement), où le pied était défini comme la ligne joignant les marqueurs du talon et de la tête du 2e métatarsien par rapport à l'axe antéropostérieur du laboratoire, a été calculée à l'adresse. La largeur de position à l'adresse a été calculée de deux manières : l'une a utilisé des marqueurs d'orteils et l'autre a utilisé des marqueurs de talons. Dans des études antérieures, la largeur de la position était identifiée par les marqueurs de talon car les golfeurs ont souvent différents degrés d'angles de pincement13. Cependant, dans la pratique, la largeur de la position est considérée depuis la vue antérieure lorsque les entraîneurs instruisent les golfeurs. De plus, du point de vue des golfeurs, la largeur de la position au niveau des orteils est plus visible qu'au niveau du talon. Par conséquent, la largeur de la position a été ajoutée dans cette étude en utilisant des marqueurs d'orteils pour une application pratique.

La position du centre de pression (transfert de poids), c'est-à-dire la moyenne pondérée du centre de pression individuel du pied, qui est parallèle à l'axe médio-latéral du laboratoire, a été calculée17,18,22 ; elle était exprimée en pourcentage de la distance entre le pied de piste (0 %) et le pied d'attaque (100 %)17,22. La position du bassin, où le bassin est défini par le point médian entre les marqueurs de l'épine iliaque antéro-supérieure droite et gauche, et la position de l'épaule, où l'épaule est définie par le point médian entre les marqueurs d'acromion droit et gauche, parallèle à l'axe médiolatéral du laboratoire (balancement) ont été calculées par rapport aux points médians des marqueurs d'orteil. Le centre de pression ainsi que les positions du bassin et des épaules ont été calculés lors de 14 événements de downswing de golf séquentiels pour utiliser la cartographie paramétrique statistique (SPM) lors de l'analyse statistique (voir Fig. 1) : transition du bassin18,23 ; angles de tige de 225°, 202°, 180°, 157°, 135°, 112°, 90°, 67°, 45° et 22° avec une tige parallèle au sommet à 270° dans le plan frontal pendant le downswing (D225, D202, D180, D157, D135, D112, D90, D67, D45 , et D22, respectivement); impact (je); et des angles de tige de 22° et 45° dans le plan frontal pendant le suivi (F22 et F45, respectivement). Le SPM permet de tester la corrélation entre une variable lors d'un événement unique (moments d'adduction et d'abduction du genou de pointe de la jambe principale dans cette étude) et une variable de série chronologique unidimensionnelle (14 événements séquentiels de descente du centre de la position de pression et des positions du bassin et de l'épaule dans cette étude). Les golfeurs utilisent différents tempos de swing24,25 ; par conséquent, nous avons utilisé 14 événements séquentiels au lieu de trajectoires temporelles. La transition du bassin a été identifiée comme le changement de son sens de rotation dans le plan horizontal. L'impact a été défini à la distance la plus proche entre la balle de golf et le milieu de la tête du club le long de l'axe médiolatéral. La cinématique et la cinétique des cinq tirs ont été moyennées pour chaque participant.

Les directions de l'inclinaison latérale tibiale de la sonde et des angles de rotation externe du pied de la sonde par rapport au laboratoire ont été notées comme positives. La direction du moment d'adduction du segment tibial principal par rapport au segment de cuisse principal a été notée positive (Fig. 1). Enfin, les directions vers la cible des positions du bassin et des épaules par rapport aux points médians des marqueurs d'orteils ont également reçu des valeurs positives (Fig. 1).

Afin d'étudier les corrélations entre les moments d'adduction et d'abduction maximaux du genou de la jambe avant et de l'inclinaison latérale tibiale avant, l'angle de rotation externe du pied avant et la largeur d'appui, nous avons effectué des tests de corrélation de Pearson ou de Spearman. Des tests de corrélation de Spearman ont été effectués si au moins une des hypothèses du test de corrélation de Pearson telles que la normalité (testée dans cette étude à l'aide des évaluations de Shapiro-Wilk, de l'asymétrie et de l'aplatissement) et l'homoscédasticité égale n'étaient pas satisfaites. De plus, en termes de position du centre de pression et de positions du bassin et des épaules, nous avons effectué une analyse de régression SPM26,27,28,29 en utilisant le code open source (http://www.spm1d.org) MATLAB (Mathworks Inc., Natick, USA). Le test de normalité a également été effectué pour les résidus SPM. Une analyse de régression SPM non paramétrique a été effectuée si l'hypothèse n'était pas satisfaite. Pour une série d'événements particulière où une corrélation significative a été trouvée dans la régression SPM, des tests de corrélation de Pearson ou de Spearman (si les hypothèses du test de corrélation de Pearson que nous avons mentionnées ci-dessus n'étaient pas satisfaites) ont été effectués afin de démontrer la relation entre la variable indépendante et la série d'événements de la variable dépendante. Le niveau de signification critique bilatéral a été fixé à p < 0,05.

La figure 2 montre le moment d'ajout/d'abduction du genou avant et l'inclinaison médiale/latérale du tibia avant pendant le swing de golf.

Moment d'ajout/d'abduction du genou dans le plan frontal et inclinaison tibiale médiale/latérale de la jambe avant pendant le swing de golf. Chaque ligne représente les trajectoires moyennes de chaque participant sur 5 tirs pour (a) le moment d'ajout/d'abduction du genou et (b) l'inclinaison tibiale médiale/latérale de la jambe principale. La gradation des couleurs en chaud et en froid représente respectivement le moment d'adduction du genou haut et bas à son apogée. La direction du moment d'adduction du genou (le segment du tibia par rapport au segment de la cuisse) et l'inclinaison latérale du tibia (le segment du tibia par rapport au laboratoire) de la jambe conductrice représentent une valeur positive. A : adresse, TP : transition de bassin, I : impact, F90 : poursuite 90°.

Les tests de corrélation de Spearman ont montré que plusieurs facteurs étaient associés à un moment d'adduction maximal du genou plus élevé de la jambe avant (0,85 ± 0,15 Nm/kg qui s'est produit à la position du club de F14,96 ± 29,82°), y compris une inclinaison latérale tibiale significativement plus importante à son apogée (5,91 ± 4,02° qui s'est produite à la position du club de D11,44 ± 87,16°) (r = 0,62, p = 0. 03) (Fig. 3a) et une largeur de position plus étroite à l'adresse, en utilisant des marqueurs d'orteils (49,22 ± 3,6 cm) (r = − 0,62, p = 0,02) (Fig. 3b). En revanche, l'inclinaison médiale tibiale de la sonde à l'adresse, la rotation externe du pied de sonde à l'adresse et la largeur d'appui à l'adresse à l'aide des marqueurs de talon n'étaient pas significativement corrélées (tableau 1). La différence moyenne entre les deux largeurs d'appui (à la pointe et au talon) était de 8,93 ± 3,27 cm.

Corrélations de Spearman entre le moment d'adduction maximal du genou de la jambe principale et (a) l'inclinaison latérale tibiale principale à son apogée et (b) la largeur d'appui à l'adresse à l'aide de marqueurs d'orteils et entre le moment maximal d'abduction du genou de la jambe principale et (c) l'inclinaison latérale tibiale principale à l'adresse et (d) à son apogée. Chaque point représente le rang sur la valeur moyenne de chaque participant sur 5 coups. Le rang du moment maximal d'adduction du genou est exprimé en ordre croissant (1 : bas, 13 : haut), tandis que celui de l'abduction est décroissant (1 : haut, 13 : bas) en raison de la dénotation négative. La gradation des couleurs en chaud et en froid représente respectivement les moments d'ajout / d'abduction du genou haut et bas à ses sommets. *significatif à p < 0,05.

L'analyse de régression SPM a révélé que le moment d'adduction maximal du genou de la jambe avant était associé à la position du centre de pression juste après l'impact dans la phase de suivi (F45) (p = 0,045) (Fig. 4a). La corrélation de Spearman a montré qu'une plus grande position du centre de pression vers la cible à F45 (80,35 ± 10,31 %) était associée à un moment d'adduction maximal du genou plus élevé de la jambe avant (r = 0,66, p = 0,014) (Fig. 4b et Tableau 1).

Les positions du centre de pression et des épaules pendant le mouvement descendant sont affichées respectivement dans les graphiques (a) et (c). Les zones grises représentent les événements de swing qui ont montré une corrélation significative avec le moment d'adduction maximal du genou de la jambe avant dans l'analyse de régression SPM. Chaque ligne représente les trajectoires moyennes de chaque participant sur 5 tirs. La gradation des couleurs en chaud et en froid représente respectivement le moment d'adduction du genou haut et bas de la jambe avant à son apogée. Les axes horizontaux montrent 14 événements séquentiels de ralentissement (voir Fig. 1). Les graphiques (b) et (d) représentent les corrélations de Spearman entre le rang du moment d'adduction maximal du genou de la jambe avant et le centre de pression et les positions de l'épaule (le rang de la valeur moyenne moyennée sur les événements a montré une corrélation significative dans la régression SPM), respectivement. La direction de la position du centre de pression vers la cible par rapport au pied arrière (0 %) a une valeur positive maximale au pied avant (100 %). Les directions de la position des épaules vers la cible par rapport au milieu des marqueurs d'orteils ont une valeur positive. F45 : poursuite 45°, D225 : downswing 225°, D112 : downswing 112°. *significatif à p < 0,05.

L'analyse de régression SPM a révélé que le moment d'adduction maximal du genou de la jambe avant n'était pas associé à la position du bassin pendant la phase descendante ; cependant, il a presque atteint la signification à p = 0,05 à la transition du bassin (TP).

L'analyse de régression SPM non paramétrique a révélé que le moment d'adduction maximal du genou de la jambe avant était associé à la position de l'épaule pendant le downswing (entre J225 et J112) (p = 0,004) (Fig. 4c). La corrélation de Spearman a montré qu'une plus grande position de l'épaule vers la cible entre J225 et J112 (0,39 ± 2,0 cm en moyenne sur les événements puis sur les sujets) était associée à un moment d'adduction maximal du genou de la jambe avant (r = 0,79, p = 0,001) (Fig. 4d et Tableau 1).

Les tests de corrélation de Spearman ont montré que plusieurs facteurs étaient associés à un moment d'abduction maximal du genou de la jambe avant (− 0,28 ± 0,22 Nm/kg qui s'est produit à la position du club de D251,87 ± 10,40°), y compris une inclinaison latérale tibiale significativement moindre à l'adresse (− 5,56 ± 2,41°) (r = 0,60, p = 0,03) (Fig. 3c) et à son apogée ( 5,91 ± 4,02°) (r = 0,56, p = 0,046) (Fig. 3d). En revanche, la rotation externe du pied avant à l'adresse (corrélation de Pearson effectuée) et la largeur de la position à l'adresse en utilisant à la fois les marqueurs d'orteil et de talon n'étaient pas significativement corrélées (tableau 1).

L'analyse de régression SPM a révélé que le moment maximal d'abduction du genou de la jambe avant n'était pas associé à la position du centre de pression et aux positions du bassin et des épaules pendant le mouvement descendant (réalisé de manière non paramétrique pour le bassin) (tableau 1).

Cette étude a examiné les relations entre les moments maximaux d'adduction et d'abduction du genou de la jambe principale et l'angle varus (inclinaison latérale du tibial principal) à l'adresse et son pic, l'angle de pointe (rotation externe du pied principal) à l'adresse, la largeur de la position à l'adresse par rapport à l'orteil et au talon, le transfert de poids (moyenne pondérée du centre de pression individuel) pendant la descente et le balancement du bassin et de l'épaule vers la cible (positions du bassin et de l'épaule) pendant la descente pour identifier les facteurs de risque biomécaniques potentiels pour le développement du genou. OA basé sur le swing de golf.

Nous avons constaté que le moment d'adduction maximal du genou de la jambe avant survenant autour de l'impact était positivement corrélé avec un angle de varus plus grand autour de l'impact, une largeur d'appui plus étroite par rapport à la pointe, un transfert de poids plus important autour de l'impact et un plus grand balancement de l'épaule, alors que l'angle de pincement et la largeur d'appui par rapport au talon n'étaient pas corrélés. En outre, un moment d'abduction du genou maximal plus élevé de la jambe avant survenant juste après la transition du bassin était corrélé à des angles de varus moindres à l'adresse et à son pic, tandis que toutes les autres variables n'étaient pas corrélées.

Il a été démontré par Levinger et al. que marcher avec un angle de varus maximal plus important augmente la charge sur le compartiment médial de l'articulation du genou - moment d'adduction du genou5. De même, nos résultats suggèrent que le mouvement de l'inclinaison latérale tibiale autour de l'impact (D11,44 ± 87,16°, Tableau 1) peut être un facteur de risque biomécanique potentiel pour développer une arthrose du compartiment médial. De plus, des évaluations radiographiques ont été présentées dans de nombreuses analyses de la marche pour étudier les facteurs anatomiques qui affectent la charge de l'articulation du genou. Ces études ont montré que l'alignement en varus était corrélé au moment maximal d'adduction du genou pendant la marche30,31. Par conséquent, à l'avenir, les effets de facteurs anatomiques individuels sur le moment d'adduction du genou pendant le swing de golf devront peut-être être étudiés.

Comme supposé, l'association entre le moment d'adduction maximal du genou de la jambe avant et le transfert de poids immédiatement après l'impact était significative. Ce résultat suggère que le transfert de poids peut être un facteur de risque biomécanique potentiel pour le développement de l'arthrose du genou du compartiment médial lors du swing de golf. De plus, la longueur du bras de moment (évaluée par l'amplitude de l'angle varus) et l'amplitude de la force (transfert de poids) semblent être des mécanismes contribuant au moment d'adduction du genou dans le swing de golf, alors que le bras de moment s'est avéré être un contributeur principal au moment d'adduction du genou dans la démarche5.

Dans une étude précédente, le bassin et l'épaule avaient de grands balancements vers la cible (environ 15 et 7 cm, respectivement) pendant le downswing32. S'il existe une association entre le moment d'adduction maximal du genou de la jambe avant et le transfert de poids pendant la descente, il peut être important de déterminer si les balancements du bassin et de l'épaule vers la cible pendant la descente sont également associés au moment d'adduction maximale du genou de la jambe avant. Comme supposé, le balancement de l'épaule vers la cible (environ 6 cm dans notre étude) était positivement corrélé, tandis que le balancement du bassin n'était pas significativement corrélé avec le moment d'adduction maximal du genou de la jambe avant. Notre résultat suggère que le transfert de poids peut être réduit en limitant le balancement de l'épaule vers la cible au début de la phase descendante.

En ce qui concerne les variables à l'adresse, nous avons constaté qu'une largeur d'appui plus étroite par rapport à la pointe à l'adresse était corrélée à un moment d'adduction maximal du genou plus élevé de la jambe avant, tandis que l'angle d'ouverture et la largeur d'appui au talon, qui étaient précédemment identifiés comme facteurs de risque9,13, n'étaient pas corrélés avec le moment d'adduction maximal du genou de la jambe avant. Cela était probablement dû à la différence dans la technique de mesure des positions d'appui. La largeur d'appui au niveau des orteils représente généralement la combinaison de l'angle de pincement et de la largeur d'appui au talon. En pratique, nos résultats suggèrent que la largeur de la position au niveau des orteils, quel que soit l'angle d'ouverture, peut être plus applicable que les facteurs de risque précédemment identifiés, car moins d'ajustement est nécessaire pour le positionnement du pied ainsi que pour permettre aux entraîneurs de voir les golfeurs de face.

Enfin, la moindre inclinaison latérale tibiale de la jambe conductrice à l'adresse et à son sommet était associée à un moment d'abduction maximal du genou plus élevé. En pratique, la bascule tibiale médiale à l'adresse est recommandée aux golfeurs pour améliorer la stabilité à partir d'une rotation de l'épaule d'environ 100° dans les deux sens ; cependant, notre étude suggère qu'il ne devrait pas être recommandé pour les golfeurs qui sont classés comme étant à haut risque d'arthrose du genou du compartiment latéral. De plus, l'inclinaison latérale tibiale maximale de la sonde était corrélée aux moments d'adduction et d'abduction maximaux du genou. Ce résultat suggère que l'inclinaison latérale tibiale maximale de la dérivation peut être la principale caractéristique (entrée) pour modéliser le cadre afin de prédire les moments d'adduction et d'abduction du genou de pointe à l'aide de technologies basées sur la vision.

Il y a plusieurs limitations dans cette étude. Premièrement, l'analyse de régression effectuée dans cette étude suggère uniquement une relation causale entre les variables. Par conséquent, d'autres expériences contrôlées, telles que l'évaluation des effets de la modification sur la réduction des moments d'adduction et d'abduction du genou de pointe de la jambe avant, sont nécessaires. Deuxièmement, seuls les golfeurs professionnels ont participé à cette étude, mais des investigations supplémentaires sont nécessaires pour les golfeurs récréatifs puisque les techniques de swing sont différentes entre les golfeurs récréatifs et professionnels33 et la cinématique du swing varie considérablement entre les golfeurs récréatifs et les golfeurs professionnels14. Troisièmement, le développement de l'arthrose du genou dans le compartiment médial est principalement affecté par l'alignement en varus (en tant que facteur anatomique) selon des études sur la marche30,31. Par conséquent, des enquêtes sont nécessaires pour recruter des golfeurs qui ont un alignement en varus existant. Bien que cette étude présente les limites ci-dessus, les conclusions peuvent être extrapolées à partir d'une étude corrélationnelle.

Nous avons identifié plusieurs facteurs de risque biomécaniques potentiels du swing de golf pour les moments d'adduction et d'abduction du genou. Sur la base de nos résultats, pour les golfeurs professionnels classés comme présentant un risque élevé de développer une arthrose du genou dans le compartiment médial, nous suggérons potentiellement une largeur de position plus large au niveau des orteils et moins de balancement des épaules vers la cible au début de la phase descendante. D'autres études sont nécessaires pour évaluer les effets d'une position plus large et d'un balancement restreint des épaules sur la réduction de l'angle de varus maximal, le transfert de poids autour de l'impact et le moment maximal d'adduction du genou. Nos résultats indiquent que les golfeurs classés comme étant à haut risque de développer une arthrose du genou du compartiment latéral bénéficieraient d'une inclinaison médiale tibiale moindre à l'adresse ; cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires sur les implications de l'augmentation de l'angle de varus maximal et de la réduction du moment maximal d'abduction du genou. En fin de compte, ces plusieurs facteurs de risque potentiels identifiés peuvent éclairer les efforts de prévention de l'arthrose du genou chez les golfeurs en suggérant des modifications et leurs effets préventifs bénéfiques potentiels.

Les ensembles de données générés et/ou analysés au cours de l'étude actuelle ne sont pas accessibles au public en raison du protocole d'expérience approuvé par l'Institutional Review Board, mais sont disponibles auprès de l'auteur correspondant sur demande raisonnable.

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Cette recherche n'a reçu aucune subvention spécifique d'organismes de financement des secteurs public, commercial ou à but non lucratif. Les auteurs tiennent à remercier Jessica Rose pour ses commentaires et suggestions qui ont permis d'améliorer considérablement l'article.

Département de chirurgie orthopédique, Université de Stanford, Stanford, Californie, États-Unis

Sung Eun Kim, Nicole Segovia Pham et Amy Ladd

Laboratoire d'analyse du mouvement et de la marche, Hôpital pour enfants Lucile Packard, Palo Alto, Californie, États-Unis

Sung Eun Kim

Département de médecine de réadaptation, Hanyang University Guri Hospital, Guri-Si, Gyeonggi-Do, Corée

Parc Jae Hyeon

Département de chirurgie orthopédique, 6-01 Dongguk University Ilsan Hospital, 27 Dongguk Ro, Ilsandong-Gu, Goyang-Si, 10326, Gyeonggi-Do, Corée

Jangyun Lee

Département de chirurgie orthopédique, Collège de médecine de l'Université nationale de Séoul, Séoul, Corée

Jangyun Lee

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Conception de l'étude : SEK, JL, AL et JHP Collecte des données : SEK et JL Traitement et analyse des données : SEK et JL Analyse statistique : SEK et NSP Rédaction du manuscrit : SEK, JL, AL, JHP et NSP Tous les auteurs ont révisé le manuscrit.

Correspondance avec Jangyun Lee.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

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Réimpressions et autorisations

Kim, SE, Pham, NS, Park, JH et al. Facteurs de risque biomécaniques potentiels sur le développement de l'arthrose du genou en plomb dans le swing de golf. Sci Rep 12, 22653 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-27160-4

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Reçu : 10 janvier 2022

Accepté : 27 décembre 2022

Publié: 31 décembre 2022

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-022-27160-4

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