1.2.1

Subjects

Sixteen subjects were recruited: eight had unilateral ankle sprain symptoms, (experimental group: ExpG) and eight had bilateral non-injured ankles (control group: CG).

All subjects were volunteers. Before testing, none of the subjects were actively involved in any kind of physical activity and were not under any rehabilitation program. By self-report, NH-group subjects had no history of ankle inversion sprain or lower-extremity pathology, including fracture, sprain or arthritis. Ankle passive and active range of inversion, eversion, plantarflexion and dorsiflexion and palpation over the calcaneofibular and anterior talofibular ligaments were painless.

To be characterized as functionally unstable, subjects had to satisfy the following criteria:

• •
  

  experienced at least one significant lateral (inversion) ankle sprain of either the right or left ankle, but not both, after which the subject was unable to bear weight or was placed on crutches, within the last year;

  
  
• •
  

  no reported history of bone fracture to either ankle;

  
  
• •
  

  sustained at least one repeated injury or the experience of a feeling of instability or “giving way” in either the right or left ankle, but not both;

  
  
• •
  

  not undergoing any formal or informal rehabilitation of the unstable ankle;

  
  
• •
  

  no evidence of mechanical instability as assessed by a physician using an anterior drawer test .

1.2.2

Test procedures

Subjects were asked to take part in a testing session. Before testing, subjects signed the informed consent form. The order for the postural stability and isokinetic strength tests was randomized to avoid learning or fatigue effects. The testing session started with a 5-minute warm-up. Subjects were then instructed to perform several lower body flexibility exercises.

1.2.3

The Balance Master ^® system

The Balance Master ^® provides objective assessment and retraining of the sensory and voluntary motor control of balance with visual biofeedback. The system uses a fixed, 18 × 60″ dual force plate to measure the vertical forces exerted through the patient’s feet. The long force plate enhances assessment and training capabilities. The interactive technology and clinically proven protocols allow the clinician to objectively assess patients performing a range of tasks, from essential activities of daily living through to high-level athletic skills. The objective data aids in the design of effective treatment and/or training program focused on the specific sensory and motor components underlying a patient’s functional limitations.

The goal in managing balance and mobility disorders, is the minimization of disability and improvement of functional performance. However, patients with similar pathologies frequently present significant differences in impairments and functional limitations. In view of these differences, patients with similar pathologies respond differently to a given treatment.

NeuroCom offers a comprehensive library of assessment protocols for quantifying the impact of impairments on a patient’s ability to perform balance and mobility tasks required for safe and effective function in daily life. In short, the protocols provide the information required for accurate diagnosis of balance dysfunction and effective clinical management.

All NeuroCom assessments are compatible with the World Health Organization (ICDIH-2) and Nagi disablement frameworks and have been validated by extensive scientific and clinical research .

1.2.4

Static balance assessment

We assessed single-limb (right and left) stance postural stability. Three practice trials were allowed by subject. The assessment quantifies postural sway velocity while the athlete stands calmly on one foot on the force plate. The relative absence of sway in the “hold still” position indicates better stability. They were asked to stand as still as possible for 30 s, the upper limbs along the body. The subjects were requested to maintain balance with the eyes opened (EO) and then with the eyes close (EC) on the firm surface. During the EO condition, subjects were instructed to focus their vision on a fixed-level target. In the EC condition, they were asked to keep their gaze straight ahead. This assessment quantifies the postural sway velocity of each leg. The sway velocity (in degrees per second) is given for all three trials. Subjects were allowed a 1-minute rest between tests .

1.2.5

Isokinetic strength measurement

The test estimates successively the dominant side (defined by the limb of support during the shooting or during the call jump), then the contralateral side. A period of two minutes separates each series of movements whereas five minutes are necessary for the preparation and for the warm-up of highly-rated set. The regime of evaluation is concentric. The regime of isokinetic evaluation of dorsi-plantar flexions is concentric, with three successive speeds: slow (30°/s, reps 5), average (60°/s, reps 10), and fast (120°/s, reps 15), according to the protocol established by European Group for the development and isokinetic research. These results were communicated for every ankle .

Isokinetic testing speeds is essential for optimal strength evaluation, given that in slow muscle action the vast majority of motor units are recruited, while faster testing velocities enrich the force-velocity spectrum of the acting muscles.

The choice of the tested positions is crucial. For our part, we choose to realize the test with a knee flexion of about 20–30°, which seems to us to be the most functional . The athlete was tested in a seated position (90° hip angle) with the body maximally stabilized by straps around the thigh, the waist. Prior to isokinetic assessment, it was given a 10–15 min warm-up consisting of mild pedalling on an ergometric bicycle and ballistic (dynamic) muscle stretching exercises of very short duration (4–5 sec). The familiarization protocol comprised three submaximal and two maximal isokinetic actions. A five-minute rest was given after each angular speed testing.

The instruction was to develop the maximal strength during the phase of push (flexor plantar of the ankle) and during the phase of drive (dorsal flexor of the ankle) and to be active . The changes of the sense of the movement between the flexor and the extensor and conversely were made without pause.

Average peak torque, relative moment of strength and time of acceleration and deceleration values were calculated for each set of isokinetic testing repetitions per body side, muscle group and testing speed.

1.2.6

Training program

The program includes 24 sessions displayed over 8 weeks (3 sessions/week). Every session lasts between 20 and 30 minutes.

For the effective reeducation, it is necessary to approach real situations during the treatment processing. Thus, it is necessary to include exercises on stable plane and on irregular ground, changes of direction of the jumps and other techniques in connection with the sportsman’s specific activity .

The training program consisted of 14 basic exercises on and off the balance board, with variations on each exercise. The program provided the coach each week with 4 prescribed exercises:

• •
  

  1 exercise without any material;

  
  
• •
  

  1 exercise with a ball only;

  
  
• •
  

  1 exercise with a balance board only;

  
  
• •
  

  1 exercise with a ball and a balance board.

Each week, all 4 prescribed exercises were of similar difficulty and intensity, with a gradual increase in difficulty and intensity during the 8-week. During each warm-up, the coach chose 1 of the 4 prescribed exercises to carry out. The total duration of 1 exercise, in which both ankles were trained, was approximately 5 minutes. Once an exercise was carried out, it could not be chosen again during the same week. This program was pretested for feasibility in 4 teams prior to the start of the intervention.

1.2.7

Statistical analysis

The analysis of the results was led by statistical SPSS software (version 18 for Windows, Inc., Chicago). The average and the standard deviation were calculated for each parameter. For the comparison of the results obtained on both lower limbs of the same subject, we used the Wilcoxon test, which allows estimating if the difference is significant when variables are dependent. To compare the results obtained by both groups of subjects, we used the Mann–Whitney test. This test is used with independent values. It is about one of the most powerful not parametric tests. With this test, it is also possible to compare groups of different sizes. All the statistical tests were considered as significant when P < 0.05, which means that there is less than 5% of luck than the difference is due at random.

2.2.1

Population d’étude

Seize sportifs ont été recruté pour participé volontairement à cette étude, repartis équitablement en deux groupe. Un groupe expérimental victime unilatéralement d’entorse moyenne de la cheville (groupe expérimental : GExp). Un groupe contrôle composé de sportifs sains indemnes de toutes pathologies articulaires, ligamentaires et musculaires au niveau des membres inférieurs (groupe contrôle : GC).

Avant l’évaluation, des sujets n’ont été activement impliqués dans aucune d’activité physique et ne suivaient aucun programme de rééducation.

Pour être caractérisée comme instables sur le plan fonctionnel, les sujets devaient répondre aux critères suivants :

• •
  

  entorse de la cheville à un recul d’un mois soit du membre droit ou gauche, mais pas les deux, après lequel le sujet était incapable de supporter le poids ;

  
  
• •
  

  aucun antécédent signalé de fracture de l’os de la cheville ;

  
  
• •
  

  subi au moins un blessures répétées ou l’expérience d’une sensation d’instabilité en droit ou en cheville gauche, mais pas les deux ;

  
  
• •
  

  ne subissant aucune réhabilitation formelle ou informelle de la cheville instable ;

  
  
• •
  

  aucun signe d’instabilité mécanique, telle qu’évaluée par un médecin à l’aide d’un test de tiroir antérieur .

2.2.2

Procédure du test

Les sujets ont été invités à prendre part à une séance de test. Avant l’essai, les sujets ont signé le formulaire de consentement. L’ordre pour les essais de force isocinétique et de la stabilité posturales est aléatoire pour éviter d’apprentissage ou des effets de la fatigue. La séance de test a commencé par un échauffement de 5 minutes. Sujets devaient ensuite effectuer plusieurs exercices de flexibilité des membres inférieurs.

2.2.3

Le système « Balance Master ^® »

Le Balance Master ^® fournit une évaluation objective du contrôle sensoriel et moteur volontaire de l’équilibre avec biofeedback visuel. Le système utilise une double plate-forme de 18 × 60″ pour mesurer les forces verticales exercices par les pieds lors de l’appui. Le test d’équilibre calcule la position du centre de pression relatif aux coordonnées de la plate-forme en utilisant la valeur de la taille du sujet testé. Puis il fournit une vitesse de balancement du centre de gravite en degré par seconde : plus cette vitesse est faible, plus le sujet est stable.

La technologie interactive et clinique des protocoles permet au clinicien d’évaluer objectivement les sujets accomplissant des taches essentielles qui sont issues de l’activité de la vie quotidienne ou/et des compétences des activités sportives de haut niveau. Ce système offre des protocoles d’évaluation qui quantifient l’impact des défaillances ou des pathologies articulaires sur des taches nécessaires à la sécurité et l’efficacité motrice au cours de l’activité quotidienne. Tous les tests d’évaluation sont compatibles avec l’Organisation mondiale de la santé (ICDIH-2) et sont valides par des recherches scientifiques et cliniques .

2.2.4

Évaluation de l’équilibre statique

Les tests débutent par l’installation du sportif sur la plate-forme. Le sujet se met debout sur la plate-forme en alignant chaque malléole interne avec les lignes larges et le bord postérieur du talon à la hauteur de la ligne appropriée. L’appui monopodal quantifie l’équilibre postural en position debout sur un côté puis l’autre. Le temps d’enregistrement est de dix secondes avec trois essais successifs. Les résultats sont exprimes en termes de moyenne des trois essais. Ce protocole propose de mesurer des vitesses d’oscillations, en appui monopodal yeux ouverts puis yeux fermés.

Les résultats sont communiques pour les deux membres (droit–gauche). Cette évaluation quantifie la vitesse de balancement postural de chaque jambe. La durée d’enregistrement est 30 s avec un repos entre les essais d’une minute .

2.2.5

Évaluation isocinétique

Avant le test, soit au moins trois heures après le dernier repas, chaque sujet a été soumis à un échauffement standardisé de dix minutes sur tapis roulant. Le sujet a ensuite été familiarisé à la méthode d’évaluation isocinétique par la réalisation de trois à cinq mouvements sous-maximaux selon les vitesses isocinétiques choisies. La consigne était de développer la force maximale à la fois lors de la phase de poussée (flexion plantaire de la cheville) et lors de la phase de traction (flexion dorsale de la cheville) et d’être actif. Les changements du sens du mouvement entre la flexion et l’extension ont été effectués sans temps d’arrêt.

Le test évalue successivement le côté dominant (défini par le membre d’appui lors du tir ou d’appel lors du saut) puis controlatéral. Une période de deux minutes sépare chaque série de mouvements tandis que cinq minutes sont nécessaires à la préparation et à l’échauffement du côté opposé. Le régime de l’évaluation est concentrique. Le test a débuté par vitesse lente (30°/s, reps 5), vitesse moyenne (60°/s, reps 10), et enfin vitesse rapide (120°/s, reps 15). Ces résultats étaient communiqués pour chaque cheville .

Le choix de la position de test est crucial. Genou en extension, les jumeaux sont sollicités, les valeurs de FP sont maximales. La force des muscles extenseurs est plus importante en position genou tendu . Genou fléchi à 90°, les jumeaux sont peu efficaces, les valeurs de FP sont diminuées, les valeurs de FD sont augmentées. Pour notre part, nous choisissons de réaliser le test avec une flexion de genou de 20° à 30°, ce qui nous semble être le plus fonctionnel .

Des ajustements du dynamomètre et de la chaise ont été faits pour aligner le milieu du pied avec le milieu de la rotule. Deux bandages ont été enroulés autour de l’extrémité proximale à la rotule et au bassin pour réduire au minimum les mouvements de la hanche et du genou pendant le test.

Le pied est stabilisé dans le système d’adaptation par deux sangles au niveau de sa partie dorsale pour réduire au minimum le mouvement entre le pied unique et la plate-forme. Pour que chaque sujet donne un effort maximal, un encouragement verbal leur été donné pendant toute la procédure des tests. Aucun des sujets n’a senti n’importe quel inconfort pendant les tests.

Les paramètres étudies sont comme suit :

• •
  

  moment de force maximale (encore appelé couple de force, ou pic de couple, ou moment maximum) : exprimé en Newton-mètre (Nm), il correspond au moment de force le plus élevé développé au cours du mouvement isocinétique ;

  
  
• •
  

  moment de force relatif : exprimé en N.m/kg. Il s’agit du moment de force le plus élevé développé au cours du mouvement rapporté à la masse corporelle ;

  
  
• •
  

  temps d’accélération et de décélération : C’est le temps mis par le sujet pour rattraper la vitesse prédéterminée.

2.2.6

Le programme de travail proprioceptif

L’objective de ce programme est d’améliorer la coordination des muscles péri-articulaires et de reprogrammer la boucle proprioceptive : diminution de temps de latence et amélioration de réactivité musculaire.

Le programme comprend 24 séances étalées sur 8 semaines (3 séances/semaine). Chaque séance dure entre 20 à 30 minutes.

Pour la rééducation efficace il faut approcher pendant le traitement à des situations réelles. Donc il est nécessaire d’inclure des exercices sur plan stable et sur terrain irrégulier, des changements de directions des sauts et d’autres techniques en lien avec l’activité spécifique de sportif .

Le programme contient 14 exercices de base avec et sans plateau et avec des variations au niveau de chaque exercice. Chaque semaine on propose 4 types d’exercices :

• •
  

  exercice sans matériel ;

  
  
• •
  

  exercice avec balle seulement ;

  
  
• •
  

  exercice sur plateau d’équilibre ;

  
  
• •
  

  exercice avec ball et sur plateau d’équilibre.

Ces exercices doivent avoir même degré de difficulté et intensité avec une augmentation progressive sur les 8 semaines.

La duré total de l’exercice est d’environ 5 minutes pour les deux chevilles. Le travail est organisé sous forme de quatre ateliers.

2.2.7

Analyse statistique

L’analyse des résultats a été menée par le logiciels statistiques SPSS (version 18 pour Windows, Inc., Chicago, IL). La moyenne et l’écart type ont été calculés pour chaque paramètre mesuré.

Pour la comparaison des résultats obtenus sur les deux membres inférieurs d’un même sujet, nous avons utilisé le Wilcoxon test, qui permet d’évaluer si la différence est significative lorsque les variables sont dépendantes.

Pour comparer les résultats obtenus par les deux groupes de sujets, nous avons utilisé le Mann-Whitney test. Ce test est utilisé avec des valeurs indépendantes. Il s’agit d’un des tests non paramétriques les plus puissants (Portney, 2000). Avec ce test, il est également possible de comparer des groupes de taille différente.

Tous les tests statistiques ont été considérés comme significatifs lorsque p < 0,05, ce qui signifie qu’il y a moins de 5 % de chance que la différence soit due au hasard.