LE CHERCHEUR DU MOIS - Université Nice Sophia Antipolis

LE CHERCHEUR DU MOIS
Entretien avec
Depuis quand exercez-vous à la Faculté des Sciences du Sport de
l’Université de Nice Sophia-Antipolis ?
Je viens d’intégrer l’équipe de la Faculté des Sciences du Sport de
l’Université de Nice Sophia-Antipolis à la rentrée 2013.
Quelle a été votre formation initiale et les moments importants
de votre parcours de recherche ?
J’ai d’abord obtenu une licence en Ergonomie et performance
sportive à l’Université de Savoie avant de rejoindre la Faculté des
Sciences du Sport de l’Université de Bourgogne à Dijon, où j’ai fait
ma maitrise Entraînement et management du sport puis mon
DEA Sport et performance. C’est ce passage à Dijon, sous la direction de Nicola Maffiuletti, qui m’a poussé à devenir enseignant
chercheur. J’ai ensuite décidé de mettre à profit les connaissances
acquises à Dijon afin de travailler sur la modélisation de la performance de haut niveau. Ma collaboration avec la Fédération
Italienne de sport hivernal (FISI) m’a permis de faire ce travail sur
des sportifs élites et dans le cadre de la préparation des jeux
olympiques de Turin 2006, tandis que mes collaborations avec
l’école polytechnique de Turin m’ont permis de travailler sur des
nouvelles méthodes de traitement du signal EMG. Par la suite, j’ai
immédiatement obtenu un poste de professeur adjoint
(équivalent maitre de conférences au Canada) à l’Université
Laurentienne en Ontario.
A quel laboratoire de recherche appartenez-vous actuellement ?
Je suis actuellement chercheur au sein du LAMHESS (Laboratoire
Motricité Humaine, Education, Sport, Santé EA 6309) dirigé par le
Pr Brisswalter.
Quelles sont vos thématiques de recherche actuelles ?
Mes travaux de recherches concernent principalement les adaptations neuromusculaires à la fatigue et/ou à l’exercice chez des
populations pathologiques ou dans le cadre de l’optimisation de
la performance chez des athlètes. Mon passage récent dans le
laboratoire GRCTH de l’hôpital de Garches m’a également permis
de développer mes compétences sur l’étude de la locomotion
pathologique chez des patients atteints de lésions du système
nerveux central. Dans ce contexte, les travaux les plus récents
s’intéressent : i) aux effets de la fatigue neuromusculaire sur la
locomotion de patients hémiplégiques, ii) aux effets du réentrainement à l’effort sur les capacités fonctionnelles de patients
atteints de sclérose en plaque, iii) aux effets des injections de
toxine botulique sur les capacités fonctionnelles (marche, spasticité et force volontaire) de patients hémiplégiques, iv) aux effets
de l’entrainement par vibration du corps entier sur la fatigabilité
de patientes obèses. Même si aujourd’hui beaucoup de mes
travaux concernent la santé et la rééducation, je possède également une expérience dans l’optimisation de la performance chez
le sportif de haut niveau, thématique de recherche, que je
souhaite également redévelopper dans les années à venir.
Raphaël ZORY
Maître de Conférences
Comment valorisez-vous les résultats de vos travaux de recherche ? Quelle est la production la plus significative de votre
parcours ?
Dans notre métier, la valorisation de nos travaux passe forcément
par les publications dans des revues internationales scientifiques
et par des présentations lors de conférences internationales.
Aujourd’hui, mes travaux de recherche ont donné lieu à une
trentaine d’articles dans des revues internationales à comité de
lectures et ont été présentés dans de nombreux congrès internationaux. Ma production la plus significative est un article assez
récent qui de par sa thématique est bien représentatif de mes
travaux de recherche : « Changes in electromyographic activity
after botulinum toxin injection of the rectus femoris in patients
with hemiparesis walking with a stiff-knee gait » J. Boudarham, S.
Hameau, D. Pradon, D. Bensmail, N. Roche, R. Zory, publié dans
Journal of Electromyography and Kinesiology. Cet article montre
clairement que les injections de toxine botulique modifient les
activités musculaires lors de la marche du patient hémiparétique
mais n’ont qu’un effet très faible sur la vitesse de marche.
Quelles retombées peuvent avoir vos compétences
chercheur dans la formation des étudiants en STAPS ?
de
Dans mon cas, mes compétences de chercheur peuvent êtres très
facilement investies dans la formation des étudiants en STAPS car
je donne beaucoup de cours, sur l’ergométrie, les méthodes
d’évaluation des qualités physiques et le traitement des données
physiologiques. L’objectif de ces enseignements est de former les
étudiants à l’utilisation des différents outils permettant de quantifier la performance sportive et les qualités physiques individuelles et surtout de leur faire comprendre l’importance de faire des
évaluations de qualité pour planifier et individualiser correctement la préparation physique. Les outils utilisés sur le terrain par
les préparateurs physiques et les entraineurs sont souvent très
proches de ceux utilisés dans les laboratoires par les chercheurs,
et la démarche de normalisation et de standardisation est la
même à des degrés différents.
Quels seraient vos propositions pour améliorer la visibilité de la
recherche au sein de la Faculté des Sciences du Sport ?
En tant que chercheur, je suis très favorable au fait de sortir de
nos laboratoires et de travailler en collaboration avec les gens de
terrain qui ont bien souvent des problématiques différentes de
celles que l’on développe. Ainsi, pour améliorer la visibilité de la
recherche au sein de la Faculté des Sciences du Sport, je proposerais de développer au maximum nos collaborations et les conventions de recherche avec les structures sportives (OGC Nice, Olympique d'Antibes Basket,…) et médicales (CERS,..) de haut niveau
qui sont nombreuses dans les Alpes Maritimes et qui ont une
visibilité bien supérieure à la nôtre.
Journal of Electromyography and Kinesiology 23 (2013) 1036–1043
Contents lists available at SciVerse ScienceDirect
Journal of Electromyography and Kinesiology
journal homepage: www.elsevier.com/locate/jelekin
Changes in electromyographic activity after botulinum toxin injection of
the rectus femoris in patients with hemiparesis walking with a stiff-knee
gait
J. Boudarham ⇑, S. Hameau, D. Pradon, D. Bensmail, N. Roche, R. Zory
GRCTH, EA4497, CIC-IT 805, CHU Raymond Poincaré, 92380 Garches, France
a r t i c l e
i n f o
Article history:
Received 10 January 2013
Received in revised form 4 July 2013
Accepted 5 July 2013
Keywords:
Stroke
Spasticity
Principal component analysis
Co-activation
Continuous wavelet transform
a b s t r a c t
Purpose: This study was designed to evaluate the effects of botulinum toxin type-A (BoNTA) injection of
the rectus femoris (RF) muscle on the electromyographic activity of the knee ﬂexor and extensor and on
knee and hip kinematics during gait in patients with hemiparesis exhibiting a stiff-knee gait.
Method: Two gait analyses were performed on fourteen patients: before and four weeks after BoNTA
injection. Spatiotemporal, kinematic and electromyographic parameters were quantiﬁed for the paretic
limb.
Results: BoNTA treatment improved gait velocity, stride length and cadence with an increase of knee
angular velocity at toe-off and maximal knee ﬂexion in the swing phase. Amplitude and activation time
of the RF and co-activation duration between the RF and biceps femoris were signiﬁcantly decreased. The
instantaneous mean frequency of RF was predominantly lower in the pre-swing phase.
Conclusions: The results clearly show that BoNTA modiﬁed the EMG amplitude and frequency of the
injected muscle (RF) but not of the synergist and antagonist muscles. The reduction in RF activation frequency could be related to increased activity of slow ﬁbers. The frequency analysis of EMG signals during
gait appears to be a relevant method for the evaluation of the effects of BoNTA in the injected muscle.
Ó 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.
1. Introduction
Reduced peak knee ﬂexion in the swing phase of gait, known as
stiff-knee-gait (SKG), is a common abnormality in patients with
hemiparesis. Inappropriate activity of the rectus femoris muscle
(RF), due to spasticity, has been widely reported as a cause of
SKG. Botulinum toxin type-A (BoNTA) is a common treatment for
spasticity in adults (Pittock et al., 2003). BoNTA has been shown
to be effective and safe in patients with hemiparesis with lower
limb spasticity in several placebo-controlled trials (Tok et al.,
2012; Dunne et al., 2012). Reduced use of walking aids (Pittock
et al., 2003), reduced energy cost (Caty et al., 2008), increased gait
velocity (Pradon et al., 2011) and improved ankle (Novak et al.,
2009) and knee (Robertson et al., 2009; Stoquart et al., 2008) joint
kinematics have been demonstrated. More speciﬁcally, in patients
with hemiparesis exhibiting a SKG, BoNTA injection of the RF increased knee ﬂexion during the swing phase of gait (Tok et al.,
2012; Robertson et al., 2009; Stoquart et al., 2008), increased knee
angular velocity at toe-off (Robertson et al., 2009; Stoquart et al.,
⇑ Corresponding author. Tel.: +33 (1) 47 10 79 00.
E-mail address: [email protected] (J. Boudarham).
1050-6411/$ - see front matter Ó 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.
http://dx.doi.org/10.1016/j.jelekin.2013.07.002
2008), and tended to increase hip ﬂexion during swing without
changes in hip, knee or ankle kinetics (Robertson et al., 2009).
Electromyography (EMG) is a useful tool for the evaluation of
abnormal patterns of muscle activation in patients with neurological disorders, helping in clinical decision making. Recently, Phadke
et al. (2012) highlighted the problems related with EMG amplitude
normalization for the evaluation of the effects of BoNTA in patients
with neurological lesions. The main cause being that patients with
neurological lesions may demonstrate varying levels of strength.
Since BoNTA blocks neuromuscular junctions of the injected muscle, this may also decrease strength. Several other EMG techniques
may be used to evaluate the effects of BoNTA. For example, the
evaluation of changes in patterns of muscle co-activation after
BoNTA injections does not require amplitude normalization (Manganotti et al., 2010). Another method which does not require
amplitude normalization is frequency analysis of the EMG signal.
This technique aims to decompose EMG signal into its individual
frequencies. The pattern of muscle ﬁber activation is provided by
the frequency of the EMG signal. This informs on the shapes and
conduction velocities of the action potentials of the motor unit
(Hermens et al., 1992). Continuous wavelet transform (CWT) has
been used to evaluate muscle activation in the gait of patients with
neurological diseases (Lauer et al., 2005).

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