A multifactorial and individualized approach to reduce hamstring muscle injuries in professional football players - Université Côte d'Azur Access content directly
Theses Year : 2021

A multifactorial and individualized approach to reduce hamstring muscle injuries in professional football players

Approche multifactorielle et individualisée pour prévenir les blessures aux ischio-jambiers chez les joueurs de football professionnels

Abstract

Despite efforts to intervene, hamstring muscle strain injuries (HMI) continue to be one of the largest epidemiological burdens in professional football. The injury mechanism takes place dominantly during sprinting, but also other scenarios have been observed, such as overstretching actions, jumps, and change of directions. The main biomechanical roles of the hamstrings are functioning as an accelerator of center-of-mass (i.e., producing horizontal force), and stabilizing the pelvis and knee joint. Multiple extrinsic and intrinsic risk factors have been found, portraying the multifactorial nature of the injury. Furthermore, these risk factors can vary substantially between teammates, portraying the importance of individualized approaches. However, there is a lack of multifactorial and individualized approaches assessed for validity in literature. Thus, the overarching aim of this doctoral thesis was to explore if a specific multifactorial and individualized approach can improve upon the ongoing HMI risk reduction protocols, and thus, further reduce the risk of HMI in professional football. This was done following the Team-sport injury prevention model (TIP model), where the target is to evaluate the current injury burden, identify possible solutions, and intervene. The thesis comprised of three themes within professional football, I) Hamstring injury risk evaluation and identification (completed via assessing the current epidemiological HMI situation and the association between HMI injuries and a novel hamstring screening protocol), II) Improving horizontal force capacity (completed via testing if maximal theoretical horizontal force (F0) can be improved via heavy resisted sprint training), and III) Multifactorial and individualized training for HMI risk reduction (completed via introducing and conducting a training intervention). The conclusions from theme I were that the HMI burden continues to be high (14.9 days absent per 1000 hours of football exposure), no tests from the screening protocol were associated with an increased risk of HMI when including all injuries from the season (n = 17, p > 0.05), and that lower F0 was significantly associated with increased risk of HMI when including injuries between test rounds one and two (~90 days, n =14, hazard ratio: 4.02, CI95%: 1.08 - 15.0, p=0.04). For theme II, the players initial level of F0 was significantly associated with adaptation potential after 11 weeks of heavy resisted sprint training during the pre-season (r = -0.59, p < 0.05). The heavy resisted sprint load leading to a ~50% velocity loss induced the largest improvements in sprint mechanical output and sprint performance variables. For theme III, no intervention results could be presented due to the Covid-19 pandemic leading to the intervention being postponed. However, a protocol paper was published, describing in detail the intervention approach that will be used outside the scope of the thesis. In future studies, larger sample size studies are needed to support the development of more advanced HMI risk identification models. Such models may allow practitioners to identify risk on an individual level instead of a group level. Furthermore, the constant development of more specific, reliable, and accessible risk assessment tests should be promoted that can be frequently tested throughout the football season. Finally, based on the results of theme II, individualization of a specific training stimulus should be promoted in team settings.
Les lésions des muscles ischio-jambiers (LIJ) continuent d'être un phénomène épidémiologique et irrésolu dans le football professionnel. Le principal mécanisme de blessure a lieu pendant le sprint, mais d'autres scénarios ont également été observés, tels que des actions d'étirement excessif, des sauts et des changements de direction. Les ischio-jambiers fonctionnent comme un accélérateur du centre de masse (c'est-à-dire qu'ils contribuent à la production de force horizontale sur le sol) et stabilisent le bassin et l'articulation du genou. De multiples facteurs de risque ont été identifiés, décrivant la nature multifactorielle de la blessure. De plus, ces facteurs de risque peuvent varier considérablement entre coéquipiers, ce qui montre l'importance des approches individualisées. La validité d'approches multifactorielles et individualisées a peu été évaluée dans la littérature. Ainsi, l'objectif global de cette thèse de doctorat était d'explorer si une approche multifactorielle et individualisée spécifique peut améliorer les protocoles de réduction des risques de LIJ, et ainsi, réduire le risque de LIJ dans le football professionnel. Cette problématique a été abordé selon le modèle de prévention des blessures dans les sports collectifs (modèle TIP), où l'objectif est d'évaluer l’état actuel des blessures, d'identifier des solutions possibles et d'intervenir. La thèse comprenait trois thèmes appliqués au football professionnel : I) Évaluation et identification des risques de blessures aux ischio-jambiers (en évaluant la situation épidémiologique actuelle de LIJ et l'association entre les blessures de type LIJ et un nouveau protocole de dépistage), II) Améliorer la capacité de production de force horizontale (en testant si la force horizontale théorique maximale (F0) en sprint peut être améliorée via un entraînement au sprint à haute résistance), et III) Proposer une intervention multifactorielle et individualisée pour la réduction des risques de LIJ (complété par l'introduction d'une étude interventionnelle). Les conclusions du thème I étaient que la charge représentée par les LIJ continue d'être élevée (14,9 jours d'absence pour 1000 heures d'exposition au football), aucun test du protocole de dépistage n'a été associé à un risque accru de LIJ en incluant toutes les blessures de la saison (n = 17, p > 0,05), et qu'un F0 plus faible était significativement associé à un risque accru de LIJ lors de l'inclusion séparée de blessures apparues entre les cycles de test un et deux (~90 jours, n = 14, hazard ratio : 4,02, IC à 95 % : 1,08 - 15,0, p =0,04). Pour le thème II, le niveau initial de F0 des joueurs avant intervention était significativement associé au potentiel d'adaptation après 11 semaines d'entraînement intensif au sprint avec résistance pendant la pré-saison (r = -0,59, p < 0,05). L’entrainement avec charge élevée de résistance en sprint (conduisant à une perte de vitesse d'environ 50 %) a induit les plus grandes améliorations de la production mécanique et de la performance lors de l’accélération en sprint. Pour le thème III, aucun résultat de l’étude interventionnelle n’a pu être présenté en raison de la pandémie de Covid-19 ayant entraîné son report. Cependant, le protocole a été publié, décrivant en détail l'approche interventionnelle utilisée actuellement, en dehors du cadre de la thèse. Des études futures de plus grande taille sont nécessaires pour soutenir le développement de modèles d'identification des risques de LIJ plus avancés. De tels modèles peuvent permettre aux praticiens de mieux identifier les risques au niveau individuel plutôt qu'au niveau d’un groupe. Il convient de promouvoir le développement constant de tests d'évaluation des risques plus spécifiques, fiables et accessibles, pouvant être fréquemment répétés tout au long de la saison de football. Enfin, sur la base des résultats du thème II, l'individualisation d'un stimulus d'entraînement spécifique devrait être favorisée au sein du groupe équipe.
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Dates and versions

tel-03625705 , version 1 (31-03-2022)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03625705 , version 1

Cite

Johan Lahti. A multifactorial and individualized approach to reduce hamstring muscle injuries in professional football players. Santé publique et épidémiologie. Université Côte d'Azur, 2021. English. ⟨NNT : 2021COAZ4080⟩. ⟨tel-03625705⟩
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