pour beaucoup de gens, c’est la source d’une blessure lancinante — et douloureuse—, mais pour Carolyn Eng, le groupe informatique est un mystère intrigant, qu’elle est peut-être sur le point de résoudre.
ancien doctorant à la Graduate School of Arts and Sciences de Harvard, Eng est le premier auteur de deux études qui examinent comment la bande iliotibiale stocke et libère de l’énergie élastique pour rendre la marche et la course plus efficaces. Les études-co-écrit par Daniel Lieberman, le Edwin M., Lerner II professeur de Sciences Biologiques et président du Département de biologie évolutive humaine; Andrew Biewener, le professeur de biologie Charles P. Lyman; et Allison Arnold-Rife, un associé de recherche dans le laboratoire de Biewener — sont décrits dans de nouveaux articles dans le Journal of Experimental Biology et le Journal of Biomechanics.
« Nous avons constaté que la bande informatique humaine a la capacité de stocker 15 à 20 fois plus d’énergie élastique par masse corporelle que sa structure précurseur beaucoup moins développée chez un chimpanzé”, a déclaré Eng., « Nous avons examiné la capacité du groupe informatique à stocker de l’énergie pendant la course, et nous avons constaté que sa capacité de stockage d’énergie est nettement plus grande pendant la course que la marche, et c’est en partie parce que la course est une démarche beaucoup plus élastique. Nous ne savons pas si le groupe informatique a évolué pour la course ou la marche; il aurait pu évoluer pour la marche et évoluer plus tard pour jouer un rôle plus important dans la course.”
la bande it longe l’extérieur de la cuisse, de juste au-dessus de la hanche à juste en dessous du genou, et est composée de fascia, un tissu conjonctif élastique présent dans tout le corps., Bien que souvent comparé aux tendons — les deux peuvent remplir des fonctions similaires — fascia est composé de grandes feuilles, tandis que les tendons sont plus comme une corde.
le Fascia est « une gaine qui enferme les muscles, relie les muscles aux os et compart compartimente les muscles qui remplissent une fonction similaire, et la bande informatique est le plus grand morceau de fascia dans le corps humain”, a déclaré Eng.
l’idée que la bande informatique agit comme un ressort pour aider à la locomotion va à l’encontre de la croyance vieille de plusieurs décennies que sa fonction principale est de stabiliser la hanche pendant la marche.,
« contrairement à de nombreux cliniciens et anatomistes, nous utilisons la lentille de l’évolution pour réfléchir à la façon dont les humains sont adaptés non seulement à la marche, mais aussi à la course, donc nous regardons le groupe informatique d’un point de vue totalement différent”, a déclaré Lieberman. « Quand nous avons regardé la différence entre un chimpanzé et un humain, nous avons vu cette grande bande élastique, et l’idée immédiate qui nous a sauté dessus était que la bande informatique ressemblait à une autre structure élastique, comme le tendon d’Achille, qui pourrait être importante pour économiser de l’énergie pendant la locomotion, en particulier la course., »
les résultats, a déclaré Biewener, » auront une importance clé pour la science fondamentale et les études cliniques qui cherchent à intégrer le rôle de cette structure fasciale clé dans les programmes d’entraînement sportif et de rééducation de la démarche. »
pour comprendre quel rôle joue la bande informatique dans la locomotion, les chercheurs ont développé un modèle informatique pour estimer combien elle s’étirait ― et par extension, combien d’énergie elle stockait — pendant la marche et la course.,
simulation informatique d’une jambe humaine en cours d’exécution
Une partie de la bande informatique s’étire lorsque le membre bascule vers l’arrière, a expliqué Eng, stockant de l’énergie élastique. Cette énergie stockée est ensuite libérée lorsque la jambe bascule vers l’avant pendant une foulée, ce qui entraîne potentiellement des économies d’énergie.
« c’est comme recycler l’énergie”, a déclaré Eng. « Remplacer les muscles par ces élastiques passifs rend le déplacement plus économique., Il y a beaucoup de caractéristiques uniques dans les membres humains — comme de longues jambes et de grandes articulations — qui sont des adaptations pour la locomotion bipède, et la bande informatique s’est démarquée comme quelque chose qui pourrait potentiellement jouer un rôle dans la course et peut-être même la marche plus économique. »
construire des modèles informatiques aussi complexes n’était pas une mince affaire, et ajouter à la complexité, a déclaré Eng, était le fait que des descriptions précises de la bande informatique — quels muscles s’y attachaient et où — étaient presque inexistantes.,
« Il est difficile de comprendre comment les muscles et les tissus conjonctifs fonctionnent dans le corps humain”, a déclaré Eng. « Pour savoir comment ils fonctionnent pendant le mouvement, vous avez besoin de capteurs implantés dans les muscles ou les tendons, et c’est difficile à faire chez l’homme. »
pour s’assurer que le modèle était précis, Eng et ses collègues se sont appuyés sur des cadavres.
à l’aide d’un cadre sur mesure, Eng a manipulé cinq membres de cadavres humains et cinq de chimpanzés à travers une série de mouvements, et a mesuré à quel point la bande informatique changeait de longueur pour un changement donné d’angle articulaire., Elle a utilisé les mesures pour calculer le bras de moment de la bande informatique autour de la hanche et du genou. Le bras de moment décrit l’emplacement de la bande informatique par rapport à l’articulation et joue un rôle important dans la détermination de la tension de la bande informatique et du couple qu’elle transmet pendant la locomotion. Elle a ensuite répété le processus pour différentes parties de la bande informatique, et pour chaque plan de mouvement à la hanche et au genou.
« Ces mesures étaient essentielles pour spécifier les emplacements anatomiques des muscles et la bande informatique sur le modèle”, a déclaré Eng., « La géométrie du modèle était très importante, nous devions donc placer les muscles très précisément sur le corps. »
à l’avenir, les chercheurs espèrent élargir leur enquête, éventuellement pour inclure d’autres espèces de primates adaptées à la course à pied, et explorer comment une meilleure compréhension de la bande informatique pourrait aider les athlètes à éviter ou à traiter les blessures.
« le syndrome de la bande est une blessure douloureuse de surutilisation qui afflige de nombreux coureurs et cyclistes, mais sa cause sous-jacente est inconnue”, a déclaré Arnold-Rife., « L’une de nos prochaines étapes, en utilisant les modèles informatiques développés par Carolyn, consiste à estimer la force transmise par la bande informatique chez les coureurs avec et sans douleur de la bande informatique. Ces études pourraient nous aider à établir une base scientifique pour traiter les athlètes avec une blessure à la bande.”
