The lifetime risk of developing knee osteoarthritis (OA), a debilitating disease which causes pain and reduced function at the knee, is of 45%. Treatments for knee OA are only moderately effective, and no cure has been found ta prevent the disease or its progression. Knee OA is a disease of the whole joint and sa far, no single factor has fully explained its onset. Recent data suggest that ta understand this disease, it is essential ta assess the relationships between different properties of the knee. lndeed, a transition into OA couId occur when properties can no longer adapt ta each other ta maintain a healthy equilibrium. ldentifying this transition, by studying healthy and pre-OA knees (early signs of OA but no symptoms), is key in the clinical context as it represents an early target for OA detection and prevention. Of interest, knee muscle strength and gait mechanics represent key knee 'health properties which have been gaining increasing interest in the knee OA literature.
The aims of this thesis were therefore ta (1) contribute ta the collection of a large set of clinical and biomechanical data for asymptomatic adults (2) assess the relationship between knee muscle strength and gait mechanics in young healthy adults and (3) study the effect of age and pre-OA on these properties and their relationship. Overall, this thesis improved the understanding of the functional homeostasis of the knee as well as how age and pre-OA may affect this balance. First, it was demonstrated that knee muscle strength was positively correlated with the knee adduction moment (surrogate measure of medial-to-lateral knee joint load distribution) in young healthy adults. Second, preliminary results suggested that knee muscle strength and gait differences observed with age were shown ta be independent of pre-OA status. Finally, the possibility of a reversai of the relationship between knee muscle strength and the knee adduction moment in individuals with pre-OA was observed.
This newfound knowledge serves as a basis ta better understand the onset of knee OA, with the potential ta eventually improve prevention strategies for patients at risk of the disease.
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Au cours d'une vie, le risque de développer de la gonarthrose (GA), maladie qui engendre des douleurs et un dysfonctionnement du genou, est de 45%. Les traitements pour la GA ne sont que d'une efficacité modérée, et aucun remède n'a été trouvé pour prévenir ni la maladie, ni sa progression. La GA est une maladie de toute l'articulation et aucun élément à lui seul n'explique le déclenchement de celle-ci. Des études récentes suggèrent que pour comprendre la GA il est essentiel d'évaluer les relations entre certaines propriétés du genou. La transition vers la GA surviendrait lorsque les propriétés ne peuvent plus s'adapter mutuellement pour maintenir un équilibre. Fondamentale dans le contexte clinique, l'identification de cette transition, de par l'étude de genoux sains et pré-arthrosiques (premiers signes de GA mais pas de symptômes), représente une cible précoce pour la détection et la prévention de la GA. La force musculaire du genou et la mécanique de la marche constituent notamment des propriétés clés de santé du genou pour lesquelles la littérature sur la GA a un intérêt croissant.
Les objectifs de cette thèse étaient donc de (1) contribuer à la collecte de données cliniques et biomécaniques chez des adultes asymptomatiques, (2) évaluer la relation entre la force musculaire du genou et la mécanique de la marche chez de jeunes adultes sains et (3) étudier l'effet de l'âge et de la pré-GA sur ces propriétés et sur leur relation. Dans son ensemble, cette thèse a permis une meilleure compréhension de l'homéostasie fonctionnelle du genou, ainsi que la manière dont l'âge et la pré-GA pourraient affecter cet équilibre. Tout d'abord, il a été démontré que la force musculaire du genou était corrélée positivement avec le moment d'adduction du genou (paramètre représentant la distribution de charge articulaire médiale à latérale) chez les jeunes adultes sains. Ensuite, des résultats préliminaires ont suggéré que les changements de force musculaire et de marche liés à l'âge étaient indépendants de la pré-GA. Enfin, la possibilité d'urie inversion de la relation entre la force musculaire et le moment d'adduction du genou chez les individus avec de la pré-GA a été observée;
Ces nouvelles connaissances servent de fondation pour mieux comprendre le déclenchement de la GA, avec le potentiel d'améliorer les stratégies de prévention chez les patients à risque.