Biomechanical analysis of the tennis serve : relationships with performance and upper limb injuries

Les joueurs de tennis sont confrontés à un problème fondamental : comment améliorer la vitesse de leur service tout en limitant le plus possible les risques de pathologies chroniques ? L’objectif de ce travail est d’analyser, d’identifier et de comprendre les facteurs biomécaniques responsables de l’amélioration de la performance et de l’apparition des blessures articulaires chroniques lors de la réalisation du service au tennis. A partir de captures de mouvement en 3D chez des joueurs professionnels, la première étude s’attache à analyser les relations entre les valeurs de moments cinétiques segmentaires et la vitesse de balle au service. Grâce à une approche combinant captures de mouvement en laboratoire et suivi épidémiologique, la seconde étude explore l’influence du niveau d’expertise sur les contraintes articulaires du membre supérieur lors de la réalisation du service et sur l’apparition de blessures articulaires chroniques. La troisième étude identifie des facteurs "pathomécaniques" du service en comparant les mouvements de joueurs "sains" avec ceux de joueurs "blessés". La quatrième étude s’intéresse aux relations pouvant exister entre la vitesse de balle, les contraintes articulaires et le transfert de l’énergie mécanique lors du service. Enfin, la dernière étude porte sur l’influence de la fatigue musculaire sur la biomécanique, les risques de blessures et la performance du service lors d’un match de tennis prolongé. L’ensemble de ce travail démontre qu’il est à la fois possible d’améliorer la performance sportive et de limiter les risques de blessures grâce à la réalisation d’un geste de service "juste" sur le plan biomécaniqueTennis players are confronted with a crucial problem : how being more efficient by increasing serve’s ball velocity and limiting risks of overuse injuries ? The aim of this work is to analyze, identify and understand the biomechanical determinants of the tennis serve responsible for the performance’s enhancement and the arrival of overuse upper limb joint injuries. From motion captures in professional tennis players, the first study aims to analyze the relationships between segmental angular momentum values and serve’s ball velocity. By coupling motion capture with a prospective registration of injuries, the second study investigates the influence of two different levels of expertise on upper limb joint kinetics during thetennis serve and on the occurrence of overuse upper limb joint injuries. The third study aims to identify pathomechanical factors during the tennis serve by comparing injured and non-injured tennis players. The purpose of the fourth study is to investigate the relationships between the mechanical energy flow, the ball velocity and the peaks of upper limb joint kinetics. Finally, the last study evaluates the effects of muscular fatigue on serve biomechanics, upper limb injury risks and serve performance during a prolonged tennis match. These works imply that using proper mechanics during the tennis serve can enhance serve performance and possibly decrease injury risk