L’isocinétisme permet une mesure précise et reproductible de la force musculaire dans l’état normal et dans différents contextes pathologiques. Les dynamomètres isocinétiques sont également utilisés en rééducation. Le domaine d’application de l’isocinétisme est très vaste, comprenant les pathologies de l’appareil locomoteur, maladies neurologiques, en médecine de sport ainsi qu’en expertise médicale. Dans cet article, on va se focaliser sur l’application de l’isocinétisme à l’appareil locomoteur et ceci à travers l’articulation de genou, qui reste la première articulation évaluée par les dynamomètres isocinétiques.
ConCept d’isoCinétisme
Le concept isocinétique repose sur l’exécution d’un mouvement analytique unidirectionnel à une vitesse angulaire constante établie par l’expérimentateur. La résistance est variable, gérée par le dynamomètre et asservie en permanence aux capacités d’effort du sujet,
elle ne s’applique que si la vitesse est atteinte et maintenue et elle disparait dans le cas contraire, c’est la notion d’auto asservissement [1-3]. L’isocinétisme peut être utilisé dans différents contextes pathologiques et peut s’adapter aux potentiels du patient [3].
Les résultats de l’évaluation isocinétique sont traduits sous forme de courbe et de paramètres chiffrés, dont l’analyse reflète le profil du sujet évalué [3, 5, 6].
La courbe correspond à l’enregistrement des moments de force. L’aspect normal de la courbe est parabolique, dit en cloche. Il peut y avoir des accidents de courbe ou des accrochages, traduisant l’aspect pathologique de la courbe, ça correspond à l’inhibition douloureuse et reflexe de la contraction musculaire dans un secteur angulaire précis. L’évaluation isocinétique ne permet pas de faire un diagnostic lésionnel, elle reflète les répercussions fonctionnelles de la lésion [3].
Résumé
L’isocinétisme permet une mesure précise et reproductible de la force musculaire dynamique.
Il a plusieurs domaines d’applications, il permet l’évaluation, la rééducation et le réentrainement.
Dans cet article, et à travers une revue de la littérature et l’expérience du service de médecine physique et réadaptation fonctionnelle du CHU Ibn Rochd de Casablanca, on va parler de la place de l’isocinétisme dans la pathologie du genou.
mots clés :
Isocinétisme; Genou, évaluation;Rééducation.
Abstract
The isokinetic allows precise and reproducible measurement of dynamic muscle strength.
It has several areas of applications, it allows the evaluation, rehabilitation and re-entrainment.
In this article, and through a review of the literature and experience of physical medicine and functional rehabilitation of the Hospital Ibn Rochd Casablanca, we will talk about the place of the isokinetic in knee disorders.
Key words :
Isokinetic, knee, evaluation, rehabilitation.Place de l’isocinétisme dans la pathologie du genou.
Contribution of isokinetic in knee disorders.
Karima Belhaj, Soumia Meftah, Laila Mahir, Fatima Lmidmani, Abdelatif El Fatimi.
Service de Médecine Physique et Réadaptation, CHU Ibn Rochd, Casablanca - Maroc.
Rev Mar Rhum 2016; 37:18-23
Correspondance à adresser à : Dr. K. Belhaj
L’information isocinétique propose plusieurs paramètres chiffrés permettant une bonne analyse, parmi lesquels :
• Le moment de force maximum (MFM) ou pic de couple maximum(PCM) : c’est le niveau le plus haut de la courbe, il correspond à la force maximale produite, il est exprimé en Newton mètre(Nm), sa valeur diminue avec l’augmentation de la vitesse, plus la vitesse est lente plus la valeur du MFM est maximale [3].
• Le travail : C’est le calcul informatique du produit de la force par le déplacement. Il représente la surface de la courbe d’enregistrement, il est exprimé en joule [3].
• La puissance : C’est l’expression du travail par unité de temps. Elle renseigne sur la performance, elle est exprimée en watt(W).On l’interprète aux vitesses intermédiaires et rapides [3].
•Le ratio agonistes/antagonistes: Mesure le rapport des résultats du groupe de muscles théoriquement le plus faible sur ceux du groupe le plus fort, à noter que la valeur du ratio agoniste/antagoniste augmente avec la vitesse [3].
•Le ratio d’endurance ou indice de fatigue: Calcul informatique de la capacité à maintenir un effort dynamique prolongé, il se mesure à vitesse rapide [3].
AppliCAtions de l’isoCinétisme à l’ARtiCulAtion du genou
L’isocinétisme peut être appliqué dans différents contextes pathologiques et intéresse les différentes articulations du membre supérieur, membre inférieur et même le rachis.
En se basant sur une revue de la littérature et notre expérience au service de médecine physique et réadaptation fonctionnelle du CHU IBN ROCHD de CASABLANCA, nous allons parler de l’isocinétisme du genou (figure1)
isocinétisme du genou a. Pathologie ligamentaire
L’isocinétisme concerne principalement les atteintes du pivot central, et plus particulièrement du ligament croisé antérieur [7].
L’évaluation préopératoire en cas de lésion du LCA peut mettre en évidence un éventuel déficit de force des extenseurs [8] (figure2). L’évaluation isocinétique postopératoire s’effectue dès le 3ème - 4ème mois postopératoire, elle a pour objectif de fournir des informations qualitatives et quantitatives sur la récupération de la force musculaire des extenseurs et fléchisseurs du genou [9].
Le déséquilibre musculaire du genou opéré–genou sain et/ou des ratios fléchisseurs /extenseurs sont observés quelque soit le transplant utilisé DIDT (droit interne, demi tendineux) ou tendon rotulien, leur quantification précise par évaluation isocinétique est déterminante pour orienter la poursuite des soins. La correction des déséquilibres permet de prévenir la survenue des lésions musculaires, ligamentaires et tendineuses [10-12].
b. Pathologie fémoro-patellaire
La pathologie fémoro-patellaire est un syndrome clinique fréquent, au cours duquel l’hypothèse d’un éventuel déséquilibre musculaire est de plus en plus soutenue [13].
L’exploration isocinétique du genou permet de quantifier un déficit de force des fléchisseurs et/ou des extenseurs, de préciser les secteurs angulaires déficitaires et de déterminer la valeur du ratio de force des fléchisseurs / force des extenseurs [13, 14].
Le déficit de force touche le plus souvent les muscles extenseurs du genou [13,15-16] (Figure 3), en comparaison avec les atteintes isolées des muscles fléchisseurs du genou et les atteintes mixtes qui sont beaucoup moins fréquentes [17].
En plus des déficits de force, l’isocinétisme permet d’objectiver, des anomalies de courbe qui concernent dans la majorité des cas les courbes des muscles extenseurs [18-19] (Figure 4).
c. Pathologie musculaire
Les lésions musculaires représentent une des causes les plus fréquentes de traumatismes en pratique sportive.
Les muscles ischio-jambiers sont les plus touchés [20,21]
(figure5).
Les tests isocinétiques objectivent des déficits de force des muscles du genou, ainsi qu’un déséquilibre du ratio de force des muscles agonistes/ antagonistes soit les fléchisseurs /les extenseurs [3]. Le déficit musculaire des ischio-jambiers et du quadriceps semblent être un facteur de risque de lésion des ischio-jambiers [22- 24]. Un déficit de force des ischio-jambiers de 8 à 15 % par rapport au côté controlatéral est considéré comme un facteur de risque de lésion musculaire [22-24]. Certains auteurs ont également noté un risque plus élevé de lésion musculaire chez les sujets présentant une force augmentée du quadriceps [22- 4]. Un déséquilibre du ratio de force des fléchisseurs/
les extenseurs multiplient le risque de lésion musculaire par 5 [24, 25].
Le ratio mixte ischio-jambiers (excentrique)/quadriceps (concentrique) est plus sensible dans le dépistage des asymétries des fléchisseurs du genou chez les sportifs à risque de lésion musculaire [3, 26].
La fatigue musculaire a été suggérée comme un facteur de risque des lésions musculaires des ischio-jambiers ce qui explique l’importance de l’évaluation de l’indice de fatigue par l’isocinétisme [27].
d. Pathologie tendineuse
Le champ des indications de l’isocinétisme dans les
pathologies tendineuses est aujourd’hui important [28]. Il permet l’évaluation des résultats du traitement chirurgical
Figure 1 : Appareil d’isocinétisme de marque CYBEX-HUMAC.
Figure 2 : Evaluation isocinétique chez un sportif de haut niveau à 4 mois d’une ligamentoplastie DIDT du genou gauche, objectivant un déficit de force du quadriceps(Q) et des ischio-jambiers (IJ) gauches avec un déséquilibre du ratio IJ/Q du genou gauche.
Figure 3 : Déficit de force des extenseurs gauches chez une jeune patiente atteinte d’un syndrome fémoro-patellaire.
Figure 4 : Accident de courbe des extenseurs droits chez un jeune patient suivi pour syndrome fémoro-patellaire.
Figure 5 : Déficit de force des ischio-jambiers(IJ) droits chez un sportif professionnel ayant comme antécédent une déchirure musculaire des IJ droits. On note également un déséquilibre du ratio de force IJ/Q droit.
des ruptures du tendon quadricipital. Le test isocinétique montre un déséquilibre du ratio de force des fléchisseurs / extenseurs au dépens des extenseurs [29,30].
Les tendinopathies rotuliennes sont fréquentes dans les sports de saut au cours desquels le quadriceps est sollicité comme frénateur de la flexion du genou [28].
Les dynamomètres isocinétiques évaluent la résistance à l’étirement du complexe musculo-tendineux et contrôlent le travail excentrique au cours de la rééducation [28, 29].
e. Pathologie arthrosique
Il est connu que les sujets gonarthrosiques se plaignent de faiblesse musculaire avec perte fonctionnelle. Avec un âge normal et équivalent avec les sujets sains, les patients gonarthrosiques présentent une diminution significative de la force musculaire [31].
Gur et ses collaborateurs ont mentionné dans leur étude l’impact de la faiblesse musculaire et son action sur la stabilité antéro-postérieure du genou, qui poussent le patient gonarthrosique à changer sa marche pour avoir plus de contrôle [31]. Dans la littérature, les tests isocinétiques concentriques faits chez les patients gonarthrosiques objectivent un déficit de la force du quadriceps entre 11 et 56 % par rapport aux sujets sains [32, 33] (figure 6).
f. Rééducation isocinétique
Si l’isocinétisme est très utilisé en évaluation, afin d’orienter les programmes de rééducation ou d’évaluer à distance les effets des traitements conservateurs ou chirurgicaux, son usage comme technique de rééducation est peu répandu, il permet le renforcement musculaire dans divers contextes pathologiques tels que les lésions ligamentaires et musculaires. L’adaptation permanente de la résistance, autorisant le développement d’un moment de force maximum sur l’amplitude complète du mouvement, rend la technique plus efficace [3, 34].
L’asservissement de la charge imposée garantit des conditions de sécurité optimales. Cette qualité est importante, particulièrement pour le mode de contraction excentrique où le dynamomètre impose le mouvement articulaire et force ainsi le muscle à l’allongement malgré sa contraction [34, 35].
L’isocinétisme permet également le travail passif à vitesse angulaire constante ce qui autorise la réalisation d’un travail actif aidé ou excentrique à visée de gain d’amplitude. Lors du travail actif aidé, le patient accompagne le mouvement imposé par le dynamomètre dans un secteur de mobilité bien défini.
Le gain d’amplitude est obtenu grâce au phénomène du débordement d’énergie : la réalisation d’un travail actif sur l’ensemble de l’amplitude possible du patient améliore progressivement l’amplitude articulaire [3, 34, 35].
Le renforcement isocinétique est hautement spécifique par l’individualisation des protocoles établis sur la base des anomalies objectivées lors de l’évaluation isocinétique [3].
g. Travail excentrique
La rééducation isocinétique en mode excentrique joue un rôle primordial dans la prévention des lésions musculaires, tendineuses et ligamentaires [36].
Le travail excentrique active la synthèse protéique, stimule et renforce l’armature conjonctive, favorise l’alignement des fibres, augmente le nombre des sarcomères et renforce la résistance à l’étirement lésionnel [37].
ConClusion
Initialement conçu dans un but de renforcement musculaire, l’isocinétisme voit son champ d’application s’étendre à l’évaluation et la rééducation de différentes pathologies, particulièrement celles de l’appareil locomoteur.
Figure 6 : Déficit de force du quadriceps gauche avec un déséquilibre du ratio de force du quadriceps /IJ de façon bilatérale chez une patiente suivie au service de médecine physique et réadaptation pour gonarthrose gauche.
déClARAtion d’intéRêt
Les auteurs déclarent n’avoir aucun conflit d’intérêt.
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