Introduction à l'Isocinétisme
L'isocinétisme est une modalité d'évaluation musculaire et une technique de rééducation utilisée en MPR et en évaluation de la performance musculaire. Ce terme dérive du grec "iso” signifiant égal et "kinetikos" relatif au mouvement. Un appareil isocinétique permet de mesurer la force musculaire à une vitesse angulaire constante pré-établie, indépendamment de la force exercée par le sujet. Cette technique offre une analyse précise de la performance musculaire analytique et est utilisée pour diagnostiquer, traiter et prévenir les dysfonctions musculo-squelettiques.
Paramètres d'interprétation en Isocinétisme
L'évaluation isocinétique repose sur plusieurs paramètres cruciaux qui permettent de décrire de manière exhaustive les capacités musculaires du patient :
1. Couple Maximal ou Pic de Couple (Peak Torque)
Il s'agit de la force maximale générée par un muscle ou un groupe musculaire à une vitesse donnée. Ce paramètre est souvent exprimé en Newton-mètre (Nm). Il peut s'exprimer en Nm/kg lorsqu'il est rapporté au poids du patient.
Valeurs attendues chez le sportif entraîné en Nm/kg à vitesse lente : 3 Nm/Kg chez l'homme pour le quadriceps et 2,5 Nm/Kg chez la femme, et pour les ischio-jambiers 1,8 Nm/Kg chez l'homme et 1,5 chez la femme.
En excentrique, on attend une force 30 % supérieure par rapport à la force concentrique lente.
2. Travail Total (Total Work)
Le travail total représente l'énergie totale produite par le muscle durant une série de contractions, généralement mesurée en Joules (J).
3. Puissance (Power)
La puissance est défi nie comme le travail effectué par unité de temps, exprimée en Watts (W). Elle combine la force et la vitesse du mouvement musculaire.
4. Ratio Agoniste/Antagoniste
Ce ratio compare la force des muscles opposés, comme le quadriceps et les ischio-jambiers. Un déséquilibre peut indiquer un risque accru de blessures ou en être la conséquence.
5. Angle de Pic de Couple
L'angle articulaire auquel le couple maximal est atteint peut fournir des informations sur le point de performance optimale du muscle.
6. Indice de Fatigue
Cet indice mesure la diminution de la force musculaire sur une série de contractions répétées et donne une indication de l'endurance musculaire. Ce paramètre peut être un marqueur de la maximalité de réalisation du test (décrément).
Contre-Indications à la Réalisation d'un Bilan Isocinétique
1. Pathologies Articulaires Aiguës
Inflammations, infections ou lésions tissulaires récentes au niveau de l'articulation à tester sont des contre-indications, par le risque de majorer la pathologie.
2. Instabilité Articulaire
Les patients présentant des instabilités significatives, avec épisodes de luxations ou subluxations articulaires, doivent éviter les tests isocinétiques.
3. Douleur
Toute douleur intense au niveau de l'articulation ou des muscles concernés rend la réalisation du bilan non seulement imprécise, mais la contre-indique pour ne pas majorer la symptomatologie.
4. Incapacité à suivre les instructions
Les patients atteints de troubles cognitifs ou psychologiques sévères peuvent ne pas être en mesure de comprendre ou de suivre correctement les consignes du test. En effet, le résultat n'est valable qu'avec une participation totale du patient.
5. Contre-Indication à une activité physique intense
Les patients présentant une contre-indication à la pratique sportive d'origine cardiovasculaire ne peuvent pas réaliser ce test.
Possibilités de Rééducation en Isocinétisme
L'isocinétisme ne se limite pas à l'évaluation ; il joue également un rôle crucial dans la rééducation analytique des patients et en prévention pour viser un équilibre musculaire optimal :
1. Renforcement musculaire analytique
Les protocoles isocinétiques permettent de renforcer spécifiquement les muscles faibles ou déséquilibrés, en ajustant la résistance et la vitesse pour optimiser l'effort musculaire. Les modalités excentrique, concentrique, en force explosive ou maximale, peuvent être travaillées. Certaines équipes couplent l'utilisation de la technique de blood flow restriction (BFR) au renforcement musculaire analytique sur appareil d'isocinétisme pour optimiser les adaptations physiologiques recherchées.
2. Prévention des blessures
En identifiant les déséquilibres musculaires et les déficits de force (droite-gauche ou agoniste-antagoniste), il est possible de développer des programmes de prévention ciblés pour éviter les blessures, notamment chez les patients sportifs et dans les sports à risque.
3. Rééducation post-opératoire
Les patients post-chirurgie, notamment après des reconstructions ligamentaires, bénéficient de programmes isocinétiques pour restaurer la force et l'endurance musculaire de manière contrôlée et progressive. Un bon équilibre musculaire sera requis, entre autres paramètres, pour poursuivre la réathlétisation.
4. Amélioration de la performance
Les athlètes peuvent utiliser l'isocinétisme pour améliorer la puissance et l'endurance musculaire, ainsi que pour équilibrer les forces entre les muscles agonistes et antagonistes.
Analyse des Ratios Musculaires en Isocinétisme : exemple des Épaules et Genoux
L'analyse des ratios musculaires est cruciale pour évaluer l'équilibre entre les groupes musculaires agonistes et antagonistes, particulièrement dans les articulations complexes et sollicitées comme l'épaule et le genou. Ces ratios permettent de détecter les déséquilibres qui peuvent prédisposer les individus à des blessures, et ils sont essentiels pour concevoir des programmes de rééducation et de prévention efficaces.
Ratios Musculaires pour l'Épaule
L'articulation de l'épaule est sollicitée de manière intensive lors des mouvements de lancer et des gestes armés, comme dans le cas des sports de raquette ou de lancer (ex. baseball, handball). Les principaux ratios à considérer sont :
1. Ratio Rotateurs Internes/Rotateurs Externes (IR/ER)
• Normal : En général, un ratio de 3:2 (1,5:1) est considéré comme optimal. Cela signifie que les rotateurs internes (subscapulaire, grand rond) devraient être environ 1,5 fois plus forts que les rotateurs externes (infra-épineux, petit rond).
• Importance : Un ratio équilibré assure la stabilité et l'intégrité de l'articulation de l'épaule, réduisant le risque de blessures telles que les déchirures de la coiffe des rotateurs.
2. Ratio Adducteurs/Abducteurs (ADD/ABD) :
• Normal : Un ratio d'environ 2:1 est typique. Les adducteurs (grand pectoral, grand dorsal) doivent être environ deux fois plus forts que les abducteurs (deltoïde moyen, supra-épineux).
• Importance : Un bon équilibre entre ces groupes musculaires est essentiel pour les mouvements de lancer et de frappe, offrant à la fois puissance et contrôle.
Ratios Musculaires pour le Genou
Pour le genou, particulièrement en ce qui concerne la réhabilitation après une rupture du ligament croisé antérieur (LCA), les ratios musculaires sont essentiels pour assurer une récupération équilibrée et prévenir les récidives de blessures.
1. Ratio Ischio-Jambiers/Quadriceps
• Normal : À vitesse lente 60°/sec le ratio optimal est de 0,6 ; à vitesse rapide 240°/sec le ratio optimal est de 0,7.
• Importance : Un ratio équilibré est crucial pour la stabilité du genou, particulièrement pour protéger le LCA lors des activités sportives impliquant des changements rapides de direction et des sauts, par le bon contrôle des ischio-jambiers.
2. Ratio droite-gauche
• Normal : Idéalement, selon les sports, la force de la jambe dominante ne doit pas dépasser de plus de 10-15 % celle de la jambe non-dominante, pour chaque groupe musculaire.
• Importance : Un déséquilibre significatif entre les deux jambes peut augmenter le risque de blessures, particulièrement dans les sports nécessitant une utilisation intensive et symétrique des jambes.
3. Rapport fonctionnel : ratio de Croisier (rapport Exc IJ 30°/sec sur Con Q 240°/sec)
• À risque < 1 – Bon entre 1 et 1,2 – Excellent > 1,2
• Importance : Un déséquilibre significatif peut augmenter le risque de blessures des ischio-jambiers.
Analyse qualitative des courbes
L'analyse de la forme des courbes, pour connaître à quelle angulation correspond le déficit, est primordiale. Par exemple, dans la pathologie fémoro-patellaire, on observe typiquement une dépression de la courbe au moment de la course articulaire où la patella est engagée sur le fémur.
L'intérêt pour cibler le renforcement musculaire de l'analyse des courbes réside dans la course musculaire à travailler (interne, moyenne ou externe).
Conclusion
L'isocinétisme permet une évaluation objective de la force musculaire selon les modalités de contraction, et constitue un outil de rééducation pertinent, par des mesures précises et reproductibles de la performance musculaire. Cependant, il est essentiel de confronter les résultats de l'examen avec la clinique, l'interrogatoire, et les attentes du patient dans le but d'une prise en charge optimale.
Dr Julie COTTEL
