Récupération de la force musculaire des fléchisseurs du genou par

Mémoire
Récupération de la force
musculaire des fléchisseurs
du genou par sollicitations
dynamiques excentriques
Ann. Kinésithér., 1982,9, 319-329
Y. CHATRENET 1
L'idée de récupérer la forçe musculrJire des isçhio-jambiers (muscles
freinateurs du segment jambier dans la marche) par des contractions excen-
triques s'appuie sur le fait qi/une telle contraction développe une tension
musculaire supérieure, facilitant le recrutement d'unités motrices.
L'étude porte sur trente sujets avec diminution de force des muscles
fléchisseurs du genou. Elle montre que 10 contractions excentriques maxi-
males permettent de récupérer la force antécédente avec un nombre de
séances peu élevé (de/3 à12 avec une moyenne de 7).
Le principal intérêt d'un tel mode de récupération musculaire semble
être la rapidité de récupération que procurent les contractions excentriques.
INTRODUCTION
Les fibres musculaires peuvent se contracter:
- sans variation de longueur de la fibre. C'est la contraction isométrique.
Le travail fourni est un travail statique;
- avec raccourcissement de la fibre. C'est la contraction concentrique four-
nissant un travail dynamique positif;
- avec allongement de la fibre. C'est la contraction excentrique fournissant
un travail dynamique négatif (1) ou résistant (11-20). On parle également
d'un régime récessif, plyométrique (6),
1. Kinésithérapeute, Centre de Rééducation, F 74790 Sancellemoz.
Travail réalisé àl'Hôpital Principal de Dakar (Sénégal), Service de Kinésithérapie, avec la collaboration de
MM. A. SOW - S. DIALLO et B. SAMBOU.
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Si le renforcement musculaire utilise largement les deux premiers
types de contraction (isométrique et concentrique) on doit reconnaître que
les études utilisant la contraction excentrique sont peu nombreuses, ceci
malgré les réelles qualités de ce type de contraction.
D'autre part, l'étude de la physiologie musculaire des ischio-jambiers
montre l'importance du rôle freinateur, c'est-à-dire excentrique de ces mus-
cles.Ce rapprochement nous a conduit à l'étude d'une récupération de la
force musculaire des fléchisseurs du genou par un travail dynamique résis-
tant.
a. Action des muscles ischio-jambiers
L'étude EMG pendant la marche montre que l'action des ischio-jam-
biers est surtout freinatrice de l'énergie emmagasinée pendant le balance-
ment en avant du segment jambier, l'action la plus intense prenant place
juste avant l'attaque du talon. Ces muscles agissent également en liga-
ments actifs, chargés de limiter les rotations inverses, comme des courroies
de rappel (16).
Les ischio-jambiers protègent dynamiquement les coques condylien-
nes. Ils sont en alerte à partir d'un certain seuil de mise en tension capsu-
laire postérieure, protégeant ainsi l'articulation contre une extension exces-
sive notamment en chaîne ouverte quand le pied n'est pas en appui sur
le sol (27).
Par leur contraction excentrique ils freinent donc le segment jambier
libre avant que l'inertie n'amène l'extension complète. Ceci est d'autant
plus important chez le sportif où ils devront lutter contre une extension
puissante et rapide comme chez le footballeur, ou seulement rapide comme
chez le sprinter.
b. La contraction excentrique
Une des principales caracteristiques de la contraction excentrique
résulte de la supériorité de tension intrinsèque développée par ce type de
contraction comparativement à celles développées par les contractions iso-
métriques et concentriques (5-11).
Appliquée à la mécanique articulaire, cette notion de physiologie mus-
culaire se traduit concrètement lorsqu'on mesure la force des différents
types de contraction (4-21-15-2-6).
Ainsi. on peut supposer que lors d'une contraction excentrique maxi-
male, le développement d'une tension supérieure permet un recrutement
d'unités motrices (U.M.) lui aussi supérieur.
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Bien que n'étant pas unanimes (10-6-3), beaucoup d'auteurs s'accor-
dent àpenser que l'utilisation de forces ou tensions musculaires maximales
est de première importance pour le gain de force musculaire.
Il nous apparaît donc intéressant d'utiliser la tension d'une contraction
excentrique maximale dans la récupération de la force musculaire,
La contraction excentrique présente également un caractère économi-
que. En effet, àtension égale, la contraction excentrique nécessite un nom-
bre de fibres actives inférieur et donne une impression subjective d'aisance
par rapport àla contraction concentrique et isométrique. Ceci est confirmé
par l'EMG pour lequel une contraction avec allongement produit une acti-
vité électrique moins importante qu'avec une contraction isométrique de~
même force (11),
Depuis le début du siècle, il a été prouvé que le coût énergétique du
travail négatif était inférieur au coût du travail positif - Chauveau 1896
- Zuntz 1906 - Johanson 1901 (1-20-12),
Vers les années 1950 Abbott, Bigland, Ritchie et Asmussen (1) ont
montré l'influence de la vitesse sur le coût énergétique d'un travail négatif
par rapport àun travail positif: plus la vitesse augmente, plus le coût éner-
gétique par rapport au travail positif diminue.
MATÉRiEl ET MÉTHODE
L'étude porte sur 30 sujets de sexe masculin, âgés de 18 à48 ans qui présentaient
une diminution de force des fléchisseurs du genou, post-traumatique, consécuvite àune
immobilisation du genou.
a. Position du sujet
Les études (8-19) sur la position du sujet pour le travail des ischio-jambiers établissent
que la position préconisée par Sauvagnat: assis, hanches fléchies, cuisses sanglées, genou
fléchi à350, est celle qui donne expérimentalement la meilleure efficacité mécanique aux
ischio-jambiers (Hg. 1J,
b. Protocole de travail
La récupération de la force musculaire des fléchisseurs du genou débutait dès que
l'amplitude de flexion active atteignait 1000,
Nous avons calculé après échauffement:
- la résistance maximale (R,M.) statique des fléchisseurs du genou (genou fléchi à350) ;
- (RM initiale) qui servira de base et de paramètre àj'expérimentation;
- la RM statique des fléchisseurs du genou contro-Iatéral sain, qui servait d'objectif à
atteindre - (RM récupération). Cette RM était vérifiée lors des séances suivantes.
Une étude annexe portant sur 10 sujets sains nous a montré qu'il n'y avait aucune
dominance de force statique maximale des fléchisseurs d'un genou sur l'autre.
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.--
c. Déroulement des séances
Échauffement
FIG. 1. - Position du sujet.
Circuit résistant: première poulie fixée pour que le filin
fasse un angle de 90° avec le segment jambier, genou fléchi
à35° (secteur de force des ischio-jambiersJ .
Circuit de rappel: moufle permettant une traction plus
facile.
La séance débutait par un échauffement en travail statique intermittent (T.S.I.) avec
un temps de repos égal au temps de travail de 6 secondes. Afin. d'éviter le phénomène
de fatigue musculaire locale (17-13-23). la charge opposée représentait 33 % de la R.M.
statique de la précédente séance. La durée totale de l'échauffement était de 5 minutes.
Ce mode d'échauffement a été préféré pour 2 raisons. D'une part, il permettait de pré-
parer le muscle pour le calcul de la R.M. statique (critère de référence). D'autre part, les
études sur la force critique (17-23-13) permettaient d'opposer une résistance précise
n'engendrant pas de fatigue musculaire locale, chose plus aléatoire avec, un échauffement
excentrique. Quel que soit le mode d'échauffement, l'importance des déchirures musculai-
res des I.J., sans doute en rapport avec un double étirement au niveau de la hanche et
du genou, nous oblige àne pas négliger cette étape.
A ·l'issue des séances de récupération musculaire précédées d'un échauffement en
T.S.I., aucune douleur, crampe ou autre manifestation qui auraient pu provoquer une inhibi-
tion consciente lors des prochains exercices (18) n'ont été notées. Tout au plus chez quel-
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ques sujets un léger endolorissement certainement en rapport avec l'étirement du muscle
et en particulier de son tissu conjonctif (Asmussen-20) apparaissait quelques heures après
les exercices.
R.M. Statique de début de séance
Les muscles étant échauffés, la R.M. statique des fléchisseurs du genou était recher-
chée" genou fléchi à35° ; le temps de contraction était de 6 secondes.
Travail dynamique résistant
Le travail dynamique résistant était obtenu, àpartir d'un genou fléchi passivement à
100° àl'aide du circuit de rappel, par des contractions excentriques forcées freinant
l'extension complète.
1 - Charge opposée
Afin de vaincre la résistance statique maximale et d'obtenir une contraction excentri-
que forcée, une charge de 2 kilogrammes était ajoutée àla R.M. statique.
2 - Nombre de contractions
Dans la grande majorité des cas l'accroissement de la force musculaire après quelques
contractions excentriques permettait au sujet de tenir par une contraction statique la
charge opposée. Considérant cette résistance comme la nouvelle R.M. statique des fléchis-
seurs du genou, une charge supplémentaire de 2 kilogrammes était ajoutée de façon à
obtenir une nouvelle contraction excentrique forcée. Cette manœuvre était répétée chaque
fois qu'il était nécessaire dans une limite de 10 contractions.
A noter que pour 2 sujets l'apparition de la fatigue nous a fait baisser cette limite à
8 contractions.
3 - Vitesse d'allongement
La tension développée par un muscle est fonction de sa vitesse d'allongement. Afin
d'assurer une même tension au cours des différentes répétitions tout en assurant un
contrôle du mouvement une durée de 6 secondes a été choisie arbitrairement.
Ce temps peut varier en fonction des qualités recherchées par le rééducateur, par
exemple: diminution de ce temps chez un sprinter afin de'placer les muscles dans le
contexte d'une extension rapide du genou freinée par les ischio-jambiers.
4 - Temps de repos
Chaque contraction était séparée par une minute de repos.
5 - Fréquence des séances
Les séances avaient une périodicité de 3 à5 par semaine afin d'obtenir un maximum
d'efficacité (7).
d. Remarques
1 - L'importance, sur les résultats, de l'encouragement du sujet par l'expérimentateur
nous a fait maintenir le «tonus psychologique» du patient tout au long de l'étude
(5-10-14-22).
2 - L'entraînement d'un groupe musculaire agoniste tant par des contractions isométri-
ques, concentriques qu'excentriques entraîne une augmentation de la force musculaire des
antagonistes (21-3-14). Pour cette raison, la récupération musculaire du quadriceps ne
débutait que lorsque la R.M. de récupération des fléchisseurs du genou était atteinte, ceci
afin de mieux canaliser l'effet du mode de récupération musculaire par un travail dynami-
que résistant sur les fléchisseurs du genou.
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