Plasties intra et extra-articulaires combinées

Ann. Kinésithér., 1987, t. 14, nO 9, pp. 465-468
©Masson, Paris, 1987
Plasties intra et extra-articulaires combinées
MÉMOIRE
Répercussions sur la force musculaire, l'angle d'efficacité maximal, le rapport
des fléchisseurs/extenseurs du genou
K. KERKOUR (1), J.-L. MEIER (2)
(1) Masso-kinésithérapeute cadre. Service universitaire d'orthopédie et de traumatologie de l'appareil moteur (J. J. Livio), hôpital
Orthopédique, 4, avenue Pierre-Decker, 1005 Lausanne, Suisse.
(2) Médecin-chef, hôpital régional, Delémont, Suisse
..
Les récupérations articulaires et surtout
musculaires après ligamentoplasties posent
toujours des problèmes aux rééducateurs à
court terme et àmoyen terme concernant les
délais raisonnables de reprise des activités
sportives de haut niveau,. le devenir àlong
terme de ces récupérations musculaires et leurs
incidences sur une éventuelle fragilité post-
opératoire des genoux intéresse de nombreuses
équipes sur le plan du suivi médico-sportif.
Les auteurs, à partir d'une étude compara-
tive par rapport au côté sain, effectuée sur
CYBEX 2de 19genoux opérés avec un recul
post-opératoire de 24 mois mettent en évidence
des déficits persistants notamment sur la force
des extenseurs et une perturbation du rapport
fléchisseur-extenseur. Ces observations grande-
ment utiles aux rééducateurs du sport devront
amener ces derniers à réenvisager les proto-
coles kinésithérapiques post-opératoires.
Introduction
La stabilisation active du genou fait appel au
quadriceps, au fascia lata par l'intermédiaire de
son muscle tenseur (TFL), au biceps crural et
au muscle poplité (3).
De nombreux travaux soulignent l'importance
du rôle joué par le ligament croisé antérieur
Tirés à part : K. KERKOUR, à l'adresse ci-dessus.
(LCA) dans la stabilité passive du genou (5, 15,
22). Son insuffisance chronique, ses lésions,
conduisent à des désordres fonctionnels. Plu-
sieurs techniques chirurgicales sont proposées
pour pallier à ce problème. Nous distinguons
trois types utilisant un transplant autologue:
les plasties extra-articulaires (10, 19, 24), les
plasties intra-articulaires (11, 18,20,29) et celles
combinant les deux (7, 8, 13, 31).
Dans ce travail nous quantifions la F.M.M.I. *
des extenseurs et fléchisseurs du genou après une
plastie associant un transplant intra-articulaire
à une plastie externe extra-articulaire. Nous
comparons 19 genoux opérés aux genoux contro-
latéraux non opérés. Nous utilisons àcet effet
un appareil de type Cybex II (25). Les mesures
sont faites à deux vitesses angulaires différentes
(300/s et 3000/s). Ce travail vise à apprécier à
moyen terme les répercussions d'une ligamento-
plastie du LCA sur :
- la forme musculaire (couple de force),
- l'angle d'efficacité maximale (a.e.m.),
- le rapport fléchisseurs/extenseurs sagittaux.
Matériel et méthode
POPULAnON
Elle se compose de 19 sujets (15 hommes, 4 femmes).
L'âge moyen est de 24,3 ans (extrêmes 17-39 ans). Le recul
opératoire moyen est de 24,5 mois (jamais inférieur à
24 mois).
*F.M.M.I.: force musculaire maximale isocinétique.

1
1-
466 Ann. Kin ésithér., 1986, t. 13, n° 10
MATÉRIEL
Les mesures sont réalisées à l'aide du dynamomètre
rotatoire isocinétique Cybex II. Un capteur de force
transmet le moment de force exprimé en pieds/livres à
un décodeur amplificateur transformant le signal de
Newton/mètre (N/m). Le signal est ensuite intégré dans
un micro-ordinateur de type Apple II. Son programme
permet une sélection de vitesse de 1 à 3000/s.
La vitesse de déplacement du bras de levier est
constante, la résistance est asservie à la force développée
par le sujet.
Le Cybex II possède un goniomètre intégré au système
informatique qui donne une valeur précise de l'angle
d'apparition de la FM.M.I. Les résultats sont transcrits
automatiquement sur une imprimante.
MÉTHODE
Technique opératoire et suites
La plastie intra-articulaire (P.I.A.) utilise le 113 moyen
du tendon rotulien avec ses insertions osseuses tibiales et
rotuliennes. Il s'agit d'un transplant libre non vascularisé.
La technique de mise en place est celle décrite par
Dejour H. et Chambat P. (8). Cette technique consiste en
une fixation solide d'emblée du greffon par 2 fils d'acier
pitonnés sur 2 vis fémorales et tibiales.
Cette P.I.A. est appuyée systématiquement, par une
plastie extra-articulaire, dérivée de celle décrite par
Lemaire M. (24). Une bandelette de fascia-lata de 1 cm
de large, restant insérée sur le tubercule de Gerdy, est
libérée proximalement sur 12 cm. Elle est passée sous le
ligament latéral externe (LLE), puis dans un tunnel osseux
condylien dont l'orifice inférieur est situé juste en arrière
de l'insertion condylienne du LLE et l'orifice supérieur
1 cm plus haut et plus postérieurement. Le transplant
repasse sous le LLE et est suturé sur lui-même et sous
tension au niveau du tubercule de Gerdy. Cette technique
réalise un effet de ténodèse.
Enregistrement de la F.MMI
Installation du patient
Les patients sont en posItIon assise contre dossier,
cuisses et bassin sanglés sur la table. La résistance est
appliquée 4 cm au-dessus de la malléole interne. La
difficulté majeure réside dans le repérage du «centre
articulaire» du genou qui doit correspondre avec celui
du centre de rotation du bras de levier.
Nous utilisons le protocole suivant :
1) Genou en flexion à 90°, condyle externe en regard
du centre de rotation du dynamomètre.
2) Nous plaçons nos index et majeur d'une main en
parallèle sur le bord supérieur de la butée de poussée du
bras de levier. Les doigts sont en contact avec la peau
de la crête tibiale.
3) Le sujet réalise un mouvement d'extension/flexion
de la jambe sur la cuisse. Si nous obtenons une divergence
de nos doigts, c'est que les centres de rotation ne
coïncident pas. Nous déplaçons alors la table (haut-bas,
avant-arrière) pour obtenir un repérage optimal. Cette
technique « essai-erreur» permet de diminuer les risques
d'erreurs liés àla méthode de recherche de F.M.M.I.
Mesure
Avant l'évaluation de la FM.M.I., le segment jambier
est « pesé » pour obtenir une correction en fonction de
la gravitation (12). Le poids (N/m) est automatiquement
intégré pour chaque degré d'angle; sa valeur est
additionnée dans la mesure de la force des extenseurs et
déduite dans celle des fléchisseurs.
L'enregistrement de la FM.M.I. débute par le genou
non opéré pour permettre au patient de se familiariser
avec l'appareil et ainsi le placer dans des conditions
optimales pour le genou opéré.
Un échauffement musculaire est·réalisé par quatre essais
à l800/s.
Nous procédons dans l'ordre suivant:
- extenseurs: 3 essais à 300/s et 3000/s;
- fléchisseurs: 3 essais à 300/s et 3000/s.
A chaque fois, une stimulation verbale est donnée par
l'examinateur tout au long du mouvement. La valeur
maximale de la moyenne des 3 courbes (F.M.M.I.)
calculée par l'ordinateur est retenue. Pour limiter la
fatigue musculaire, un temps de repos de 3 minutes est
laissé au sujet lors du changement.de la vitesse angulaire.
Le secteur exploré est de 0 à 90°. L'analyse statistique
est réalisée selon le test T de Student.
Résultats
LES COUPLES DE F.M.M.I.
Extenseurs (tableau 1) : aux deux vitesses
angulaires choisies (30 et 3000/s), les genoux
opérés présentent une perte de force musculaire
très significative (p. <0,001) par rapport aux
genoux non opérés. Le tableau 111 exprime en
pourcentage cette perte de force; elle est
sensiblement moins importante à haute vitesse
(19,56 %) qu'à basse vitesse (23,06 %).
Fléchisseurs (tableau II) : à 3000/s, il n'y a pas
de différence significative de la F.M.M.I. (p. <
0,9) entre les genoux sains et opérés, soit une
perte en pourcentage de 2,8 %(tableau 111). Par
contre à 300/s, cette différence est significative
(p <0,02); soit une perte de 11,85 %après
chirurgie.

TABLEAU 1. - Comparaison des couples de FM.M.I. (N/m)
des extenseurs sagittaux du genou aux vitesses: 30 et 3000/s.
Côté
Moyenne de
Écart-type
Test (T)
force N/m kIe Studen
Sain
264,78
±69,56
300/s
Opéré 203,73
±60,27
P<0,001
Différence
61,05
±9,24
Sain
161,1
±37,74
3000/s
Opéré 128,94
±48,11
P<0,001
Différence
32,16
±10,37
TABLEAU II. - Comparaison des couples de F.M.M.I. (N/m)
des fléchisseurs sagittaux du genou aux vitesses: 30 et 3000/s.
Côté
Moyenne de
Écart-type
Test (T)
force N/m de Studen
Sain
140,79
±37,2
300/s
Opéré 124,1
±37,71
P<0,02
Différence
16,69
±0,51
Sain
98,84
±31,86
3000/s
Opéré 97,05
±26,70
P<0,9
Différence
1,79
±5,16
TABLEAU III. - Extenseurs et fléchisseurs sagittaux du genou:
différence exprimée en pourcentage.
Extenseurs
Fléchisseurs
300/s
23,06Il,85
3000/s
19,962,82
LES ANGLES D'EFFICACITÉ MAXIMALE
(tableau IV)
Extenseurs :aux deux vitesses choisies (30 et
3000/s), la plastie ligamentaire n'a aucune
influence sur l'a.e.m. Pour un départ du mouve-
ment toujours constant à 90° de flexion, cet
a.e.m. est compris entre 65 et 75° de flexion du
genou.
Ann. Kinésithér., 1987, t. 14, n° 9 467
TABLEAU IV. - Angle d'efficacité maximal des extenseurs et
fléchisseurs sagittaux du genou en fonction de la vitesse.
Côté
ExtenseursFléchisseurs
Sain
71,84 ±6,729,31 ±7,6
300/s Opéré 72,63 ±7,728,79 ±9
Sain
70,79 ±7,5
56,31 ±7,5
3000/s Opéré 72,9 ±6,353,94 ±8,7
Fléchisseurs :la différence d'apparition de
l'a.e.m. est en relation avec la vitesse du
mouvement et indépendante de l'acte opératoire.
A basse vitesse angulaire, l'a.e.m. est en
moyenne à 29° de flexion du genou, tandis qu'à
haute vitesse angulaire il est à environ 55°.
RAPPORT DES COUPLES
FLÉCHISSEURS/EXTENSEURS (tableau V)
L'acte opératoire perturbe le rapport de force
entre les groupes des fléchisseurs et celui des
extenseurs. Du côté sain, ce rapport se situe
entre 0,5 et 0,6; par contre du côté opéré, nous
avons un pincement important de ce rapport
0,6 et 0,75.
TABLEAU V. - Rapport des couples fléchisseurs/extenseurs aux
vitesses : 30 et 300°/s.
300/s
3000/s
Sain
0,530,61
Opéré
0,610,75
Discussion
Le type de ligamentoplastie mixte (P.LA. +
P.E.A.), utilisé pour nos patients, autorise une
mobilisation immédiate du genou et l'absence
de contention plâtrée. La mobilisation du genou
se fait progressivement jusqu'à la fin de la
16e semaine. La marche, en charge totale, est
obtenue à la fin de la 12e semaine. Le début des
sports légers (natation, vélo) est permis dès la
20e semaine. L'autorisation d'une reprise sans

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468 Ann. Kin ésith ér.,1987, t. 14, nO 9
restriction des sports de pivot n'est pas délivrée
avant une année post-opératoire. Tous les
patients suivent une reprogrammation neuro-
motrice classique (gyroplan, plans instables,
trampoline ...).
Les extenseurs: l'acte opératoire nécessite une
effraction de l'appareil extenseur du genou et du
fascia-Iata; ceci entraîne une perte importante
de force musculaire malgré une rééducation
précoce. Ces résultats confirment ceux publiés
par Odensten (27) dont les mesures ont été
effectuées avec un recul opératoire moyen de
40 mois. Grimby et coll. (17) trouvent également
une perte de force musculaire de 10-20 % du
quadriceps, avec un recul opératoire de 18mois.
Arvidson et coll. (1) ne notent aucune diffé-
rence significative (à 1200/s) entre le côté opéré
et le contro-Iatéral, 7,9 ans en moyenne après
l'acte opératoire.
Il semble donc qu'après une ligamentoplastie,
le gain de force au niveau des extenseurs soit
un processus extrêmement long, qui ne peut être
apprécié àcourt ou moyen terme.
Le déficit de force musculaire n'affecte pas
l'a.e.m., puisqu'il se situe dans le même inter-
valle que du côté sain (21).
Par contre, le rapport fléchisseurs/extenseurs
est perturbé. Nous avons un déséquilibre entre
les deux genoux. Bender et Burkett (2, 4)
suggèrent qu'un tel déséquilibre prédispose aux
traumatismes du genou. Campbell et coll (6)
insistent sur le fait que seul le rapport F/E est
le meilleur moyen de mesure pour la rééducation
après un traumatisme. Ekstrand et coll (9)
recommandent d'obtenir une force égale des
2 genoux avec un même rapport agoniste/anta-
goniste.
Le rapport F/E se situe en général entre 0,5
et 0,6 (21, 23). Il varie avec le sport pratiqué
(14, 26, 28).
Les fléchisseurs :ces muscles jouent un rôle
essentiel dans la stabilité rotatoire du genou (30).
Leur récupération est meilleure àhaute vitesse
angulaire, puisqu'ils retrouvent une force sensi-
blement équivalente au côté sain.. Il persiste
néanmoins une perte de force de 10 % àbasse
vitesse. Nous avons par contre 3 sujets qui ont
présenté plus de force (30 et 3000/s) du côté
opéré que du côté sain.
Les ischio-jambiers contrôlent le tiroir anté-
rieur du genou et sont réentraînés en post-
opératoire immédiat. De plus les techniques de
reprogrammation neuro-motrice influencent
préférentiellement les fibres rapides des fléchis-
seurs du genou.
Gobelet (16) montre que chez les footballeurs
le rapport F/E est de 0,7-0,8, ceci est dû àune
force très importante des fléchisseurs; alors que
les extenseurs ont sensiblement la même force
que dans une population témoin. Oberg (26)
trouve que les programmes de réentraînement
musculaire influencent de préférence les fléchis-
seurs aux extenseurs.
Conclusion
Nous avons été surpris par une atteinte aussi
massive de la F.M.M.I. des extenseurs du genou
après un recul opératoire moyen supérieur à
2 ans. Cette perte de force est moins marquée
pour les fléchisseurs qui ont une force sensible-
ment équivalente àhaute vitesse angulaire
(3000/s). Si la chirurgie n'a pas d'influence sur
l'angle d'efficacité maximal des deux groupes
musculaires; par contre elle perturbe le rapport
fléchisseurs/ extenseurs.
L'entraînement en force et en puissance de
l'appareil extenseur doit être entrepris très
précocement à la suite des plasties du croisé
antérieur, tout en· conservant les impératifs de
cicatrisation des transplants.
Cet entraînement doit être poursuivi àlong
terme pour obtenir un rapport optimal des
fléchisseurs/extenseurs afin d'éviter tout désé-
quilibre dans la stabilité active du genou. La
rééducation ne sera suffisante que si le patient
retrouve une force équivalente des deux genoux
et un rapport fléchisseurs/extenseurs identique,
sans quoi le sujet s'expose àde nouveaux risques
de lésion au genou.
Références
1. ARVIDSON Let colL - Isokinetic thigh muscle strength
after ligament reconstruction in the knee joint. Int. J. Sports
Méd., 1981,2, 7-11.

2. BENDER J.A. et coll. - Factors affecting the occurence of
knee injuries. Jama, 1964, 18, 130-134.
3. BOUSQUET G., CHARMION L. et coll. - Stabilisation du
condyle externe du genou dans les laxités antérieures
chroniques, importance du muscle poplité. Rev. Chir. Orthop.,
1986, 72, 427-434.
4. BURKETT L.S. - Causative factors in hamstring strains.
Méd. Sei. Sports, 1970, 2, 39-42.
5. BUTLER D.L., NOYES F.R., GROOD E.S. - Ligamentous
restraints to anterior-posterior drawer in the human knee.
A biomechanical study. J. Bone Joint Surg., 1980, 62A,
259-270.
6. CAMPBELL D.E., GLENN W. - Rehabilitation of knee
flexor and knee extensor muscle strength in patients with
meniscectomies 1igamentous repair and chondroma1acia.
Phys. Ther., 1982, 62, 10-15.
7. CLANCY W.G. et coll. - Anterior cruciate ligament re-
construction using one-third of the patellar ligament augmen-
ted by extra-articu1ar tendon transfers. J. Bone Joint Surg.,
1982, 64A, 352-359.
8. DEJOUR H., CHAMBAT P., AGLIETTI P. - Ligamentous
surgery of the knee. Surgery of the knee. Churchill
Livingstone, 1984, pp. 353-393.
9. EKSTRAND J., GILLQUIST J. - The avoidabi1ity of soccer
injuries. Int. J. Sports Méd., 1983, 4, 124-128.
10. ELLISON A.E. - Dista1 iliotibial-band transfer for antero1a-
tera1 rotary instability of the knee. J. Bone Joint Surg., 1979,
61A, 330-337.
Il. ERIKSON E. - Reconstruction of the anterior cruciate
ligament. Orthop. Clin. North Am., 1976, 7, 167-172.
12. FILLYAE M., BEVINS T., FERNANDEZ L. - Importance of
correcting isokinetic peak torque for the effect of gravit y when
calculating knee flexor to extensor muscle ratios. Phys. Ther.,
1986, 1, 23-29.
13. FRIED J.A., BERGFELD J.A. et coll. - Anterior cruciate
reconstruction the Jones-Ellison procedure. J. Bone Joint
Surg., 1985, 67A, 1029-1033.
14. GILLIAN Th. - Isokinetic torque 1evels for high schoo1
football players. Arch. Phys. Med. Rehabil., 1979,60, 110-114.
15. GIRGIS F.G., MARSHALL J.L., MONAJEM A.R.S. - The
cruciate ligaments of the knee joint. Anatomica1, fonctional
and experimental analysis. Clin. Orthop., 1975,106,216-231.
16. GOBELET C. - Communication personnelle, Hôpitalortho-
pédique de la Suisse romande, Lausanne, 1986.
17. GRIMBEY G. et coll. - Quadriceps function and training
Ann. Kinésithér., 1987, t. 14, nO 9 469
after knee ligament surgery. Med. Sei. Sports Exc., 1980, 12,
70-75.
18. INSALL J., JOSEPH D.M. et coll. - Bone block iliotibial
band transfer for anterior cruciate insufficiency. J. Bone Joint
Surg., 1981, 63A, 560-569.
19. IRELAND J., TRICKEY E.L. - Mac Intosh tenodesis for
antera-Iateral instability of the knee. J. Bone Joint Surg., 1980,
62B, 340-345.
20. JOHNSON R.J. - The anterior cruciate : a di1emne in sports
medicine. Int. J. Sports Med., 1982, 3, 71, 79.
21. KERKOUR K., BARTHE M., MEIER J.L., GOBELET C. -
Force musculaire maximale isocinétique : extenseurs et
fléchisseurs sagittaux du genou. (A paraître)
22. KENNEDY J.C., WEINBERG H.W., WILSON A.S. - The
anatomy and function of the anterior cruciate ligament as
determined by clinical and morphological studies. J. Bone
Joint Surg., 1974, 56A, 223-235.
23. KNAPIK J., RAMos M. - Isokinetic and isometric torque
relation ships in the human body. Arch. Phys. Med. Rehabil.,
1980, 61, 64-67.
24. LEMAIRE M., GOMBELLES F. - Technique actuelle de
plastie ligamentaire pour rupture ancienne du ligament craisé
antérieur. Rev. Chir. Orthop., 1980, 66, 523-525.
25. LEYVRAZ P.F., GOBELET C. - Qu'est-ce que le Cybex?
Que permet-il de faire? Rev. Med. Suisse Romande, 1984,
104, 795-799.
26. OBERG B. et coll. - Isokinetic torque levels for knee
extensors and knee flexors in soccer p1ayers. Int. J. Sports
Med., 1986, 7, 50-53.
27. ODENSTEN M. et coll. - Knee function and muscle strength
following distal iliotibia1 band transfer for antero-Iatera1
rotary instability. Acta Orthop. Scand., 1983, 54, 924-928.
28. STAFFORD M., GRANA W. - Hamstrings/quadriceps ratios
in college football players : a high ve10city evaluation. Am.
J. Sports Med., 1984,3, 209-211.
29. THOMPSON S.K., CALVER R., MONK C.J.E. - Anterior
cruciate repair for rotator instability : the Lindemann
dynamic muscle-transfer procedure. J. Bone Joint Surg., 1978,
60A, 917-923.
30. VIEL E. - Importance de l'intégrité des fléchisseurs internes
et externes sur la stabilité du genou. Ann. Kinésither., 1974,
1, 133-141.
31. ZARINS B. - Combined intra-articular and extra-articular
reconstructions for anterior tibial subluxation. Orthop. Clin.
North. Am., 1985, 16, 223-226.