Ann. Kinésithér., 1994, t. 21, nO 7, pp. 373-377© Masson, Paris, 1994

Étude isocinétique des muscles du genouchez des footballeurs de première division

MÉMOIRE

M. POCHOLLE (1), PH. CODINE (2)(1) M CMK., Chef de Service. (2) Médecin, rhumatologue, rééducateur. Clinique Fontfroide, 1800, rue de Saint-Priest, F34009Montpellier Cedex.

Nous avons testé 11 footballeurs, évoluanten première division, sur dynamomètre isoci­nétique. Trois vitesses de tests ont été réaliséessur le genou en flexion-extension : 90~ 1800et 3000 par seconde. Nous avons chiffré lesperformances du quadriceps et des ischio­jambiers à ces trois vitesses et calculé le ratioIJ /Q. En dernier lieu, nous avons analysé laforme des courbes et calculé l'index de fatigueà 3000 par seconde. Il en résulte que le ratioIJ /Q est particulièrement bas et qu'il existeune inhibition non douloureuse des ischio­

jambiers à 1800 et 3000 par seconde. L'intérêtd'une telle évaluation est de proposer unentraînement spécifique des ischio-jambiers,pour diminuer les risques d'accidents musculo­ligamentaires, au cours de la pratique sportive.

Introduction

Le football, en tant que sport de masse et sportd'élite, s'est considérablement développé cesdernières années. Ceci nécessite un encadrementtechnique et médical toujours plus performant.La spécificité de la pratique de ce sport estmaintenant bien connue. Les contraintes mus­culo-articulaires sont importantes, et ne cessentde croître, avec l'évolution actuelle, vers un jeu

Cet article a fait l'objet d'une communication orale à la journéede Médecine du Sport septembre 1994, Entretiens de Bichat.

Tirés à part: M. POCHOLLE, à J'adresse ci-dessus.

de plus en plus « physique ». Aussi si lasélection plus rigoureuse des joueurs, la qualitéde l'entraînement, la prise en charge diététiqueréduisent les accidents de surmenage, par contreles accidents liés au jeu « dur » ou àl'engagement maximal sur le terrain sont de plusen plus constatés. Principale articulation intéres­sée, le genou est soumis à des contraintesmécaniques majeures, nécessitant un appareilmusculo-tendineux capable d'assurer une pro­tection active contre les accidents de terrain. Lequadriceps et les ischio-jambiers ont en généralune morphologie bien spécifique : le quadricepsest puissant et court, favorisant l'antéversion dubassin et les micro-traumatismes en zone d'inser­tion. Les ischio-jambiers sont sous tension,générant un flexum du genou et provoquant desenthésopathies d'insertion sur la tubérositéischiatique (1, 7). Tout en tenant compte de cesspécificités, il est nécessaire de comprendre,d'évaluer et d'améliorer la fonction de ces

différents muscles, tant la fréquence des trauma­tismes du genou est grande, lors de la pratiquedu football (3, 4). Le but de cette étude estd'évaluer la force sagittale du quadriceps et desischio-jambiers, d'en déterminer le quotient (ouratio), d'analyser la qualité de contraction àdifférentes vitesses d'exécution du mouvement

et enfin de déduire certaines actions thérapeuti­ques pour améliorer le rendement et ainsi laprotection active du genou du footballeur.

De nombreuses études isocinétiques se sontattachées à calculer le ratio IJ/Q dans différentespopulations. Chez les sujets sains, entre 20 et30 ans, ce rapport varie entre 0.56 et 0.76 enfonction de la vitesse du mouvement (9, 12, 18).Il semble bien établi, à l'heure actuelle, qu'un

r-

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bon ratio IJ/Q soit le garant d'une protectionarticulaire active, lors des positions d'instabilitédu genou (1, Il, 13, 19, 20). Il est donc licited'évaluer ce rapport, en particulier dans uneéquipe de footballeurs professionnels, de propo­ser des solutions pour renforcer, le cas échéant,des muscles qui ne se seraient pas développésde manière symétrique par rapport aux musclesantagonistes.

Population et méthode

POPULAnON

Nous avons testé sur dynamomètre isocinétique BiodexIl footballeurs, évoluant dans une équipe de premièredivision. La moyenne d'âge est de 22 ans, avec desextrêmes de 16 à 30 ans. Tous sont indemnes de pathologieau niveau des membres inférieurs au moment du test, un

seul joueur a présenté une entorse du LLI du genou droit,traitée orthopédiquement, datant de 14 mois.

MÉTHODES

Les tests ont été réalisés de manière symétrique etcomparative, sur les deux genoux, dans le plan sagittal,en flexion-extension. Les sujets étaient en position assise,hanche à 90°, sanglés sur le siège au niveau du tronc desépaules et de la cuisse.

Trois tests ont été effectués, pour chaque articulation :- un test à 90° par seconde comportant 5 répétitions,- un test à 180° par seconde comportant 10 répétitions,- un test à 300° par seconde comportant 30 répétitions.Trois minutes de repos séparaient chaque série de

répétition.

Les valeurs retenues, pour analyse, ont été:Le Pic de Couple (Newton/mètre) pour chaque muscle

et chaque vitesse, la puissance moyenne (Watts) l'indexde fatigue de chaque groupe musculaire, lors des30 répétitions à 300° par seconde. La fatigue est expriméeen pourcentage de décroissance, entre la meilleureperformance des 5 premières répétitions et les 5 dernièresrépétitions. A partir de ces données, nous avons calculéle ratio IJ/Q aux différentes vitesses (moyenne et écarttype). Nous avons calculé, à l'aide du test t de Student,les variations de l'index de fatigue entre IJ et Q à 300°par seconde. En dernier lieu, nous avons analysé l'aspectdes différentes courbes aux 3 vitesses définies.

Résultats

Nous avons retenu les résultats du côtédominant, pour chaque joueur, car il existe unedifférence comprise entre 6 et 8 %, entre les deuxcôtés, qui n'est pas statistiquement significative,Fossier avait retrouvé ce même résultat dans unepopulation de 250 sujets pratiquant différentssports (8). Les différentes valeurs moyennes duPic de Couple et de la puissance moyenne sontreprésentées dans le tableau J. Elles sontimportantes, ce qui n'est pas surprenant pourdes sportifs de haut niveau, en particulier pourle quadriceps. Elles chutent, pour le Pic deCouple, de manière importante entre 90 et 1800par seconde. Par contre, cette décroissance estmoindre entre 180 et 3000 par seconde. Sur letableau II sont représentés les ratios IJ/Q auxdifférentes vitesses, ainsi que l'index de fatigueà 3000 par seconde. Le ratio augmente avec la

TABLEAU 1. - Valeurs moyennes du pic de couple (PC) en Newton/M et de la puissance (PM) en watts aux différentes vitesses de test.

900 par seconde1800 par seconde3000 par seconde

PC

PMPCPMPCPM

Moyenne

205,0189,0146,2241,0124,4189,7

Quadriceps Écart-type36,440,722,139,218,041,6

Ischio-

Moyenne101,9105,088,1136,078,9111,2

jambiers

Écart-type23,922,315,824,915,0129,5

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TABLEAU II. - Valeurs moyennes de la fatigue musculaireà 3000/s et des ratios IJ/Q aux différentes vitesses de test.

245

214

183

30

1=~ 91

61

FatigueRatios IJ/Q

Quad.

II90o/s180o/s300o/s

Moyenne

26,0%35,50%0,4980,6050,632

Écart-type

9,97,10,070,0750,061

a8.63 8.B8 9.t3 S.~8 9.63 9.88 10.1 10.4 10.6

Seconde

1BO

140

120

210100

<83

157

131

ROEZBO

40

105EZ 78

52

20

°4.86

b5.36 5.61

Seconde

5.86

26120

4.63 4.88 5.13 5.38 5.63 5.88 6.13

Seconde105

90

75

FIG. 1. - Courbes du couple développé par le quadricepset les ischio-jambiers à 900/s avec un ratio à 0,49.

60EZ 4530

FIG. 2a. - Courbes Q et IJ à 900/s.

FIG. 2c. - Même sujet, mêmes remarques mais à 3000/s.

FIG. 2b. - Même sujet, courbes à 1800/s, inhibition nondouloureuse des IJ dans la première partie de la flexion.

pieds de pivot gauche et droit, dribblent etshootent parfaitement des deux pieds. Ceci laissesupposer qu'ils pourront être l'objet d'accidentsarticulaires des deux côtés. L'analyse des chiffresmesurés nous amène à plusieurs remarques. LePic de Couple est élevé à toutes les vitesses, maisprédomine à 900 par seconde en accord avec lalittérature (9, 12, 18). Le quadriceps développeun couple beaucoup plus élevé que les ischio­jambiers, ce qui sera confirmé par l'analyse desratios. La puissance est plus élevée à 1800 parseconde qu'à 90 et 3000 par seconde. Ceci peutconfirmer que cette vitesse est idéale en isociné­tisme, pour développer la puissance, et nousconforte, comme d'autres auteurs, dans nos

7.507.25

Seconde

7.00

15

c

Discussion

vitesse de test, l'index de fatigue est supérieurpour les ischio-jambiers. La figure 1 représenteles courbes de couple développées à 900 parseconde, avec un ratio représentatif des valeursmoyennes. Les figures 2a, 2b, 2e, représententun test complet aux 3 vitesses, montrantparfaitement l'inhibition des ischio-jambiersdans la partie de la flexion comprise entre 30et 800 de flexion aux vitesses de 180 et 3000 parseconde. Il faut souligner qu'il s'agit d'uneinhibition non douloureuse, aucun des sujetstestés n'ayant allégué de douleur à l'interroga­toire. Cet « accident de courbe» a été retrouvéchez 8 joueurs sur Il.

Il n'y a pas de différence statistiquementsignificative, entre les côtés droit et gauche, tantsur le Pic de Couple que sur la puissancemoyenne. Ceci tend à prouver qu'actuellement,les footballeurs professionnels n'ont plus réelle­ment de « côté dominant ». Ils alternent les

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recherches du protocole d'entraînement mus­culaire le plus performant (l0, 16). L'étude desratios IJ/Q est particulièrement intéressante. Ilssont bas, dans notre population, et doivent être

.comparés à ceux retrouvés dans la littérature (9,12). Il semble que les joueurs de cette équipeaient particulièrement bien développé leurquadriceps sans que les ischio-jambiers aient étéparallèlement renforcés. Est-ce dû à la spécificitédu sport pratiqué ou à un défaut d'entraînement,car Gobelet retrouve, dans son étude sur lesfootballeurs, des ratios plus élevés (entre 0.56et 0.8)?

Le problème majeur de ce déséquilibre dupotentiel musculaire est l'augmentation desrisques de traumatismes musculo-ligamentaires.Le rôle important des ischio-jambiers, dans lecontrôle du genou en charge, est maintenantbien défini, tant dans le plan sagittal que dansle plan horizontal, où la rotation du genou doitêtre, en permanence, ajustée en pratique spor­tive (5, 15). Lors des accélérations, les ischio­jambiers interviennent en synergie avec lequadriceps. Lors du shoot, ils contrôlent l'exten­sion brutale du genou et évitent l'impaction desplateaux tibiaux sous le fémur et la mise entension trop importante du ligament croiséantéro-externe. Ce déséquilibre musculaire peutavoir d'autres conséquences. La surcharge detension appliquée aux insertions des ischio­jambiers peut être à l'origine de pathologiestendineuses. Une mauvaise balance musculaire

peut également, à moyen ou long terme, avoirun rôle arthrogène sur l'articulation. Il estévident que cette évaluation chiffrée n'a d'autrebut que de mettre en exergue certains problèmeset d'apporter des solutions. Le renforcementdirigé des ischio-jambiers est ici nécessaire. Lestechniques sont multiples et bien connues.Compte tenu du morphotype particulier de cesmuscles chez les footballeurs, il ne faudra pasomettre d'y associer, impérativement, à tous lesstades, les techniques de stretching (6, 7). Uneévaluation périodique permettra de confirmer lerééquilibrage de la balance musculaire. L'ana­lyse des courbes de couple développé estégalement très intéressante. Si, à 90° parseconde, le quadriceps et les ischio-jambiers secontractent de manière satisfaisante sur toute

l'amplitude du mouvement (courbe homogènesans perturbation), il n'en est pas de même à180 et 300° par seconde. On note une inhibitionnon douloureuse de la contraction des ischio­jambiers et entre 30 et 60° de flexion pour8 joueurs de l'équipe. Cette inhibition estparticulièrement gênante, car elle intervient aumoment d'instabilité maximale du genou, mo­ment où les muscles doivent pallier la détentedes structures capsulo-ligamentaires. En l'ab­sence de tout syndrome douloureux, il sembleque cette déficience soit le fait d'un mauvaisrecrutement temporo-spatial des unités motricesà vitesse élevée, ce qui est d'autant pluspréoccupant que les ischio-jambiers possèdentun nombre élevé de fibres de type II. Lerenforcement musculaire isocinétique sembleêtre l'une des techniques les mieux adaptée pourremédier à ce problème (14, 16, 21). Il permetle travail maximal sur toute l'amplitude dumouvement et de choisir différentes vitessesd'exercices correspondant aux déficits observéset se rapprochant des vitesses utilisées enpratique sportive. D'autres techniques de coordi­nation neuromusculaire et de proprioceptionseront employées parallèlement, que nous nedétaillerons pas; elles sont parfaitementconnues, le stretching sera continué. L'étude del'index de fatigue montre qu'il est plus élevé pourles ischio-jambiers que pour le quadriceps. Ladifférence est significative avec t = 2.47(p < 0.03). Ceci paraît normal car les ischio­jambiers possèdent plus de fibres II que defibres l, donc plus fatigables. La position de lahanche, lors des tests, est de 90°. Cette positionest adoptée par la plupart des auteurs actuelle­ment. Il est certain qu'un test effectué hanchetendue ou en position intermédiaire influence ledéveloppement de la force maximale des musclespolyarticulaires de hanche, en particulier lesischio-jambiers (2, 12, 17). Il nous paraîtessentiel d'adopter la position hanche à 90° pourpermettre la comparaison entre les différentesétudes. Ces tests n'ont d'intérêt que si ils sontrenouvelés après ajustement du programmed'entraînement musculaire. Ils reflètent, uninstant donné, l'état musculaire d'une équipe eton ne peut, en aucun cas, en déduire desimplications pour les autres joueurs évoluant enpremière division, actuellement.

Conclusion

Les tests isocinétiques sont fiables, repro­ductibles et permettent une analyse fine descourbes de Couple produites par des groupesmusculaires. Cette méthode moderne d'évalua­

tion de la force musculaire permet demesurer, exactement, la balance musculairepropre à chaque articulation, d'en décelerles imperfections, de proposer des solutionset enfin de suivre les progrès réalisés. Ils'agit d'un outil performant et utile, dans lecas de sportif de haut niveau, permettantd'améliorer la performance et proposant unevéritable prévention des accidents musculo­ligamentaires, si préjudiciables dans la carrièrede ces athlètes.

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Arc axillaire de Langer

Faisceau musculaire situé entre les tendons des muscles grand pectoral et grand dorsal,qui surplombe le creux axillaire.

Marin-Philippe DURAFOURG