Master de Médecine Physique et de Réadaptation ECPIR Isocinetisme et genou HANAN RKAIN Encadrant: Professeur FRANCOIS RANNOU

Méthodes d’évaluation et de renforcement musculaire Testing musculaire Le travail isométrique statique à longueur constante Le travail dynamique (chaîne fermée, chaîne ouverte) ; Le travail isotonique à charge constante (musculation) Le travail isocinétique à vitesse constante 

Concept de l’isocinétisme Contrôle de la vitesse du mouvement Vitesse constante Impose une résistance maximale (R) en tout point de l'amplitude articulaire R est instantanément adaptée R= couple de force/ groupe musculaire Résultat: travail musculaire maximal L’action du patient ne pourra pas dépasser la vitesse programmée. Tant que le patient reste en dessous de cette vitesse, il ne rencontre aucune résistance lors du mouvement. L'effort devient significatif dès que le patient atteint la vitesse demandée (figure 1). La résistance de la machine s'adapte à tout moment à l'effort développé pour maintenir la vitesse constante. Si pour des raisons diverses : survenue de douleurs, insuffisance musculaire, l'effort développé par le patient diminue, la résistance du dynamomètre diminue afin de permettre au patient de conserver sa vitesse de travail. De cette manière, par l'intermédiaire d'un capteur, il devient possible de connaître, en tout point du mouvement, la force développée par le patient. L'effort est maximal sur toute l'amplitude du mouvement, ce qui le distingue du travail isotonique (figures

Composants d’un appareil isocinétique

Contre-indications et sécurité Pathologie articulaire aigue Traumatisme récent Pathologie concomitante aggravée par l’effort Sécurité Electroniques, mécaniques.

Avant l’installation Interrogatoire, examen clinique (indications, contre- indications, objectifs) Échauffement préalable Explications claires au patient, familiarisation et adaptation avec l’appareil

Installation/ séance de genou Rigoureuse!

Choix des paramètres Vitesses Lentes Intermédiaires Rapides Mode concentrique/ excentrique Nombre de répétition

Choix des paramètres Vitesses et répétition (exemple) 4 à 8 répétitions à vitesse lente pour évaluer les paramètres de la force, 5 à 20 répétitions à vitesse rapide pour évaluer les paramètres de puissance, d’endurance, de fatigue musculaire Excentrique: +++ athlètes

Validité, reproductibilité Évaluation isocinétique: valide Facteurs influençant la reproductibilité: Appareil, examinateur Positionnement du patient Mode excentrique< concentrique Reproductibilité bonne/ genou: Coeficient de variation: [0,7- 0,95]

Intérêts et limites de l’isocinétisme Résultats fiables Résultats précis Résultats reproductibles Limites  Les mouvements du corps humain ne sont pas isocinétiques.

Analyse des parametres chiffres ,

POSITION ANGULAIRE DU COUPLE AGONISTES/ ANTAGONISTES Chiffres de la courbe MFM PUISSANCE TRAVAIL POSITION ANGULAIRE DU COUPLE RAPPORT AGONISTES/ ANTAGONISTES

POSITION ANGULAIRE DU COUPLE AGONISTES/ ANTAGONISTES Chiffres de la courbe MFM PUISSANCE TRAVAIL POSITION ANGULAIRE DU COUPLE RAPPORT AGONISTES/ ANTAGONISTES

POSITION ANGULAIRE DU COUPLE AGONISTES/ ANTAGONISTES Chiffres de la courbe MFM PUISSANCE TRAVAIL POSITION ANGULAIRE DU COUPLE Le travail global (W), qui est défini comme l’action d’une force dans une distance spatiale donnée, représente l’action du couple de forces tout au long de l’amplitude du mouvement étudié. Le travail global peut être calculé comme l’aire sous la courbe du MFM et physiquement il peut être considéré comme l’énergie développée par le muscle et mesurée en Joules (J). RAPPORT AGONISTES/ ANTAGONISTES

POSITION ANGULAIRE DU COUPLE AGONISTES/ ANTAGONISTES Chiffres de la courbe MFM PUISSANCE: W/t TRAVAIL POSITION ANGULAIRE DU COUPLE exprimée en watt (W), se définit par la relation p = W/t et correspond au travail effectué par unité de temps. La puissance correspond au produit de la force (F) par la vitesse (v), soit p = Fv, ou encore en multipliant le: moment de force (N.m) par la vitesse angulaire (rad /s) ; RAPPORT AGONISTES/ ANTAGONISTES

POSITION ANGULAIRE DU COUPLE AGONISTES/ ANTAGONISTES Chiffres de la courbe MFM PUISSANCE TRAVAIL POSITION ANGULAIRE DU COUPLE Holmes JR et al. Physical Therapy 1984;64:914–8. RAPPORT AGONISTES/ ANTAGONISTES *57 % à 60 °/seconde *70 % à 180 °/seconde Holmes JR et al. Physical Therapy 1984;64:914–8.

POSITION ANGULAIRE DU COUPLE AGONISTES/ ANTAGONISTES Chiffres de la courbe MFM PUISSANCE TRAVAIL POSITION ANGULAIRE DU COUPLE RAPPORT AGONISTES/ ANTAGONISTES

Accélération et freinage Il existe une phase d'accélération en début de mouvement qui permet au patient de passer de la vitesse 0 à la vitesse de travail et une phase inverse de freinage en fin de mouvement

Chiffres de la courbe

Coefficient de la variance Courbes superposées

Chiffres de la courbe Fatigue au travail Série de mouvements répétés à raison de 30 à 50 contractions jusqu’à épuisement du sujet. Indice d’endurance: temps/ muscle a perdu 50% de sa force initiale; Indice de ténacité: perte de la force maximale/ nombre de mouvement ou d’un temps donné.

Analyse des courbes ,

Aspect normal en concentrique En cas de travail concentrique, l’aspect de la courbe rappelle une parabole: le moment de force maximum (MFM) apparait pour une position intermédiaire, correspondant à l’allongement musculaire moyen, ce qui autorise le recouvrement optimal des filaments d’actine et de myosine. Croisier J.L Ann readapt med phys 1999, 42 : 497-502.

Aspect normal en excentrique En mode excentrique, la courbe se caractérise par le développement progressif du niveau de force qui atteint son maximum au terme du mouvement, s’identifiant à un degré d’allongement musculaire prononcé en raison de l’intervention complémentaire des structures élastiques. Croisier J.L Ann readapt med phys 1999, 42 : 497-502.

Non superposition des courbes Croisier J.L Ann readapt med phys1999, 42 : 497-502. Croisier J.L Ann readapt med phys 1999, 42 : 497-502.

Accident transitoire Croisier J.L Ann readapt med phys 1999, 42 : 497-502.

Courbe dysharmonieuse Croisier J.L Ann readapt med phys 1999, 42 : 497-502.

Interprétation des anomalies de forme Faible sensibilité et spécificité pour établir un diagnostic précis Identifier les modalités de survenue des anomalies: Secteur angulaire, Modes et vitesses d’exercices

Applications/ Sport professionnel Efficacité musculaire en chiffres: Force, puissance, endurance Détection de déséquilibres Droit/gauche ou fléchisseurs/extenseurs Protocoles adaptés de rééducation et suivi

Applications/ Pathologies du genou Recherche de séquelles du retentissement musculaire de pathologies articulaires Intervention chirurgicale: Bilan musculaire global du genou atteint avant et après Reprise des activités (professionnelles, sportives++)

Applications/ exemples Plastie ligamentaire+++ Risque de rupture musculaire+ Réadaptation à l’effort/ greffes d’organes+ Pathologie fémoropatellaire, gonarthrose ±

Atteinte méniscale

Atteinte ligamentaire Exemple de courbes isocinétiques normales pour le quadriceps et les ischio-jambiers du côté sain (pointillés) et du côté lésé (traits pleins). on remarque en particulier, la reproductibilité de l'effort pour 3 répétitions consécutives, la symétrie droite/gauche habituelle chez le sujet sain, l'équilibre normal entre quadriceps et ischio-jambiers (rapport IJ/Q proche de 60 p. 100). Nm : valeur de couple Newton.mètre. E.  Fossier et al Revue de chirurgie orthopédique 1993 ; 79: 615-624.

Amyotrophie des extenseurs < chirurgie Exemple de résultat d'une évaluation pré-opératoire : amyotrophie marquée des extenseurs et à un degré moindre des fléchisseurs (traits pleins) comparés au côté sain (traits pointillés). Les courbes ont une forme globalement normale. Résultat obtenu à vitesse lente (90°/s). E.  Fossier et al Revue de chirurgie orthopédique 1993 ; 79: 615-624.

Laxités chroniques/ rupture du LCA Typologies de courbes obtenues pour le quadriceps au cours des laxités chroniques par rupture du ligament croisé antérieur. a) Courbe normale. b) Courbe en dos de chameau. c) Inhibition sectorielle en fin d'extension [d'après Davies [7] et Stratford [25]. E.  Fossier et al Revue de chirurgie orthopédique 1993 ; 79: 615-624.

Inhibition majeure des fléchisseurs Inhibition majeure des fléchisseurs, reproductible pour 3 répétitions à vitesse 90°/s. La courbe est globalement écrêtée, en plateau horizontal ayant perdu sa forme E.  Fossier et al lsokinetic evaluation of the anterior cruciate ligament deficient knee Revue de chirurgie orthopédique 1993 ; 79: 615-624. E.  Fossier et al Revue de chirurgie orthopédique 1993 ; 79: 615-624.

conclusion ,

Isocinétisme/ genou Développé/ domaines: - Evaluation musculaire - Renforcement musculaire Applications multiples en: - Médecine physique et réadaptation fonctionnelle - Médecine du sport

En pratique ecpir/ ISOCINETISME ET GENOU ,

En pratique Appareil Easytech/ projet ECPIR Nos objectifs: Optimiser le fonctionnement Développer des études cliniques Isocinétisme et genou?

Isocinétisme et gonarthrose Évaluation isocinétique des effets de: Rééducation conventionnelle Rééducation isocinétique Évaluation de la qualité de vie après une rééducation isocinétique vs conventionnelle