Evaluation isocinétique des forces musculaires du genou lors d 'un

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Evaluation isocinétique des forces musculaires du genou lors d 'un Powered By Docstoc
					            UNIVERSITE VIRTUELLE
            EN SCIENCES DU SPORT


    GENOU - FORCE -FATIGUE

                  Pr C. Tourny- Chollet,
Faculté des Sciences du Sport et de l’EP,
Université de ROUEN
 Centre d’Etude des Transformations en APS, EA 3832
Evolution de la force musculaire des ischio-jambiers
et du quadriceps lors d’un exercice d’endurance chez
                   des footballeurs
   Analyse des efforts dans la pratique
              du football
Lors d’une rencontre, un joueur :
    parcourt en moyenne une distance de 10 kilomètres
     à différentes intensités de course : marche, course
     modérée, sprint (Lambertin, 2000).
    entrecoupée d’une multitude de tâches telles que des
     tacles, sauts, duels et tirs (Verheijen, 1997).
    ceci selon une fréquence de 1000 changements
     d’activité par match (Bangsbö, 1994).


   Toutes ces actions ont un coût énergétique
   qui affecte le potentiel physique du joueur.
                                   LA COURSE :
                                 Distance et intensité
         Evolution de la distance                Evolution de la vitesse des
                parcourue                                  sprints
       5200
                                                 8,35
                                                  8,3
       5000
                                                 8,25
       4800                                       8,2
                                                 8,15

                                        (m .s)
 (m)




       4600                                       8,1
                                                 8,05
       4400                                         8                          Différence significative
                                                 7,95
       4200                                       7,9
                                                                                1ère Mi-temps
                                                 7,85
       4000
                                                        1er mi   2ème mi-
              1er mi temps   2ème mi-                   temps     temps         2ème Mi-temps
                              temps



Diminution quantitative :               Diminution qualitative :
-9% (Reilly, 1996).                     - 5% (Ekblöm, 1986).
            ETUDES
       EPIDEMIOLOGIQUES
                               Répartition tem porelle des blessures lors
                                         d'un m atch de football
                          30
       Blessures (en %)

                          25
                          20
                          15
                          10
                           5
                           0
                                  0-15         16-30         31-45    er
                                                                     1 mi-temps
                                         Tem ps (en m inute)         2ème mi-temps

 Le nombre de blessures est plus important:
 à la fin de chaque période et lors de la 2ème mi-
temps (Hawkins, 2001; Gleeson, 1998).
 L’articulation du genou subit à elle seule les 2/3
des lésions survenues lors d ’un match.
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vidéo




L’articulation du genou doit être à la fois très mobile
et stable. De par sa position intermédiaire, le genou
doit être d'une grande mobilité pour permettre
l'exécution de toutes les actions locomotrices.
Le genou fonctionne à la fois en chaîne fermée et
 en chaîne ouverte sur deux degrés de liberté de
          l’articulation fémoro-tibiale
   Articulation bi-condylaire de faible congruence

  La mobilité est principalement en flexion et
en retour de flexion (extension).
   - En chaîne fermée 1ddl en flexion
   - En chaîne ouverte et en flexion seulement, on trouve des rotations
   médiale et latérale (ceci s'explique par une faible congruence des surfaces
   articulaires).
               Le système ligamentaire:
                 Les ligaments collatéraux


                                    Empêchent
                                    l’hyper-extension
                                    et limitent les
Cliquer pour                        mouvements de
vidéo
                                    rotation axiale
               Le système ligamentaire:
                  Les ligaments croisés

                                    Ligament Croisé
                                    Antérieur (LCA): lors
                                    de la flexion, il
                                    empêche le fémur de
Cliquer pour                        glisser vers l’arrière;
vidéo                               il s’oppose à l’hyper-
                                    extension

                                    Ligament Croisé
                                    Postérieur (LCP): il
                                    prévient le glissement
                                    du fémur vers l’avant, il
                                    évite la trop grande
                                    flexion du genou
      Les ligaments actifs péri-articulaire
        véritable système stabilisateur
                       L’Agoniste
   Le quadriceps a pour fonction :
      d’étendre et de maintenir le
       genou en extension.
      de    s’opposer au bâillement
       controlatéral de l’articulation.
      d’éviter les mouvements de tiroir
       postérieur du genou sous le poids
       du corps.
   Les ligaments actifs péri-articulaire
     véritable système stabilisateur
                        L’Antagoniste

Les ischio-jambiers ont pour fonction :
 de développer une activité frénatrice sur le
tibia lors de l’extension (semi-membraneux)
 de stabiliser le genou dans les mouvements
rotatoires.
 de s’opposer aux mouvements de tiroir
antérieur.

Il est par conséquent l’antagoniste du
quadriceps
Décélération             Rotations médiale et latérale du
                         genou lors des changements de
                         direction
Dans un grand nombre de situations instables, le système ligamentaire
n'est pas assez puissant pour résister aux forces exercées.
Dans ces situations, ce sont les tendons des muscles péri-articulaire et
principalement les Quadriceps et les Ischio-jambiers qui constituent les
véritables ligaments actifs du genou.
 Ischio-Jambiers                           Quadriceps




Un équilibre de force entre ischio-jambiers et quadriceps est
donc primordial pour assurer l'intégrité physique de cette
articulation: Ratio Antagoniste/Agoniste ou IJ/Q
       Ratio Ischio J/Quadriceps

   Le ratio IJ/Q est un indicateur du potentiel musculaire
    lors de la stabilisation dynamique de l’articulation du
    genou

   Le rapport IJ/Q est un indice de prévention des
    accidents musculaires.

   Lorsque le Quadriceps développe une force maximale
    en extension, les IJ sont frénateurs en tirant le tibia vers
    l’arrière
L’objectif est d’étudier l’ impact de la fatigue
 sur le système stabilisateur musculaire de
            l’articulation du genou
     Analyser le déclin de force des IJ et du Q
      des deux jambes
     Analyser     l’évolution   de     l’équilibre
      musculaire antagoniste/agoniste au cours
      des 50 répétitions
Evaluation des forces des IJ et Q lors d’un test de
fatigabilité sur dynamomètre isocinétique.




 L’exercice    isocinétique   est
réalisé à vitesse constante.

 Pour maintenir cette vitesse, le dynamomètre régule
instantanément la résistance à opposer aux forces
exercées par le sujet.

 Ceci permet d’avoir une sollicitation maximale sur
toute l’amplitude du mouvement.
Dynamomètre isocinétique de type
         KIN COM
    Exemple d’un tracé de force
isocinétique du quadriceps en mode
  concentrique sur 80° d’amplitude
           Intérêts et inconvénients de
                  l’isocinétisme
   Les mouvements du corps humain ne sont
    pas isocinétiques.

   Les vitesses angulaires programmables, sur   Mesures :
    le dynamomètre, sont inférieures aux                    Fiables
    vitesses réelles d’exécution.
                                                            Précises
                                                            Reproductibles


Exemple :
      - la vitesse maximale est programmable
      jusqu’à 240°. s-1

         - la vitesse lors d’un tir est de 1000 °/ s-1
Notre protocole de recherche propose de
 valider 2 hypothèses (Sangnier et Tourny Chollet,2007)


            la diminution de force est linéaire au cours du
             temps.

            L’ équilibre antagoniste / agoniste diminue au
             cours du temps
                  POPULATION

          27 sujets masculins footballeurs de l ’équipe
         1ére Universitaire (niveau CFA)


                                              Joueurs
Ages                                         22,94 (± 2.58)
Taille                                       177.44 (± 3.53)
Poids                                        72.95 (±3.96)
Expérience                                   14.84 (±1.97)
Nbre d’heures hebdomadaires de pratique      10 (±1.12)
                    Protocole
   Echauffement de 10’ sur Stepper suivi de 10
    contractions Q+IJ sub-maximales
   Test de force maximale concentrique Q et IJ à
    une vitesse de 180°/s sur une amplitude de 80°
    (0° étant la pleine extension).
   Test de fatigabilité de 50 répétitions successives
    de flexion-extension
TESTS ISOCINETIQUES: force maximale (tests
discontinus), fatigue (tests continus)




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 vidéo




                TESTS ISOCINETIQUES
    Analyse des données

 Les moyennes de moments de force (N) analysées
  sont comprises entre 20° et 60° pour éviter les
  phases d’iso-accélération et d’iso-décélération
 Equilibre antagoniste/agoniste ou ratio IJ/Q du
  test de fatigabilité toutes les 5 répétitions.
 Le % de déclin des moyennes de moments force
  (MMF)
%D=[(MMF 1à5 – MMF 46à50)/MMF 1à5] X100
               Analyse statistique

   Le test des rangs de Wilcoxon a été utilisé pour
    comparer les forces des différents muscles et des 2
    jambes
   Le test de Pearson a été utilisé pour construire la
    linéarité du déclin de force.
   Le seuil de significativité a été fixé à p<0.05
Résultats
   Moyenne des moments de force des Q
    et IJ lors du test du force maximale

             Jambe Dominante          Jambe Non Dominante

Quadriceps         498.01 (± 37.87)   NS     485.81 (± 64.71)
Ischio-jambiers    338.65 (± 51.58)   NS     335.20 (± 63.47)

Ratio IJ/Q         0.68 (± 0.10)      NS     0.69 (± 0.14)


La jambe dominante est définie comme la jambe de frappe, la
jambe non dominante comme la jambe d’appui.
La diminution de la force est linéaire
        au cours du temps.
    Endurance de force des quadriceps

            600

            500

            400
Force (N)




                                                   *    *    *         Qdom
            300
                                                                  *    Q non dom
            200

            100

             0
                  1   5   10   15   20   25   30   35   40   45   50
                                    Répétitions


     La diminution de la force est linéaire au cours du temps.
Endurance de force des Ischio-jambiers
             350

             300

             250
                                               * *
 Force (N)




             200                                                   *
                                                         *    *         IJ dom
             150                                                        IJ Non Dom

             100

             50

              0
                   1   5   10   15   20   25   30   35   40   45   50
                                     Répétitions




             La diminution de force est linéaire au cours du temps.
Le taux de développement de la fatigue peut
être assimilé à un modèle linéaire quel que soit
le groupe musculaire.

                  500,00


                  400,00
                                                                      IJ non dom
      Force (N)




                                                                      Q non dom
                  300,00
                                                                      Q dom
                                                                      IJ dom
                  200,00


                  100,00
                           0   10   20       30        40   50   60
                                         Répétitions
   Seuil de fatigue fixé à 50% du
         potentiel de repos
En moyenne le seuil de 50% des capacités
optimales du sujet a été atteint :
 • Après 25 répétitions pour les ischio-jambiers
 des deux jambes

 • Et après 30 répétitions pour les quadriceps des
 deux jambes.

 • Tous les sujets observés ont une décroissance
 de force comprise entre 40% et 70% en fin
 d’exercice.
Les IJ sont toujours plus affectés par le test
de fatigabilité quelle que soit la jambe. Ce
résultat peut être expliqué par la composition
différentes des fibres musculaires.
Les ischio-jambiers possèdent plus de fibres
« rapides » (Fast Twitch :FT) que de fibres
« lentes » (Slow Twitch :ST) par rapport aux
quadriceps. Or les fibres rapides ont pour
principales caractéristiques d’être très
puissantes mais aussi très fatigables.
L’équilibre antagoniste IJ / agoniste Q
     diminue au cours du temps.
L’équilibre de force décroît pour la jambe
dominante pour atteindre 0.46 en fin de test soit
une baisse de 32%.

                  Evolution de l'équilibre (IJ/Q) des deux membres inférieurs

            0,7
   Ratio




            0,6
            0,5

            0,4
                     1     5    10    15   20    25    30   35    40    45      50
           Ratio dom                        Répétitions
           Ratio non dom
  L’équilibre antagoniste / agoniste diminue au
   cours du temps à cause du déclin de force
          supérieur des ischio-jambiers.

Les résultats soulignent qu’après seulement 25
répétitions, l’équilibre antagoniste / agoniste est
inférieur à 0.6 quelle que soit la jambe. Les
valeurs de cette équilibre atteignent un rapport
égal à 0.46 après 50 répétitions soit une
diminution de 32% pour cette jambe.
.
La littérature estime qu’un rapport inférieur à
0.60 représente un facteur de risque de survenue
des lésions des ischio-jambiers.
         L’équilibre de force
antagoniste/agoniste (IJ/Q) du genou


   Conseil pratique: Il est nécessaire de mettre en
   place des programmes d entraînement pour
   minimiser la décroissance de force des ischio-
   jambiers en état de fatigue.
    La spécialisation d’une jambe dans les actions de
    frappe semble être à l’origine d’une différenciation
    musculaire entre les deux membres lors d’un état de
    fatigue.



       Interprétation des résultats
   Les joueurs de haut niveau participent en moyenne à 3600
    minutes de compétition (soit 15% du temps de pratique du
    football) et à 19800 minutes d’entraînements par saison (soit
    85% du temps de pratique).
   Les modifications musculo-squelettiques sont principalement
    dues à la charge de travail effectuée en période d’entraînement.
   L’entraînement peut être divisé entre préparation athlétique et
    préparation technico-tactique. Si les programmes athlétiques
    sollicitent de façon similaire les deux membres inférieurs, il
    n’en est pas de même pour les exercices technico-tactiques.
    Lors de ces séances spécifiques, les défenseurs répètent les
    gestes de tacles, les sauts et duels alors que les attaquants
    multiplient les dribbles, les changements de direction et les
    frappes de balle. Tout au long de la formation du footballeur, la
    répétition de ce type de séance impose une charge physique
    divergente entre les membres dominant et non dominant.
La répétition d’un geste stéréotypé et la
spécificité de l’entraînement occasionnent des
adaptations affectant préférentiellement les
muscles propulseurs (Croisier, 2000).

				
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posted:4/19/2013
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