II-3°/ Méthode isocinétique :
II-3-1°/ Généralités et définitions
de l'isocinétisme :
A la fin des années 60, Hislop et Perrine (1967) et
Thisl et al (1967) ont proposé, lors d'un effort musculaire, le
contrôle de la vitesse du mouvement et ils ont introduit
ainsi le concept de l'isocinétisme.
Le sens étymologique du mot
« isocinétisme » est en effet (iso, veut dire :
même et cinétique, veut dire mouvement) d'où l'attribution
des termes même vitesse ou vitesse constante. De ce fait,
l'isocinétisme prend en considération le mouvement musculaire
dynamique à vitesse constante. Il doit sa conception à James
Perrine en 1967 et par la suite son adaptation industrielle à la
société CYBEX, au début des années 70. (Nat, M,
2001) l'isocinétisme a été définit, lors du premier
congrès international : PSOAZ qui s'est tenu à Cap Breton en
l'an 2000, comme étant : « un travail musculaire
à vitesse constante. Il diffère du travail habituel qui est le
plus souvent à vitesse variable et à charge constante
(isotonique). Le travail isocinétique peut donc être à
charge variable, le seul paramètre non modulable étant la vitesse
gammée. La résistance opposée au mouvement s'adapte
à tout moment à l'effort développé par le sujet
pour que l'exercice se poursuive à la même vitesse »
Mèd -Sport Revue n° 1 (Janvier 2000).
Cette méthode d'évaluation semble
adéquate pour apprécier la force musculaire ou la qualité
de résistance à la fatigue (Baltzopoulos, Bradi (1989)., Delitto
(1990)., Deramoudt, Carre, Jezequell, Rochcongar (1991)., Fossier (1991).,
kannus (1994)., Stam, Binkhorst, Kuhlman, Van Nienwenhuryzen (1992)).
Le principe fondamental de l'évaluation
isocinétique autorise le développement d'un moment de force sur
toute l'amplitude du mouvement, et l'évaluation simultanée
des groupes musculaires agonistes et antagonistes (par exemple,
fléchisseurs et extenseurs du genou) présente toutefois un
intérêt supplémentaire (Croisier, Crielaard (1999)).
D'une façon générale, plusieurs points
semblent importants à signaler en évoquant l'isocinétisme
(Middelton et Med-Sport, 2000) :
· L'évaluation musculaire et articulaire du
Sportif de haut niveau s'effectue sur appareils isocinétiques.
· Les principales articulations et groupes musculaires
peuvent être testés par la répétition d'un geste
définit en fonction du sport pratiqué par le sujet.
· En opposant au sujet à tester une
résistance asservie en temps réel, proportionnelle à
l'effort produit à fin de maintenir constante la vitesse du mouvement,
le dynamomètre isocinétique mesure à différentes
vitesses pré-établies les principales caractéristiques de
la contraction musculaires.
· La force maximale et le secteur angulaire.
· Le travail global et la puissance moyenne.
· La résistance et la fatigabilité.
· L'impulsion et la puissance explosive.
· La balance équilibre des groupes musculaires
antagonistes.
Reste à signaler que ce type d'exploitation
isocinétique s'intéresse aux métabolismes
anaérobiques. Les paramètres qui en résultent sont
précis et reproductibles (Croisier, Crielaard (1999)). Ils
permettent de déterminer chez les sportifs, des profils de forces en
fonction de la discipline et de l'entraînement, en cas de courte
performance ou de blessure, une exploration isocinétique apporte une
aide précieuse aux équipes techniques et scientifiques qui
assurent le suivi de l'athlète. Il pourra être mis en
évidence un déficit ou un déséquilibre entre les
groupes musculaires synergiques par comparaison à des résultats
antérieurs ou à ceux du côté opposé. Ces
renseignements contribuent à l'orientation des entraînements des
sportifs.
Le registre de vitesse proposé se situe classiquement
entre 0 °/s et 500°/s en mode concentrique et de 0°/s et
300°/s en mode excentrique (Croisier, Crielaard (1999)). Ces mêmes
auteurs signalaient que l'information isocinétique présente des
paramètres chiffrés tels que :
· Le moment de force maximum (MFM),
exprimé en newton-mètre (N.m) : c'est le moment de force le
plus élevé qui correspond au sommet de la courbe en question et
développé au cours du mouvement.
· Le travail maximum (W), il correspond à
l'intégration de la surface située sous la courbe s'exprimant en
joule (J).
· La puissance (P), qui intègre les
valeurs de mouvements de force et de vitesse d'exécution du mouvement,
s'exprimant en watt.
· L'angle d'efficacité maximale (AEM) qui
mesure la position de l'articulation pour la quelle apparaît le moment de
force maximum et qui s'exprime en degrés de flexion.
· Le rapport agonistes /antagonistes qui met en
relation le moment de force maximum développé par chaque groupe
musculaire exprimé en %.
· Le coefficient de variance qui souligne
l'importance des variations rencontrées lors du test entre chaque
répétition. Si le coefficient de variance est supérieur
à 10%, on peut émettre des doutes quand à la participation
du sujet au test. L'interprétation en devient plus aléatoire.
· La fatigue au travail : De nombreux tests
d'endurance sont décrits : ces tests n'ont de valeurs que si le
sportif participe totalement à l'exercice. Ils consistent à faire
réaliser une série de mouvements répétées
à raison de 30 à 50 contractions jusqu'à épuisement
(Trente contractions alternées suffisent pour un sujet standard,
quarante sont nécessaires pour un athlète).
A ce propos, on peut définir deux indices :
-- Un indice d'endurance qui est le temps au bout
duquel le muscle a perdu un pourcentage de sa force initiale (50%).
--Un indice de ténacité qui correspond
à la perte de la force maximale au bout d'un certain nombre de mouvement
ou d'un temps donné.
Des courbes seraient fournies également et obtenues
lors de l'effort isocinétique, qui illustrent l'efficacité de la
contraction musculaire au cours du mouvement.
L'analyse globale de ces courbes permet de déceler des
informations (anomalies, déficiences et autres) ne s'accompagnant pas de
modifications systématiques des paramètres chiffrés.
[(Codine, Pocholle, Brun, Dhoms, Founau (1991)., Croisier (1995)]. Elle donne
plusieurs paramètres :
Ä Le TDTM (Temps de
Développement de Tension Maximale) : phase ascendante.
Ä Le Pic de couple :
sommet de la courbe (moment de force maximum).
Ä Le TDF (Taux de
Décroissance de la Force) : partie descendante de la courbe.
Ä Le TIR (Temps d'Inhibition
Réciproque) : intervalle de temps écoulé entre la
contraction des muscles agonistes et antagonistes.
Ä La Position angulaire du Pic de
couple : position anatomique de l'articulation où
intervient le pic de couple. (Secteur de force).
La courbe isocinétique met en relation le moment de
force développée (MF exprimé en N.m) et la position
angulaire (en degrés de flexion du genou, par exemple). Elle utilise
l'étude in vivo de la relation classique tension- longueur. (Croisier,
Crielaard (1999)*).
Au niveau du genou, l'allure générale de la
courbe isocinétique concentrique rappelle une parabole : le moment
de force maximum (MFM) apparaît pour une position intermédiaire,
correspondant à l'allongement musculaire moyen, ce qui autorise le
recouvrement optimal des filaments d'actine et de myosine.
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