Introduction
L'isocinétisme est une méthode d'évaluation et de renforcement musculaire qui a trouvé sa place dans divers domaines, allant de la traumatologie à la neurologie, en passant par la rhumatologie et l'entraînement sportif de haut niveau. Cette technique, basée sur le maintien d'une vitesse constante lors d'une contraction musculaire, offre des avantages significatifs en termes de rééducation, d'évaluation de la force musculaire et de critères de reprise d'activité sportive.
Définition de l'Isocinétisme
L’isocinétisme désigne un mode de contraction musculaire volontaire dynamique dont la particularité est de se dérouler à vitesse constante grâce à une résistance auto-adaptée. Le patient agit sur un mécanisme ou récepteur. Son action ne pourra pas dépasser la vitesse programmée par le clinicien. 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. 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.
En d'autres termes, l'isocinétisme repose sur un principe simple : faire travailler un muscle à vitesse constante, quelle que soit la force exercée. Cela est rendu possible grâce à l'utilisation d'un dynamomètre isocinétique.
Le Dynamomètre Isocinétique : Un Outil Clé
Le dynamomètre isocinétique permet de rééduquer les articulations et de renforcer la capacité musculaire, tout en mesurant le travail réellement effectué par le patient. Il assure la constance de la vitesse présélectionnée grâce à un servomoteur.
La plupart des dynamomètres sont conçus pour permettre la réalisation d’un mouvement articulaire autour d’un axe, aligné sur l’axe de rotation (mouvement isocinétique rotatoire), à l'image du Cybex NORM. À l’inverse, certains dynamomètres sont conçus pour enregistrer un mouvement linéaire par un système de filin relié au moteur du dynamomètre et sur lequel le sujet tire (mouvement isocinétique linéaire), comme le Moflex.
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Accessoires et Système Informatique
Certains accessoires sont adjoints au dynamomètre, qui permettent d’optimiser la reproductibilité des conditions du test en cas de répétition de celui-ci. Des protocoles de positionnement et de maintien font partie des recommandations fournies par le constructeur. Le sanglage du sujet permet de maintenir la position correcte pendant le test, afin d’éviter le désalignement des axes, de limiter les compensations que ceux testés et d’éliminer les degrés de liberté des autres articulations pour limiter les mouvements parasites. Lorsque le sujet est correctement positionné, il faut procéder à l’alignement des axes de rotation articulaire avec l’axe du dynamomètre.
Le système informatique permet l’enregistrement, le stockage et le traitement des données recueillies. Il permet aussi d’assurer la sécurité du patient puisque les programmes prévoient d’interrompre l’exercice en cours en cas d’incident.
Exemples de Dynamomètres Isocinétiques
Cybex NORM: Dernière version de la gamme Cybex, il possède un servo-moteur piloté par informatique, permet une mobilisation passive continue, une évaluation et un renforcement isométrique et isocinétique concentrique et excentrique. La vitesse maximale de mouvement est de 500°/s en concentrique et de 300°/s en excentrique. Le Cybex Norm est un système isocinétique multi-articulaire pour le genou, l’épaule, le coude, la cheville, l’avant-bras, le poignet et la hanche.
Moflex: Il s’agit d’un système isocinétique à vitesse linéaire. La transmission des forces produites par le sujet se fait par l’intermédiaire d’un filin. La vitesse de traction est réglable et elle s’échelonne de 0,2 m/s à 2 m/s. La distance de traction peut être programmée librement et affichée. Le travail de traction (concentrique) et de freinage (excentrique) est mesuré et affiché pour chaque mouvement et la somme de travail (concentrique et excentrique) effectuée lors d’un cycle d’exercice est mesurée et affichée à l’écran. De plus, le Moflex présente l’avantage et la possibilité de faire des mouvements multidirectionnels (machine polyarticulaire), mettant en jeu les différents muscles d’un schéma moteur et d’effectuer un mouvement en chaîne fermée. Notons par ailleurs que l’opérateur peut de manière précise, apprendre, entraîner les mouvements et tenir compte le mieux possible des cinèses articulaires et rachidiennes. Cet entraînement ergonomique et fonctionnel en chaînes fermées permet de retrouver au plus vite les capacités professionnelles ou sportives. Les mouvements spécifiques à une gestuelle (professionnelle ou sportive) pourront aussi être reprogrammés et/ou entraînés dans des conditions optimales.
Applications de l'Isocinétisme
Évaluation Musculaire
L’évaluation musculaire : les tests isocinétiques ont pour objet d’évaluer la force d’un groupe musculaire et ce, de façon dynamique, en se rapprochant le plus possible du travail physiologique. Ainsi, par la réalisation d’un test isocinétique, la force est recueillie puis analysée par informatique. Un test isocinétique permet de mesurer la force des groupes musculaires autour d’une articulation. Le kinésithérapeute peut ainsi donc vérifier la stabilité d’une articulation lors d’un effort.
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L'évaluation musculaire isocinétique permet d'orienter et de contrôler l'efficacité de la rééducation ou d'un travail de musculation.
Rééducation
En fonction des résultats obtenus (manque de force, manque de puissance ou de résistance à l’étirement, anomalie de courbe), il devient possible d’adapter les techniques de rééducation en utilisant ou non le renforcement musculaire isocinétique. Une séance sur un appareil isocinétique permet de remobiliser un membre lésé pour un travail entièrement sécurisé. Les différentes vitesses et intensités proposés par un appareil isocinétique tel que l’Humac Norm ou la Con-Trex permettent de reconditionner les muscles autour d’une articulation pathologique.
Le travail musculaire isocinétique est une technique de renforcement musculaire supplémentaire mise à la disposition des thérapeutes et plus spécifiquement des kinésithérapeutes et des éducateurs sportifs. Par travail musculaire isocinétique, il faut entendre travail musculaire réalisé à vitesse constante. La réalisation d’un travail isocinétique rend nécessaire l’utilisation de dynamomètres qui permettent de programmer la vitesse de travail. Le dynamomètre va adapter la résistance à l’effort déployé par le patient. Tant que la vitesse demandée n’est pas atteinte, le dynamomètre n’oppose aucune résistance. Une fois la vitesse atteinte, la résistance s’auto-adapte à l’effort fourni afin que le patient puisse poursuivre l’exercice. En adaptant des capteurs de pression, il devient possible de connaître la force développée par un patient en tous points du mouvement. Les dynamomètres isocinétiques sont devenus un outil, quasiment indispensable, d’évaluation musculaire.
L’adaptation en tout point du mouvement de la résistance permet d’envisager un travail dynamique précoce en rééducation en limitant les contraintes dans une zone de souffrance articulaire. En zone conflictuelle, il se produit une sidération musculaire réflexe. Le patient doit, pour lancer le mouvement, réaliser une contraction maximale de l’antagoniste au mouvement. Ex. : travail des rotateurs internes d’épaule en course interne pour un travail de rotation externe résistée de l’épaule. Cela demande une parfaite coordination lors du mouvement.
Critères de Reprise de l'Activité Sportive
L’évaluation musculaire isocinétique doit faire partie des critères de reprise de l’activité sportive. Par exemple, pour reprendre la course à pied, il faut éviter un trop grand déficit du quadriceps du membre lésé. Autrement dit, un manque de puissance ou de force musculaire peut-être préjudiciable à la qualité de la reprise sportive, alors qu’une insuffisance de force musculaire excentrique favorise la survenue des récidives. Les bilans et tests offrent une visibilité et un suivi précis afin de valider un retour sur le terrain sans danger et au bon moment pour le sportif.
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Prévention des Blessures et Optimisation de la Performance chez le Sportif Sain
Chez le sportif sain, cette technologie est utilisée dans le cadre de la prévention des blessures, pour le suivi longitudinal et pour l’optimisation de la performance. Les repères sont la comparaison droite / gauche, les évaluations antérieures éventuelles, les ratios agonistes / antagonistes, les données de la littérature concernant la même population.
Chez le sportif blessé, les évaluations isocinétiques permettent de cibler la rééducation et d’affiner la réathlétisation dans le cadre du “return to play”. Les repères sont les mêmes que ci-dessus, en particulier le côté sain.
Avantages de l'Isocinétisme
Les avantages de l’isocinétisme sont nombreux.
- Évaluation fonctionnelle: En évaluation, la méthode isocinétique permet une évaluation fonctionnelle significative d’un grand nombre d’articulations en respectant au plus près la physiologie du mouvement.
- Rééducation Objectivée: L’isocinétisme permet une rééducation objectivée, le patient pouvant suivre son évolution et connaitre l’objectif à atteindre.
- Sécurité: Le test est bilatéral, reproductible et sécurisé (important pour le travail excentrique en particulier).
- Précision et Efficacité: Les appareils isocinétiques, tel que l’Humac Norm ou la Con-trex, permettent de travailler de manière ultra-précise les muscles pour un renforcement efficace et rapide.
- Gain de Temps: Cette technologie permet de limiter le temps d’immobilisation du sportif et de la machine.
- Reproductibilité: La reproductibilité des évaluations est indispensable.
Limites de l'Isocinétisme
Il existe un temps d’accélération permettant d’arriver à la vitesse de travail demandée et un temps de décélération finale. Plus la vitesse demandée est élevée, plus la partie réellement isocinétique du travail réalisé est faible. Il est donc difficile, pour ne pas dire impossible, de réaliser des évaluations musculaires ou un programme de renforcement musculaire à des vitesses élevées (au-delà de 300°/s). La portion réellement isocinétique du travail, donc contre-résistance, étant trop faible (inférieure à 25 % de l’amplitude du mouvement). Il faut également que l’amplitude du mouvement soit suffisante. En dessous de 80° de mobilité, la réalisation d’une évaluation musculaire complète devient difficile. On peut estimer que la vitesse lente ne doit pas dépasser 1°/s et la vitesse rapide de 2 à 2,5°/s par degré de mobilité. Pour l’épaule, l’évaluation n’est validée scientifiquement que pour les rotations. Enfin, il ne s’agit pas d’un travail fonctionnel. On appelle un exercice en isocinétisme un mouvement effectué à vitesse constante sur l’ensemble de la course. Ceci implique que le dynamomètre applique en tout point du mouvement une résistance auto-adaptée.
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