L’isocinétisme, un appareil complexe pour plus d’efficacité.

Le dynamomètre isocinétique permet de rééduquer les articulations et de renforcer la capacité musculaire, tout en mesurant le travail réellement effectué par le patient. La précision des bilans donne au kinésithérapeute la possibilité de corriger le geste pour des résultats optimums.

"L’ISOCINÉTISME… un atout supplémentaire pour les rééducateurs afin d’améliorer la prise en charge des patients"

Naissance de l’isocinétisme

Né en 1967 pour répondre à une demande de la NASA qui voulait évaluer l’atrophie musculaire consécutive aux vols spatiaux en apesanteur, James PERRINE définit les bases d’un dynamomètre isocinétique capable de mesurer en temps réel toutes les variables du mouvement d’une articulation prise isolément.

En 1970, CYBEX se lie avec James PERRINE en achetant son invention pour construire le premier dynamomètre isocinétique opérationnel.

Définition

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. Cette régulation de vitesse est assurée par un appareil externe, appelé « dynamomètre isocinétique ».

Principes de fonctionnement du dynamomètre isocinétique

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. 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.

Descriptif général

Les appareil d’isocinétisme comprennent trois modules qui sont : le dynamomètre, les accessoires et le système informatique.

• Le dynamomètre : il assure la constance de la vitesse présélectionnée. Il est constitué d’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). C’est par exemple, le cas du Cybex NORM. Nous détaillerons peu après ces caractéristiques. A 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). C’est le cas du Moflex. Au même titre que pour l’appareil isocinétique rotatoire, nous verrons ci-dessous ces particularités. Un goniomètre électronique est relié au dynamomètre afin de calculer pendant l’exercice, l’angle défini par l’axe de l’articulation et l’angle du dynamomètre.

• Les accessoires : 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. Cette concordance est indispensable pour que la force mesurée par le dynamomètre soit proportionnelle à la force du muscle.

• Le système informatique : il 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. Ce système permet également de prendre en compte et de corriger les effets de la pesanteur.

Les caractéristiques du 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. Il permet, par un accessoire supplémentaire, l’évaluation des muscles du rachis en flexion-extension, en position debout.

Les particularités du 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. Il est utilisé aussi bien pour les membres inférieurs, supérieures et pour le rachis.

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. Ainsi, par le biais de cette machine, il est possible de mieux adapter la rééducation musculaire en exploitant au mieux les potentiels musculaires à un instant donné.

Son champ d’intervention dans le milieu médical

L’isocinétisme est une technique employée dans de nombreux secteurs d’activité allant de la traumatologie à la neurologie, en passant par la rhumatologie et l’entraînement du sportif de haut niveau.

Intérêts de l’isocinétisme

L’isocinétisme a un triple intérêt : l’évaluation musculaire, l’orientation de la rééducation et le critère de reprise de l’activité sportive.

• 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. Différentes mesures naîtront de cette analyse : le moment de force développé en tout point du mouvement à la vitesse de travail demandée (appelé aussi couple de force ou pic de couple), le travail réalisé lors du test ou lors des différentes répétitions, la puissance développé, la fatigue au travail, l’angle d’efficacité maximale et le rapport agonistes/antagonistes.
  Dès lors, ces mesures permettent une multitude de comparaison :
  • analyse d’un membre par rapport à l’autre (côté sain/côté opéré ou lésé)
  • analyse d’un membre avant et après opération
  • analyse des muscles agonistes et antagonistes d’un même membre (par exemple : quadriceps/ischio-jambiers)
  • analyse d’un individu par rapport à une population de même âge.
Ces comparaisons sont très importantes car elles permettent de déterminer les répercussions fonctionnelles d’une lésion en déficit par rapport au côté sain supposé normal et d’orienter ainsi la rééducation.

• La 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. En cas d’utilisation de ce type de travail, différents protocoles découleront de l’analyse des résultats et une nouvelle évaluation permettra de contrôler l’efficacité du protocole de rééducation mis en place.

• Le critère 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. Néanmoins, il faudra tenir compte lors de ces évaluations de la particularité des différents sports.

Les avantages de l’isocinétisme

Les avantages de l’isocinétisme sont nombreux. 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. En exercice, cette méthode permet un travail musculaire maximum afin d’obtenir des gains substantiels de force, d’amplitude musculaire et ainsi réduire la durée d’entraînement et de rétablissement.

Conclusion

L’évaluation musculaire isocinétique permet d’orienter et de contrôler l’efficacité de la rééducation ou d’un travail de musculation. Dans le cadre de la rééducation, le travail musculaire isocinétique est une technique de renforcement musculaire supplémentaire mise à la disposition des thérapeutes et plus spécifiquement au sein de la Clinique Saint-Roch de Cambrai des kinésithérapeutes et des éducateurs sportifs. Elle apporte donc un plus, car elle permet de travailler au maximum des possibilités du patient et améliore ainsi sa qualité de prise en charge.