Avis à lire par tous les lecteurs:

Les premiers articles du blog "Un médecin du sport vous informe" datent de 2013, mais la plupart sont mis à jour pour pouvoir coller aux progrè médicaux. Ce blog inter-actif répond à la demande de nombreux confrères, kinésithérapeutes, étudiants en médecine et en STAPS, patients et sportifs. Il est le reflet de connaissances acquises tout le long de ma vie professionnelle, auprès d'enseignants remarquables, connaissances sans cesse actualisées que je me suis efforcé de rendre accessibles au plus grand nombre par le biais d’images trouvées sur le Net, images qui sont devenues par la force des choses, la propriété intellectuelle de tous; si cela dérange, ces images seront retirées.

Certains articles peuvent apparaître un peu plus polémiques que d'autres et indisposer, mais il n'est pas question pour l'auteur de tergiverser ou de se taire, quand il s'agit de problèmes d'éthique, en particulier en matière de dopage et quand la santé des sportifs est en jeu, compte tenu du nombre élevé de blessures liées au surentraînement et à une pratique imbécile d'une certaine musculation, qui n'est plus au service de la vitesse et de la force explosive utile (et non de la force maximale brute), qui sont les deux qualités physiques reines, qui ne respecte pas les règles de la physiologie musculaire et qui, au lieu d'optimiser la performance, fait ressembler certains sportifs body-buildés à l'extrême, davantage à des bêtes de foire gavées aux anabolisants, qu’à des athlètes de haut niveau.

Ce blog majoritairement consacré à la traumatologie sportive, est dédié à mes maîtres les Prs Jacques Rodineau, Gérard Saillant et à tous les enseignants du DU de traumatologie du sport de Paris VI Pitié Salpétrière et en particulier aux docteurs Jean Baptiste Courroy, Mireille Peyre et Sylvie Besch. L'évaluation clinique y tient une grande place: "la clinique, rien que la clinique, mais toute la clinique" et s'il y a une chose à retenir de leur enseignement, c'est que dans l'établissement d'un diagnostic, l'examen clinique, qui vient à la suite d'un bon interrogatoire, reste l'élément incontournable de la démarche médicale. Toutefois dans le sport de haut niveau et guidé par la clinique, l'imagerie moderne est incontournable : radiographie conventionnelle, système EOS en trois dimensions pour les troubles de la statique rachidienne, échographie avec un appareillage moderne et des confrères bien formés, scanner incontournable dans tous les problèmes osseux et enfin IRM 3 Tesla, le Tesla étant l'unité de mesure qui définit le champ magnétique d'un aimant; plus le chiffre de Tesla est élevé et plus le champ magnétique est puissant ("à haut champ") et plus les détails des images sont fins et la qualité optimale.

Hommage aussi au Pr Robert Maigne et à son école de médecine manuelle de l'Hôtel Dieu de Paris ou j'ai fais mes classes et actuellement dirigée par son fils, le Dr Jean Yves Maigne. Je n'oublie pas non plus le GETM (groupe d'étude des thérapeutiques manuelles) fondé par le Dr Eric de Winter et ses enseignants, tous des passionnés; j'y ai peaufiné mes techniques et enseigné la médecine manuelle-ostéopathie pendant 10 années.

Dr Louis Pallure, médecin des hôpitaux, spécialiste en Médecine Physique et Réadaptation, médecin de médecine et traumatologie du sport et de médecine manuelle-ostéopathie, Pr de sport et musculation DE, ex médecin Athlé 66, comité départemental 66, ligue Occitanie et Fédération Française d’Athlétisme, médecin Etoile Oignies Athlétisme.

samedi 4 mai 2013

Filières physiologiques des efforts de courte durée: anaérobie alactique et lactique.
Les 2 filières anaérobies analactique et lactique correspondent physiologiquement à l'utilisation des réserves de phosphagène dans les muscles qui travaillent pour la filière alactique et au processus de régénération de l'ATP à partir de la dégradation incomplète en anaérobie des glucides avec production de déchets lactiques pour la filière lactique.
En anaéorobiose, le bilan énergétique provenant de la dégradation d'une molécule gramme de glucose est de 2 ATP; la cellule musculaire aura donc besoin de 19 fois plus de glucose que pour un travail effectué en aérobie (rendement 19 fois inférieur au métabolisme aérobie). Deux filières interviennent dans le renouvellement anaérobie des molécules d'ATP dont l'une va produire des déchets lactiques.
1- La filière du Phospagène ou filière ATP-PC anaérobie alactique est la 1ère filière Anaérobie conduisant au renouvellement de l'ATP; elle représente l'ensemble des réserves d'ATP et de Créatine phosphate (PC) présentes au niveau des muscles. C'est la filière énergétique de la vitesse. Elle intervient dans les efforts brefs et de grande intensité de quelques secondes en puissance de vitesse (qualité naturelle peu améliorable et correspondant au débit du robinet) et jusqu'à 20 secondes en capacité (qualité acquise grâce à un entraînement spécifique dit de capacité de vitesse et correspondant au réservoir). Cette filière ne produit pas de déchet (filière alactique)
2- La filière Lactique (AL) est la 2ème filière Anaérobie de production d'ATP. Elle utilise comme carburant le glucose. Elle aboutit à la production d'Acide lactique, poison musculaire qui s'accompagne de douleurs et de contractures musculaires locales caractéristiques et d'une fatigue réelle.
 Cette filière lactique capable de fournir de l'énergie pendant 30 secondes à une minute en puissance (robinet) et jusqu'à 3 minutes en capacité (réservoir) n'atteint son débit maximal qu'après quelques secondes; elle intervient dans les efforts supra-maximaux (400 m en athlétisme, 100 m en natation).
 EVALUATION DES 2 FILIERES ANAEROBIES
On évalue les 2 filières anaérobies avec une batterie de tests de terrain ou de laboratoire qui doivent être adaptés en fonction de l’âge, du niveau et des besoins du pratiquant et permettre d’évaluer les caractéristiques des grandes voies du métabolisme énergétique du sujet: anaérobie alactique, anaérobie lactique et aérobie.
 Chacune des 3 voies métaboliques se caractérisant par une valeur de puissance maximale (grosseur du robinet pour le débit), et de capacité maximale (importance du réservoir).
QUELQUES DEFINITIONS PREALABLES
1- La
 Force
 maximale est la force qui varie en fonction du type de contraction musculaire (allongement / raccourcissement) et en fonction de la Vitesse de réalisation du mouvement.

- à vitesse nulle, elle se nomme force
 maximale 
isométrique.

- pour des mouvements concentriques on l’appelle force maximale concentrique qui équivaut à 1 RM ( charge maximale à 100% des possibilités du moment ne pouvant être développée qu'une seule fois).
- pour les mouvements excentriques, c'est la force maximale excentrique (très supérieure à la force maximale concentrique avec coefficient multiplicateur de 1,3 à 1,5 suivant les auteurs).
- pour les mouvements explosifs, on parle de détente.
2- La 
Puissance correspond au produit de la force par la vitesse. Elle est maximale pour des vitesses légèrement inférieures à la moitié de la vitesse maximale; elle est quasiment nulle si la Vitesse est très lente et si la Force est maximale. La Puissance est quasiment nulle si la Vitesse est très élevée et
 la
 Force
 minimale.

3- La Détente correspond à la capacité à déplacer verticalement ou horizontalement son corps ou son centre de gravité à l’aide
 de
s 
seuls 
muscles extenseurs des membres inférieurs (fessiers, quadriceps, triceps sural du mollet),
 depuis 
une 
position
 immobile.
 
- la détente horizontale correspond à la distance parcourue
 depuis la position initiale jusqu’à la position
 terminale.

- la détente verticale correspond à la différence entre les
 hauteurs atteintes sans sauter (envergure) et les hauteurs
 atteintes 
lors
 du 
saut.

- l'appel
, 
c’est
 la 
phase 
d’un
 saut
  consécutif à une phase d’élan (course), correspondant au dernier contact avec le sol (appui) qui permet la réorientation de la trajectoire
 du
 centre 
de 
gravité 
du
 corps
 avant 
l’envol
 (suspension).

- l'impulsion c’est la quantité de mouvement (donnée mécanique enregistrée 
en
 laboratoire sur une 
plateforme
 de 
force.

1- Evaluation de la filière alactique A.T.P.-P.C.
Le système du phosphagène permet de fournir des efforts intenses de courte durée.
 La puissance de ce système est évaluée par des tests de terrain ou de laboratoire d'une durée inférieure à 7 secondes et la capacité sur des durées incluses entre 15 secondes et 20 secondes.
a- tests de force explosive


                                                 

- Le test de détente verticale ( Sargent-test-1921) consiste en un saut vertical sans élan avec ou sans légère flexion préalable des genoux‚ le mouvement des bras étant autorisé (plusieurs variantes). Il mesure la force des membres inférieurs. Modalités: on dispose une planche contre un mur de 3,50 m graduée en centimètre à partir de 1,30 m. Le sujet part les pieds joints, les doigts imprégnés de craie. D'abord il lève le bras verticalement et fait une marque; ensuite sans prendre d'élan, il saute aussi haut que possible avec le bras en extension et fait à nouveau une marque. La différence entre les deux marques donne le résultat. Finalité du test: évaluation de la force explosive ou puissance
 optimale. 
C’est
 un 
test de 
Puissance
 Anaérobie
 Alactique.
 Résultats: Détente
 h <30cm
;  de 30 à 40; de 40 à 60; 
 de 60 à 80
; plus de 80 cm. 
Performance
 Faible;
 Moyenne
; Bonne
; Très
Bonne;
 Excellente
.
- Le squat-jump (Abalakov- 1931) est une variante du précédent test. Le sujet part les genoux fléchis à 90°, dos droit et mains sur les hanches, sans contre mouvement. Ce test, amélioration du Sargent-test, mesure la force concentrique des membres inférieurs. Résultats: <30cm = faible; 40cm = moyen; 50cm à 60cm = bon; 60cm à 70cm = très bon; 80cm = excellent.
 Finalité
 du
 test
:

 évaluation 
de 
la 
force 
explosive 
des
 membres
 inférieurs et mesure de la qualité de démarrage en partant à l’arrêt. Les meilleurs à ce test sont ceux qui partent le plus vite. Il mesure la qualité de détente non‐pliométrique et l’aptitude à développer beaucoup
 de 
force
 concentrique 
en 
un
 temps 
très
 court
 (explosivité).

- Variante 
avec 
charge le 
Squat‐Jump
 Body
 Weight
 (SJBW)
Finalité
 du
 test
: évaluation de la force explosive des membres inférieurs en situation
 de 
surcharge.
 Cette variante permet une analyse de la relation Force/Vitesse du
 sportif à partir d’un travail réalisé avec des charges élevées (20/40/60/80/100 kg). L’équilibre Force /Vitesse devrait être
 réalisé (selon  BOSCO, 1992) pour une charge égale au
 poids corporel. Il permet en outre la détermination de la charge
 optimale d'entraînement à partir de charges légères
 (5/10/15/20/25/30
kg).

Modalité 
d'exécution
 du 
Squat‐Jump
 Body
 Weight
 (SJBW)
:
 ou aptitude
 du 
sportif à 

mobiliser 
une 
charge 
égale
 à
 son 
poids
 de 
corps
 de 
façon 
explosive 
(une
 barre
 de
 musculation
 sur 
les 
épaules): t
est 
réservé
 aux 
athlètes 
confirmés 
(sprinters,
 sauteurs) ou 1/2 poids du corps pour les autres. Bon résultats aux 2 tests SJ+ SJBW = fort et rapide; Bon sans charge et faible avec charge = manque de force; Faible sans charge et bon avec charge =  manque de vitesse.
- Counter-
Movement Jump
 sans
 bras

 (CMJ). Finalité
 du 
test
:

 évaluation
 de 
la 
force
 explosive
 des 
membres 
inférieurs.
 Modalité d'exécution: l’épreuve prévoit un saut à partir d'une position bien droite avec les mains sur les côtés et avec une action libre de « contre‐mouvement » (plier les jambes et enchaîner par une
 réaction
 rapide
 en
 poussant).

 
Le CMJ permet de mesurer la capacité à développer de la force dans un temps plus long que pour le SJ. Il ne fait pas intervenir l’élasticité musculaire du sportif. Il évalue principalement la puissance 
du
 quadriceps
 (excentrique
+
concentrique).
 Le 
CMJ
 permet
 d’améliorer 
la 
performance 
de 
8 
à
 10
 cm
/
SJ.

- Counter-
Movement 
Jump 
avec 
bras

 (CMJB). C'est le même saut que le précédent mais en s'aidant des bras. Cela
 permet
 de
 voir 
si
 les 
bras 
sont 
bien 
utilisés
 lors 
des 
sauts, la participation des bras augmentant encore la durée de l’impulsion. Ce test mesure principalement la puissance des cuisses (excentrique 
+ 
concentrique 
+
 action 
des
 bras
 +
 coordination).
 Bilan : les bras peuvent permettre de gagner 10 cm par rapport au saut précédent. Si la différence est plus faible, c’est une indication de 
travailler
 la
 coordination
 bras‐jambes 
dans 
les 
sauts.


b- tests de vitesse (capacité à accomplir des actions motrices dans un temps minimal).
- test de puissance de vitesse sur 40 mètres (qualité naturelle de  grosseur du robinet).
- test de capacité de vitesse sur 200 mètres mesure la possibilité de courir le plus longtemps possible dans la voie métabolique anaérobie alactique (importance du réservoir); s'améliore par un entraînement spécifique. Le rapport puissance / capacité doit se rapprocher de 1 pour être considéré comme un excellent résultat.
c- tests pliométriques:
- Test de détente en contrebas: drop jump (DJ), l’athlète se laisse tomber de différentes hauteurs (20, 40, 60 ou 80 cm) sur un tapis pour rebondir (mains sur les hanches)  et effectuer un saut vertical. Finalité 
du
 test
:

 évaluation 
de 
la 
force 
réactive 
pliométrique
. Modalité d'exécution : il s’agit d’exécuter un rebond depuis un contre-haut à partir duquel on saute (marche, banc, chaise, table, plinth). La hauteur est fixée au préalable à partir du terrain (quelques hauteurs standard: 20 à 60, 80, 100 cm). On utilise généralement
 des 
hauteurs
 de 
20
 à
 60 
cm 
(hauteur 
d’un
 banc). Le DJ évalue principalement la « puissance explosive » du mollet (cycle étirement – détente) : préactivation + excentrique + concentrique.Les meilleurs sauteurs en hauteur obtiennent
 leurs 
meilleurs
 résultats 
avec
 des 
chutes 
de 
110 
cm
.
d - tests de réactivité: 
- les 6 sauts à l’aide des mains, avec faible flexion des genoux; il mesure la qualité du rebond que l’on retrouve dans le sprint et les lancers.
 Finalité 
du 
test 
:
 évaluation 
de 
la 
force 
réactive

. Modalité 
d'exécution
:

 il s’agit d’exécuter 6 sauts enchaînés sans pause, « en pied » et 
avec
 les 
genoux 
bloqués.
 La consigne est de « sauter 6 fois en pliant très peu les genoux, avec         
l'aide 
des 
bras
».
 On 
retient
 la
 hauteur
 moyenne 
des sauts.

 Bilan: on compare le test de Réactivité au test CMJB. 
Les 2 performances doivent être égales pour un bon sprinter et supérieures en CMJB pour les joueurs de sports collectifs. 
Une grande différence met en évidence la faiblesse des mollets (TR) ou des cuisses (CMJB). Cette épreuve mesure principalement la puissance
 des 
mollets
 et
 la
 solidité 
de 
l’articulation 
de
 la
 cheville.
- test de puissance qui consiste à rebondir pendant 15 sec le plus haut possible (flexion à 90°); mains aux hanches; il mesure l’aptitude à résister à la fatigue dans des sauts répétés ( peut être élargi à une durée de 30 secondes ou de 1 mn pour les spécialistes de ½ fond et du fond). Finalité 
du 
test 
:

 évaluation 
de 
l’Endurance
 de 
Force
. Modalité d'exécution : 15 sauts enchaînés, de 15/30/60
 secondes
 de 
sauts.
 Les consignes sont de « sauter en enchaînant les sauts, jusqu’à la fin du test, les mains sur les hanches, avec une flexion des genoux à 90°. Le test mesure la possibilité d'enchaîner plusieurs sauts en gardant une bonne qualité de détente. C’est un test 
de 
résistance 
à
 la
 fatigue (importante en fin de match dans les sports collectifs).

d- test de l’escalier de Margaria: en 1966 Margaria a proposé un test de mesure de la puissance maximale anaérobie qui consiste à monter à vitesse maximale un escalier.
La vitesse de montée est mesurée suivant les protocoles, soit entre les 4ème et  8ème marches soit entre les 6ème et 12ème marches. Une course d'élan sur un palier horizontal précède cette montée qui est réalisée deux marches par deux ou trois par trois selon le protocole. Le test de Margaria n'est plus utilisé car il ne reflète pas P max car pour obtenir des valeurs  précises il faudrait lester les sujets pour avoir des conditions optimales de force et de vitesse. Le désintérêt actuel pour ce test n'est peut-être que temporaire, une modifications des protocoles et l’utilisation des techniques actuelles devraient améliorer la faisabilité de cette épreuve.
e- Le test de force vitesse sur bicyclette ergométrique permet de mesurer la puissance anaérobie alactique d'un sujet (pour Vandewalle il faudrait qualifier ces tests de tests de puissance mécanique maximale). Celui-ci pédale durant 5 à 8 secondes avec la plus grande fréquence possible (la durée est fonction de l'inertie de l'ergocycle de 2 à 3 secondes pour un ergocycle Monark et 1 seconde sur les ergocycles actuels), la roue étant freinée par une résistance élevée. Ce test de force-vitesse correspond au pic de puissance de la 1ère partie du test de Wingate envisagé plus loin. Il est très sensible à l’apprentissage.
g- Autres tests: tractions, pompes, abdominaux; tests 1 RM en salle de musculation.
2-Evaluation de la filière lactique
Le système de la glycolyse anaérobie permet de fournir un effort d'une grande intensité de 30 à 50 secondes (grosseur du robinet et débit) à pleine puissance et entre 2 et 3 mn en capacité (importance du réservoir). Les tests explorant le métabolisme lactique doivent s'adresser uniquement à des sportifs confirmés et sont à éviter chez les jeunes.
a- Le test de terrain de Lemon : sur une piste d'athlétisme balisée chaque 50 mètres, le sujet doit courir à la vitesse la plus élevée un 500 mètres. On chronomètre le 2ème 50 mètres et le dernier 50 mètres. On calcul la différence, l'objectif étant d'obtenir la plus petite différence. Cela donne un indicateur des capacités anaérobies lactique (importance du réservoir). Ce test peut être reproduit dans d'autres disciplines, sur des groupes musculaires spécifiques, etc.
b- Le Test de laboratoire Wingate (Ayalon et coll 1974).
Ce test explore le métabolisme anaérobie alactique et lactique. Le sportif effectue un effort violent sur bicyclette ergométrique de 30 secondes dont la résistance est fonction du poids corporel et de la cadence de pédalage. La capacité anaérobie lactique est difficile à distinguer de celle du métabolisme anaérobie alactique en raison de l’intervention physiologiquement quasi immédiate de la glycolyse  anaérobie avec production de  lactates dès les premières secondes de l’exercice. Elle prend en compte la P max (puissance maximale) observée dans les 5-8 premières secondes (en prenant en compte l'inertie de l'ergocycle) et la capacité lactique (puissance moyenne sur les 30 secondes).Trois indices peuvent être retenus pour ce test:
- Puissance pic ( des 5-8 première secondes). Le pic de puissance correspond à la puissance maximale alactique.
- Puissance moyenne sur toute la durée du test de 30 secondes = puissance métabolisme anaérobie lactique + alactique (après avoir atteint le pic de puissance maximale, on observe ensuite une baisse continue de puissance).
- Endurance anaérobie lactique = faculté de soutenir un fort pourcentage de la Puissance pic (Ppic/Pfin test).
Résultats du test: ce test est intéressant dans les sports de haut niveau à forte capacité anaérobie comme le cyclisme sur piste, le patinage de vitesse, le hockey sur glace, etc. 
Il peut être aussi utilisé pour le contrôle du développement musculaire après blessure ou pour suivre les effets d'un entraînement spécifique.
NB: approche critique du test de Wingate (Vandewalle)
Pour Wandewalle, il est actuellement abusif de dénommer tests d’évaluation de la puissance maximale anaérobie alactique des tests fondés sur la mesure d'une puissance mécanique. Ceci suppose implicitement que le métabolisme énergétique (resynthèse de l’ATP) représente le facteur limitant la performance à ces tests.
 Puisque actuellement l’ensemble de ces tests consistent à mesurer une puissance mécanique, Wandewalle propose de les appeler tests de puissance mécanique maximale et non pas tests de puissance maximale anaérobie alactique, même si c’est ce métabolisme qui assure l’essentiel de l’apport énergétique.
c-L’ergomètre cyclus 2 (de type électronique et isocinétique) est parfait dans sa conception pour le test anaérobie de Wingate, les paramètres du test pouvant être réglés facilement dans le masque de saisies.
 L’effort demandé sera fonction du poids du sujet et de la force de pédalage (il est possible d'effectuer le réglage comme il est courant de le faire sur un ergomètre Monark, kilogramme par kilogramme de poids du corps).
 Le sujet roule graduellement pour obtenir la fréquence de pédalage de début de test, puis accélère à fond après l’avoir atteint.
 En fin d'effort, les résultats d’évaluation sont indiqués sur l’écran de contrôle et peuvent être recueillis sur une imprimante connectée au cyclus 2.
 Les tests d’évaluation constituent une appréciation portée sur une activité sportive et sur le pratiquant, selon des critères préalablement définis. Elle éclaire la décision de l'éducateur sportif dans de nombreux domaines : orientation sportive du débutant, détection du talent sportif, sélection du compétiteur, organisation et suivi de l'entraînement, etc.
 Quels que soient les tests utilisés ceux ci montrent que les valeurs de puissance maximale anaérobie  sont supérieures chez les athlètes pratiquant des sports de puissance et de vitesse et lorsque les épreuves sont proches des exercices réalisés à l’entraînement ou en compétition et nettement plus faibles chez l'enfant que chez l'adulte. Elles décroissent avec le vieillissement.
Les activités de vitesse , d'adresse, de détente, de souplesse et de coordination sont des activités de type neuro-musculaire qui avec la force ont toutes besoin du tissu nerveux pour déclencher la contraction musculaire.
A PROPOS DE LA LA VITESSE 
"Elle est la plus aristocratique des qualités physiques "  et en rapport avec la présence d'un pourcentage élevé de fibres ultra-rapides de type II X. Les autres qualités physiques d’endurance, de force ou de souplesse ne peuvent en revendiquer autant, tout au plus ne peuvent-elles que se combiner à la vitesse pour lui donner une orientation spécifique. Le terme de vitesse doit s'entendre comme la rapidité à exécuter toutes les actions motrices. C'est l'élément de base de l'élasticité musculaire et de l'habilité motrice.


C'est un effort d' intensité maximale et brève en relation avec la filière Anaérobie du Phosphagène. Un sujet bien entraîné atteint sa vitesse maximale après 40 mètres de course et il est capable de la maintenir pendant 270 mètres, soit un temps d'effort compris entre 25 et 30 secondes.
Dans l'effort de Vitesse, on distingue:
1- la puissance de vitesse qui met en jeu les facteurs musculaires intrinsèques propre à chaque individu que sont la vélocité et la qualité du couple contraction / relaxation musculaire ainsi que les bras de levier ostéo-musculaires. Plus la puissance de vitesse est élevée et plus le sujet est rapide. Son déterminisme est génétique et non améliorable par un entraînement spécifique (potentiel inné de fibres à contraction rapide).
2- la capacité de vitesse met en jeu les réserves énergétiques du muscle à libération immédiate: phosphagène, glycogène musculaire et différentes enzymes permettant la dégradation anaérobie du glucose. Plus la capacité de vitesse est élevée et plus le sujet est capable de maintenir sa vitesse maximale sur une plus longue distance. Elle est améliorable par un entraînement spécifique (potentiel acquis).
PROCEDES DE DEVELOPPEMENT DE LA VITESSE
Les procédés sont multiples et les distances vont de 30 à 150 mètres avec départ en bloc, en positions diverses, en tombant, en pente douce à la montée et à la descente et en combinant montée et descente, montée d'escaliers, vitesse lancée. Ils cherchent à améliorer à la fois la capacité de vitesse et la coordination, l'amplitude des mouvements et la forme physique.
Pour améliorer le démarrage, un travail de force explosive, enchaînant exercices de gainage en isométrie de 10 secondes (chaise romaine), exercices pliométriques ( 10 sauts de détente verticale) suivi de 10 sprints sur 10 mètres est excellent. Ce travail de force explosive, peut même servir de test.
LES TESTS DE VITESSE
- test de puissance de vitesse sur 40 mètres (qualité naturelle)
- test de capacité de vitesse sur 200 mètres (mesure la possibilité de courir le plus longtemps possible dans la voie métabolique anaérobie alactique); s'améliore par un entraînement spécifique. 
Le rapport puissance / capacité doit se rapprocher de 1 pour être considéré comme un excellent résultat.
DONNEES NOUVELLES SUR VITESSE ET FIBRES MISCULAIRES DE TYPE IIX ULTRA-RAPIDES (avec la participation du coach d'athlétisme : PJ Vazel)
Un troisième type de fibre super-rapides a été décrit récemment chez des étoiles du sprint (Colin Jackson où le sprinter fauve).


Ce troisième type de fibres (fibres II X), on les rencontre chez les sprinters, les astronautes et les grands paralysés. C'est une découverte que nous devons au docteur Scott Trappe, directeur du laboratoire de performance humaine à l’université d’Etat de Ball (Indiana) et chercheur pour la NASA, qui a analysé un prélèvement de la cuisse de Colin Jackson, détenteur du record du monde du 60 m haies (7 s 30). Son étude « Skeletal Muscle Signature of a Champion Sprint Runner », tout juste publiée dans le Journal of Applied Physiology, décrit pour la première fois dans une revue scientifique la composition des fibres musculaires d’un sprinteur de classe mondiale.
Colin Jackson est double champion du monde du 110 m haies, dont il détient toujours le record d’Europe depuis 1993), mais aussi sprinteur : champion d’Europe du 60 m en salle avec 6 s 49, un temps qui le situe à un dixième seulement du record du monde actuel. Il a fallu deux ans pour finaliser l’analyse d'une biopsie musculaire de Colin pour conclure qu'il possède une quantité de fibres « super-rapides » observée seulement chez des sujets atteints de traumatisme de la moelle épinière et d’une puissance comparable à celle du lion et du caracal. « Les exemples dans le monde animal sont plus en lien avec nos résultats pour cet athlète et donnent davantage de sens à ces mesures. »
Autrefois, les analyses se fondaient sur la couleur des fibres: muscles blancs et rouges . Aujourd’hui, les fibres sont classées selon leur vitesse de contraction et il existe un véritable continuum entre les plus lentes (type I) et les plus rapides (type IIx) en passant par tous les intermédiaires. Leur répartition varie d’un individu à l’autre et selon la fonction des muscles : le soléaire, qui permet de stabiliser la jambe ne contient environ que 10 % de fibres rapides, tandis que le muscle orbiculaire, qui fait cligner les yeux en a 90. Chez les sportifs, les biopsies sont généralement pratiquées dans le vaste externe de la cuisse. La proportion de fibres lentes et rapides y est pratiquement égale chez les humains, ce qui permet de distinguer les athlètes plutôt endurants et ceux plutôt explosifs.
En ce qui concerne Colin Jackson, pas ambiguïté : dans le continuum que compose l’ensemble des fibres musculaires de son vaste externe, l’équipe du docteur Trappe n’a compté que 29 % de fibres lentes (I), et surtout 32,5 % de fibres rapides pures (IIx) et selon le docteur Trappe, au regard des données de Colin Jackson, « il apparaît que le profil de type de fibres et la puissance générée par les fibres rapides fournissent une base solide pour suggérer que ces caractéristiques expliquent en bonne partie les succès en sprint accomplis par cet individu. »

Rééducation isocinétique en traumatologie du sport.

Le travail musculaire isocinétique est un travail à vitesse constante, la résistance exercée par un dynamomètre isocinétique s'auto-adaptant à la force développée par le patient. Il diffère du travail isotonique (dynamique) à charge constante et du travail isométrique (statique) à longueur constante. 
Introduite en 1967 par Hislop et Perrine (à partir de travaux de la NASA d'évaluation de la perte de force après un vol cosmique) l'isocinétisme est fondé sur le principe du travail musculaire dynamique isocinétique assurant fiabilité et reproductibilité des tests.
L'évaluation isocinétique est devenue en médecine de rééducation un des moyens les plus performant en orthopédie, traumatologie et neurologie; dans le domaine de la médecine et de la traumatologie du sport l'évaluation isocinétique et le renforcement de la force musculaire maximale sont également des éléments essentiels de la prise en charge.
 Les méthodes classiques de mesure de la force musculaire par le testing manuel qui fournit des informations peu précises et subjectives et les mesures de la force isométrique maximale gardent leur intérêt en clinique car elles permettent la mise en évidence en conditions statiques (adaptées à la traumatologie) des asymétries de force entre groupes musculaires homologues ou de déséquilibres entre groupes antagonistes.
Mais la plupart des gestes sportifs étant exécutés en mode dynamique, cette technique nouvelle de mesure et d’entraînement est en train de devenir le Gold standard de l'évaluation. 
I- Le dynanomètre isocinétique est un appareil qui permet de programmer la vitesse de travail et adapte la résistance à l'effort déployé par le sujet.


Un sélecteur de vitesse agit par l’intermédiaire d'un frein électromécanique et contrôle la vitesse de déplacement du levier, quelle que soit l'action du sujet sur ce levier. 
On parle de vitesse angulaire, car le mouvement se fait autour d'un axe de rotation.
Les vitesses permises varient, en fonction de la machine de 0° par seconde, à 400° par seconde. En adaptant des capteurs de pression, il devient possible de connaître la force développée en tout point du mouvement. 
Un enregistreur graphique est couplé au système de mesure et autorise la lecture simultanée du moment de force développé et de la position angulaire au cours du mouvement. 
Un matériel de traitement informatique assure l'analyse des résultats, leur visualisation par l'intermédiaire d'un écran, leur édition et leur stockage.
Tant que la vitesse demandée n'est pas atteinte, le dynamomètre n'oppose aucune résistance. Lorsque la vitesse est atteinte, la résistance s'auto-adapte à l'effort fourni afin que le patient puisse poursuivre l'exercice. Cela permet d'obtenir grâce à cette résistance auto adaptée, une contraction musculaire maximale à vitesse constante, sur l'amplitude totale d'un mouvement articulaire.
Cette adaptation en tout point de la résistance permet d'envisager un travail dynamique précoce en rééducation en limitant les contraintes dans les zones de souffrance articulaire. 
Les dynamomètres isocinétiques sont devenus maintenant des outils quasiment indispensables d'évaluation musculaire et l'intérêt chez le sportif des mesures isocinétiques est d'autant plus intéressant qu’elles permettent de tester simultanément des groupes musculaires antagonistes (pour le genou Quadriceps et Ischio-jambiers). L'isocinétisme a des limites dans la réalisation d'un travail à grande vitesse car 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 et il sera difficile de réaliser des évaluations musculaires ou un programme de renforcement musculaire à des vitesses au delà de 300°/sec. 
La réalisation d'un travail isocinétique n'est également possible qu'en l'absence de contre-indications:
- existence de douleurs et/ou d'une réaction inflammatoire
- raideur articulaire du fait de la notion de temps d'accélération et de décélération en début et fin de mouvement
- fracture non consolidée
- lésion musculaire, tendineuse et ligamentaire récente
- lésion cutanée évolutive.
II- Les données isocinétiques: exemple du genou. 
Les paramètres isocinétiques fournis par le système isocinétique testant le genou apparaissent sous forme de graphiques et / ou sous forme de valeurs numériques. 
Le tracé correspond au mouvement de flexion / extension du genou lors d'un test concentrique à la vitesse de 60° par seconde. 
La courbe supérieure correspond au quadriceps et la courbe inférieure aux ischio-jambiers.
 En abscisse l'angle de flexion du genou et en ordonnée le couple de force développé
 (en Nm).


                                        quadriceps                               ischio-jambiers 


1- Le pic de couple de force est le moment de force le plus élevé au cours du mouvement isocinétique, il correspond au sommet de la courbe. Le couple de force peut être exprimé proportionnellement au poids corporel. Sa valeur, son délai d'apparition et l'angle auquel il est développé sont variables en fonction de la vitesse du mouvement, de l'âge, du sexe du sujet et du type d'activité pratiquée par celui-ci .
2- La position angulaire correspond à l'angle de flexion du genou et il permet de déterminer:
- l'angle auquel le muscle est le plus fort c'est-à-dire l'angle qui correspond au pic de couple de force (en théorie le Quadriceps est le plus fort à 60-65° de flexion du genou et les Ischio-jambiers à 30-35° de flexion).
- dans quel secteur angulaire un muscle est anormalement faible.
- dans quel arc un mouvement est douloureux, ce qui se traduit par une diminution anormale de force et un tracé irrégulier.
3- La puissance est un reflet intéressant de la réalité d'un mouvement puisqu'elle tient compte à la fois de la force développée et de la vitesse du mouvement. 
C'est un paramètre important dans l'évaluation de la fonction musculaire de certains sportifs pour lesquels cette qualité est primordiale.
4- Le rapport de pic de couple entre groupes homologues: exemple, Quadriceps gauche et droit et d'exprimer les différences en pour-cent. 
Il existe un haut degré de corrélation entre asymétrie de force musculaire pour des muscles homologues et risque traumatique pour le groupe musculaire le plus faible
 (une asymétrie supérieure à 10 % est considérée comme pathologique).


5- Le rapport de pic de couple entre groupes antagoniste. 
Ici rapport ischio-jambiers sur quadriceps. 
Un déséquilibre du rapport ischio-jambiers sur quadriceps traduit la faiblesse d'un groupe par rapport à l'autre et compromet ainsi la stabilité du genou.
 Un rapport ischio-jambiers / quadriceps abaissé favorise les lésions des muscles de la face postérieure de la cuisse (très significatif chez les sprinters en athlétisme, les footballeurs et les rugbymen chez qui les ischio-jambiers luttent par une contraction excentrique contre une extension rapide ou puissante du segment jambier).
6- La phase ascendante correspond au temps écoulé entre le début de la contraction et le pic de couple. Habituellement cette partie de courbe est convexe vers le haut.
7- La partie descendante de la courbe correspond est le reflet de la capacité du sujet à maintenir une contraction maximale jusqu'à la fin du mouvement. 
Cette partie est convexe ou plate chez le sujet normal.
8- Les tests d'endurance ou tests de fatigue sont des tests qui cherchent à étudier la fatigue
musculaire objective (qu'on oppose à la fatigue musculaire subjective ressentie par le sujet, non mesurable), qui peut se rencontrer dans différentes situations pathologiques.
On demande au sujet de développer au cours d'un test de fatigue, sa force maximale volontaire avec des mouvements de même amplitude tout au long du test.
 III- Aspects pathologiques des courbes


Dans les conditions normales, la courbe a grossièrement une forme parabolique. Son enveloppe est normalement lisse, un aspect crénelé traduit alors l’incapacité du sujet à maintenir une contraction maximale durant tout le mouvement.
1- Déficits de la courbe ascendante jusqu'au pic de courbe.
Ils se caractérisent par un aplatissement ou un aspect concave de la première partie de la courbe et témoignent d'une difficulté à produire rapidement en début de contraction musculaire, un pic de couple.
2- Déficits de la courbe descendante
 Ils se traduisent soit par un aspect concave, soit par un aspect rectiligne de la 2e partie de la courbe. Ces modifications de la courbe traduisent habituellement l'incapacité du muscle à maintenir une contraction maximale durant tout le mouvement.
Ils témoignent habituellement d'une inhibition douloureuse de la contraction musculaire dans un secteur angulaire précis. 
Pour le genou une dépression transitoire de la courbe vers 30-40° de flexion peut s'observer dans le cas d'un syndrome fémoro patellaire, d'une lésion méniscale, d'une ostéochondrite disséquante, d'une lésion du LCA.
IV- Isocinétisme et pratique sportive.
L'isocinétisme offre deux possibilités majeures :
1- la réalisation de bilans et de tests pour la plupart des articulations et le rachis
2- comme méthode d’entraînement de la force musculaire:  .
1- intérêt préventif des bilans isocinétiques.
Les bilans isocinétiques sont indiqués dans un contexte de blessure afin de:
- quantifier l'importance de la lésion et une éventuelle atrophie musculaire occasionnée par l'inactivité ou l'immobilisation articulaire
- évaluer des déséquilibres entre groupes musculaires homologues et/ou antagonistes
- guider la rééducation
- déterminer le moment de la reprise sportive.
L’isocinétisme peut aussi s’avérer utile pour établir des profils musculaires selon la spécialité sportive en mettant en évidence l'idéal à atteindre et orienter l’entraînement afin d'obtenir l'équilibre musculaire optimum pour une spécialité sportive donnée. A ce sujet, mes confrères de Capbreton en prévention des claquages des muscles ischio-jambiers de la face postérieure de la cuisse recommandent que le ratio IJ en excentrique à 30°/ Quadriceps en concentrique à 240°, ne soit pas inférieur à 0,8.
2- L'évaluation musculaire isocinétique permet le suivi du sportif sain et du sportif blessé.
 Elle doit tenir compte de la pesanteur, le poids du segment de membre est mesuré par la machine et intégré dans les résultats par le dynamomètre.
3- Les vitesses des tests


Il n'y a pas de consensus sur les vitesses des tests isocinétiques. 
Chez le sportif il paraît cependant fondamental de connaître les capacités freinatrices d'un complexe musculo-tendineux et donc d'une évaluation musculaire excentrique à la vitesse la plus basse permettant d'atteindre le plateau de force excentrique maximale (90°/sec). Le nombre de répétitions demandé n'a pas besoin d'être élevé (5 à 6 répétitions suffisent).
En concentrique, 2 à 3 vitesses de test peuvent être proposées: une vitesse lente (60 ou 90°/sec), une vitesse rapide (180° ou 240°/sec) et  une vitesse intermédiaire; le nombre de répétitions varie également: de 3 à 6 pour la vitesse lente, de 9 à 15 pour la vitesse rapide, et de 6 pour la vitesse intermédiaire.
Enfin, des tests de fatigabilité sont proposés:
- le premier consiste à noter la diminution du travail réalisé sur 50 répétitions à vitesse rapide, entre le premier tiers de l'exercice et le dernier tiers.
- le deuxième, mesure le temps ou le nombre de répétitions nécessaires pour obtenir une diminution de 50 % de la force maximale obtenue lors de la première répétition.
4- Les résultats
- le moment maximal, ou pic de couple, permet de connaître la force maximale développée à la vitesse de test réalisée. 
Il permet un suivi du sportif dans le cadre de l'entraînement ou dans les suites d'une lésion. 
On peut comparer l'articulation lésée par rapport à elle même ou au côté opposé. 
- l'étude du travail réalisé, ou aire sous la courbe, est intéressante dans l'évaluation de la fatigabilité ou dans un suivi de rééducation.
- le temps nécessaire pour atteindre le pic de couple peut renseigner sur "l'explosivité" musculaire.
V- Isocinétisme en rééducation. 
En rééducation, l'utilisation d'un dynamomètre isocinétique est un avantage en post traumatique pour le renforcement musculaire et le gain d'amplitude.
1- Isocinétisme et renforcement musculaire concentrique
Un travail à vitesse rapide permet de limiter les contraintes articulaires.
Avant de débuter un véritable travail de renforcement isocinétique, il est préférable de commencer par quelques répétitions à vitesse rapide car on ne provoque pas de déficit ni d'anomalie de courbe. Après cette phase indispensable de rodage articulaire, on peut proposer en fonction de la tolérance, un travail de renforcement musculaire isocinétique concentrique. L'objectif est de balayer un large spectre de vitesses de travail afin d'améliorer l'ensemble des qualités musculaires (force, puissance,vitesse). 
Il est conseillé d'être progressif lors de l'introduction du travail dynamique isocinétique, de bien respecter l'absence de contre-indication et de le stopper en cas de réaction douloureuse.
2-Isocinétisme et renforcement musculaire excentrique de type Stanish dans les tendinopathies
Il est préconisé, depuis les travaux de Stanisch dans le traitement des tendinopathies non rompues afin de reprogrammer le complexe musculo-tendineux dans sa fonction freinatrice.
3- Isocinétisme et gain d' amplitude. 
Le travail de gain d'amplitude est particulièrement efficace quand la raideur articulaire a pour origine une rétraction ou une contracture musculaire et la survenue d'une douleur en position extrême. Ce travail doit respecter les contre indications du travail isocinétique.
Conclusion sur l'isocinétisme.
Les avantages de l'isocinétisme sont nombreux:
- la résistance adaptée instantanément assure efficacité (car la force développée est maximale sur l'amplitude totale du mouvement) et sécurité car des phénomènes de fatigue ou de douleur qui s'accompagnent d'une diminution de force développée voient la résistance diminuer simultanément.
- choix possible de vitesses proches des conditions de gestes sportifs.
- choix de l'amplitude du mouvement et possibilité de travailler sur un secteur angulaire limité.
- travail simultané des muscles antagonistes, ce qui permet d'éviter des déséquilibres sources de blessures musculaires et articulaires.
- possibilité de travailler la plupart des grosses articulations et le rachis.
- possibilité de travailler en mode excentrique, ce type de contraction musculaire permettant le développement des tensions les plus importantes et engendrant les gains de force les plus considérables.
Les intérêts de l'isocinétisme sont certains pour:
- quantifier l’importance d'une lésion chez un sportif.
- guider la rééducation et déterminer le moment le plus opportun de la reprise sportive; une reprise précoce combinée à la persistance d'anomalies de la fonction musculaire précipite la réapparition des blessures.
- réaliser un renforcement musculaire (efficacité, sécurité).
- juger les effets d'une période d’entraînement.
- établir des profils musculaires selon la spécialité sportive (ratio IJ/Q +++), ce qui permet d'orienter les entraînements et de prévenir les blessures.