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Ligaments croisés antérieurs et raideur des ischio-jambiers

par A. Manolova | 12 Juillet 2013

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Article mis à jour le 15.10.2013

L'articulation du genou et les principaux ligaments

Figure 1. L'articulation du genou... (Cliquez sur l'image pour l'agrandir)

Chez les sportifs, la blessure au genou la plus courante se situe au niveau des ligaments croisés, plus particulièrement sur le ligament croisé antérieur (LCA). Le LCA se situe à l'intérieur de l'articulation du genou (Fig. 1). Il assure le maintien de l'articulation et il s'oppose au déplacement du tibia vers l'avant et limite les rotations externes du genou excessives. Dans la plupart des sports collectifs ou d'opposition, les changements de trajectoire brutaux et les atterrissages suite à un saut sont les causes principales de blessures.

La recherche scientifique dans ce domaine a montré que lors d'un atterrissage, une force d'impact au sol élevée, une grande force de cisaillement tibiale antérieure et un valgus du genou important augmentaient la tension sur le LCA. De plus, une extension trop prononcée du genou lors de l'atterrissage aurait tendance à aggraver ce profil biomécanique. A l'inverse, une flexion plus importante du genou permettrait de diminuer la tension sur le LCA.

Comme nous l'avons expliqué dans un précédent article, les ischio-jambiers permettent de limiter la rotation externe du genou et diminue ainsi les tensions excessives appliquées sur le LCA. Mais la raideur de ce groupe musculaire (i.e., la résistance à l'étirement de l'ensemble musculo-tendineux) permet également de limiter le déplacement tibial antérieur provoquer par les forces de cisaillement lors de l'atterrissage. Ainsi, plus les ischio-jambiers seront forts, plus ils limiteront la tension sur le LCA. Cela pourrait avoir un impact sur la flexion du genou qui serait plus grande à l'atterrissage et donc, diminuerait les tensions sur le LCA...

L'étude réalisée

Pour tenter de vérifier cette hypothèse, une équipe de chercheurs américains a mesuré la raideur des ischio-jambiers chez 36 individus sains (18 femmes et 18 hommes), puis les chercheurs mesuré les paramètres cinétiques et cinématiques au niveau du genou lors d'un Drop Jump (i.e., se laisser chuter d'une certaine hauteur, et immédiatement après l'atterrissage, enchaîner avec un saut vertical).

Pour déterminer la raideur musculaire des ischio-jambiers, les chercheurs ont tout d'abord déterminé la force maximale isométrique volontaire de ces muscles lorsque les participants étaient allongés sur le ventre. Ensuite, Les participants maintenant leur jambe à l'horizontale isométriquement avec 45% de la force maximale isométrique sous forme de masse placée au niveau de la cheville. Alors, l'un des scientifiques appliquaient une perturbation verticale au niveau du talon, ce qui provoquait une oscillation de la jambe. La raideur était alors calculée à partir du temps mis entre les deux premières oscillations. Plus la jambe revient vite à sa position initiale, plus la raideur est importante.

Figure 2. Un valgus du genou trop important... (Cliquez sur l'image pour l'agrandir)

Lors du Drop Jump, les participants démarraient d'une hauteur de 30cm, devaient atterrir sur deux plateformes de force (une sous chaque pied) qui se situaient devant eux à une distance correspondant à 50% de leur taille, puis sautaient verticalement le plus haut possible. Chaque participant réalisait 5 sauts. Durant tous les sauts, des capteurs 3D enregistraient la cinématique du genou.

À partir des données de raideur musculaire, les chercheurs ont formé 3 groupes de 12 personnes, et ont éliminé les personnes du groupe intermédiaire. Cela leur a permis d'obtenir un groupe de forte raideur et un groupe de faible raideur.

Résultats & Analyses

Au niveau de la cinématique, les résultats de cette étude montrent qu'il n'existe aucune différence significative entre le groupe forte raideur et le groupe faible raideur au niveau des angles maximaux de flexion et de valgus du genou. Néanmoins, pour le groupe de forte raideur, la flexion du genou était significativement plus importante aux instants où les forces de cisaillement tibiales antérieures et les moments de force articulaires valgus étaient maximaux.

Au niveau de la cinétique, pour le groupe présentant une forte raideur des ischio-jambiers, la force de cisaillement tibiale antérieure et le moment de force articulaire valgus étaient significativement inférieurs.

Cette étude montre que les individus présentant une raideur musculaire des ischio-jambiers plus grande auront un profil biomécanique plus favorable (i.e., plus faibles moments du genou dans le plan frontal et une flexion plus importante du genou) lors de l'atterrissage d'un saut vertical, ce qui aura pour conséquence de diminuer les tensions sur le ligament croisé antérieur et donc les risques de blessure.

Applications pratiques

De nouveau, le rôle que peuvent jouer les ischio-jambiers dans la prévention des blessures est mis en avant. Les données de cette étude montrent qu'une raideur élevée de ce groupe musculaire permettrait de limiter les moments de force articulaires dans le plan frontal au niveau du genou. De plus, les forces de cisaillement qui peuvent apparaître au niveau du ligament croisé antérieur lorsque le plateau tibial se déplace antérieurement se trouveraient diminuées avec l'augmentation de la raideur.

Il reste toutefois à déterminer le niveau optimal de raideur musculaire. Car certaines études montrent qu'une raideur trop importante des ischio-jambiers pourrait être liée à un taux plus élevé de risques de blessure au niveau du ligament croisé antérieur. Cela peut s'expliquer par un manque de souplesse qui est généralement associé à une raideur élevée. Cela étant dit, la raideur et la souplesse sont deux concepts bien distincts et il est conseillé pour le sportif d'essayer d'être raide et souple. Enfin, comme ce groupe musculaire est généralement délaissé au profit du renforcement des quadriceps, il est primordial de tester le ratio de force au niveau de l'articulation du genou, et d'implémenter, si nécessaire, des exercices pour les ischio-jambiers. Pour cela, nous vous conseillons la lecture de deux de nos articles :

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Références

  1. Blackburn JT, Norcross MF, Cannon LN and Zinder SM. Hamstrings stiffness and landing biomechanics linked to anterior cruciate ligament loading. J Athl Train 48 (4) : 000-000, 2013.

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