Renforcement quadricipital

C'est la TROISIÈME étape de la rééducation du syndrome d'hyper-pression patellaire

Dans la stratégie proposée, c'est l'action sur les facteurs locaux de cuisse par un travail de renforcement du muscle quadriceps.

NATRI et FULKERSON ont établi que la déficience du quadriceps constituait un problème fondamental chez les patients souffrant de douleurs de l'articulation fémoro-patellaire [9].
Il existe divers exercices de renforcement du quadriceps que nous pouvons regrouper en deux catégories:
- Les exercices en chaine cinétique ouverte (CCO).
- Les exercices en chaine cinétique fermée (CCF).

Rappels de base :

La chaine cinétique ouverte :

Elle correspond au mouvement d'un ensemble de segments articulés entre eux dont le plus distal possède une extrémité libre.
Les exercices de renforcement du quadriceps se déroulent généralement en position assise sur une chaise de musculation avec une charge au niveau de la cheville.

La chaine cinétique fermée :

Elle correspond, quant à elle, à un mouvement d'une suite de segments articulés avec un point fixe à une ou aux deux extrémités. Pour le renforcement du quadriceps le patient réalisera soit des exercices en charge (squat, fente avant...) soit sur une machine à presse.

Comprendre :
rappels anatomiques du muscle quadriceps fémoral

Origine (insertions proximales) :

• Muscle droit fémoral : épine iliaque antéro-inférieure, sillon supra-acétabulaire et capsule articulaire coxofémorale
• Muscle vaste latéral : base du grand trochanter et sur la ligne âpre
• Muscle vaste médial : diaphyse du fémur (ligne âpre)
• Muscle vaste intermédiaire : face antérieure de la diaphyse fémorale (sur les 2/3 supérieure).

Trajet

Terminaison (insertions distales) :

• Muscle droit fémoral : sur la base de la patella par un gros tendon qui constituera l'insertion commune des quatre chefs : le tendon quadricipital.
• Muscle vaste latéral :
  
• sur le bord latéral du muscle droit fémoral, puis du tendon quadricipital
• sur le bord latéral de la patella
• sur les condyles tibiaux , par des expansions directes qui rejoignent la face ventrale du condyle tibial latéral et des expansions croisées qui atteignent la face ventrale du condyle tibial médial, participant ainsi à la constitution du retinaculum patellaire latéral
  
• Muscle vaste médial :
• bord médial du muscle droit fémoral, et du tendon quadricipital
• bord médial de la patella
• condyle tibial médial, par des expansions directes
  
• condyle tibial latéral par des expansions croisées, participant à la constitution du retinaculum patellaire médial

Particularité du muscle vaste médial : il se divise en deux muscles :
Le vaste médial long (proximal) avec une orientation des fibres qui varie entre 15-18º s'insère sur la base de la rotule.
Le vaste médial long contribue à l'extension du genou.

Le vaste médial oblique ( distal) avec un angle qui varie entre 50-55º, s'insère sur le tendon du quadriceps sur le quadrant supérieur médiale de la rotule et la capsule antérieure médiale.
 Le vaste médial oblique assure la stabilité de la rotule durant la contraction des fibres du vaste médial long.

• Muscle vaste intermédiaire : sur la face profonde du droit fémoral et sur le tendon quadricipital

Le tendon patellaire termine l'insertion du quadriceps sur la face antérieure des plateaux tibiaux et ce par l'intermédiaire de la patella qui sert de poulie dans la trochlée fémorale.

Innervation

• Muscle droit fémoral : nerf du droit fémoral, branche musculaire du nerf fémoral (L2, L3 et L4)
  
• Muscle vaste latéral : nerf du vaste latéral, branche musculaire du nerf fémoral (L2, L3 et L4)
• Muscle vaste médial : nerf du vaste médial, branche musculaire du nerf fémoral (L2, L3 et L4)
• Muscle vaste intermédiaire : nerf du vaste intermédiaire, branche musculaire du nerf fémoral (L2, L3 et L4)

Actions

Comprendre : la biomécanique du genou

Les forces appliquées à l'articulation fémoro-patellaire varient selon l'activité, allant de 0,5 fois le poids du corps lors de la marche, à 3,3 fois lors de la montée des escaliers, et même jusqu'à 20 fois lors de certaines activités sportives [14, 15].

Lorsque le genou est en extension, la patella est libre ou alors seule sa partie distale est en contact avec le fémur distal (selon sa longueur), et aucune charge n'est appliquée sur elle.

A partir de 30° de flexion du genou, la patella s'engage dans la trochlée fémorale, entre 30° et 60° le contact se fait au niveau de sa partie moyenne, puis au-delà de 90° de flexion, la charge se répartit sur les facettes patellaires internes et externes.

La stabilité de l'articulation fémoro-patellaire est assurée par des stabilisateurs dynamiques (tendons quadricipital et patellaire, muscle quadriceps (surtout le vaste médial oblique), bandelette ilio-tibiale) et statiques (capsule articulaire, trochlée fémorale, rétinaculums patellaires médial et latéral, ligament patello-fémoral) qui contrôlent le mouvement de la patella dans la trochlée fémorale.

Le tracking rotulien peut être perturbé par une dys-balance entre ces stabilisateurs, affectant la distribution des forces au niveau de la surface fémoro-patellaire, des tendons quadricipital et patellaire, et des tissus adjacents.

Dans leur étude sur vingt sujets sains, Steinkamp et al. ont montré une variation des contraintes sur l'articulation fémoro-patellaire en fonction du type d'exercice lors de la contraction du quadriceps.
Les auteurs dans cette étude ont demandé aux vingt sujets sains (10 hommes et 10 femmes) de soulever un maximum de charges pendant trois séries de dix répétitions avec une presse (chaine cinétique fermée) et sur une chaise à quadriceps (chaine cinétique ouverte). Ils ont ensuite calculé le moment de force du genou, les forces de réaction sur l'articulation fémoro-patellaire ainsi que les contraintes sur cette même articulation à différents angles de flexion du genou : 0, 30°, 60°, 90°.
Les résultats montrent que l'évolution des différents paramètres étudiés est liée au mode d'exercice à différents angles de flexion du genou.
En effet, les moments les forces de réaction mais surtout les contraintes sur l'articulation fémoro-patellaire sont plus importants dans les exercices en chaine cinétique ouverte par rapport à ceux en chaine cinétique fermée entre 0° et 50° de flexion.
La tendance s'inverse lorsqu'on se retrouve au delà de 50° (figure en dessous [16]).

Plusieurs éléments plaident en faveur de l'utilisation des chaines cinétiques fermées.
Les activités de la vie quotidienne telles que la marche, la montée des escaliers, la course à pieds exercent sur le genou des contraintes dans les derniers degrés d'extension.
L'utilisation de la chaine cinétique fermée permet de reproduire une situation beaucoup plus proche de la réalité quotidienne pour l'articulation du genou; elle permet aussi de jouer sur l'aspect proprioceptif.

Il faut donc privilégier dans la prise en charge des syndromes fémoro-patellaires, le travail en chaine cinétique fermée dans les amplitudes proches de l'extension et le travail en chaine cinétique ouverte en flexion.

Renforcer le quadriceps

Exercices en chaînes musculaires fermées
(à privilégier pour moins de 50° de flexion de genou)

Exercice N° 1 : Setting Leg Extension

Exercice N° 2 :

Exercice N° 3

Exercices N°4 (avec TRX en chaines cinétiques fermées et ouvertes)

Exercice N° 5 : squat avec barre

Exercice N° 6

Exercice N° 7 : travail excentrique

Exercices en chaînes musculaires ouvertes
(à privilégier pour plus de 50° de flexion de genou)

Exercice N° 1

Exercice N° 2