Conséquences et prédiction des lésions musculaires des ischiojambiers à partir des paramètres isocinétiques concentriques et excentriques du joueur de football professionnel

doi:10.1016/j.annrmp.2003.04.001

Annales de Réadaptation et de Médecine Physique

Volume 46, Issue 9, November 2003, Pages 601-606

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Résumé

Objectif. – Savoir si les paramètres isocinétiques identifient un antécédent de lésion musculaire des ischiojambiers (IJ) et prédisent une nouvelle lésion musculaire chez le footballeur de haut niveau.

Méthode. – La force isocinétique concentrique (con) et excentrique (exc) de 28 footballeurs de haut niveau (23 ans ± 3,3 ; 74 kg ± 7,5 ; 178 cm ± 6,5) a été mesurée à la vitesse de 60 deg/seconde. Dans un premier temps, 11 joueurs, victimes de 15 lésions modérées ou majeures des ischiojambiers dans les deux années précédant les tests, ont été comparés avec 17 joueurs sans antécédent musculaire. La comparaison a été réalisée à partir des ratios isocinétiques fléchisseurs sur extenseurs [IJ(con)/Q(con) et IJ(exc)/Q(con)] et des ratios bilatéraux des ischiojambiers [IJ(con)/IJ(con) et IJ(exc)/IJ(exc)]. Dans un second temps, la population a été suivie pendant 12 mois et le profil musculaire isocinétique des joueurs qui ont présenté une récidive ou une lésion de novo a été analysé.

Résultats. – Un ratio IJ(con)/Q(con) inférieur ou égal à 0,6 et une asymétrie des IJ de plus de 10 % ne permettent pas d’identifier un antécédent de lésion musculaire des ischiojambiers. En revanche, le ratio mixte IJ(exc)/Q(con) inférieur ou égal à 0,6 représente le meilleur indicateur (probabilité : 77,5 %). Le taux de récidive de lésions des ischiojambiers est de 30 % (3 cas sur 10) et le taux de lésions des ischiojambiers de novo est de 31 % (5 cas sur 16) (p > 0,05). Un seul joueur sur cinq blessés de novo, présentait un ratio IJ(con)/Q(con) inférieur ou égal à 0,6, et aucun ne présentait un ratio mixte IJ(exc)/Q(con) inférieur ou égal à 0,6. En revanche, quatre joueurs sur les cinq blessés de novo, présentaient une asymétrie des fléchisseurs sur un mode concentrique et excentrique. Mais, c’est le côté le plus fort qui a présenté une nouvelle lésion musculaire des ischiojambiers.

Conclusion. – Malgré la reprise de la compétition, un ratio mixte IJ(exc)/Q(con) inférieur ou égal à 0,6 permet d’identifier un antécédent de lésion des ischiojambiers. Cependant, ce ratio et les autres paramètres isocinétiques étudiés ne permettent pas de prédire la survenue d’une récidive ou d’une nouvelle lésion musculaire.

Abstract

Objective.– To know if isokinetic parameters identify previous hamstring (H) injury and predict a new muscle injury in high-level soccer player.

Method.– Concentric (con) and eccentric (ecc) isokinetic torque was measured at the angular speed of 60°/s in 28 elite soccer players (23 years ± 3.3; 74 kg ± 7.5; 178 cm ± 6.5). First, 11 players, victims of 15 moderate or major hamstring injuries in the preceding 2 years, were compared with 17 players without previous hamstring injury. Comparisons were carried out from isokinetic knee flexors–extensors ratios [H(con)/Q(con) and H(ecc)/Q(con)] and bilateral knee flexors ratios [H(con)/H(con) and H(ecc)/H(ecc)]. Secondly, all the population was followed during 12 months and the isokinetic muscular profile of players who presented a recurrence or a new hamstring muscle injury was analysed.

Results.– A concentric ratio hamstring-to-quadriceps lower than 0.6 and a hamstring asymmetry of more than 10% do not allow to identify previous hamstring injury. On the other hand, the mixed ratio eccentric hamstring-to-concentric quadriceps lower than 0.6 represents the best indicator (probability: 77.5%). The rate of recurrence is 30% (three cases of 10) and the rate of new hamstring muscle injury is 31% (five cases of 16) (P > 0.05). One of the five injured soccer players presented a concentric ratio hamstring-to-quadriceps lower than 0.6 and no player presented a mixed ratio lower than 0.6. However, four of the five injured players presented a concentric and an eccentric asymmetry. But, it is the strongest side, which presented a new hamstring muscle injury.

Conclusion.– The mixed ratio eccentric hamstring-to-concentric quadriceps lower than 0.6 identify a previous hamstring injury despite the resumption of competitive soccer. However, this ratio and the others isokinetic studied parameters do not predict a recurrence or a new hamstring muscle injury.

Section snippets

Population

L’étude a concerné des joueurs de football professionnels de ligue 1 Française, capables de réaliser des matchs en compétition. Les sujets qui présentaient une pathologie des membres inférieurs empêchant l’évaluation isocinétique ont été exclus. Les joueurs qui présentaient une asymétrie de force concentrique des quadriceps de plus de 10 % ont été exclus afin de permettre la comparaison des ratios IJ/Q. Les lésions musculaires intrinsèques des ischiojambiers et les durées d’arrêt sportif ont

Résultats

L’étude a concerné 28 parmi 33 joueurs inclus. Cinq ont été exclus en raison d’antécédents de pathologies responsables d’une asymétrie des extenseurs supérieure à 10 % [séquelles de lésions du quadriceps (2), de lésions méniscales (2) et après ligamentoplastie de genou (1)]. La population étudiée est donc représentée par 28 joueurs soit 56 membres inférieurs. 11 joueurs ont présenté 15 lésions musculaires des ischiojambiers en 24 mois soit une prévalence de 26,7 %. Quatre joueurs présentaient

Discussion

Notre étude a porté sur une population de footballeurs professionnels en raison de la prévalence importante des lésions musculaires des ischiojambiers rapportée dans cette population [8], [18]. Ce taux de 26,7 % relevé dans notre étude, sans prendre en compte les récidives et calculé sur deux années semble en rapport avec l’évolution du football moderne. Les joueurs sont soumis à des entraînements et à des matchs de plus en plus intenses et fréquents qui sont à l’origine de dépassements des

Remerciements

Les auteurs remercient les joueurs du Football club de Nantes Atlantique (France) et tout particulièrement messieurs Raynald Denoueix et le Docteur Fabrice Bryand pour la mise à disposition de l’ensemble de l’équipe professionnelle.

Références (21)

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Cited by (61)

High-level football: Physical and physiological analysis – Injury and prevention
2021, Science and Sports
Dans cette revue de question, les auteurs réalisent un état des lieux des connaissances relatives à l’activité en match et des caractéristiques des joueurs et joueuses de haut niveau, ainsi qu’à la traumatologie et à la prévention des blessures en football.
La compréhension des exigences spécifiques du football de niveau élite peut fournir des informations importantes sur les facteurs qui permettent d’être performant en compétition. En particulier, les mesures anthropométriques, les capacités physiques et physiologiques des joueurs et des joueuses sont spécifiques et diffèrent l’un de l’autre.
Il a été effectué une recherche de la littérature j’usqu’à novembre 2020 sur les bases de données Medline via Pubmed, Researchgate, Web of Science, SPORTDiscus et Google Scholar, au terme de laquelle, il a été retenu 205 études en utillisant les mots clés : la performance dans le football et ses différentes variables ; les méthodes de suivi de la charge en match ; l’analyse de la charge en match ; les caractéristiques physiques et physiologiques des joueurs et des joueuses élites ; les blessures et la prévention des blessures.
La prise en compte des différents éléments de cette revue permettra aux staffs des équipes de football d’appréhender l’entraînement et la compétition dans un but de performance et de prévention.
In this review the authors achieve a state of knowledge related to the match activity, the characteristics of elite men and women players, as well as trauma and injury prevention in soccer.
Comprehension the specific requirements of elite level soccer can provide important information about the factors that enable competitive performance. In particular, anthropometric measurements, physical and physiological capacities of men and women players are specific and differ from each other.
A literature review was carried out from inception to November 2020 on databases of Medline via Pubmed, Researchgate, Web of Science, SPORTDiscus and Google Scholar, at the end of which, 205 studies were identified using the key terms: performance in football and its different variables; the workload monitoring in matches; the workload analysis in matches; the physical and physiological characteristics of men and women elite players; injury and injury prevention.
Considering the different elements of this review will allow staff to understand training and competition with the aim of performance and injury prevention.
Lower limb muscle injuries: Risk factors and preventive strategies
2017, Science and Sports
L’incidence des lésions musculaires est élevée dans les sports où la vitesse de mouvement, l’explosivité ou les changements brusques de direction sont déterminants. Cet article a pour objectifs d’analyser : (1) les facteurs de risque des principales lésions musculaires des membres inférieurs (ischiojambiers, quadriceps, adducteurs et triceps sural) ; (2) l’efficacité des principales stratégies préventives de ce type de blessures.
Ces dernières années, un nombre significatif d’études prospectives a permis d’identifier plusieurs facteurs de risque de lésions musculaires. Parmi ceux-ci, un premier épisode lésionnel représente le seul facteur de risque intrinsèque retrouvé pour l’ensemble des quatre grands groupes musculaires. L’âge et la présence d’un déséquilibre musculaire interviennent plus spécifiquement dans la lésion des ischiojambiers ; la dominance dans la lésion du quadriceps ; un déséquilibre musculaire et un manque de souplesse dans la lésion des adducteurs, et enfin l’âge ainsi qu’un manque de souplesse dans la lésion du triceps sural. Les facteurs de risque extrinsèques apparaissent plus difficiles à associer à une localisation précise et sont principalement le type de sport pratiqué (sports collectifs et athlétisme notamment), un échauffement inadapté, une charge de travail mal répartie, ainsi que la pratique de l’activité en compétition. D’un point de vue préventif, il apparaît essentiel de favoriser la pratique régulière d’exercices de renforcement à haute intensité en mode excentrique et de corriger les éventuels déséquilibres musculaires.
L’influence de certains facteurs de risque comme le manque de souplesse dans les lésions des ischiojambiers et du quadriceps, la fatigue ou encore le moment de la saison mériterait d’être approfondie. La réalisation d’étirements, largement répandue sur les terrains de sport, ne devrait pas être remise en cause mais l’évidence scientifique de l’efficacité préventive de toute lésion musculaire reste à démontrer, et des précisions concernant les modalités pratiques des étirements (durée, type d’étirement…) sont souhaitables. Des études ultérieures sont également nécessaires pour confirmer l’intérêt préventif, dans les lésions des ischiojambiers et du quadriceps, de la thérapie manuelle ou d’exercices de gainage.
Un premier épisode de blessure musculaire représente le principal facteur de risque de lésions musculaires aux membres inférieurs, et chaque groupe musculaire semble présenter des facteurs de risque spécifiques à leur localisation. Pour les quadriceps et surtout pour les ischiojambiers, l’incidence lésionnelle peut être réduite de manière conséquente grâce à l’implémentation de certaines mesures comme la réalisation régulière d’exercices à haute intensité en mode excentrique.
Muscle injuries are common in sports that involve high-speed and explosive movements or rapid changes in direction. The objectives of this article are: (1) to examine the risk factors for the main lower limb muscle strain-type injuries (hamstrings, quadriceps, adductors and triceps surae); (2) to analyze the effectiveness of preventive strategies for muscle injuries.
These last years, a significant number of prospective studies identified several risk factors for muscle injuries. The most important intrinsic risk factor, whatever the injury site, is a previous injury. Muscle imbalances and age specifically concern hamstring tears; dominance (kicking leg) predisposes to a quadriceps injury; muscle imbalances and a lack of flexibility concern adductors injury; age and a lack of flexibility are also risk factors for triceps surae injury. The lack of flexibility remains controversial in the literature. The main extrinsic risk factors are the type of sport, an insufficient warm-up, an unbalanced training load and sport during competition. Preventively, it appears essential to propose progressive high-intensity eccentric exercises and to correct potential muscle imbalances.
The role of some risk factors such as: a lack of flexibility (specifically for hamstring and quadriceps injury), fatigue or the moment of the season should be cleared. Stretching activities should be continued but scientific evidence of its effectiveness for muscle injury prevention still needs to be demonstrated. There is also a need of evidence-based recommendations for optimal stretching modalities (duration, type of stretching…). Further studies are required to confirm the preventive interest, for hamstring and quadriceps tears, of manual therapy and core stability.
A previous injury represents the most important risk factor for muscle injuries. Additionally, every muscle group of the lower limbs seems to present specific risk factors. Hamstring and quadriceps strain incidence may show a powerful decrease thanks to the implementation of preventive strategies such as high intensity eccentric exercises.
Force–velocity profile in sprint: Perspectives in hamstring muscle injury follow-up and prevention
2016, Journal de Traumatologie du Sport
La lésion des muscles ischio-jambiers est la principale blessure liée à la pratique de l’athlétisme mais aussi dans les autres sports d’accélération et de sprints, avec des conséquences importantes en terme d’arrêt de pratique sportive et de risque de récidive. Dans une démarche de prévention, une meilleure connaissance des mécanismes et facteurs de risque de ces lésions semble pertinente. Cela implique une meilleure compréhension des déterminants biomécaniques et musculaires de la performance lors de l’accélération en sprint, c’est-à-dire la capacité à produire une force horizontale importante au sol (i.e. orienter la poussée dans la direction du mouvement) tout en augmentant la vitesse de course. Les muscles ischio-jambiers sembleraient jouer un rôle important dans cette capacité. L’évaluation des propriétés mécaniques du sprint et notamment du profil force–vitesse et des paramètres de force horizontale maximale théorique (F_H0) et vitesse maximale théorique (V₀) est possible en situation réelle de pratique de terrain avec des outils de mesure simples. Des études ont rapporté une modification du profil force–vitesse et une diminution de F_H0 dans les suites d’une lésion musculaire des ischio-jambiers, conséquence de la lésion. Il existe des liens étroits entre la fonction et la force des ischio-jambiers et la force horizontale en sprint. Cette mesure du profil force–vitesse pourrait être utilisée pour guider la reprise du sprint après une lésion musculaire des ischio-jambiers, mais également pour dépister les sujets à risque de blessures de ces mêmes muscles.
Hamstring muscle injury is the main injury related to athletics, but also other sports including acceleration and sprints, with important consequences (time-loss of sport and reinjury risk). In a prevention approach, a better knowledge of risk factors and mechanisms of these lesions seem relevant, and it can pass through a better understanding of the biomechanical and muscular determinants of performance in sprint and acceleration. The ability to produce a horizontal force on the ground (i.e. orienting the total push backward [or ground force reaction forward]), and to do so despite the increase in running speed, is an important determinant of sprint performance. The hamstring muscles seem to play an important role in this key ability. Evaluation of mechanical properties of sprint including the force–velocity profile and maximum theoretical horizontal force (F_H0) and maximum theoretical speed (V₀) in sprint is possible in real-practice conditions with simple tools. Studies have reported a change in the force–velocity profile and decrease in F_H0 following hamstring muscle injury, which could be a consequence of the injury. This approach to analyze the hamstring propulsion function at a maximum acceleration sprint looks promising given the very functional and ecological character in a field evaluation, close links between the function and strength of hamstring and the horizontal force sprint, and these encouraging preliminary scientific results. This force–velocity profile evaluation could be used to guide the return to sprint and allow authorization to maximum sprint after hamstring muscle injury, but also to screen athletes at risk of hamstring muscle injury.
Isokinetic profile of knee muscles in olympic elite taekwondo practitioners
2013, Science and Sports
Notre travail consiste à évaluer le profil musculaire isocinétique des extenseurs et fléchisseurs du genou chez des taekwondoïstes.
Étude transversale. Quatorze taekwondoïstes élites répartis en deux catégories de poids olympiques : un groupe de la catégorie −68 kg et l’autre de la catégorie −80 kg. La force isocinétique concentrique était mesurée à l’aide d’un dynamomètre Biodex^® System 3 aux vitesses angulaires de 60, 120 et 180°/s. Le moment maximal, le moment maximal rapporté au poids, la puissance moyenne, l’angle du moment maximal, la durée d’accélération, le temps du moment maximal et le ratio ischiojambiers/quadriceps (IJ/Q) sont les paramètres isocinétiques retenus.
Le moment maximal et la puissance moyenne sont moins bons chez les taekwondoïstes de −68 kg, au niveau des extenseurs du genou non dominant (GND) spécialement. Une différence significative à p < 0,05 est constatée au niveau des ratios, entre le genou dominant (GD) et GND chez le groupe de −80 kg, pour toutes les vitesses du test.
L’évaluation isocinétique concentrique a permis de déceler un déficit de force et déséquilibre musculaire au genou chez un groupe de taekwondoïstes. Des tests supplémentaires excentriques, à vitesses rapides et à ratios mixtes sont à envisager.
We aimed to assess the isokinetic profile of the flexor and extensor muscles of the knee within taekwondo practitioners.
This was a descriptive study. Fourteen elites taekwondo practitioners divided into two Olympic weight categories: one group of the category −68 kg and the other of the category −80 kg. The concentric isokinetic knee muscle strength was assessed using a Biodex^® System 3 dynamometer at three angular speeds: 60, 120 and 180°/s. The peak torque, the peak torque reported on the weight, the mean power, the peak torque joint angle, the acceleration time, the peak torque time and the hamstrings to quadriceps ratio, are the isokinetic parameters retained.
The peak torque and average power are worse in the taekwondo practitioners of −68 kg, at the non-dominant knee extensor specially. A significant difference at P < 0.05 was observed at ratios between the dominant and non-dominant leg in the group of −80 kg, for all speeds of the test.
The concentric isokinetic evaluation revealed a deficit of strength and knee muscle imbalance in a group of taekwondo practitioners. Additional eccentric tests, assessment at fast speeds and mix ratios should be considered.
From injury to sports at prior level: New therapeutic options for muscle repair
2013, Journal de Traumatologie du Sport
Testing the Posterior Chain: Diagnostic Accuracy of the Bunkie Test versus the Isokinetic Hamstrings/Quadriceps Measurement in Patients with Self-Reported Knee Pain and Healthy Controls
2024, Journal of Clinical Medicine

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Remerciements

J. Biomed. Eng.

Isokinetic hamstring quadriceps strength ratio: influence from angular velocity, gravity correction and contraction mode

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Hamstring strains in athletes: diagnosis and treatment

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Sports Med.