La 10ème journée de Rééducation Marseillaise en Kinésithérapie - samedi 17 mai 2014 - Thématique de la journée « LE GENOU, APRES 10 ANS, QUOI DE NEUF ? »

1. Chaîne cinétique ouverte
versus chaîne cinétique fermée :
état des lieux en 2013
Yves CHATRENET
Kinésithérapeute
cadre de Santé
Responsable
des services
de rééducation
Clinique de
rééducation
Sancellemoz
Passy (74)
L'auteur déclare ne
pas avoir un intérêt
avec un organisme
privé industriel ou
commercial en
relation avec le sujet
présenté
RÉSUMÉ I SUMMARY
Lachaînecinétiqueouverteetlachaînecinétiqueferméeoffrent
chacune, dans la rééducation des lésions du ligament croisé
antérieur du genou, avantages et contre-indications qui en font
une complémentarité aujourd’hui reconnue.
La maîtrise de ces deux modalités et le matériel adéquat per-
mettentaukinésithérapeuted’offrirlesmeilleuresconditionsde
récupération aux opérés d’une ligamentoplastie.
Open kinetic chain and closed kinetic chain both give advantages
and contraindication to anterior cruciate ligament injury rehabi-
litation.Complementarybetweenthemiswidelyrecognizednow.
Suitable device and a perfect knowledge of these two modalities
allowphysiotherapisttogivepatientsthebestprerequisitetoreco-
verfromaligamentreconstruction
MOTS CLÉS I KEYWORDS
X ChaînecinétiqueouverteX ChaînecinétiqueferméeX Laxité
X Récupérationmusculaire
X OpenkineticchainX ClosedkineticchainX Laxity
X Musclerecovery
Kinésithér Scient 2013;547:29-34
29
D
epuis plus de deux décennies, des contro-
verses existent au niveau international
entre chaîne cinétique ouverte (CCO) et
chaîne cinétique fermée (CCF) dans la rééduca-
tion des lésions et ligamentoplasties du ligament
croisé antérieur (LCA) du genou.
Outre Atlantique, au cours des années 90, la réé-
ducation du quadriceps en CCO avec résistance
distale a été largement remise en cause au profit
de la CCF. En France, la pratique du travail en CCO
avec résistance distale était abandonnée par les
équipes de rééducation spécialisée à partir de
1982, au profit d’une application proximale de
la résistance sur le segment jambier dite en TTA
(tubérosité tibiale antérieure) [1, 2].
La diffusion des premières publications sur les
avantages comparés de la CCF par rapport à
la CCO avec résistance distale [3] a entraîné en
Europe francophone, au cours des années 2000,
une préconisation presque dogmatique de la CCF
dans la rééducation du LCA.
À cette même époque, les premières publications
anglo-saxonnes commençaient à inciter à plus de
modération [4-6].
À ce jour, de très nombreuses publications et
recommandations remettent en cause cette anti-
nomie trop facile entre CCO et CCF et préconisent
une utilisation raisonnée et complémentaire de
ces deux modalités.
LA CHAÎNE CINÉTIQUE
OUVERTE (CCO)
La CCO, pratiquée initialement en position assise
avec un mouvement d’extension du genou et avec
des résistances au niveau de la cheville, provoque
un tiroir antérieur proportionnel au degré de laxité
du genou (fig. 1). Cette pratique a été remise en
question en rééducation tant dans sa comparaison
avec la CCF [7-15] que dans le positionnement de
la résistance en CCO. Ainsi, des adaptations pour
les appareils isocinétiques avec des systèmes anti-
tiroir antérieur (anti-shear) ont été préconisées
[16].
Le travail du quadriceps avec placement de la
résistance proximale sur le segment jambier doit
X Figure 1
Tiroir antérieur lors d'une contraction maximale
du quadriceps en CCO, avec résistance distale
©Y.Chatrenet

2. Chaîne cinétique ouverte versus chaîne cinétique fermée :
état des lieux en 2013
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être accompagné d’une assise ferme, ne permet-
tant pas l’enfoncement du segment fémoral par
écrasement (effet de tiroir antérieur). Dans ces
conditions, l’analyse biomécanique assurant un
contrôle du tiroir antérieur est confirmée radiolo-
giquement (fig. 2).
Le travail d’extension du genou en CCO, pratiqué
progressivement à partir de la 6e
semaine post-
opératoire en complément de la CCF, présente
l’avantage d’être plus efficace sur l’augmentation
de la force du quadriceps [6, 17]. Cette modalité
en CCO recrute davantage le quadriceps, compa-
rée au squat et à l’extension sur leg-press sur une
base de 10 RM [18]. Elle permet en particulier un
recrutement nettement plus important des vastes
médiaux, latéraux et du droit fémoral sur les 45
derniers degrés d’extension par rapport aux exer-
cices en CCF [18].
On admet ainsi que cette forme d’entraînement
est indiquée de manière différée dans le délai
postopératoire [17]. Elle permet alors, sur le plan
neuromusculaire, de mieux solliciter les métabo-
lismes et recrutements histologiques liés au déve-
loppement de la force maximale du quadriceps.
De plus, selon Mikkelsen [6], le groupe de patients
entraîné en CCO complémentaire à la CCF a un
retour supérieur et plus précoce aux activités spor-
tives antérieures.
En revanche, l’entraînement en CCO, s’il permet
également un recrutement plus important sur les
ischio-jambiers [18], n’entraîne pas de supériorité
de force de ces muscles au 6e
mois postopératoire
[6].
Si la supériorité de renforcement du quadriceps
qu’offre la CCO par rapport à la CCF est admise, la
question de son incidence sur l’augmentation du
tiroir antérieur résiduel est posée. On sait depuis
les expérimentations cadavériques de Wascher DC
[19] que les 10 derniers degrés d’extension et l’hy-
perextension provoquent une tension importante
du LCA correspondant à son rôle stabilisateur dans
ces derniers degrés. Ceci se traduit, en l’absence
de LCA, par l’augmentation du tiroir antérieur
dans le mouvement d’extension en CCO, plus par-
ticulièrement lors des derniers degrés d’extension,
ainsi qu’avec l’augmentation de la résistance à
l’extension [14].
Les derniers degrés d’extension contre résistance
constituent donc la situation la plus critique du
travail du quadriceps en CCO. De ce fait, il paraît
souhaitable de différer cette condition de travail
après une ligamentoplastie au-delà du 45e
jour
postopératoire. Ce travail d’extension en CCO se
fera progressivement, tant dans les amplitudes
d’extension que pour les résistances opposées.
Cette pratique est validée par une absence de dif-
férence de la laxité différentielle en tiroir antérieur,
mesurée à partir du 5e
mois postopératoire par
rapport aux groupes ayant suivis un renforcement
uniquement en CCF [17, 14].
À l’opposé, la seule publication [20] traduisant
l’effet délétère sur le tiroir antérieur d’un renfor-
cement du quadriceps en CCO correspond à une
population d’opérés selon la technique dite DIDT
(gracile et semi-tendineux) avec un travail à par-
tir de la 4e
semaine et dans toute l’amplitude à la
6e
semaine.
Dans cette même étude, le renforcement précoce
avec la technique os-tendon patellaire-os, ainsi
que le renforcement différé du quadriceps en
CCO à la 12e
semaine pour les deux techniques
chirurgicales ne se traduit pas par une laxité aussi
significative.
En revanche, si le travail précoce d’extension avec
plastie type DIDT n’est pas pratiqué dans toute
l’amplitude, mais uniquement entre 90 et 45°, il
n’en résulte pas d’augmentation de laxité [21].
Les autres études publiées avec [6, 17, 22, 23] ou
sans ligamentoplastie [22] ne montrent pas d’aug-
mentation significative de laxité antérieure avec
l’application d’un travail complémentaire spéci-
fique du quadriceps en CCO.
X Figure 2
Contrôle du tiroir antérieur lors d'une contraction
maximale du quadriceps en CCO, avec résistance
proximale (patient identique de la figure 1)
©Y.Chatrenet

3. Kinésithér Scient 2013;547:29-34
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À noter que l’absence de différence de laxité
des rééducations en CCO ou CCF ne signifie pas
absence de laxité différentielle résiduelle (compa-
raison genou opéré par rapport au genou sain).
Les études citées ci-dessus sont toujours prati-
quées en CCO avec des résistances distales qui
sont biomécaniquement contraignantes sur le LCA
pour le travail du quadriceps et non sur celui des
ischio-jambiers. Pour l’entraînement du quadri-
ceps et des ischio-jambiers en CCO, il paraît donc
souhaitable sur le plan matériel de positionner la
résistance respectivement en proximal et distal.
La rééducation du quadriceps, en particulier en
CCO, est fréquemment suspectée de produire
des douleurs antérieures, à fortiori sur les prélève-
ments os-ligament patellaire-os. Plusieurs études
[20, 21, 24] montrent que la pratique de la CCO
n’entraîne pas plus de douleurs que la rééducation
en CCF. Il convient cependant de respecter une
progression dans le dosage des résistances et de
ne pas négliger la phase de rééquilibration des dif-
férents chefs du quadriceps, en particulier par une
électrostimulation précoce appropriée [25].
LA CHAÎNE CINÉTIQUE
FERMÉE (CCF)
La rééducation en CCF constitue une approche
fonctionnelle dont les principaux avantages sont :
– la mise en jeu d’un ensemble musculaire syner-
gique (chaîne musculaire d’extension) intégrant
principalement le quadriceps, les ischio-jam-
biers, le triceps et le grand fessier. Le dévelop-
pement de cette coordination musculaire est
largement souhaitable et les informations sen-
sorielles qu’elle procure sont autant d’atouts
favorables à une récupération fonctionnelle plus
rapide ;
– l’équilibrage des tensions musculaires négatives
(quadriceps, gastrocnemiens) par des tensions
protectrices (ischio-jambiers, soléaire) ;
– une stabilité articulaire fémoro-tibiale par com-
pression [12]. Cette stabilité est optimale en
charge du fait, par compression, d’un meilleur
engagement des tubercules intercondylaires
dans la fosse intercondylaire à la manière d’une
mortaise. La fosse intercondylaire est également
comblée par les ligaments croisés lorsqu’ils sont
sains.
Cette rééducation, au regard des avantages décrits
ci-dessus, constitue la base de tous les protocoles
de rééducation basés sur les guides de recomman-
dations et revues de littérature [26-30].
Ce type d’exercice ne peut cependant représen-
ter une rééducation des ligamentoplasties de
LCA applicable universellement sans qu’il soit
nécessaire d’apporter quelques réserves. En effet,
les lésions associées des formations postéro-
médiales, les lésions du ménisque médial (et en
particulier de son segment postérieur), ainsi que
les morphotypes à pente tibiale exagérée (fig. 3)
[31-33] constituent des contre-indications au ren-
forcement musculaire précoce unipodal en CCF
[34].
Ces prédispositions favorisent le tiroir antérieur
(fig. 4, page suivante), aboutissant à une situation
de tension sur le transplant proche de la CCO avec
charge distale qui, elle, est biomécaniquement
condamnée (fig. 1). Ces situations, auxquelles le
rééducateur doit être attentif, sont malheureuse-
ment trop souvent occultées dans les descriptions
de la CCF. Elles ne font pas l’objet de précisions
dans les études comparatives CCF-CCO.
XX Figure 3
Mesure de la pente tibiale (en jaune) :
angle complémentaire à l'angle d'inclinaison
du plateau tibial et de la perpendiculaire à l'axe
de la diaphyse tibiale (trait bleu)
©Y.Chatrenet

4. Chaîne cinétique ouverte versus chaîne cinétique fermée :
état des lieux en 2013
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En présence de ces tableaux cliniques, les tech-
niques de récupération musculaire en situation
monopodale paraissent devoir être différées au
moins au-delà des 3 premiers mois (rééducation
proprioceptive et squats monopodaux, stepper
et pratique intensive des escaliers) et devraient
retarder la reprise des activités sportives. Leur
application plus précoce entraîne certainement
une sollicitation en étirement du transplant avec
une déformation plastique préjudiciable à l’avenir
ménisco-cartilagineux du genou.
Cette nécessité de la rééducation peut être
détectée en préopératoire par un cliché de pro-
fil en appui monopodal avec un port d’haltères
(intensification des contractions musculaires) et
tronc redressé (détente des ischio-jambiers). Si la
translation est présente, les tensions musculaires
entraîneront en postopératoire une mise en ten-
sion importante de la greffe avec risque d’allonge-
ment sur les appuis monopodaux intensifs lors de
la rééducation. Si le profil est aligné ou proche de
l’alignement, aucune précaution particulière ne
sera prise sur cet appui et la rééducation en CCF
pourra se faire précocement (fig. 5).
La pratique de la chaîne cinétique fermée dans
la rééducation musculaire appelle d’autres com-
mentaires. L’inclinaison du tronc détermine des
résultats électro-myographiques variables pour
l’activité des ischio-jambiers [12, 14]. En effet,
l’inclinaison détermine, d’une part une action pro-
tectrice du transplant par retenue du tibia avec la
mise en tension des ischio-jambiers et, d’autre part
le recrutement supérieur du grand fessier. Ceux-ci,
en augmentant leur participation dans la chaîne
d’extension, diminuent à résistance égale, celle
des autres maillons, en particulier du quadriceps,
d’autant plus que le droit fémoral est détendu. Il
est ainsi possible en rééducation d’augmenter
ou de diminuer la part des ischio-jambiers ou du
quadriceps avec ce type d’exercice en fonction par
exemple des différents sites de prélèvements [35].
La modalité de travail en CCF tronc incliné est
donc largement préconisée pour protéger le trans-
plant pendant la phase précoce et pour la reprise
de la CCF chez les patients présentant les contre-
indications sus-citées. La reprise de la montée des
escaliers est également conseillée avec inclinaison
du tronc pour protéger le transplant.
Inversement, le redressement du tronc minimise
l’activité des ischio-jambiers, laissant alors le
soléaire, en tirant le tibia en arrière, assumer prin-
cipalement la composante musculaire protectrice
du transplant.
X Figure 2
Contrôle du tiroir antérieur lors d'une contraction maximale du quadriceps
en CCO, avec résistance proximale (patient identique à la figure 1)
©Y.Chatrenet
X Figure 5
A- Appui monopodal en contraction :
faible tiroir antérieur contrôlé par les contractions musculaires
B- Même genou sous contrainte :
Telos exprimant passivement l'amplitude du tiroir antérieur
©Y.Chatrenet

5. Kinésithér Scient 2013;547:29-34
33
Les gastrocnemiens sont considérés comme des
tenseurs du LCA dans les 30 derniers degrés d’ex-
tension du genou. Leur association de contraction
avec le quadriceps ou les ischio-jambiers entraîne
toujours un mise en tension du LCA, au moins dans
les 15 derniers degrés d’extension [36]. Il convient
donc dans la rééducation en CCF, et en particulier
sur presse, de porter une attention particulière au
réglage de l’inclinaison du dossier, au position-
nement et à l’appui du pied ainsi qu’au choix des
amplitudes de flexion/extension du genou.
Il est également déconseillé d’effectuer des squats
unipodaux adossé à un mur. Les ischio-jambiers
sont davantage relâchés dans cet exercice et ne
peuvent pas exercer leur composante de rattra-
page du tiroir antérieur généré par la forte tension
du quadriceps.
Keays [37] a évalué ce tiroir antérieur à celui
procuré par un travail d’extension du genou en
position assise avec une charge de 3 kg. Il a noté
également la rotation interne prononcée du
genou pour cet exercice.
Peu d’études relatent l’effet de la pratique de la
bicyclette sur le LCA. Henning [38] indique que
la mise en tension est très faible comparée à une
extension en CCO avec 9 kg de résistance.
Grana [39] considère qu’elle n’a pas d’effet délé-
tère sur la laxité. Il convient de distinguer la bicy-
clette sans ou faible résistance de pédalage avec
celle à forte résistance. La première est à raisonner
en termes d’amplitude articulaire. La seconde en
termes d’incidence des contractions musculaires
sur le LCA.
L’absence de rotations importantes et la stabilité
d’un cyclergomètre indiquent son utilisation pré-
coce en fonction de l’état inflammatoire du genou.
L’absence d’augmentation des contraintes sur le
LCA liée à l’application d’une force de compres-
sion [36] qui peut être assimilée à la résistance
au pédalage, confirme l’intérêt d’une telle pra-
tique en général, et plus particulièrement lors des
contre-indications à l’appui monopodal en CCF
identifiées ci-dessus.
CONCLUSION
Après plusieurs années de controverses sur la CCF
et CCO pour la rééducation des lésions et ligamen-
toplastiesduLCAet,àl’instardel’Americanphysical
therapy association qui recommande l’utilisation
de la CCO en parallèle avec la CCF dans le traite-
ment des entorses du genou (grade A : niveau de
forte preuve) [27], le consensus est établi. Il existe
cependant un niveau de preuve modéré quant
à l’efficacité égale des deux techniques [40]. Ce
débat doit donc être complété et alimenté par
de futures études précisant les caractéristiques
anatomo-morphologiques (pente tibiale) et les
lésions associées, trop souvent absentes ou impré-
cises dans les études actuellement publiées.
Il convient donc au praticien d’évaluer le plus préci-
sément possible l’état du genou des patients afin de
choisir, appliquer et doser les modalités de rééduca-
tion en CCO et CCF, ainsi que les délais de mise en
œuvre de celles-ci. Cette réflexion et la complémen-
tarité des CCO et CCF sont le gage d’une meilleure
qualité de récupération musculaire. ✖
Bibliographie page suivante

6. Chaîne cinétique ouverte versus chaîne cinétique fermée :
état des lieux en 2013
Kinésithér Scient 2013;547:29-34
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