Le Rapport ischios-jambiers / Quadriceps ? Vraiment utile ?

I. Introduction

L’analyse du rapport de force entre les muscles quadriceps et ischio-jambiers (souvent désigné par le ratio H/Q) est un outil fondamental en kinésithérapie et en science du sport. Il permet d’évaluer l’équilibre musculaire autour du genou, d’anticiper les risques de blessures, de guider les programmes de rééducation et d’optimiser la performance. Ce ratio est d’autant plus pertinent dans les situations de retour au sport, après chirurgie ou dans les disciplines à haute sollicitation du genou comme le football, le ski ou l’athlétisme. Pourtant, les pratiques cliniques s’appuient souvent sur des normes anciennes, parfois déconnectées de la réalité fonctionnelle du mouvement. Une revue actualisée des données scientifiques permet de mieux comprendre la complexité et l’intérêt de ce rapport.

II. Anatomie fonctionnelle : Quadriceps et Ischio-jambiers

Le quadriceps fémoral, composé de quatre chefs (vaste médial, vaste latéral, vaste intermédiaire et droit fémoral), est le principal extenseur du genou. Il joue un rôle clé dans la marche, la course, les sauts et les montées d’escaliers.
Les ischio-jambiers, regroupant le biceps fémoral, le semi-tendineux et le semi-membraneux, sont les principaux fléchisseurs du genou et également extenseurs de la hanche. Ils sont cruciaux pour la décélération du membre inférieur et la stabilisation postérieure du genou, notamment en phase d’extension terminale.

III. Intérêt scientifique du ratio H/Q – Références clés

Le ratio H/Q (Hamstring/Quadriceps) est une mesure centrale pour évaluer l’équilibre musculaire autour de l’articulation du genou. Il représente le rapport entre la force des ischio-jambiers (fléchisseurs du genou) et celle des quadriceps (extenseurs du genou), permettant d’apprécier la capacité des ischios à freiner l’action des quadriceps, en particulier lors de l’extension rapide du genou – une phase critique pour le stress ligamentaire, notamment sur le ligament croisé antérieur (LCA).

Traditionnellement, c’est le ratio concentrique Hcon/Qcon qui est utilisé (force concentrique des ischios / force concentrique des quadriceps). Une valeur de ≥ 0,6 est historiquement considérée comme un seuil de sécurité (Heiser et al., 1984), en dessous duquel on considère qu’il existe un déséquilibre musculaire potentiellement pathogène.

Cependant, ce ratio ne reflète pas les contractions réellement rencontrées en dynamique, notamment lors de la course, où les quadriceps se contractent en concentrique et les ischios en excentrique pour freiner le mouvement. Ainsi, plusieurs auteurs ont proposé de s’appuyer plutôt sur des ratios fonctionnels, comme le Hecc/Qcon (ischios en excentrique / quadriceps en concentrique), plus pertinents pour analyser le freinage actif et la protection du genou en phase terminale d’extension.

IV. Un peu d’histoire sur les ratios

Heiser et al., 1984 : pionniers dans l’identification d’un ratio Hcon/Qcon ≥ 0,60 comme critère de prévention des blessures musculaires, notamment chez les sportifs de haut niveau.

Aagaard et al., 1995, 1998 : ont démontré que le ratio H excentrique /Q concentrique augmente avec la vitesse de contraction et avec l’extension du genou, atteignant voire dépassant 1,0 dans les derniers degrés avant l’extension complète. Ils proposent ce ratio comme “dynamic control ratio”, plus représentatif des sollicitations fonctionnelles, notamment pour la stabilisation du genou et la protection du LCA.

Croisier et al., 2002 : ont montré, à travers une large étude clinique, que les déséquilibres musculaires mesurés par isocinétisme (notamment un ratio H excentrique /Q concentrique anormalement bas ou des asymétries latérales > 15 %) sont fortement corrélés à un risque accru de blessures des ischios. Ils insistent sur l’intérêt d’une correction ciblée de ces déficits en prévention.

Kellis & Baltzopoulos, 1997 : ont développé une méthodologie fiable permettant de calculer les moments antagonistes réels à partir de l’EMG, en tenant compte de la nature de la contraction (concentrique vs excentrique) et de l’angle articulaire. Leur approche renforce la pertinence des ratios fonctionnels et ouvre la voie à une évaluation plus fine de la synergie musculaire autour du genou.

V. D’autres études scientifiques sur l’analyse musculaire

1. Coombs & Garbutt (2002)

▶ Revue critique du ratio H/Q conventionnel
✔ Proposent les ratios H excentrique /Q concentrique (extension) et H excentrique /Q concentrique (flexion) comme plus fonctionnels.
✔ Ces ratios tiennent compte de la nature des contractions musculaires dans les mouvements réels.
Implication : Un ratio H excentrique /Q concentrique ≥ 1,0 est jugé protecteur en extension terminale du genou.

2. Étude prospective sur footballeurs (2020)

▶ 169 joueurs, 10 mois de suivi
✔ Les joueurs avec H excentrique < 2,4 Nm/kg, H/Q < 50,5 % ou antécédents de blessures étaient plus à risque (OR jusqu’à 5,59).
Implication : La mesure pré-saison du ratio H/Q peut prédire les risques de blessure, ce qui ouvre des perspectives de prévention individualisée selon le profil de force du joueur.

VI. Analyse post-chirurgicale et en rééducation

L’analyse du ratio H/Q prend une importance capitale dans les protocoles de rééducation post-chirurgicale, car elle permet d’objectiver les asymétries résiduelles ou les déficits de freinage musculaire.

Après ligamentoplastie du LCA, les ischio-jambiers (souvent prélevés comme greffe) peuvent présenter une faiblesse persistante, compromettant leur rôle de frein dynamique. Un ratio H/Q insuffisant est souvent retrouvé à la reprise du sport et doit être corrigé pour limiter le risque de re-rupture.

Après rupture des ischio-jambiers, un ratio trop bas peut indiquer une récupération incomplète, avec un risque élevé de récidive si la charge de travail est reprise trop tôt (sprint, sauts, changements de direction).

Après prothèse de genou ou chirurgie fémoro-patellaire, le ratio peut être utilisé pour rééquilibrer les forces autour du genou et adapter les objectifs de rééducation aux contraintes du quotidien.

➡ En pratique, l’analyse du H/Q peut servir de critère de retour au sport, de repère dans l’évolution du traitement, et de base pour ajuster la charge et le type d’exercices.

VII. Conclusion

Le ratio Hamstrings/Quadriceps constitue bien plus qu’un simple indicateur de force : c’est un outil essentiel pour prévenir les blessures, objectiver les déséquilibres musculaires et guider les stratégies de rééducation ou de retour au sport. Les travaux récents soulignent l’importance d’abandonner les approches trop simplistes (comme le ratio Hcon/Qcon isolé) au profit d’une analyse fonctionnelle, angulaire et contextuelle, en intégrant les modes de contraction et les angles spécifiques du mouvement et du sport pratiqué.

Dans un contexte sportif ou post-chirurgical, une évaluation fine du ratio H/Q, adaptée au geste et au patient, peut transformer la prise en charge en rendant la prévention et la performance plus précises, personnalisées et efficaces.