Evaluation de l’asymétrie articulaire et musculaire au cours d’exercices exhaustif en cyclisme : apports de l’approche expérimentale et de la modélisation musculosquelettique

Evaluation of joint and muscular asymmetry during cycling exhaustive exercices : contributions of the experimental approach and musculoskeletal modeling

• Auteur / Autrice : Camille Pouliquen
• Direction : Paul Delamarche, Nicolas Bideau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques des activités physiques et sportives (STAPS)
• Date : Soutenance le 21/12/2017
• Etablissement(s) : Rennes 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Éducation, Cognition, Langages, Interactions, Santé (ECLIS) (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : comue : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : M2S
• Jury : Président / Présidente : Françoise Rannou-Bekono
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédérique Hintzy-Cloutier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : William Bertucci, Julien Morlier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sports professionnels

Biomécanique

Sportifs de haut niveau

Électromyographie

Cinématique

Mots clés libres

Asymétrie spatio-temporelle

Modélisation musculosquelettique

Cinématique

Kinematic

Spatio-temporal asymmetry

Musculoskeletal modelisation

Résumé

Le cycliste de haut niveau a comme objectif principal : gagner et optimiser sa performance. Une question souvent soulevée par le sportif et son encadrement est le lien entre l’asymétrie, la performance et la santé. Dans ce contexte nous analysons dans un premier temps l’adaptation cinématique et musculaire de la jambe dominante chez le cycliste professionnel au cours du test incrémental jusqu’à épuisement proposé par la FFC. Les résultats ont montrés que l’incrément depuissance modifie la coordination musculaire avant d’impacter la cinématique articulaire. Ensuite nous proposons une nouvelle méthodologie afin d’étudier l’évolution cinématique de l’asymétrie spatio-temporelle au cours de ce test. Les résultats ont permis de démontrer que le niveau d’asymétrie est plus important hors du plan sagittal, ce qui peut entraîner un risque de blessures, principalement au genou. Enfin, nous examinons l’influence de la fatigue sur le niveau d’asymétriearticulaire et musculaire par l’intermédiaire d’une modélisation numérique musculo-squelettique sur une population de cyclistes de haut niveau. Les résultats ont permis de démontrer que l’asymétrie musculaire est différente entre l’analyse électromyographique et musculosquelettique. De plus, le côté dominant présente un niveau plus élevé concernant les forces musculaires et de réactions intersegmentaires. D’un point de vue générale, les méthodologies employées dans cemanuscrit comportent une application directe pour le cyclisme. Cependant, elles peuvent être réutilisées dans d’autres activités, sportive ou non, d’un point de vue performance et prévention des blessures.

The high-level cyclist main goal is to win and optimize his performance. A question often raised by the athlete and his coaching is the link between asymmetry, performance and health. In this context, we analyze the kinematic and muscular adaptation of the dominant leg of professional cyclist during the incremental test to exhaustion of the FFC. The results showed that the increase of power output modifies the muscular coordination before impacting joint kinematics. Then, wepropose a new methodology to study the kinematic evolution of the spatio-temporel asymmetry during this test. The results showed that asymmetry level is greater outside the sagittal plane, which can creat a risk of injuries mainly for the knee. Finally, we examine the influence of fatigue on the level of muscular asymmetry though musculosketal modeling on a population of high level cyclists. Results showed that muscle asymmetry is different between electromyographic and musculoskeletal analysis. Moreover, the dominant side has a higher level of muscle strength and intersegmental reactions. From a general point of view, the methodologies used in this manuscipt have a direct application for cycling. However, they can be reused in other activities, from a performance and injury prevention viewpoint.