Caractérisation des vibrations transversales du biceps brachii lors de contractions volontaires isométriques-isotoniques

• Auteur / Autrice : Mourad Ouamer
• Direction : André Salès
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 5
• Jury : Président / Présidente : Michel Boiteux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : André Salès, Michel Boiteux, Frédéric Cohen-Tenoudji, Pierre-Yves Hennion, Michel Petitjean, Michel Revel
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Frédéric Cohen-Tenoudji, Pierre-Yves Hennion

Mots clés

Mots clés contrôlés

Muscles -- Contraction

Sciences de la vie

Mots clés libres

Bruit

Muscle strie

Contraction musculaire

Myographie acoustique

Vibration

Surface

Modèle stochastique

Processus Markov

Exploration

Analyse signal

Technique

Résumé

La contraction musculaire est à l'origine d'un phénomène vibratoire de surface, ou bruit musculaire, qui a été étudié par de nombreux chercheurs durant les quinze dernières années. Les études, menées in vitro sur des muscles stimules, ont toutes montre que la fréquence moyenne du bruit musculaire correspondait à la fréquence de résonance transversale du muscle. Aucune étude n'a eu pour sujet les modes spatiaux de vibration ; on s'attend à ce qu'une structure étendue, telle qu'un muscle, ait des modes de résonance spatio-temporels sous la forme d'ondes stationnaires. J'ai d'abord étudié expérimentalement les modes de vibration du muscle en contraction volontaire isométrique-isotonique. Les résultats obtenus pour les fonctions de corrélation des déplacements à la surface du muscle ont confirmé l'hypothèse des vibrations stationnaires transversales. Pour les faibles contractions le mode fondamental est dominant ; avec l'augmentation de la contraction volontaire, la contribution d'autres modes a été observée. J'ai ensuite propose un modèle stochastique des vibrations de surface, qui généralise le modèle déterministe de barry en incorporant des sources d'excitation à larges bandes. J'ai montré que le processus associe est markovien. Les techniques standard d'étude des processus markoviens m'ont permis de représenter le bruit musculaire dans un espace des phases ou les degrés de liberté sont les moyennes locales (sur des intervalles de temps de plus en plus longs) du vecteur d'état du processus. La courbe représentative dans l'espace des phases est une spirale qui est en très bon accord avec celle obtenue a partir des résultats expérimentaux. L'amortissement de cette spirale permet de quantifier l'atténuation mécanique du muscle, ce qui suggère des applications medico-cliniques.