Caractéristiques mécaniques et nerveuse des contractions excentriques maximales chez l'homme : influence sur les dommages musculaires

Mechanical and neural parameters during maximal eccentric contractions in Human : Influence on muscle damage

• Auteur / Autrice : Valentin Doguet
• Direction : Arnaud Guevel, Marc Jubeau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives
• Date : Soutenance le 28/10/2016
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cognition, éducation, interactions (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Motricité, Interactions, Performance (Nantes)
• Jury : Président / Présidente : Jacques Duchateau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Julien Duclay, Kazunori Nosaka, Gaël Guilhem
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jacques Duchateau, Caroline Nicol

Mots clés

Mots clés contrôlés

Stimulation électrique

Stimulation magnétique transcrânienne

Électromyographie

Muscles -- Contraction

Mots clés libres

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Résumé

Les contractions excentriques induisent des perturbations structurelles des fibres musculaires mobilisées, définissant le phénomène des dommages musculaires. Pourtant décrits pour le modèle in vitro, les mécanismes à l’origine de l’apparition des dommages musculaires restent relativement méconnus sur le modèle in vivo. L’objectif de cette thèse était donc d’explorer (i) les caractéristiques mécaniques et nerveuses du système neuromusculaire au cours de contractions excentriques maximales chez l’Homme et (ii) l’impact de ces caractéristiques mécaniques et nerveuses sur la sévérité des dommages musculaires. Six études ont contribué à ce travail de thèse. Dans ces études, des paramètres mécaniques, tels que le niveau de force articulaire généré et la longueur des faisceaux musculaires ; et nerveux, telles que la capacité volontaire à activer un muscle de manière maximale et l’excitabilité cortico-spinale, au cours de contractions excentriques maximales ont été mesurés. Ces paramètres mécaniques et nerveux ont également été mis en relation à des symptômes fonctionnels des dommages musculaires (i.e., perte de force et douleurs musculaires). Les résultats ont montré que les dommages musculaires sont déterminés par les caractéristiques mécaniques et nerveuses propres à l’exécution de la contraction excentrique. Cependant, l’augmentation des processus d’inhibition nerveuse à de grandes longueurs musculaires et la contribution des tissus tendineux dans l’allongement total du système musculo-tendineux au cours des contractions excentriques maximales constituent des stratégies permettant de limiter la sévérité des dommages musculaires in vivo.

Eccentric contractions induce structural disruptions of exercised muscle fibers, which refer to as muscle damage phenomenon. Although described for in vitro model, underpinning mechanisms of muscle damage remain unclear for in vivo model. This thesis aimed at investigate (i) mechanical and neural behaviors of the neuromuscular system during maximal eccentric contractions in Human and (ii) the effect of these mechanical and neural behaviors on the magnitude of muscle damage. This thesis was divided into six studies, in which mechanical parameters, such as the level of generated joint force and the length of muscle fascicles; and neural parameters, such as the ability to fully activate a muscle voluntarily and corticospinal excitability, during maximal eccentric contractions were measured. These mechanical and neural parameters were also related to muscle damage functional symptoms (i.e., force loss and muscle soreness). The findings showed that muscle damage is related to a compound influence of mechanical and neural factors involved during eccentric contractions. However, neural inhibitory processes at long muscle lengths, and the contribution of tendinous tissues in total muscle-tendon unit lengthening during maximal eccentric contractions allow to reduce the magnitude of muscle damage.