Propriétés biomécaniques du muscle squelettique et du nerf périphérique : adaptations du tissu et de l'articulation aux étirements aigus et chroniques

Biomechanical properties of skeletal muscle and peripheral nerve : tissue and joint adaptations to acute and chronic stretch interventions

• Auteur / Autrice : Ricardo Andrade
• Direction : Antoine Nordez, Sandro Freitas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Staps
• Date : Soutenance le 24/11/2017
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Éducation, Cognition, Langages, Interactions, Santé (ECLIS) (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : COMUE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Motricité, Interactions, Performance (Nantes)
• Jury : Président / Présidente : Dylan Morrissey
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Peter McNair, François Hug
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Taija Finni

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nerfs périphériques

Élastographie ultrasonore

Raideur musculaire

Mots clés libres

Amplitude articulaire maximale (AAM)

Résumé

L’amplitude articulaire maximale (AAM) ou flexibilité, est un paramètre fonctionnel fréquemment utilisé dans la pratique clinique, sportive et au sein des protocoles de recherche pour estimer la longueur maximale de l'unité muscle-tendon (UMT). Il a longtemps été considéré que l’AAM est limitée par la tension développée par les UMTs étirées pendant le mouvement articulaire (mechanical theory). Cependant, un nombre important de recherches expérimentales suggèrent que l’étirement peut induire une augmentation de l’AAM en absence d'adaptations mécaniques significatives dans l’UTM (sensory-based theory). Récemment, les structures non-musculaires telles que les nerfs périphériques ont été suggérées comme facteurs limitant l'amplitude d'étirement. Cette thèse vise à mieux comprendre le rôle mécanique des tissus musculaires et nonmusculaires qui peuvent influencer la limitation de l’AAM in-vivo. En utilisant la technique d’élastographie permettant d’évaluer la raideur passive des muscles et des nerfs individuellement, quatre études ont été réalisées pour : déterminer si l’étirement des structures musculaires et non musculaires limite l’AAM et si les propriétés mécaniques des tissus étirés s'adaptent à l’étirement aigu ou chronique. Les résultats ont montré que l’AAM peut être limitée par des structures musculaires ou non-musculaires. Le positionnement des articulations du membre inferieur est décisif pour étirer de manière spécifique le tissu ciblé et induire des changements au niveau des propriétés mécaniques des muscles et des nerfs après l’application des protocoles d’étirement aigus et chroniques. De plus l’amélioration de l’AAM était spécifique selon les tissus étirés.

Maximal joint range of motion (ROM) of a joint, or joint flexibility, is an important functional outcome used in clinical practice, sports and research designs to estimate the maximal length of passive muscle-tendon unit (MTU). Maximal ROM was thought to be mainly restricted by the tension developed by MTUs being stretched during articular motion (mechanical-based theory). However, there is a growing body of experimental research suggesting that stretch training induces increases in maximal ROM in the absence of significant mechanical adaptations in MTU (sensorybased theory). More recently, non-muscular structures such as peripheral nerves have been pointed to limit the stretching amplitude. This doctoral research aimed to extend the knowledge about the mechanical role of muscular and non-muscular tissues underpinning the limitation of maximal ROM in-vivo. Taking advantage of ultrasound shear wave elastography to assess the passive stiffness of individual muscles and nerve, four studies were conducted to: examine whether mechanical loading of muscular and non-muscular structures limit the maximal ROM, and if their mechanical properties adapt to either acute or chronic stretch training. The results show that maximal ROM can be limited by either muscular or non-muscular structures, depending on the posture of the entire lower limb which is decisive to stretch preferentially the target tissue. Acute and chronic stretching targeting separately each structure induces changes in mechanical properties of muscles and nerves. In addition, improvements in maximal ROM were specific to the tissues that were more loaded and correlated with the changes in their mechanical properties.