Etude des différences de fatigue neuromusculaire entre enfants et adultes en fonction du groupe musculaire, de la longueur musculaire et du profil métabolique

Effects of Muscle Group, Muscle Length and Metabolic Profile on Differences of Neuromuscular Fatigue between Prepubertal Children and Adults

• Auteur / Autrice : Enzo Piponnier
• Direction : Sébastien Ratel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives
• Date : Soutenance le 30/11/2018
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de la vie, santé, agronomie, environnement (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Adaptations Métaboliques à l’Exercice en conditions Physiologiques et Pathologiques - Laboratoire des Adaptations Métaboliques à l'Exercice en Conditions Physiologiques et Pathologiques - Clermont Auvergne / AME2P
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christine Assaiante, Pascale Duché, Vincent Martin, Caroline Nicol
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : David Bendahan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transmission neuromusculaire

Mots clés libres

Fatigue périphérique

Fatigue centrale

Fatigabilité

Fonction neuromusculaire

Croissance

Enfance

Exercice musculaire

Peripheral Fatigue

Central Fatigue

Fatigability

Neuromuscular function

Growth

Childhood

Muscle exercise

Résumé

Les objectifs de ce travail de thèse étaient d’évaluer les effets des différences (i) de niveau de force, en utilisant différents groupes et longueurs musculaires, et (ii) de profil métabolique entre enfants pré-pubères et adultes sur les différences de développement et d’origine de la fatigue neuromusculaire, ainsi que (iii) d’accroître nos connaissances sur les mécanismes de la fatigue neuromusculaire chez l’enfant pré-pubère. Les résultats de ce travail montrent que les différences de niveau de force pourraient être un facteur expliquant les différences de développement et d’origine de la fatigue neuromusculaire entre enfants et adultes. Toutefois, ce facteur n’est pas suffisant pour expliquer toutes les différences de fatigue entre ces deux populations. En effet, nos résultats soulignent aussi que les différences de profil métabolique pourraient être impliquées de façon importante dans les différences de développement et d’origine de la fatigue neuromusculaire entre enfants et adultes. Par ailleurs, les résultats de nos études rapportent que les enfants présentent généralement une fatigue périphérique plus faible par rapport aux adultes au profit d’une fatigue centrale plus importante suite à un protocole de fatigue maximal intermittent. Cette moindre fatigue périphérique est associée à une moindre altération des propriétés contractiles et du couplage excitation-contraction, et à une meilleure adaptation de l’oxygénation musculaire chez l’enfant pré-pubère. Nos résultats semblent suggérer que la fatigue spinale ne permettrait pas d’expliquer les différences de fatigue centrale entre enfants et adultes et donc que la fatigue centrale plus importante des enfants pourrait être attribuée à une fatigue supra-spinale plus élevée.

The aims of this PhD thesis were to evaluate the effects of differences of (i) force level, throughout different muscle groups and muscle lengths, and (ii) metabolic profile on the differences of development and etiology of the neuromuscular fatigue between prepubertal children and adults, as well as (iii) to improve our knowledge of the mechanisms of neuromuscular fatigue in children. The results of this PhD thesis showed that force level differences could be a factor underpinning the differences in the development and etiology of neuromuscular fatigue between children and adults. However, this factor cannot fully account for differences in fatigue between both populations. Indeed, our results also highlighted that metabolic profile differences could explain the difference of development and etiology of neuromuscular fatigue between children and adults. Additionally, the results of this thesis showed that children exhibit lower peripheral fatigue and greater central fatigue than adults after an intermittent maximal exercise. This lower peripheral fatigue was associated with a lower alteration of the contractile properties and excitation-contraction coupling, and a better adaptation of the muscle oxygenation in prepubertal children. Our results suggest that spinal fatigue could not explained the differences in central fatigue between children and adults, and that the greater central fatigue in children could be attributed to a greater supra-spinal fatigue.