Estimation des forces musculaires individuelles des ischio-jambiers lors d’entrainement contre résistance : vers une prédiction des adaptations musculaires

Estimation of hamstrings muscle forces during resistance training : insight into structural muscle adaptations

• Auteur / Autrice : Titouan Morin
• Direction : Lilian Lacourpaille, Antoine Nordez, Arnault Caillet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Staps
• Date : Soutenance le 18/12/2025
• Etablissement(s) : Nantes Université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Éducation, Cognition, Langages, Interactions, Santé (ECLIS) (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Motricité, Interactions, Performance (Nantes)
• Jury : Président / Présidente : Stéphane Perrey
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Enzo Piponnier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurence Chèze, Nicolas Babault
• DOI : 10.70675/3617b75ezb30ez4d47z9c14zc1853e10bff6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Force musculaire

Muscles ischio-jambiers

Électromyographie

Mots clés libres

Hypertrophie musculaire

Dommages musculaires

Modélisation musculosquelettique

Muscle Hypertrophy

Muscle damage

Musculoskeletal modeling

Résumé

L’entraînement contre résistance entraîne des adaptations musculaires majeures, mais leurs amplitudes et localisations varient fortement entre les muscles même pour un protocole identique. Cette variabilité pourrait s’expliquer par des différences neuromécaniques entre les chefs musculaires, notamment en termes de longueur ou de force produite pendant le mouvement. Les ischiojambiers constituent un modèle pertinent pour explorer ces mécanismes, en raison de leurs comportements neuromécaniques distincts et du fait qu’ils sont fréquemment ciblés en entrainement contre résistance. Ce travail de thèse visait donc à estimer les forces musculaires individuelles des ischiojambiers lors d’exercices de renforcement, afin de mieux comprendre les déterminants neuromécaniques des adaptations musculaires. Une approche de modélisation neuromusculosquelettique guidée par électromyographie a été appliquée et confrontée à des mesures expérimentales de dommages et d’hypertrophie musculaires. Les résultats montrent (i) que les ischio-jambiers sont soumis à des contextes neuromécaniques différents, même au sein d’un même exercice, (ii) que l’interaction entre longueur et force musculaire influence fortement la localisation des adaptations, et (iii) que les estimations issues de la modélisation permettent de prédire avec précision le chef musculaire le plus impacté par l’entraînement.

Resistance training induces major muscular adaptations, yet their magnitude and localization vary widely across muscles, even under identical training protocols. This variability may result from neuromechanical differences between muscle heads, including variations in length or muscle force production. The hamstrings provide a relevant model to explore these mechanisms, given their distinct neuromechanical behavior and their frequent targeting in resistance training. This thesis aimed to estimate individual hamstring muscle forces during resistance exercises to better understand the neuromechanical determinants of structural adaptations. A neuromusculoskeletal modeling approach driven by electromyographic data was applied and compared with experimental measures of muscle damage and hypertrophy. The results show that (i) hamstring muscles experience markedly different neuromechanical conditions even within the same exercise, (ii) the interaction between length and force strongly influences the location of training-induced adaptations, and (iii) model-based neuromechanical estimates accurately predict which hamstring head is most affected by training.