raideur-licence-pour-pdf - Master Physiologie & Biomécanique

Report
Propriétés mécaniques actives et passives:
Aspects théoriques et évaluation
Giuseppe Rabita
Laboratoire de Biomécanique et Physiologie
Références utilisées
- Biomécanique Goubel-Lensel (Masson)
- Posture et mouvements Bouisset-Maton
- Entrez Pubmed
PLAN
1 - Élasticité – raideur : généralités
1.1 - Définitions
1.2 - Loi de Hooke
1.3 - Normalisation : module de Young
2 - Structures élastiques (ou
viscoélastiques)
2.1 - Le tendon
2.2 - Le muscle
2.3 - Le système musculo-tendineux
2.4 - Le système musculo-articulaire
2.5 - système musculo-squelettique
3 - Méthodes de mesures
3.1 – Raideur tendineuse
3.2 – Raideur de la C.E.P.
3.3 – Raideur musculo-tendineuse (CES)
3.4 – Raideur musculo-articulaire
3.5 – Raideur du système musculo-squelettique
PLAN
4 - Facteurs d’influence
4.1 – Effet de la typologie musculaire
4.2 – Effet de l’âge
4.3 – Effet de la pratique sportive de haut niveau
4.4 – Effet de l’entraînement
1 - Élasticité – raideur : généralités
1.1 - Définitions
1ère définition
Raideur : limitation plus ou moins grande de la mobilité
d’une articulation
 fait référence à la souplesse
1 - Élasticité – raideur : généralités
1.1 - Définitions
2ème définition (mécanique) :
La tension (F, en N) d’un ressort est proportionnelle à sa déformation élastique
(L, en m).
La constante de proportionnalité est la raideur k (en N.m-1)
 F = k . L
L
Elasticité n. f. 1. Propriété des corps qui tendent à reprendre leur forme
première après avoir été déformés (syn. réversible)
1 - Élasticité – raideur : généralités
1.2 - Loi de Hooke
Une structure répond à la loi de Hooke lorsque la variation de la force (ou de la
tension) est directement proportionnelle à l’allongement de la structure
(comportement hookien)
A: La relation F-L est linéaire
- la raideur correspond à la pente de la relation :
K = F / L
- son inverse est la compliance :
C = L/ F
1 - Élasticité – raideur : généralités
1.2 - Loi de Hooke
B: Structure présentant un comportement non-linéaire
(structure élastique ne répondant pas à la loi de
Hooke) :
- pour un même incrément de la longueur
(L1 = L2)
la variation de force est de plus en plus
importante (F2 > F1)
Dans ce cas, la raideur s’obtient en calculant la
dérivée (dF/dL) pour chaque valeur de F
k2
k1
1 - Élasticité – raideur : généralités
1.3 - Normalisation : module de Young
La technique de normalisation la plus utilisée consiste à exprimer
- la force par unité de section :
CONTRAINTE ou stress (, en Mpa= le mégapascal (MPa) : (1 MPa =
106 Pa= 1 000 000 N⋅m-2) avec une pression d’un pascal est une contrainte
uniforme qui, agissant sur une surface plane de 1 mètre carré, exerce
perpendiculairement à cette surface une force totale de 1 newton.
Cette unité s’exprime en unités de base comme étant le N.m-2 = N/ m2 = kg / ms2 .
- la longueur en fonction de la longueur initiale :
DEFORMATION ou strain ( = L-L0/L0)
Le module de Young (E) est déterminé par le rapport contrainte / déformation
(E =  / , en Mpa)
2 - Structures élastiques (ou
Niveau cellulaire
Fibres collagènes
Fibres musculaires
Niveau organique
Le tendon
Le muscle
Le système musculo-tendineux
Niveau poly-articulaire
Le système musculo-articulaire
Le système musculo-squelettique
viscoélastiques)
2 - Structures élastiques (ou
viscoélastiques)
2.1 - Le tendon : constitution
 constitué principalement de fibres collagènes
 jonctions
 musculo-tendineuse
continuité
en superficie avec le périmysium
en profondeur avec l’endomysium
 ostéo-tendineuse
continuité du collagène tendineux, du fibro-cartilage puis de l’os
cortical
(changement tissulaire qui induit un changement graduel des
propriétés mécaniques)
organe de transmission
2 - Structures élastiques (ou
viscoélastiques)
2.1 - Le tendon : considérations mécaniques
3
Soumis à une charge axiale, sa déformation
n’est pas linéaire.
2
1 - zone initiale incurvée
réorientation des fibres
étirées
1
2 - zone ascendante presque linéaire  déformation élastique, réversible
(le tendon transmet une grande tension à l’os en subissant une petite
déformation)
3 - zone plastique à partir du point de limite élastique
- grande déformation pour une petite variation de charge
- rupture irréversible des liaisons moléculaires et dissociation des fibrilles
2 - Structures élastiques (ou
viscoélast.)
2.2 - Le muscle: constitution
Le comportement du muscle (en dehors
de toute considération nerveuse) dépend
des propriétés mécaniques liées à sa
structure
2 - Structures élastiques (ou
viscoélastiques)
2.2 - Le muscle: modèle mécanique
Modèle du muscle à trois composantes (d’après Shorten 1987)
 La composante contractile (CC)
rend compte de la production de force générée par les
cycles attachement-détachement entre actine et myosine
2 - Structures élastiques (ou
viscoélastiques)
2.2 - Le muscle: modèle mécanique
Modèle du muscle à trois composantes (d’après Shorten 1987)
 La composante élastique série (CES)
- la fraction passive rend compte principalement des propriétés élastiques
des structures tendineuses.
- la fraction active représente la résultante des raideurs élémentaires qui
existent au niveau des ponts
2 - Structures élastiques (ou
viscoélastiques)
2.2 - Le muscle: modèle mécanique
Modèle du muscle à trois composantes (d’après Shorten 1987)
 La composante élastique parallèle (CEP)
- représente les effets des tissus conjonctifs et du sarcolemme
- rend également compte :
• de l'interaction résiduelle entre les protéines contractiles
• de la titine
2 - Structures élastiques (ou
viscoélastiques)
2.2 - Le muscle: modèle mécanique
 La composante élastique parallèle (CEP)
- représente les effets des tissus conjonctifs et du sarcolemme
- rend également compte :
• de l'interaction résiduelle entre les protéines contractiles
• de la titine
2 - Structures élastiques (ou
viscoélastiques)
2.3 - Le système musculo-tendineux
N.B.
Si le modèle du muscle à 3 composantes rend également compte du
comportement mécanique des parties tendineuses, il est parfois utile de
distinguer le muscle du système musculo-tendineux
Par exemple
- chez l’animal, le comportement mécanique de la fibre musculaire
isolée peut être caractérisée en dehors des structures tendineuses
- chez l’homme (in vivo), des méthodes permettent de caractériser
spécifiquement
soit
- la raideur du tendon
soit
- la raideur du complexe musculo-tendineux (~CES)
2 - Structures élastiques (ou
viscoélastiques)
2.4 - Le système musculo-articulaire
 Niveau hiérarchique supérieur au système musculo-tendineux
 Caractérise également les autres éléments de l’articulation (ligaments,
différents liquides, peau)
 Les propriétés d’un tel système peuvent être caractérisées
- in vivo
- sur une articulation pseudo isolée
2 - Structures élastiques (ou
viscoélastiques)
2.4 - Le système musculo-articulaire
Utilisation d’un modèle qui comporte
- une composante élastique (K)
- une composante visqueuse (B)
- une composante inertielle (M)
(Shorten et al., 1987)
A la différence du modèle à 3 composantes
- pas de correspondance entre les élément mécaniques (M, K, B) et les
différentes structures musculaires (tendons, tissus conjonctif, matériel
contractile…)
- il complète le modèle classique en décrivant le comportement du muscle
soumis à des perturbations spécifiques (sinusoïdales)
2 - Structures élastiques (ou
viscoélastiques)
2.5 - Le corps en tant que système masse-ressort
Système musculo-squelettique pris
dans sa globalité
modèle masse-ressort.
Chez l’homme, ce modèle permet
de rendre compte du
comportement du corps ou des
membres inférieurs lors
- de la locomotion (marche
et course)
- de sauts verticaux
(Farley et
Morgenroth., 1999)
3 - Méthodes de mesures
3.1 – Raideur tendineuse
Chez l’homme (in vivo) :
- imagerie par ultrasons
 Le sujet doit être fixe et doit pouvoir
réaliser des contractions isométriques
sans mouvements de l’articulation
considérée
Principe:
 Une sonde envoie un faisceau
d’ultrasons. Selon la nature des tissus,
les ondes sont réfléchies avec plus ou
moins de puissance.
(Rosager et al., 2002)
3 - Méthodes de mesures
3.1 – Raideur tendineuse
Chez l’homme (in vivo) :
- imagerie par ultrasons
 Un point caractéristique (P)
est repéré sur le tendon.
 Le déplacement de P
correspond à l’allongement (L)
des structures du tendon
 L est mesuré pour différents
niveaux de contraction
isométrique.
(Kubo et al., 2002)
 La force exercée sur le tendon (F) peut être obtenue à partir du couple
(C) développé par le sujet.
3 - Méthodes de mesures
3.1 – Raideur tendineuse
Chez l’homme (in vivo) :
- imagerie par ultrasons
 La relation force / déplacement est
tracée pour chaque niveau de contraction
maintenue
 La raideur tendineuse est calculée à
partir du rapport ∆F/∆L
(Rosager et al., 2002)
Module de Young
 Afin de normaliser les données de force en fonction de la section du tendon, une
méthode d’imagerie par résonance magnétique (IRM) est associée.
3 – Méthodes de mesures
3.2 – Raideur de la C.E.P.
Chez l’animal (in vitro)
 Sur muscle isolé
 La relation force-longueur passive :
s'obtient en plaçant le muscle inactivé à
différentes longueurs et en mesurant
pour chacune d'elles la force
développée.
 La courbe obtenue montre que la contribution de la CEP
est nulle aux alentours de la longueur de repos (L0)
 Au-delà de cette longueur, la tension augmente de manière
exponentielle (Jewell et Wilkie, 1958)
(Woittiez et al., 1993)
3 – Méthodes de mesures
3.2 – Raideur de la C.E.P.
Chez l’homme (in vivo)
 Sur muscle–pseudo isolé
 Relation couple-angle
passif
 S'assurer de l'absence
d'activité musculaire (EMG)
l'interprétation en termes
d'évaluation de la CEP doit
être réalisée avec précaution
(in situ, expression
mécanique de la CEP peu
importante (Goubel, 1992).
(Gadjosik et al., 1999)
3 – Méthodes de mesures
3.3 – Raideur musculo-tendineuse (CES)
Chez l’animal (in vitro)
- Quick-release
- Controled release
Le muscle (ou la fibre)
isolé(e) est maintenu(e)
dans un état de contraction à
une longueur proche de L0
(afin d’éviter l’intervention
de la CEP).
1 - la CES est étirée lors de la contraction musculaire.
2 - on impose très rapidement :
 une diminution de tension (∆P, technique du quick-release),
on mesure alors la variation de longueur (∆L)
 une variation de longueur (∆L, technique du controlled-release)
on mesure la variation de tension correspondante(∆P).
3 – Méthodes de mesures
3.3 – Raideur musculo-tendineuse (CES)
Chez l’animal (in vitro)
- Quick-release
- Controled release
La mesure des paramètres est effectuée immédiatement à la fin de la perturbation
mécanique
afin que seules les propriétés de la CES soient prises en compte
(avant que la composante contractile, toujours activée, n’ait pu ré-étirer la
CES).
3 – Méthodes de mesures
3.3 – Raideur musculo-tendineuse (CES)
Chez l’animal (in vitro)
- Quick-release
- Controled release
 Les courbes sont de nature
exponentielles
 croissance de la raideur
avec la force
 Les paramètres retenus sont:
- la raideur à P0 (tension lorsque le muscle est à sa longueur de repos L0)
- l’extension négative maximale (Lmax) nécessaire pour annuler la
tension
- L’aire comprise sous la courbe : qui correspond à l’énergie potentielle
élastique que peut emmagasiner la CES
3 – Méthodes de mesures
3.3 – Raideur musculo-tendineuse (CES)
Chez l’homme
 Les méthodes in vitro sont adaptées
à l'étude in vivo
- le sujet exerce une contraction
isométrique sur un bras de levier
immobile
- l'expérimentateur provoque la
variation rapide de tension en
débloquant le bras de levier
3 – Méthodes de mesures
3.3 – Raideur musculo-tendineuse (CES)
Chez l’homme
Les premières millisecondes du
déplacement de l'ensemble
"membre-bras de levier"
dépendent principalement de la
restitution d'énergie potentielle
emmagasinée par la CES lors de
son étirement pendant la
contraction isométrique initiale
3 – Méthodes de mesures
3.3 – Raideur musculo-tendineuse (CES)
Chez l’homme
Traitement des données:
 Dans une fenêtre de 20ms après la libération du moteur
- "/
- Ciso
KMT = " /   I
En vertu de RFD
M = I  ''
 on obtient la relation classique permettant de caractériser une raideur angulaire
KMT = M / 
3 – Méthodes de mesures
3.4 – Raideur musculo-articulaire
La méthode utilise le modèle K B I et
permet de caractériser les propriétés
viscoélastiques du système musculoarticulaire considéré
Perturbations sinusoïdales
3 – Méthodes de mesures
3.4 – Raideur musculo-articulaire
Principe :
L’ergomètre impose des perturbations de
position de l’articulation dans
- des conditions actives,
(ex : 20, 40, 60 ou 80% du CMV
- ou passives (sujet relaché)
Les perturbations sont imposées à différentes fréquences
ex chez l’homme : de 4 à 16Hz
3 – Méthodes de mesures
3.4 – Raideur musculo-articulaire
Traitement des données :
Sont calculés pour chaque fréquence:
- le rapport d’amplitude entre la
variation de couple et la variation de
position
- le déphasage de ces deux
signaux

0
C

3 – Méthodes de mesures
3.4 – Raideur musculo-articulaire
Les ajustements montrent que le système musculo-articulaire (ici de la
cheville) peut être représenté par un modèle de second ordre d’où sont extraites les
constantes K, B et I qui représentent la contribution de la raideur , de la viscosité et
de l’inertie au couple (C) en réponse à la perturbation ()
A
Compliance
log
20
10 ( / (dB)
 (dB)
C)
Gain
de Compliance
0
C (t) = I·’’(t) + B·’(t) + K·(t)
-5
-10
-15
-20
-25
1
10
Fréquence (Hz)
100
3 – Méthodes de mesures
3.5 – Raideur du système musculo-squelettique
Lors de la course ou d’une suite de sauts

les actions des éléments du corps dans son ensemble
(muscles, tendons, ligaments)
sont intégrées par le SNC
de manière à ce que le système musculo-squelettique global
se comporte tel un simple système masse - ressort
3 – Méthodes de mesures
3.5 – Raideur du système musculo-squelettique
Une plateforme de force recueille les forces de réaction au sol (reflet des forces
exercées par le corps)

permet de quantifier
la raideur des membres inférieurs
Une analyse vidéo à haute fréquence (100 à 500 images par secondes) peut être
associée.
Elle permet à l’aide de réflecteurs disposé sur les axes articulaires (cheville, genou
hanche, épaule) de connaître les positions articulaires instantanées.

La synchronisation des données cinétiques et cinématiques
permet de quantifier
la raideur spécifique de chaque articulation
3 – Méthodes de mesures
3.5 – Raideur du système musculo-squelettique
La raideur des membres inférieurs Kleg est
calculée par le rapport entre
- la force maximale de réaction au
sol (Fmax)
- le déplacement maximal du CG
pendant le contact au sol (L)
(L est obtenue par double intégration du
signal d’accélération déduit du signal de
force d’après F = ma)
Ceci est possible du fait que F et L sont
maximaux au même moment (Farley et al.,
1999)
3 – Méthodes de mesures
3.5 – Raideur du système musculo-squelettique
La raideur articulaire KJ est calculée par le
rapport entre
- le Moment articulaire (MJ)
- le déplacement angulaire de
l’articulation (J)
Les Moments articulaires sont obtenus par
l’utilisation
- d’un chaînon rigide
- de modèles anthropométriques
- de l’utilisation de la dynamique
inverse (J’’= M)
Kuitunen et al..
2002
Farley et Morgenroth.,
1999
4 - Facteurs d’influence
4.1 – Effet de la typologie musculaire
Relation F-L Passive (CEP)
Chez l’animal
La variabilité des relations F-L passives peuvent être attribuées à la quantité du
tissu conjonctif :
plus le muscle est fourni en tissus conjonctif
- plus la longueur à partir de laquelle la tension passive
commence à se développer est petite
- plus la pente de la relation est grande
 un muscle riche en fibres lentes contient davantage de
collagène qu’un muscle riche en fibres rapides
Exemple: chez le rat, la raideur de la CEP du
muscle soléaire est 2 fois plus importante que la
CEP du muscle droit antérieur (Kovanen et al., 1984)
4 - Facteurs d’influence
4.1 – Effet de la typologie musculaire
Relation F-L Passive (CEP)
Chez l’animal
Un telle différence pourrait également provenir de différents isoformes de titine
 La partie extensible de cette protéine varierait d’un type de fibre à l’autre
4 - Facteurs d’influence
4.1 – Effet de la typologie musculaire
Relation F-L Passive (CEP)
Chez l’homme
Difficulté à tester l’effet de la typologie musculaire sur la relation F-L passive
Les expérimentations in vivo imposent de tester des articulations
croisées par des muscles de typologie différente
L’expression mécanique de la CEP est peu importante in situ chez
l’homme (Goubel, 1992).
4 - Facteurs d’influence
4.1 – Effet de la typologie musculaire
Relation tension - extension (CES)
Chez l’animal
Wells (1965) : étude comparative des relations T-E du tibial antérieur et du
soléaire du rat
A contrainte équivalente, la CES d’un muscle riche en fibres lentes
(soléaire) présente une raideur plus importante qu’un muscle riche
en fibres rapides (tibial antérieur)
 cependant , il ne faut pas exclure une explication des
différences observées en terme de longueur de tendon
Mais l’effet de la myotypologie sur la relation T-E a pu être envisagé de
manière moins contestable :
- sur un même muscle, l’effet d’une modification de la typologie
musculaire (due à une hyper ou une hypoactivité)
4 - Facteurs d’influence
4.1 – Effet de la typologie musculaire
Relation tension - extension (CES)
Chez l’animal
Canon et Goubel (1995) : étude comparative des relations T-E du soléaire du rat
avant et après une période d’hypoactivité (réduction de l’activité de ce muscle
imposé par 3 semaines de suspension)
Les tests post-expérimentation montrent
une diminution significative de la
raideur du complexe musculo-tendineux
Origine des adaptations :
- diminution de la raideur des
tendons
- enrichissement relatif du
muscle soléaire en fibres rapides
(Canon et Goubel (1995)
4 - Facteurs d’influence
4.1 – Effet de la typologie musculaire
Relation Raideur-couple (CES)
Chez l’homme
Actuellement, il est difficile de tester de manière directe l’influence de la
typologie sur la raideur musculo-tendineuse chez l’homme
 les études sur l’hyper ou l’hypoactivité qui sont supposées induire des
adaptations myotypologiques dans un sens ou dans l’autre sont en
contradiction avec les études menées chez l’animal
Cf . Lambertz et al. (2001)
4 - Facteurs d’influence
4.1 – Effet de la typologie musculaire
Relation Raideur-couple (CES)
Chez l’homme
Lambertz et al. (2001) ont évalué des astronautes après une réduction d’activité
musculaire des fléchisseurs plantaires provoquée par un séjour sur la station
orbitale MIR
Après le séjour en apesanteur, la raideur
musculo-tendineuse des fléchisseurs
plantaires (test Quick-release) est
augmentée.
Les auteurs attribuent ces modifications
à une possible diminution de la
longueur des fléchisseurs plantaires
Lambertz et al. (2001)
4 - Facteurs d’influence
4.2 – Effet de l’âge
Raideur CEP
Chez l’animal
Augmentation de la raideur de la CEP avec l’âge (Kovanen et al., 1989)
Chez l’homme
Augmentation de la raideur de la relation force longueur passive avec
l’âge (Gajdosik et al., 1999)
4 - Facteurs d’influence
4.2 – Effet de l’âge
Raideur tendineuse
Les résultats sont différents entre ce qui est décrit chez l’animal et
chez l’homme
Chez l’animal
Augmentation de la raideur tendineuse avec l’âge chez le rat (Nielsen
et al., 1998)
Chez l’homme
Diminution de la raideur tendineuse avec l’âge (Narici et al. 2003) .
Ils attribuent cette diminution à une réduction des fibres de collagène,
qui constituent de manière principale la structure tendineuse.
4 - Facteurs d’influence
4.2 – Effet de l’âge
Raideur CES
Chez l’animal
Peu de données dans la littérature
Les hypothèses d’une augmentation de la raideur de la CES avec
l’âge s’appuient sur les modifications de la demande fonctionnelle qui
entraîne notamment une augmentation de la proportion de fibres
lentes
4 - Facteurs d’influence
4.2 – Effet de l’âge
Raideur musculo-tendineuse (CES)
Chez l’homme
 Ochala et al. (2004) ont utilisé la
technique du quick release pour quantifier
l’effet de l’âge sur la raideur musculotendineuse
 Leurs résultats montrent une
augmentation de l’index de raideur MT de
55% chez les personnes agées
 Pour la partie active de la CES, ils
attribuent cette augmentation à
l’augmentation de la proportion de fibres
lentes
Ochala et al. (2004)
4 - Facteurs d’influence
4.2 – Effet de l’âge
Raideur musculo-tendineuse (CES)
Chez l’homme
Cette augmentation de raideur est
contradictoire avec la diminution observée
sur la partie passive de la CES
Les auteurs concluent que l’augmentation de
la raideur MT avec l’age est principalement
due aux modifications des fibres musculaires
Ochala et al. (2004)
4 - Facteurs d’influence
4.2 – Effet de l’âge
Raideur musculo-articulaire (CES)
Chez l’homme
A
0
20
10 ( /  (dB)
C)
Gainlog
de Compliance
 La même équipe (Ochala et al. 2004) a
utilisé la technique des perturbations
sinusoïdales pour quantifier l’effet de l’âge
sur la raideur musculo-articulaire
-5
-10
-15
-20
-25
Ochala et al. (2004)
1
10
Fréquence (Hz)
100
4 - Facteurs d’influence
4.2 – Effet de l’âge
Raideur musculo-articulaire (CES)
Chez l’homme
Ils ne trouvent pas de différences entre le
groupe jeune et le groupe plus âgés
A
20
10 ( /  (dB)
C)
Gainlog
de Compliance
Ils concluent que l’absence de
modification de la raideur MA pourrait être
induit par un mécanisme de régulation de la
structure articulaire, qui compenserait
l’augmentation de la raideur MT afin de
maintenir une raideur globale stable
0
-5
-10
-15
-20
-25
Ochala et al. (2004)
1
10
Fréquence (Hz)
100
4 - Facteurs d’influence
4.3 – Effet de la pratique sportive de haut niveau
Raideur tendineuse
Plusieurs études ont comparés la raideur
tendineuse (imagerie par ultrasons) entre
des sportifs de haut niveau issus de
différentes activités et des sujets
sédentaires
Par exemple, Kubo et al., (2000)
ont observé une raideur
tendineuse du vaste externe
augmentée chez des coureurs de
fond de haut niveau
(Kubo et al., 2000)
4 - Facteurs d’influence
4.3 – Effet de la pratique sportive de haut niveau
Raideur tendineuse
Rosager et al., (2000)
n’observent pas de
modification de la raideur du
tendon d’achille chez des
coureurs de fond de très haut
niveau, après normalisation
par l’unité de section
Lorsque l’on considère la
relation F-L (ou F est la force
isométrique et L la
déformation du tendon) les
deux groupes ne présentent
pas de différence de pente
entre 90 et 100% de Fmax.
(Rosager et al., 2000)
4 - Facteurs d’influence
4.3 – Effet de la pratique sportive de haut niveau
Raideur tendineuse
Les auteurs aboutissent aux mêmes
conclusions quand la relation contrainte
déformation est analysée
( - contrainte ou stress (, en MPa) : force
par unité de section
- déformation ou strain ( = L-L0/L0,
en %) : longueur en fraction de
la longueur initiale)
(Rosager et al., 2000)
4 - Facteurs d’influence
4.3 – Effet de la pratique sportive de haut niveau
Raideur tendineuse
Les auteurs expliquent les différences
avec l’étude de Kubo et al. 2000 par le
fait que ce ne soit pas le même groupe
musculaire testé
Par ailleurs, la grande variabilité interindividuelle dans un groupe (dont les
caractéristiques sont identiques) semble
montrer qu’il existe un facteur génétique
qui influence les propriétés du tendon
d’Achille
(Rosager et al., 2000)
4 - Facteurs d’influence
4.3 – Effet de la pratique sportive de haut niveau
Raideur tendineuse
Kubo et al., (2000) n’observent
pas de différences entre des
sprinters de haut niveau et le
groupe témoin.
(Kubo et al., 2000)
4 - Facteurs d’influence
4.3 – Effet de la pratique sportive de haut niveau
Raideur musculo-tendineuse (CES)
A l’aide de la méthode du quick release,
on a pu montrer que des sauteurs et triple
sauteurs internationaux avaient une
raideur musculo-tendineuse supérieure à
celle de sujets sédentaires
4,00
3,50
L’optimisation du processus stockage
restitution de l’énergie élastique lors du
cycle étirement-raccourcissement pourrait
provenir d’une meilleure transmission de
la force aux structures squelettiques.
IRmt (rad-1)
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
Sauteurs
Témoins
(Rabita et al., 2003)
4 - Facteurs d’influence
4.3 – Effet de la pratique sportive de haut niveau
Raideur musculo-squelettique globale
Cette raideur plus élevée se retrouve
également lorsque l’on analyse les
sauteurs pendant des sauts verticaux
-1
)
50
Raideurs m embres inf.(KN.m
Il semble donc cohérent que l’on observe
à la fois une augmentation de KMT et de
KMI
(Farley et al., 1999)
40
30
20
10
0
sauteurs
témoins
(Rabita et al., 2003)
4 - Facteurs d’influence
4.4 – Effet de l’entraînement
Raideur de la CEP
Chez l’animal
Peu étudiée
A part Kovanen et al. (1984) ont pu
montré qu’un entraînement en
endurance pratiqué chez le rat
augmente la raideur des muscles
testés
(Kovanen et al., 1984)
4 - Facteurs d’influence
4.4 – Effet de l’entraînement
Raideur de la CEP
Chez l’animal
Cependant cette évolution est
nettement plus élevée pour le
soléaire que pour le droit antérieur
Cette évolution, qui se retrouve tout
au long de la vie de l’animal (effet
de l’âge) est vraisemblablement liée
à une accélération du métabolisme
du collagène musculaire
Chez l’homme
Peu d’études ont été réalisées sur le sujet
(Kovanen et al., 1984)
4 - Facteurs d’influence
4.4 – Effet de l’entraînement
Raideur de la CES
Chez l’animal
L’étude de l’influence de l’entraînement sur la relation T-E à permis
de montrer l’importante adaptation de la CES
Goubel et Marini (1987) ont montré qu’un entraînement en
endurance chez le rat aboutit à une diminution de l’extension
maximale de la CES
 ce qui traduit une augmentation de la raideur de cette structure
4 - Facteurs d’influence
4.4 – Effet de l’entraînement
Raideur de la CES
Chez l’animal
Sur la même préparation (soléaire de
rat), Pousson et al.(1991) ont montré
que l’application d’un programme
d’entraînement à base de sauts
pliométriques menait à une diminution
de la raideur de la CES
(Pousson et al.1991)
4 - Facteurs d’influence
4.4 – Effet de l’entraînement
Raideur de la CES
Chez l’animal
Par ailleurs, Almeida-Silveira et al.(1994) ont montré que l’application d’un
programme de renforcement musculaire à base de contrations isométriques
menait également à une diminution de la raideur de la CES
Il ressort clairement de ces études que l’adaptation de la CES dépend du type
d’entraînement auquel cette structure est soumise
4 - Facteurs d’influence
4.4 – Effet de l’entraînement
Raideur de musculo-tendineuse (CES)
Chez l’homme
Pousson et al. (1990) ont montré qu’un entraînement de type pliométrique
conduit à augmenter la raideur musculo-tendineuse (résultat inverse de ce qui
est trouvé chez l’animal)
Ces contradictions peuvent s’exprimer en terme de différences entre les
adaptations des fractions active et passive de la CES
Les auteurs attribuent ces modifications à la fraction passive de la
composante élastique série, qui réside principalement dans les structures
tendineuses
4 - Facteurs d’influence
4.4 – Effet de l’entraînement
Raideur de musculo-tendineuse (CES)
Chez l’homme
L’entraînement excentrique conduit à
une augmentation de la raideur
(Pousson et al.1990)
A l’inverse
L’entraînement concentrique induit une
augmentation de compliance Poulain et
Pertuzon (1988)
(Pousson et al.1990)
4 - Facteurs d’influence
4.4 – Effet de l’entraînement
Raideur de musculo-articulaire
Chez l’homme
L’entraînement pliométrique
conduit à une diminution de l’index
de raideur musculo-articulaire
évalué à l’aide de la méthode des
perturbations sinusoïdales (Cornu
et al.1997)
(Cornu et al.1997)

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