Les forces musculaires appliquées à l’os entraînent des contraintes produisant un effet ostéogénique. Cet aspect est à ce jour très mal connu. L’électromyostimulation est une alternative aux contractions musculaires volontaires et permet de mieux de contrôler les paramètres de l’effort. Après un rappel sur le tissu osseux et l’ostéoporose, la revue de littérature effectuée dans le cadre de cette thèse permet de cerner les aspects fondamentaux liés à l’application de la stimulation électrique. Deux axes de recherche sont proposés :Pour le Modèle animal 4 thématiques sont étudiées : 1-Identification des points moteursdu membre pelvien du rat, et mise en place d’un protocole de stimulation électrique.2-Evaluation in vivo des contraintes appliquées à l’os par stimulation électrique. 3-Evaluation de l’effet d’un mois de stimulation électrique sur la force et l’endurance musculaire.4-Détermination de l’effet d’un mois de stimulation électrique sur les caractéristiques mécaniques de l’os in vitro. L’application à l’homme concerne deux aspects de la mise en oeuvre d’une stimulation électrique : 1 l’évaluation de l’Influence de la fréquence de stimulation électrique sur la force et la fatigue musculaire.2- la caractérisation d’un protocole de stimulation électrique pour le renforcement musculaire et la prévention de l’ostéoporose.Les résultats obtenus montrent que la stimulation électrique musculaire sous les conditions d’application définies peut avoir un effet ostéogénique. La transposition de ces résultats à l’homme reste à faire cependant les protocoles de stimulation pouvant être utilisés ont été précisés. Cette technique thérapeutique préventive, non invasive pouvant être appliquée à des sujets vieillissant ou à mobilité réduite devrait permettre de minimiser l’ostéoporose. / The muscular strengths applied to the bone pull(entail) constraints producing an ostéogénique effect. This aspect is this day very badly known. The électromyostimulation is an alternative in the voluntary muscular contractions and allows of better to check(control) the parameters of the effort. After a reminder(abseiling) on the bone tissue and the osteoporosis, the magazine(review) of literature made within the framework of this thesis allows to encircle the fundamental aspects bound(connected) with care of the electric stimulation. Two areas of research are proposed:pour the animal model 4 themes are studied: 1 - identification of the driving points of the pelvien member(limb) of the raz, and organized by a protocol of stimulation in vivo électrique.2-evaluations of the constraints applied to the bone by electric stimulation. 3 - evaluations of the effect of a month of electric stimulation on the strength and the stamina musculaire.4-Détermination of the effect of a month of electric stimulation on the mechanical characteristics of the in vitro bone. The application to the man concerns two aspects of the implementation of an electric stimulation: 1 the evaluation of the Influence of the frequency of electric stimulation on the strength and the muscular 2-fatigue the characterization of a protocol of electric stimulation for the muscular intensification and the prevention of the osteoporosis. The obtained results(profits) show that the muscular electric stimulation under the defined conditions of application can have an ostéogénique effect. The transposition of these results(profits) to the man remains to make however the protocols of stimulation being able to be used were specified. This preventive, not invasive therapeutic technique which can be applied to aging subjects or to reduced mobility should allow to minimize the osteoporosis.

Introduction<br>Le nerf vague est un nerf mixte composé de 20% de fibres efférentes et 80% de fibres afférentes. La stimulation électrique du nerf vague (VNS) est actuellement employée comme thérapie de certaines formes d'épilepsies et de dépressions chez l'Homme. Le nerf vague a également un double rôle anti-inflammatoire : i) d'une part via la voie classique faisant intervenir les fibres vagales afférentes centripètes qui peuvent activer l'axe corticotrope, ii) d'autre part via la voie cholinergique anti-inflammatoire, plus récemment décrite. L'effet anti-inflammatoire est dans ce cas lié à l'activation des efférences vagales centrifuges. En effet, les terminaisons de ces fibres libèrent, en périphérie, de l'acétylcholine qui, en se liant au récepteur alpha 7-nicotinique exprimé en particulier par les macrophages, inhibe la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires (TNFalpha notamment). Bien que les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) aient une incidence en augmentation, leur origine exacte reste méconnue et semble liée à de nombreux facteurs. Les patients atteints de MICI présentent des troubles au niveau de l'activation du système immunitaire qui vont engendrer l'apparition de lésions au niveau intestinal. Les traitements des MICI disponibles actuellement ne permettent pas une guérison totale, mais ont uniquement un rôle suspensif. <br> But <br>Les travaux réalisés ont eu pour objectif d'utiliser la VNS afin de diminuer l'inflammation dans un modèle de colite expérimentale chez le rat. Des études complémentaires ont été réalisées pour étudier les mécanismes de cet effet anti-inflammatoire ainsi que les effets centraux et digestifs moteurs de la VNS.<br> Matériels et Méthodes <br>La colite a été induite par l'instillation intra-colique d'acide trinitrobenzène sulfonique (TNBS). La VNS a été réalisée grâce à une électrode bipolaire implantée de manière chronique au niveau du nerf vague gauche (paramètres de stimulation : 1mA, 5Hz, 500µs, 10s ON, 90s OFF) ; l'animal a été stimulé pendant 3 heures le jour de l'injection du TNBS et pendant les 4 jours suivants. Les paramètres physiologiques de température corporelle et d'activité locomotrice ont été suivis en continu par télémétrie pendant cette période. L'animal a été sacrifié 5 jours après l'instillation, le côlon a été prélevé et deux zones tissulaires ont été distinguées : la partie lésée et la partie adjacente. Ces prélèvements ont ensuite été utilisés pour une analyse histologique, une quantification de la myéloperoxydase et une quantification des ARNm des cytokines par la technique de RT-PCR. L'inflammation globale induite par la colite a été étudiée par l'intermédiaire d'un index multiparamétrique global comprenant des paramètres physiologiques intégrés (température corporelle, activité locomotrice), tissulaires (surface des lésions) et moléculaires (ARNm des marqueurs d'inflammation). L'approfondissement des connaissances mécanistiques de l'effet anti-inflammatoire obtenu a été réalisé par une étude par western blot et immunohistochimie de l'expression des protéines impliquées dans les voies intracellulaires d'activation des cellules immunitaires (protéines STAT). Enfin les effets latéraux de la VNS ont été étudiés au niveau central par la technique d'immunohistochimie du c-fos et par l'analyse des électromyogrammes du jéjunum au niveau périphérique.<br>Les résultats mettent en évidence chez les animaux stimulés : une amélioration clinique significative avec une perte pondérale réduite, une tendance à la réduction des lésions intestinales, de l'expression de la myéloperoxidase et du taux d'ARNm de cytokines dans le tissu colique, ainsi qu'une diminution significative de l'index global d'inflammation. Au niveau mécanistique, la VNS induit des changements dans la signalisation intracellulaire, au niveau de la lésion et juste au-dessus de celle-ci. Enfin la VNS semble induire aussi des changements modérés au niveau de l'activation neuronale centrale et de la motricité digestive. <br> Conclusion <br>Ces données expérimentales montrent l'intérêt d'activer la voie cholinergique par la VNS pour obtenir un effet anti-inflammatoire ciblé au niveau du tube digestif. La VNS pourrait être envisagée dans le traitement des poussées ou le maintien en phase de rémission des patients atteints de MICI.

La qualité de vie des personnes présentant une maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) est souvent compromise par l'incapacité de fournir un effort physique continu même s'il est de faible durée ou de faible intensité. De plus, ils sont soumis à plusieurs limitations fonctionnelles dues à une capacité ventilatoire réduite. Lors d'efforts physiques ou même d'accomplissement d'activités de la vie quotidienne, il y a une rapide apparition des symptômes d'essoufflement. Cette inactivité physique prolongée provoque une dégradation importante des muscles périphériques ainsi qu'une atrophie musculaire: moins ils en accomplissent, plus leur état physique se détériore et plus les efforts physiques deviennent presque impossibles à réaliser. Au cours des années, les programmes de réadaptation pulmonaire ont démontré une certaine efficacité pour briser ce cercle vicieux. Plusieurs patients atteints de MPOC sévère en sont toutefois exclus en raison de leur trop grande faiblesse musculaire et d'autres abandonnent le programme puisqu'ils ont peine à suivre ce dernier. Si l'on veut que l'accessibilité à ce type de programme soit augmentée, il faut penser à une nouvelle approche d'entraînement, qui pourrait être bénéfique pour les patients atteints de MPOC sévère. L'électrostimulation (ÉSM) devient donc une technologie intéressante à utiliser avec ce type de patient. L'ÉSM peut diminuer les irritants associés à l'entraînement traditionnel ce qui devrait réduire le nombre de cas d'abandon et s'assurer d'une plus grande participation à la réadaptation pulmonaire classique. Plusieurs avantages résident dans l'utilisation de l'ÉSM comme la réduction au minimum des symptômes d'hypoxie ou de dyspnée, la facilité à contrôler les paramètres d'entraînement, l'enrayement du risque de blessures causées par le matériel traditionnel (poids, poulies, etc.), la facilité à cibler un groupe musculaire ou même un muscle et finalement l'appareil est petit et peu encombrant. Est-ce que l'ÉSM pourrait augmenter la force musculaire des muscles en périphérie et par le fait même augmenter la capacité fonctionnelle des patients atteints de MPOC? L'ÉSM pourra augmenter la force des muscles en périphérie, soit les quadriceps et les mollets, des sujets MPOC. L'ÉSM devrait aussi contribuer à améliorer leur force musculaire, leur capacité fonctionnelle et par conséquent leur qualité de vie. Cette technique devrait contribuer à diminuer les irritants associés à l'entraînement traditionnel. Dans cette étude, 9 sujets ont subi l'ÉSM. Les sujets choisis détiennent une moyenne du VEMS prédit de 28,44 ± 15,65 %, donc représente une catégorie sévère de la MPOC. Le programme d'ÉSM s'est déroulé au domicile des sujets pour un total de 5 séances par semaines pour un volume total de 15 séances. Lors de la séance, 20 minutes sont consacrées à l'ÉSM des quadriceps suivi de 20 minutes pour l'ÉSM des mollets. La fréquence de stimulation a été fixée à 50 Hertz (Hz). Chacune des impulsions a eu une durée 400 µs et l'intensité (courant) fût fixé, au départ, entre 10 et 20 mA. Par la suite, l'intensité a été augmentée au niveau le plus élevé pouvant être toléré par le sujet. La durée de chaque contraction a été de 10 secondes, suivi d'une période de récupération de 5 secondes entre chaque contraction. Les tests pré et post programme effectué afin de remarquer les bienfaits de l'ÉSM sont le test de lRM, le test de marche de 6 minutes ainsi que la force de préhension. Les fréquences cardiaques ainsi que la tension artérielle ont été mesurées tout au long des séances d'ÉSM. Les résultats obtenus sont significatifs quant à l'augmentation de la force au niveau des membres inférieurs au test de lRM (p < 0,004) ainsi qu'à l'augmentation de la capacité fonctionnelle au test de marche de 6 minutes (p < 0,019). De plus, il n'y aurait eu aucun effet significatif de l'ÉSM sur les signes vitaux des sujets (TA et FC). Les résultats confirment l'hypothèse voulant que l'ÉSM des muscles en périphérie permette l'augmentation de la force de ces derniers ainsi qu'une augmentation de la capacité fonctionnelle chez les patients présentant une MPOC de type sévère. Il est fort probable que l'augmentation de la force des membres inférieurs a contribué à l'augmentation de la capacité fonctionnelle et ainsi faire un lien avec l'augmentation de la qualité de vie. Ils ont maintenant plus de chance d'accéder au programme traditionnel de réadaptation. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Activité physique, Maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), Électrostimulation musculaire (ÉSM), Réadaptation pulmonaire, Dysfonction respiratoire, Qualité de vie.

L’intégration croissante des procédés innovants comme les ultrasons, les champs magnétiques, et les champs électriques pulsés a pour but d’améliorer et de stabiliser le déroulement des procédés de fermentation. Le champ électrique pulsé (CEP) est un procédé athermique généralement utilisé pour l’inactivation des pathogènes (Barbosa-Cánovas et al., 2001) ainsi que pour l’extraction des composés intracellulaires d’intérêt (El Zakhem et al., 2006a; Vorobiev & Lebovka 2006). Dans ce travail de thèse, nous proposons d’évaluer l’activité microbienne des cellules soumises à un traitement électrique modéré. Un intérêt particulier est apporté à des aspects fondamentaux comme la croissance et le métabolisme des cellules. Sur le plan technologique, le but fondamentale est de mettre en place et optimiser des protocoles de stimulation de microorganismes pour intensifier les bioprocédés. La fermentation de microorganismes stimulés par CEP a montré des cinétiques plus rapides que les levures non traitées. La stimulation de l’activité fermentaire s’est révélée grâce au suivi de la masse du milieu, les solutés solubles, l’absorbance, les sucres... L’optimisation des protocoles de stimulation a permis de réveler deux comportements logarithmique et saturé. Il a été montré une dépendance importante de l’énergie spécifique sur certains aspects physiologiques notamment la taille et le nombre de colonies. / The continually increasing integration of innovative technologies such as ultrasound, magnetic fields, and pulsed electric fields aims to improve and stabilize the course of fermentation processes. The pulsed electric field (PEF) is an athermal process generally used for pathogen inactivation (Barbosa-Canovas et al., 2001) and for the extraction of intracellular compounds of interest (El Zakhem et al., 2006a; Vorobiev & Lebovka 2006). In this thesis, we propose to evaluate the microbial activity of cells subjected to a moderate electric treatment. Special consideration is given to key aspects such as growth and cell metabolism. Technologically, the fundamental purpose is to implement and optimize microorganisms’ stimulation protocols to intensify their bioprocesses. The positive impact of PEF pre-treatment on yeast cells was shown by their faster fermentation kinetics compared to the control. This was proven by monitoring the weight of the ferment, the soluble solutes, the UV absorbance, and sugar consumption profiles. Two behaviors of electrostimulation, “logarithmic” and “saturated”, were revealed by optimization of the stimulation protocols. Finally, a relationship between the growth rate, the size of the colonies and the applied specific energy is deduced.

La broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) est un problème de santé publique majeur qui doit être aujourd'hui considérée comme une maladie générale. Parmi les atteintes systémiques, la dysfonction musculaire est un élément central de la physiopathologie de la BPCO dominant l'évolution de la maladie. En effet, la faiblesse musculaire périphérique est associée à une survie moindre, à des coûts de santé élevés et, est un facteur de mauvais pronostic indépendant de l'atteinte respiratoire. La place de l'entraînement en force du muscle périphérique dans la réhabilitation des patients BPCO est au cœur de nombreuses études scientifiques récentes. En effet, bien que l'entraînement en endurance ait fait la preuve de son efficacité sur le métabolisme musculaire périphérique et la capacité à l'effort des patients modérés à sévères son impact sur la force musculaire périphérique est plus modéré. D'autre part, son application est difficile chez les patients très sévères qui présentent une intolérance à l'effort marquée. <br /><br />Notre travail de recherche s'est inscrit dans la compréhension du rôle de la faiblesse musculaire dans la tolérance à l'effort et la qualité de vie des patients BPCO sévères et très déconditionnés avec pour cible un début d'individualisation des programmes de réentraînement à l'effort chez ces patients. <br /><br />Après avoir évalué et confirmé la fiabilité et la sensibilité de l'évaluation de la force musculaire non coopérante du quadriceps par stimulation magnétique du nerf fémoral, nous avons montré qu'il existe une faiblesse musculaire marquée chez certains patients BPCO très sévères et hypoxémiques et qu'elle joue un rôle indépendant dans leur intolérance à l'effort. La démonstration que cette faiblesse musculaire est en particulier liée à un déficit d'activation centrale constitue un résultat original de nos travaux. Chez les patients sévères, nous avons montré que toute intervention visant à ré-augmenter le niveau d'activité physique, conduit à une amélioration de la force musculaire qui, à son tour, diminue les symptômes à l'effort. Parmi les stratégies d'amélioration de la force musculaire périphérique utilisées dans nos travaux, l'électrostimulation apparaît comme un outil particulièrement adapté chez les patients BPCO les plus sévères inaptes à la pratique du cycloergomètre. Nos résultats suggèrent que des adaptations centrales nerveuses sont impliquées dans l'amélioration de la force musculaire faisant suite au réentraînement. D'autre part, l'amélioration de la force musculaire induite par le réentraînement pourrait induire une réduction des symptômes respiratoires au cours des activités quotidiennes chez des patients transplantés pulmonaires qui ont retrouvé une capacité respiratoire quasi normale, favorisant leur tolérance à ce type d'effort et ainsi leur qualité de vie. <br /><br />Ainsi, nous pensons que le réentraînement spécifique de la force musculaire a aujourd'hui sa place dans la réhabilitation à l'effort des patients très sévèrement déconditionnés et que la sévérité de la faiblesse musculaire devrait être considérée sur un même plan que la sévérité de l'atteinte pulmonaire lors de l'adaptation des programmes de réentraînement à l'effort chez les patients BPCO.

La pratique d’exercices intenses répétés, entrecoupés de faibles temps de récupération, est susceptible d’engendrer une altération de l’homéostasie et une diminution de la performance chez les sportifs soumis à ce type de contraintes. Dans ce contexte, l’optimisation des processus de récupération est une possibilité forte d’amélioration de la performance et de sa reproduction. Une des principales limites au maintien de la performance de type haute intensité, répété à court terme, est attribuée à la fatigue périphérique, inhérente à l’ensemble des mécanismes de l’excitabilité et de la contraction du muscle squelettique. Cette fatigue périphérique engendre une inadéquation entre les apports et les besoins cellulaires, en oxygène et en nutriments, ainsi qu’une incapacité à éliminer et/ou recycler les produits métaboliques issus de la contraction musculaire. Afin de limiter ces effets, l’augmentation du flux sanguin lors de l’exercice et de la récupération apparaît indispensable au bon rétablissement de l’état d’équilibre de l’organisme et au maintien de la performance sportive. A ce titre, l’électrostimulation neuromusculaire semble être un mode de récupération théoriquement efficace pour augmenter le flux sanguin. Cette présente thèse, comprenant trois études, visait à connaître précisément les effets de l’électrostimulation neuromusculaire - par l’utilisation d’un nouvel appareil issu du domaine médicale - sur la cinétique de récupération de marqueurs de performance, de marqueurs physiologiques et de perception, dans le contexte d’exercices intenses, répétés à court terme. Nous avons émis l’hypothèse qu’une stimulation efficace, induisant une augmentation du flux sanguin, permettrait d’optimiser la récupération à court terme, entre deux exercices de haute intensité. Ces résultats devraient permettre d’optimiser, dans le futur, les stratégies de récupération mises en place après un exercice intense, répété dans de brefs délais / The practice of intense and repeated exercises, interrupted with short recovery times, may induce alterations in homeostasis and a decrease of the performance for athletes who are subject to this type of constraints. In this context, the optimization of the recovery processes is a strong possibility to improve performance and the maintain of it all along the competitive period. One of the main limits in the preservation of performance in type high-intensity, repeated at small interval of time, is attributed to the peripheral fatigue, inherent to all the mechanisms implied in the skeletal muscle excitability and contraction. This peripheral fatigue induces an inadequacy between the contributions and the cellular needs of oxygen and nutrients, and also a disability for disposal or recycling the metabolic by-products stemming from the muscular contraction. In order to limit these effects, the increase in blood flow during exercise and recovery seems essential for the good restoring of the state of physiological balance for the body and the preservation of sport performance. Therefore, the neuromuscular electrical stimulation seems to be, in theory, an effective recovery mode to improve the blood flow. This present thesis, comprising three studies, aimed to know precisely the effects of the neuromuscular electrical stimulation - by the use of a new device stemming from the medical field - on the kinetics of recovery of performance, physiological and perceptual markers, in the context of intense exercises repeated in the short terms. We hypothesized that an effective stimulation, increasing the blood flow would allow to optimize short-term recovery between two high-intensity exercises. These results should contribute to optimize, in the future, the strategies of recovery organized after an intense exercise

L’objectif général de ce travail doctoral était d’étudier les effets de la fatigue (physique et mentale) sur le contrôle postural. Tout d’abord, les effets de la fatigue musculaire du quadriceps fémoral induite par des contractions volontaires et des contractions électro-induites ont été comparés. Les résultats ont montré que des contractions volontaires altéraient davantage le contrôle postural que des contractions électro-induites pour une perte de force musculaire équivalente. Ceci s’expliquerait par la présence d’une fatigue centrale après les contractions volontaires, ainsi qu’une sollicitation différente des fibres musculaires entre les deux modalités de contraction. Des mécanismes compensatoires seraient mis en œuvre après ces deux modalités de contractions fatigantes, mais de façon plus prononcée pour les contractions volontaires. Concernant la fatigue mentale, les effets d’une tâche cognitive exigeante et prolongée sur ordinateur (induisant un état de fatigue mentale) et d’un visionnage de documentaire (tâche contrôle) sur le contrôle postural ont été comparés. De prime abord, la fatigue mentale affecterait le contrôle postural en condition de privation visuelle, en réduisant l’efficacité des stratégies d’attention associatives. De façon surprenante, visionner un documentaire conduirait également à une altération du contrôle postural, potentiellement en raison du maintien prolongé d’une posture assise affaissée. La posture assise pourrait ainsi constituer un facteur confondant dans les protocoles expérimentaux comportant une évaluation posturale. Une analyse statistique de classification en cluster hiérarchique a permis de mettre en évidence des sensibilités différentes au sein des individus à l’égard de la tâche mentalement fatigante. Le niveau de fatigue mentale serait associé au niveau de dégradation du contrôle postural sur un support stable avec les yeux ouverts. La réalisation d’une tâche cognitive prolongée exigeant une attention visuelle soutenue face à un écran d’ordinateur provoquerait une fatigue visuelle. Cette fatigue visuelle affecterait différemment les individus. Elle toucherait plus particulièrement les sujets les plus dépendants des informations visuelles, pour lesquels le contrôle postural se dégraderait davantage que les autres individus. / The overall objective of this doctoral work was to study the effects of fatigue (physical and mental) on postural control. First, the effects of femoral quadriceps muscle fatigue induced by voluntary contractions and electro-induced contractions were compared. The results showed that voluntary contractions affected postural control more than electro-induced contractions for an equivalent loss of muscle strength. This could be explained by the presence of central fatigue after voluntary contractions, as well as a different strain on muscle fibres between the two modes of contraction. Compensatory mechanisms would be implemented after these two modes of tiresome contractions, but more pronounced for voluntary contractions. With regard to mental fatigue, the effects of demanding and prolonged cognitive computer work (inducing mental fatigue) and documentary viewing (task control) on postural control were compared. At first glance, mental fatigue would affect postural control in conditions of visual deprivation, reducing the effectiveness of associative attention strategies. Surprisingly, viewing a documentary would also lead to an alteration in postural control, potentially due to the prolonged maintenance of a collapsed sitting posture. Sitting posture could thus be a confounding factor in experimental protocols involving postural evaluation. A statistical analysis of hierarchical cluster classification revealed different sensitivities within individuals towards the mentally demanding task. The level of mental fatigue would be associated with the level of degradation of postural control on a stable support with eyes open. Performing a prolonged cognitive task requiring sustained visual attention to a computer screen would cause visual fatigue. This visual fatigue would affect individuals differently. It would particularly affect the subjects most dependent on visual information, for which postural control would be more degraded than other individuals.

L'ectrostimulation dite conventionnelle (CONV) est délivrée par des impulsions électriques de basse fréquence (≤ 50 Hz), de courte durée (< 400 μs) et de haute intensité. Ce type d'ESNM permet ainsi d'évoquer une contraction musculaire grâce à l'activation directe des axones moteurs et est associé à une fatigue musculaire exagérée par rapport aux contractions volontaires (VOL). Au contraire, lors de l'utilisation d'impulsions de longues durées (1 ms), de hautes fréquences (≥ 80 Hz) et de faibles intensités (i.e. protocole « Wide-Pulse, High-Frequency » (WPHF)), une partie de la force musculaire évoquée aurait pour origine des mécanismes centraux. En effet, une augmentation de la force produite en réponse à WPHF a été rapportée alors que l'intensité de stimulation était constante. Cette « extra force » (EF) refléterait le recrutement par voie réflexe des motoneurones spinaux. L'objectif de ce travail de thèse était de mieux appréhender les mécanismes neurophysiologiques à l'origine de l'EF et d'évaluer les conséquences métaboliques et corticales du protocole WPHF (1 ms - 100 Hz) par rapport à des protocoles d'exercices VOL et de type CONV (50 μs - 25 Hz). Les réponses musculaires des fléchisseurs plantaires et les réponses cérébrales ont été évalué par résonance magnétique nucléaire (la spectroscopie par résonance magnétique du phosphore 31 du muscle et l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle du cerveau) et électrophysiologie (EMG). Ces résultats constituent une première étape importante vers une meilleure prise en charge des pathologies liées à des atteintes du neuromusculaire. / Conventional neuromuscular electrical stimulation (CONV) is delivered via surface electrodes at short pulse duration (< 400 μs), low frequencies (≤ 50 Hz) and high current intensities. The motor unit recruitment pattern of CONV, however, is different from the pattern of voluntary contractions (VOL) and leads to a hastened onset of muscle fatigue. The use of wide-pulses (1ms), high frequencies (100 Hz) (WPHF) and low current intensities might approach the natural activation pattern of VOL by enhancing the neural contribution to force production. Previous studies investigating WPHF reported progressive and unexpected force increments ("Extra Forces") despite a constant stimulation intensity which might reflect the more pronounced activation of sensory pathways within the central nervous system. The objective of this thesis was to investigate this "Extra Force" (EF) phenomenon and to evaluate the efficiency of WPHF (1 ms pulse duration at 100 Hz) in terms of metabolic demand and neural contribution to force production in comparison to CONV NMES (0.05 ms pulse duration at 25 Hz) and VOL. Our experiments comprised electrophysiological (EMG) and nuclear magnetic resonance techniques (31P spectroscopy of the muscle, functional imaging of the brain). The findings should be considered in future studies investigating the potential of NMES in a clinical context as a treatment for neuromuscular pathologies.