L’objectif de ce travail était de comparer l’importance de la composante nerveuse dans les différences de production de force entre les enfants et les adultes en tenant compte des conditions mécaniques qui sont susceptibles de l’influencer (longueur musculaire, mode et vitesse de contraction) et des effets de la fatigue. Trente et un garçons pré-pubères de 8-12 ans et 37 hommes de 18-30 ans ont été recrutés et répartis dans les 3 études composant ce projet. La première étude portait sur les effets de la longueur musculaire et de la fatigue sur la production de force et le niveau d’activation maximal volontaire (VA) des extenseurs du genou.La seconde traitait des effets de la longueur musculaire sur la production de force et le VA des fléchisseurs plantaires. Enfin, la troisième portait sur les effets du mode et de la vitesse de contraction sur le VA des extenseurs du genou. Les propriétés neuromusculaires ont été évaluées à l’aide de stimulations magnétiques périphériques et de contractions maximales volontaires. Les résultats montrent un VA des extenseurs du genou supérieur chez l’adulte lors de grande longueur musculaire (90°-100° de flexion) (étude 1), mais aucune différence avec l’enfant à courte longueur musculaire (20° de flexion). En revanche, sur des groupes musculaires tels que les fléchisseurs plantaires, aucun effet de la longueur sur le VA n’a été observé chez les enfants et les adultes (étude 2). En ce qui concerne les effets du mode de contraction, nos résultats montrent que le VA est inférieur en conditions excentrique et concentrique par rapport à la condition isométrique, mais aucune différence n’était observée entre les groupes (étude 3). Toutefois, l’effet de cette baisse de VA sur la production de force variait entre les groupes ; une diminution de force accompagnant la diminution de VA n’était retrouvée que chez l’adulte. Enfin,nous avons montré que la baisse du VA au cours d’un protocole de fatigue est plus conséquente chez les enfants par rapport aux adultes (étude 1), ce qui témoigne de l’existence d’une fatigue centrale majorée chez l’enfant. Une maturation inaboutie et les propriétés musculo-tendineuses particulières de l’enfant (compliance supérieure) pourraient expliquer les résultats obtenus au cours de ce travail. / The purpose of this PhD thesis was to compare the contribution of the maximal voluntary activation level (VA) of the motor units to force production differences between children and adults in various mechanical conditions that affect force production (muscle length, contraction mode and velocity), and in fatigue condition. Thirty one pre-pubertal 8 to 12-year old boys and 37 men (18-30 years) were recruited and allocated into the 3 studies ofthis project. The first study was devoted to compare the effects of muscle length and fatigue on the VA and force generating capacity of the knee extensors between children and adults. In the second study, we compared the effects of muscle length on the VA and force generating capacity of the plantar flexors between children and adults. The third study analysed the effect of contraction mode and velocity on the VA and force generating capacity of the knee extensors between children and adults. Neuromuscular properties were assessed with peripheral magnetic stimulation and maximal voluntary contractions. Results showed a higher VA of the knee extensors in adults at long muscle length (90° and 100° knee flexion) but no difference between children and adults at short length (20° knee flexion; study 1). However, the VA of the plantar flexors was not affected by muscle length changes whatever the age group considered (study 2). Results also showed a higher VA in isometric mode compared to eccentric and concentric conditions whatever the age group (study 3). However, the effect of this VA reduction on force generating capacity differed between groups, a concomitant force reduction being observed in adults, but not in children. Finally, we observed a greater VA reduction and therefore greater central fatigue in children during the fatiguing protocol (study 1). A relative immaturity and the particular musculo-tendinous properties of children (higher compliance) may account for the reported results.

L’objectif de ce travail était de déterminer i) l’influence du niveau de force absolue sur la durée du temps de maintien, et les altérations neuromusculaires subséquentes chez un même individu à l’issue d’un exercice réalisé à la même intensité relative, avec un ou deux membres ; ii) l’influence de la commande nerveuse sur la capacité de production de force de chacun des muscles extenseurs du genou lors de contractions unilatérales (UL) vs. bilatérales (BL); iii) l’évolution des mécanismes d’activation pendant une série de contractions sous-maximales évoquées par électromyostimulation (EMS).Les résultats de la première étude confirment que le temps limite est dépendant du niveau de force absolu pour un même individu, la durée de la contraction en UL étant 20% plus longue qu’en BL. De plus, une corrélation a été trouvée entre la force lors d’une contraction maximale volontaire (CMV) et le temps limite en UL et BL. Toutefois, d’autres mécanismes semblent être également mis en jeu, car dans un cas les mécanismes sont d’origine nerveux et musculaire (UL), alors que dans l’autre cas les mécanismes sont seulement nerveux (BL). Les résultats de la deuxième étude montrent que la force maximale développée lors d’une contraction BL est inférieure à la somme des forces des contractions UL (i.e. présence d’un déficit bilatéral). Les temps d’apparition des pics de force lors des CMV de chacune des jambes ne sont pas différents de celui de la CMV BL, mais la force développée au cours de celle-ci est inférieure à la somme des CMV de chacune des jambes durant la CMV BL, c'est-à-dire à la force maximale produite par chacune des jambes lors de la CMV BL. Néanmoins, aucune différence d’activité EMG, d’amplitude d’onde M, de doublet et de niveau d’activation n’a été observée entre les conditions UL et BL. Les résultats de la troisième étude montrent que l’estimation de la commande descendante, par la technique de la secousse surimposée, lors d’un effort sous-maximal fatigant présente des biais méthodologiques. Toutefois, l’estimation des mécanismes nerveux par les deux méthodes classiques (niveau d’activation volontaire (NAV) et ratio d’activation centrale (CAR)) reste néanmoins pertinente pendant des contractions maximales volontaires. L’ensemble de nos travaux met en évidence l’intervention de mécanismes d’origine nerveux différents entre les contractions UL et BL / The aim of this work was to determine i) the influence of the level of absolute force on the duration of the endurance time, and subsequent neuromuscular alterations in same individual at the end of an exercise performed at the same relative intensity, with one or two legs, ii) the influence of central drive on the force capacity production of the knee extensor muscles during unilateral (UL) vs. bilateral (BL) contractions, iii) activation mechanisms evolution for a serie of submaximal evoked contractions by electrostimulation (EMS). The results of the first study confirm that the endurance limit depends on the level of absolute force for the same individual, contraction duration for UL is 20% longer than for BL. In addition, a correlation was found between the maximal voluntary contraction force (MVC) and the endurance time in UL and BL. However, other mechanisms also appear to be involved, because in one case the mechanisms are nervous and muscular (UL), while in other cases the mechanisms are only nervous (BL). The results of the second study show that maximal force developed during BL contraction is less than the sum of the forces of UL contraction (i.e. a bilateral deficit). The timing of MVC peak force production during each leg of MVC are not different from that of BL MVC, but the force developed during the latter is less than the sum of MVC in both legs during the BL MVC, i.e. the maximum force produced by each leg during BL MVC. However, no difference in EMG activity, M-wave amplitude, doublet and level of activation was observed between UL and BL conditions. The results of the third study show that the estimation of the central drive, by the technique of superimposed twitch during a submaximal fatiguing effort presents methodological bias. However, estimation of neural mechanisms with both conventional methods (voluntary level activation (VAL) and central activation ratio (CAR)) remains relevant during maximal voluntary contractions. This work évidences the presence of different nervous mechanisms between UL and BL contractions