Ce travail a pour objectifs 1) d'examiner la part des facteurs morphologiques (surface de section musculaire) et nerveux (électromyographie de surface) responsables des différences de rapport de force du segment tête-cou entre hommes et femmes ainsi qu'entre pilotes de chasse sains et cervicalgiques, et 2) de mieux cerner l'influence des propriétés inertielles du casque et du genre sur les patrons de recrutement musculaire lors de vols simulés de sujets non-pilotes et également chez des pilotes sains et cervicalgiques en analysant le comportement cinématique 3D à 1G. L'étude I montre que les muscles fléchisseurs présentent une force spécifique et une efficience neuromusculaire supérieures chez les hommes ainsi qu'une coactivation des muscles stabilisateurs et antagonistes plus élevés chez les femmes. L'étude II rapporte une force spécifique des muscles participant à l'inclinaison plus élevée chez les pilotes sains et associée à des différences d'efficience neuromusculaire et/ou de surface de section des muscles splenius capitis notamment. L'impact des caractéristiques inertielles du casque sur les patrons de recrutement lors du maintien de postures spécifiques sous accélérations est plus marqué chez les femmes notamment lors du port du casque équipé de jumelles de vision nocturne. L'analyse cinématique 3D à 1G montre que les pilotes cervicalgiques présentent une limitation de l'amplitude des mouvements couplés ainsi qu'une altération du sens de repositionnement. En condition de vol réel modéré, le port d'un casque intégrant un viseur semble altérer la capacité de production de force de pilotes de chasse asymptomatiques. Ces résultats soulignent la prépondérance des risques encourus par le personnel naviguant féminin et/ou masculin ayant un segment tête-cou faible, et la nécessité d'un renforcement les muscles cervicaux.

La stabilisation de la tête est une tâche capitale : elle détermine l'équilibre corporel, la prise d'informations sensorielles et la protection des centres nerveux. Elle est déterminée en grande partie par la raideur musculo-tendineuse des muscles cervicaux qui, à notre connaissance, n'a jamais été étudiée auparavant. Par ailleurs, la méthode de détentes rapides élaborée pour évaluer la raideur musculo-tendineuse de certaines articulations n'a jamais été appliquée à des segments corporels multi-articulaires. Les objectifs de ce travail sont de développer une méthode d'évaluation de la raideur musculo-tendineuse du segment tête-cou par application de détentes rapides, de modéliser le segment tête-cou en un système mono-articulaire et d'étudier les effets de la fatigue périphérique sur la raideur musculo-tendineuse du segment tête-cou. L'analyse cinématique de la tête lors de détentes rapides par accélérométrie montre que la relation entre le déplacement angulaire et le niveau de force est positive et reproductible. Les résultats obtenus ne nous ont pas permis de mettre en évidence une relation entre la raideur musculo-tendineuse et le niveau de force. L'analyse de la cinématique du segment tête-cou à l'aide d'un procédé d'optimisation nous a permis de mettre en évidence une augmentation significative de la raideur musculo-tendineuse avec le niveau de force. Les résultats montrent que les variations d'ordre géométrique générées par les spécificités structurelles de la zone cervicale étaient en partie responsables de l'augmentation de la raideur musculo-tendineuse du segment tête-cou en fonction du niveau de force. Le procédé d'optimisation nous a permis d'émettre l'hypothèse que la fatigue périphérique ne générait pas de modifications de la raideur musculo-tendineuse des muscles cervicaux. Les résultats obtenus à l'issue de ces travaux montrent que l'application de détentes rapides, associée à une modélisation du segment tête-cou en un système mono-articulaire, semble aboutir à une estimation fiable de la raideur musculo-tendineuse du segment tête-cou.