La fatigue musculaire est un phénomène transitoire communément expérimenté dans la vie quotidienne. Principalement associée à un déficit de production de force, elle s’accompagne également d’une augmentation de l’effort mental à fournir pour déployer un niveau de force particulier. L’augmentation du taux de décharge des afférences nociceptives de petit diamètre (groupes III et IV) lors de contractions fatigantes modifie l’expression des commandes motrices – notamment en raison de processus inhibiteurs associés à leur intégration aux niveaux spinal et supraspinal – ce qui affecte finalement la production motrice. C’est la raison pour laquelle une intention motrice similaire avec et sans fatigue se traduira par des formes gestuelles différentes. Une problématique qui n’a jusque-là jamais été abordée dans la littérature concerne la capacité du Système Nerveux Central (SNC) à anticiper les effets de la fatigue musculaire de façon prédictive. Cette capacité prédictive sera étudiée dans ce travail de thèse au moyen de paradigmes expérimentaux faisant intervenir des processus de contrôle prédictifs de la posture, i.e. les Ajustements Posturaux Anticipés (APAs). Du fait que de nombreux travaux montrent que les APAs sont modulés en fonction des caractéristiques mécaniques du mouvement à venir, l’altération des capacités des muscles focaux grâce à des protocoles de fatigue maîtrisés nous a permis d’apprécier la capacité du SNC à en prédire les effets. Nous verrons que cette capacité est condition-dépendante, à savoir qu’elle dépend de la nature des contractions effectuées (volontaires vs. électro-induites) et du niveau de contraintes cognitives et temporelles imposées lors de la préparation du mouvement / Muscle fatigue is a transient and commonly experienced phenomenon. It is mainly associated with loss of force and leads to higher effort to produce a particular force level. The increased discharge rate of the nociceptive afferents (group III and IV) during fatiguing contractions alters motor command expression and finally motor production. An issue that has never been addressed in the literature is the Central Nervous System (CNS) capacity to anticipate muscle fatigue effects in a predictive fashion. This predictive capacity will be investigated thanks to experimental paradigms involving postural predictive processes of control, namely Anticipatory Postural Adjustments (APAs). Because numerous works show that APAs are modulated as a function of the mechanical properties of the upcoming movement, the induction of muscle fatigue at the levels of the focal muscles allowed us to appreciate the CNS capacity to predict muscle fatigue effects. We will demonstrate that this capacity is condition-dependent, i.e. it depends on the nature of the fatiguing contractions performed (voluntary vs. electro-induced) and on the level of cognitive and temporal constraints during movement preparation

L’optimisation de la performance oblige l’athlète à répéter des séances d’entraînement à haute intensité de travail avec peu de récupération, ce qui génère une fatigue neuromusculaire qui peut être préjudiciable. Ainsi, dans le but de limiter ce phénomène et d’améliorer l’efficacité des séances d’entraînement, le choix d’une récupération adéquate s’impose.La récupération active est la méthode la plus connue et la plus efficace relatée dans la littérature. En effet, de nombreuses études démontrent son effet bénéfique sur la fatigue provoquée lors d’exercices globaux (types course ou pédalage). Cette modalité de récupération correspond à un exercice musculaire léger permettant une augmentation du flux sanguin périphérique et une élimination plus rapide des métabolites. A l’heure actuelle, peu d’études se sont intéressées à la récupération active appliquée de manière locale pour des exercices de renforcement de groupes musculaires spécifiques.L’objectif de ce travail était donc d’étudier la méthode la plus efficace, en termes de modalité et de moment d’application, pour récupérer la force maximale de l’athlète lors d’un exercice de renforcement musculaire. De plus, afin d’assurer une application de cette récupération active, spécifiquement sur les groupes musculaires souhaités, nous avons utilisé l’électromyostimulation (EMS).Nos différents résultats suggèrent qu’il n’est pas nécessaire d’appliquer une modalité particulière pour la récupération des exercices de renforcement musculaire réalisés à intensité maximale. En effet, la récupération active par EMS appliquée au cours d’une séance (entre les séries) ou après une séance ne montre pas de différence avec une récupération passive. De plus, l’application proximale ou distale de l’EMS n’a pas d’influence sur la cinétique de récupération. L’approche neuromusculaire de la fatigue, montre cependant, qu’il s’avère nécessaire d’analyser l’origine des perturbations engendrées par l’exercice, afin de choisir la modalité de récupération la mieux adaptée / The high frequency of resistance training sessions induces heavy strain and fatigue phenomenon, which could be prejudicial for subsequent performance. In this context, it appears necessary to apply proper recovery strategies in order to improve the athlete’s ability to regain an adequate working state for subsequent training.Active recovery is widely described in the literature as the most efficient method for this purpose. It consists in low-intensity exercises, which could improve metabolites washout by increasing peripheral blood flow. To our knowledge, active recovery is usually applied globally, with exercises involving the whole body (light pedalling or running) but little is known regarding a local application after analytical exercises such as strengthening exercise. The aim of our research was therefore to determine the most effective method to recover from resistance training session in terms of maximal strength performance. Among the active recovery modes, electromyostimulation (EMS) is of particular interest since it can be applied on specific muscles groups. Our results showed that active recovery using EMS applied during a session (between the sets) or after a session, did not demonstrate any difference as compared with passive recovery. Also, we demonstrated that EMS was not more efficient when applied distally. However, we highlighted that the investigation of neuromuscular parameters is necessary to better understand the origin of the fatigue induced by a specific exercise in order to apply the most appropriated recovery mode

Title: The influence of whole-body electromyostimulation on muscle strength and body composition in healthy individuals Objectives: The aim of the diploma thesis is to collect and give comprehensive theoretical information concerning the whole body electromyostimulation topic. Furthermore, find out what the effect of the whole body electromyostimulation method on body weight, fat-free mass, body fat and other parameters of body composition. The aim of this work is to verify whether it is possible to achieve changes in bone mineral density values by means of the WB-EMS method or to increase maximal isometric muscle strength in healthy individuals. Methods: The diploma thesis is an intragroup experiment. The method of qualitative research was used for data collection. Bioelectric impedance analysis was used to evaluate body composition. DXA (Dual Energy X-Ray Absorptiometry) was used to assess bone mineral density and body composition, and isometric muscle strength was evaluated using isometric dynamometry. The research group consisted of 10 young and healthy probands (average age 23.9 years). Probands completed 10 exercise units using the whole body electromyostimulation method. The frequency of exercise was once a week. Results: We have found that after ten weeks of using the whole-body...

L’objectif général de ce travail doctoral était de étudier la résultante entre les bénéfices induits par l’activité physique chronique et les effets délétères de l’avancée en âge sur la fonction d’équilibration. Pour cela, différentes techniques de manipulations sensorielles (e.g. stimulation vestibulaire galvanique, vibration tendineuse, électromyostimulation, tapis de mousse) ont été employées dans le cadre de tâches posturales bipodales. Les principaux résultats montrent que les manipulations sensorielles affectent le contrôle postural quel que soit l’âge et le niveau de pratique physique du sujet. Par ailleurs, l’avancée en âge semble majorer les effets perturbateurs des manipulations sensorielles. Le comportement postural observé pourrait, en grande partie, résulter d’une dégradation de la proprioception. Lorsque l’information proprioceptive est manipulée (i.e. vibration tendineuse), le groupe de sujets âgés ne pratiquant aucune activité physique saturerait plus rapidement le système proprioceptif que les autre groupes de sujets. En revanche, l’activité physique chronique limiterait la dégradation de la capacité d’équilibration. Elle pourrait améliorer la capacité des sujets âgés à recalibrer l’information sensorielle erronée et renforcerait l’efficacité de la proprioception. En filigrane, une optimisation fonctionnelle du système postural permettrait de compenser partiellement les effets du vieillissement. En effet, les involutions qui s’opèrent au cours de l’avancée en âge au niveau des systèmes sensoriels et du système nerveux central s’avèrent inéluctables. Elles empêchent les sujets âgés pratiquant une activité physique régulière de maintenir une habileté à compenser une perturbation posturale similaire à celle de sujets jeunes sportifs. / The overall objective of this thesis was to analyse the benefits resulting from the chronic physical activity and the deleterious effects induced by aging on postural control. To this end, different sensory manipulation techniques (e.g. vestibular galvanic stimulation, tendon vibration, electromyostimulation, foam surface) were used in the context of bipedal postural tasks. The main results showed that sensory manipulations affect postural control whatever the age and the level of physical practice of the subject. In addition, the disruptive effects of the sensory manipulations on postural control seem to increase with aging. This postural behaviour could largely result from the involution of the proprioception. When proprioception is disrupted (i.e. tendon vibration), the non-active old subjects group would saturate the proprioceptive system more quickly than the other groups. In contrast, the chronic physical activity would limit the involution of the postural control effectiveness. It could improve the ability of the old subjects to reweight sensory information and enhance the proprioception effectiveness. Hence, a functional postural control optimization might partly compensate the aging effects. Indeed, age-related involutions of sensory systems and central nervous system occurring across life span are inevitable. They prevent the older subjects who practice regular physical activity to maintain a similar ability to cope with postural disruptions in comparison with young athletes.