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Evolution des paramètres cinétiques et cinématiques lors d'un exercice de flexion-extension du membre inférieur


par Sébastien MAITRE
UBP - Maitrise STAPS 1999
  

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UNIVERSITÉ BLAISE PASCAL CLERMONT-FERRAND I
Année universitaire 1999 - 2000

MÉMOIRE DE RECHERCHE

ÉVOLUTION DES PARAMÈTRES

CINÉTIQUES ET CINÉMATIQUES

LORS D'UN EXERCICE DE

FLEXION-EXTENSION

DU MEMBRE INFÉRIEUR

Rédigé par

Sébastien MAITRE

Dans le cadre de l'obtention du
DIPLÔME DE MAITRISE STAPS
ENTRAINEMENT & PERFOMANCE

Unité Performance Motrice : Laboratoire de Physiologie de la Performance Motrice E.A. 994
Unité Biomécanique et Biomatériaux : Laboratoire d'Anatomie E.A. 2149
Université Blaise Pascal

Directeur de recherche : Georges POUMARAT (PU)
Responsable Maîtrise E.P. : Christophe HAUTIER (MCU)

1

- SOMMAIRE -

1 SOMMAIRE p.1

2 INTRODUCTION p.3

3 REVUE DE LITTÉRATURE p.4

3.1 Squat & contraintes articulaires p.5

3.2 Squat & EMG p.6

3.3 Squat & coordination p.6

4 MATÉRIEL & MÉTHODE p.7

4.1 Organisation des différentes étapes de l'expérimentation p.8

4.2 Population d'étude p.8

4.3 Tâche & situations expérimentales p.8

4.4 Matériel p.8

4.5 La chaîne d'acquisition p.9

4.5.1 Système d'analyse d'images 3D p.9

4.2.3 Plate-forme de forces p.9

4.2.4 EMG p.9

4.6 Traitement des données p.10

4.7 Analyse biomécanique p.11

4.7.1 Calcul de la force développée par les muscles Erector Spinae p.11

4.7.2 Calcul de la force de réaction sur L5-S1 p.11

4.7.3 Détermination des masses segmentaires p.12

4.7.4 Détermination du centre de gravité des segments p.12

4.7.5 Détermination des vitesses angulaires p.12

5 RÉSULTATS p.13

5.1 Evolution des variations angulaires p.13

5.2 Evolution des vitesses angulaires p.14

5.3 Evolution du la valeur RMS p.14

5.4 Evolution des contraintes au niveau lombo-sacré p.15

6 INTERPRÉTATION ET DISCUSSION p.17

6.1 Evolution des variations angulaires p.17

6.2 Evolution du la valeur RMS p.17

6. Evolution des vitesses angulaires p.17

2

6.4 Evolution des contraintes au niveau lombo-sacré

 

p.18

7 CONCLUSION & PERSPECTIVES

p.19

7.1 Conclusion

p.19

7.2 Perspectives

p.19

8 ANNEXE

p.20

RÉSUMÉ

p. 23

3

2. INTRODUCTION

En 1955 Steindler a défini deux types d'exercices : les exercices en chaîne cinétique fermée (ECCF) et les exercices en chaîne cinétique ouverte (ECCO). Lors d'un ECCF l'articulation distale, subit des « contraintes considérables » ce qui empêche ou limite son mouvement ; à l'opposé lors d'un ECCO, le segment distal est libre de bouger sans aucune résistance externe. Les ECCF impliquent la mise en jeu coordonnée de plusieurs articulations, ils correspondent de ce fait à des mouvements complexes, comme le squat, le soulevé de terre, la presse à cuisse... ; exercices qui sont couramment utilisés par les sportifs afin d'améliorer leurs performances. Dans ce domaine, les différentes recherches menées sur le port de charges, se différencient au niveau des techniques de soulevés, en se basant sur les postures à adopter pour les réaliser (Whitney, 1958 ; Toussaint, 1992), elles ont souvent comparé deux techniques le plus souvent utilisé ; le squat ou leg lift, avec action principale des muscles des cuisses et une flexion du tronc limitée ; et le stoop ou back lift avec extension des genoux et action principale des muscles du dos. Malgré tout, il apparaît difficile de définir la posture à adopter au début d'un exercice de squat en terme de position angulaire absolue. En effet, les caractéristiques de la tâche à réaliser impliquent des différences de placement initial de la charge, qui sont associées à des changements individuels de la posture (Burgess-Limerik 1997). Cependant lorsque les sujets choisissent eux-mêmes et spontanément leur propre technique de soulevé ; la posture la plus couramment adoptée est alors décrite comme un demi-squat (Burgess-Limerick, 1997).

L'entraînement des capacités musculaires, fait désormais partie intégrante des techniques d'amélioration de la condition physique, l'intérêt accordé au développement de la fonction musculaire est en effet grandissant, non seulement pour améliorer les performances sportives, mais également dans le but de maintenir et d'augmenter l'efficience motrice dans le cadre des activités quotidiennes (marche, monté d'escaliers...). Les ECCF permettent de développer la force, la puissance, et de préserver les muscles de l'atrophie liée à l'immobilisation ou au vieillissement. Par ailleurs, ces exercices avec ou sans charge additionnelle, permettent de réduire les risques d'entorses, de déchirures et autres blessures, qui se produisent souvent au cours de la pratique d'activités physiques à caractère sportif. Ils possèdent également des caractéristiques biomécaniques similaires à celles relevées pour de nombreux gestes sportifs, comme par exemple la course et le saut. (Stone, 1982). Ces exercices sont également préconisés et utilisés dans le secteur médical et paramédical, ils constituent une partie importante des programmes de rééducation de l'articulation du genou et des muscles de la cuisse notamment dans le cadre des ligamentoplasties (ligament croisé antérieur par exemple).

Les facteurs intervenant dans la genèse des douleurs et des blessures au niveau lombaire sont : des muscles abdominaux faibles, des mouvements inappropriés lors de ports de charges ou de soulevés athlétiques, une amplitude de mouvement restreinte au niveau articulaire, des disques intervertébraux endommagés, des contraintes excessives appliquées aux différents segments corporels au cours du mouvement, une flexibilité lombaire inadéquate, des muscles ischios-jambiers courts, et une hypermobilité de la colonne vertébrale (Koutedakis, 1997).

L'objectif de cette étude, conjointement élaborée par le Laboratoire de la performance Motrice (Université Blaise Pascal) et par le Laboratoire d'Anatomie (Université d'Auvergne) de Clermont-Ferrand, est de rendre compte de l'évolution des différents paramètres cinétiques et cinématiques, lors d'un exercice de squat.

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