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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
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p.18
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7 CONCLUSION & PERSPECTIVES
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p.19
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7.1 Conclusion
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p.19
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7.2 Perspectives
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p.19
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8 ANNEXE
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p.20
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RÉSUMÉ
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p. 23
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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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