Effets aigus et chroniques de deux modalités d’électrostimulation sur la fonction neuromusculaire

Acute and chronic effects of two neuromuscular electrical stimulation modalities on neuromuscular function

• Auteur / Autrice : Loic Espeit
• Direction : Thomas Lapole, Nicola Angelo Maffiuletti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie et Physiologie de l'exercice
• Date : Soutenance le 26/01/2023
• Etablissement(s) : Saint-Etienne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Ingénierie Santé (Saint-Etienne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire interuniversitaire de biologie de la motricité (Saint-Etienne ; Lyon ; Chambéry ; 2016-....)
• Jury : Président / Présidente : Marc Jubeau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marc Jubeau, Ioannis G. Amiridis, Guillaume Millet, Vianney Rozand
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Maria Papaiordanidou, Nicolas Place

Mots clés

Mots clés contrôlés

Force musculaire

Vibrations

Tendons

Entraînement (sports)

Fatigue

Stimulation électrique

Mots clés libres

Electrostimulation neuromusculaire

Force évoquée

Durée d’impulsion

Fatigabilité

Entraînement

Fonction neuromusculaire

Vibration tendineuse

Extra force

Neuromuscular electrical stimulation

Evoked force

Pulse duration

Fatigability

Training

Neuromuscular function

Tendon vibration

Extra-force

Résumé

L’efficacité de l’électrostimulation neuromusculaire pour augmenter les capacités de force n’est plus à démontrer. Le principal déterminant de cette efficacité est le niveau de force évoquée électriquement. Ce dernier dépend de différents facteurs physiologiques (contribution du système nerveux central et niveau de tolérance) et techniques (paramètres de stimulation). Parmi les paramètres de stimulation, la durée d’impulsion pourrait permettre de maximiser la force évoquée. En effet, l’utilisation de la modalité wide-pulse (WP, 1 ms) à faible intensité favorise la contribution du système nerveux central via le développement de l’extra force. Cependant, ce phénomène n’a pas permis dans notre première étude de maximiser la force évoquée, malgré l’association de la modalité WP à la vibration tendineuse. L’utilisation de la modalité WP pourrait toutefois permettre une force évoquée supérieure à l’intensité maximale tolérable par rapport à une modalité conventionnelle (CONV, 0.2 ms). Nous avons observé lors d’un train de stimulation une force évoquée plus importante avec la modalité WP, malgré une intensité de courant moindre. Pour une séance complète, la force évoquée ainsi que la fatigabilité induite par la séance sont apparues similaires pour les modalités CONV et WP. Enfin, nous avons rapporté une force évoquée, des gains de force et des adaptations neuromusculaires analogues avec des programmes utilisant les modalités CONV et WP. Si nous ne pouvons pas conclure à une meilleure efficacité de la modalité WP, cette dernière permet de réduire les limites techniques liées à la puissance maximale des stimulateurs, en diminuant considérablement l’intensité de courant nécessaire.

Neuromuscular electrical stimulation (NMES) is often used to increase muscle strength. The main determinant of its effectiveness is the level of electrically-evoked force, which depends on various physiological (central nervous system contribution and tolerance level) and technical (stimulation parameters) factors. Among the main stimulation parameters, pulse duration could allow to maximize the evoked force. Indeed, the use of wide-pulse (WP, 1 ms) NMES at low intensity favours the contribution of the central nervous system via the development of extra-force. However, this phenomenon did not maximize evoked force in our first study, despite the association of WP NMES with tendon vibration. The use of WP NMES could also allow a higher evoked force compared to conventional (CONV, 0.2 ms) NMES at the maximal tolerable intensity. As such, we observed a higher evoked force during a NMES train using the WP modality, despite a lower current intensity. For a whole NMES session, evoked force as well as exercise-induced fatigability were similar for CONV and WP modalities. Finally, we reported comparable evoked force, strength gains and neuromuscular adaptations after NMES programs using CONV and WP modalities. Although we cannot conclude that the WP modality is more effective, it allows to reduce technical limits related to the maximal stimulator output, as the required current intensity is considerably reduced.