Modifications neuromusculaires et cardio-respiratoires induites par un exercice cycliste de longue durée
Ludovic Rochette
Romuald Lepers
Julien Brugniaux
Nicola A. Maffiuletti
Guillaume . Millet
L’objet de cette étude était d’analyser les modifications cardio-respiratoires et neuromusculaires
induites par un exercice de longue durée en cyclisme. Neuf sujets,
entraînés en endurance, ont réalisé un exercice de 5 h sur ergocycle à une intensité
correspondant à 55% de leur puissance maximale aérobie. La consommation d’oxygène,
le débit ventilatoire et la fréquence cardiaque ont augmenté respectivement
de 15,5 + 4,9 % (P < 0,01), 17,9 + 6,6 % (P < 0,01) et 11,3 + 5,4 % (P < 0,01) au cours
des 5 h d’exercice alors que la cadence spontanée de pédalage diminuait significativement
(P < 0,05) de 10 révolutions par minute (rpm). Les moments musculaires
maximaux mesurés sur ergomètre isocinétique lors des contractions concentriques
à 120˚.s-1 et 240˚.s-1 ont chuté respectivement de 8,5 + 0,8 % (P < 0,01) et 9,3 + 1 %
(P < 0,05) après l’exercice. Cette perte de force était accompagnée d’une diminution
significative de l’activité électromyographique des muscles vastus lateralis
(P < 0,01) et vastus medialis (P < 0,05). Les propriétés contractiles des muscles
extenseurs du genou ont été étudiées en analysant la réponse mécanique à un train
de 6 stimulations à 100 Hz évoquées au niveau du nerf fémoral. Le pic de moment
musculaire évoqué, le temps de contraction, la vitesse maximale de montée en force
et la vitesse maximale de relaxation ont chuté respectivement de 12 + 13 %
(P < 0,05), 13 + 14 % (P < 0,05), 22 + 12 % (P < 0,01) et 24 + 13 % (P < 0,05) consécutivement
à l’exercice de 5 h. Les résultats obtenus suggèrent que parallèlement aux
modifications cardio-respiratoires, la réduction de la capacité de production de
force induite par un exercice de pédalage de longue durée est due à des facteurs
nerveux et contractiles.
Mots-clés :
Fatigue, Consommation d’oxygène, Force maximale volontaire, Isocinétisme, EMG, Électroneurostimulation.
The effects of prolonged cycling on cardiovascular and neuromuscular parameters
were studied in 9 endurance-trained subjects during a 5 h exercise sustained at 55
% of the maximal aerobic power. Oxygen uptake, minute ventilation, and heart rate
significantly increased (P < 0.01) throughout the 5 h cycling exercise, by 15.5 ( 4.9 %, 17.9 ( 6.6 %, and 11.3 ( 5.4 %, respectively whereas pedaling rate significantly (P
< 0,05) decreased by 10 rates per minute (rpm). Maximal voluntary concentric
contractions (120˚.s-1 and 240˚.s-1) of the knee extensors muscles decreased respectively by 8.5 + 0.8 % (P < 0.01) and 9.3 +1 % (P < 0.05) following the 5 h exercise. This
decrease in strength was associated with a significant reduction in electromyographic activity of the vastus lateralis (P < 0,01) and vastus medialis (P < 0,05) muscles.
Contractile properties of the quadriceps muscle were studied using a train of evoked stimulations on femoral nerve. The results indicated that maximal tension,
contraction time, maximal rate of twitch tension development and relaxation were
significantly reduced post-exercise by 12 + 13 % (P < 0,05), 13 + 14 % (P < 0,05), 22 +
12 % (P < 0,01) et 24 + 13 % (P < 0,05). The results suggest that in addition to physiological changes, the reduction in leg muscular force induced by a long duration
cycling exercise resulted from nervous and contractile alterations. Keywords :
Fatigue, Oxygen uptake, Muscular torque, Isokinetic, EMG, Electrical neurostimulation.
• Introduction
• Matériel et méthodes
— Sujets
— Recueil et analyse des données
— Protocole
— Résultats
— Discussion
• Conclusion
• Bibliographie