Effets aigus des plates-formes vibrantes sur l’activité musculaire des muscles du tronc et du cou
L’entraînement physique via des plates-formes vibrantes (PFV) est devenu, cette dernière décennie, une méthode d’exercice populaire tant pour les sportifs que pour les patients. Ce mode de travail est utilisé en prophylaxie, en rééducation ainsi que dans le développement de la force musculaire (Nordlund et Thorstensson en 2007 ; Rittweger en 2010). Les exercices sur PFV sont effectués en position debout sur une plateforme oscillante entraînée par un moteur. Une distinction est faite entre les appareils entraînant des oscillations synchrones verticales et de gauche à droite, de ceux entraînant des déplacements de haut en bas (Cardinale et Wakeling en 2005 ; Rauch et al. en 2010 ; Rittweger en 2010).
Les vibrations mécaniques appliquées aux muscles et aux tendons se caractérisent par une transition cyclique entre les contractions musculaires excentriques et concentriques conduisant à une réponse neuromusculaire (Rittweger en 2010).
Ainsi les exercices sur PFV améliorent le système neuromusculaire en raison du mécanisme physiologique appelé « réflexe tonique vibratoire (TVR) » (Desmedt et Godeaux en 1980 ; Luo et al. en 2005).
Des études antérieures ont montré que les PFV ont un effet sur les paramètres de la force musculaire (Delecluse et al. en 2003 ; Issurun et al. en 1994 ; Ludo et al. en 2005 ; Schlumberger et al. en 2001 ; Torvinen et al. en 2002), la performance (Lamont et al. en 2009 ; Wyon et al. en 2010) et le contrôle postural, particulièrement chez les adultes âgés (Bruyère et al. en 2005 ; Gomez-Cabello et al. en 2013 ; Kawanabe et al. en 2007 ; Runge et al. en 2000). La plupart de ces études ont porté sur les muscles du membre inférieur. Seules quelques études se sont portées sur le tronc et les muscles du cou. Il a été retrouvé que l’entraînement sur PFV réduisait les douleurs au dos en provoquant un relâchement de ces muscles (Iwamoto et al. en 2005 ; Rittweger et al. en 2002). Osawa et Oguma en 2013 ont montré une augmentation significative de la force des muscles du tronc après 13 semaines d’entraînement sur PFV synchrone par rapport à un entraînement de la force classique. Un petit nombre d’études se sont portés sur l’activité neuro-musculaire des muscles du dos lors d’un travail sur PFV. Dans ce contexte, Wirth et al (2011) ont montré des augmentations significatives de l’activité musculaire (enregistrée avec une EMG de surface) des muscles abdominaux et dorsaux lorsque des exercices gymniques étaient ajoutés aux vibrations.
Il y a encore aujourd’hui un manque d’informations sur l’influence du PFV sur l’activité neuromusculaire des muscles du cou. Il est suggéré que les muscles du cou sont également capables d’être influencé par les stimuli de vibrations (Abercromby en 2007).
Pendant l’exposition aux vibrations, l’activité EMG d’un muscle spécifique est déterminée par les paramètres biomécaniques (fréquence vibratoire, angulation articulaire, valeur crête à crête), les paramètres de l’exercice (types de vibrations, position lors de l’exercice, effets aigus vs chroniques), location du muscle renforcé (Hug, 2011). Il n’y a pas d’études portant sur l’influence de la combinaison de ces paramètres pour obtenir l’activité neuromusculaire du tronc ou du cou la plus forte possible.
Par ailleurs, les vibrations pourraient être potentiellement dangereuses pour certains tissus mous de la tête (Rittweger, 2010). La sélection des paramètres biomécaniques doit ainsi être bien considérée. Dans ce contexte, Abercromby et al (2007) ont quantifié les accélérations de la tête en effectuant des squats dynamiques lents dans une angulation de 10° à 35° durant un travail sur PFV pour ensuite les comparer à la norme. Les auteurs suggèrent que les vibrations potentiellement dangereuses peuvent être réduite lorsqu’on utilise une plate-forme avec des vibrations alternatives plutôt que synchrones ainsi que dans une position de squat avec une angulation du genou de 26°-30°.
Caryn et al. (2014) ont rapporté que des fréquences inférieures à 30hz combinée à une angulation du genou à 40° doivent être évitées pour réduire le risque de blessures à la tête lors des exercices vibratoires.
L’objectif de l’étude présentée aujourd’hui était d’examiner la combinaison des paramètres valeur crête à crête et angulation du genou par rapport au niveau atteint à l’EMG des muscles du tronc et du cou lors du travail sur PFV.
Les auteurs émettent l’hypothèse que les paramètres biomécaniques influent sur le niveau d’activité neuromusculaire. Les auteurs ont d’abord examiné dans quelle mesure ces muscles ont été actifs durant le travail sur PFV. Puis, les auteurs ont ensuite observé des différences entre l’activité musculaire avec et sans stimulus vibratoire à 30Hz. Enfin, les auteurs ont étudié la façon dont le niveau d’activation a été affecté par les paramètres biomécaniques. Ces étapes sont importantes pour fournir des recommandations efficaces et sûres pour la mise en application des protocoles d’entraînement sur PFV à destination des muscles du tronc et du cou.
L’étude actuelle est la première cherchant à détecter la meilleure combinaison des paramètres biomécaniques pour produire la charge vibratoire la plus haute possible sur les muscles du tronc et du cou sur une plate-forme alternative à 30Hz. La charge vibratoire maximale pourrait être atteinte pour une valeur crête à crête d’environ 4mm, conduisant à un % de la contraction maximale volontaire supérieure pour les muscles du bas du dos que pour les abdominaux.
Les angulations du genou appliquées, 30° et 45°, ont des effets similaires sur la charge vibratoire et en cohérence avec littérature.
Ainsi les résultats des effets aigus du travail sur PFV doivent aider les thérapeutes, entraîneurs et les athlètes pour activer le plus efficacement possible les muscles du tronc et du cou lors d’une séance d’entraînement sur PFV.
En raison des faibles exigences sur les patients durant un entraînement sur PFV (Runge, 2006), cet entraînement pourrait être utilisé par des patients ne pouvant participer à des programmes traditionnels. Cependant, l’effet d’un entraînement sur plate-forme vibrante sur le développement de la force et de la puissance dépend des paramètres biomécaniques ainsi que des protocoles d’exercices proposés.
D’autres études sont nécessaires pour développer et évaluer les procédures et protocoles efficaces et sûrs à appliquer aux muscles du tronc et du cou. En raison des risques potentiels des PFV sur la tête, d’autres recherches devraient se concentrer sur la recherche de positions spécifiques du corps qui réduisent l’impact des vibrations à la tête et examiner les effets à long terme.
Traduit par Erwann Le Corre
Article Original :
D. Perchthaler, S. Hauser, HC Heitkamp, T. Hein and S. Grau. Acute Effects of Whole-Body Vibration on Trunk and Neck Muscle Activity in Consideration of Different Vibration Loads. Journal of Sports Science and Medicine (2015) 14, 155-162
Bibliographie :
Abercromby, A.F., Amonette, W.E., Layne, C.S., McFarlin, B.K., Hinman, M.R. and Paloski, W.H. (2007a) Variation in neuro- muscular responses during acute whole-body vibration exercise. Medicine and Science in Sports and Exercise 39(9), 1642-1650.
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Les vibrations mécaniques appliquées aux muscles et aux tendons se caractérisent par une transition cyclique entre les contractions musculaires excentriques et concentriques conduisant à une réponse neuromusculaire (Rittweger en 2010).
Ainsi les exercices sur PFV améliorent le système neuromusculaire en raison du mécanisme physiologique appelé « réflexe tonique vibratoire (TVR) » (Desmedt et Godeaux en 1980 ; Luo et al. en 2005).
Des études antérieures ont montré que les PFV ont un effet sur les paramètres de la force musculaire (Delecluse et al. en 2003 ; Issurun et al. en 1994 ; Ludo et al. en 2005 ; Schlumberger et al. en 2001 ; Torvinen et al. en 2002), la performance (Lamont et al. en 2009 ; Wyon et al. en 2010) et le contrôle postural, particulièrement chez les adultes âgés (Bruyère et al. en 2005 ; Gomez-Cabello et al. en 2013 ; Kawanabe et al. en 2007 ; Runge et al. en 2000). La plupart de ces études ont porté sur les muscles du membre inférieur. Seules quelques études se sont portées sur le tronc et les muscles du cou. Il a été retrouvé que l’entraînement sur PFV réduisait les douleurs au dos en provoquant un relâchement de ces muscles (Iwamoto et al. en 2005 ; Rittweger et al. en 2002). Osawa et Oguma en 2013 ont montré une augmentation significative de la force des muscles du tronc après 13 semaines d’entraînement sur PFV synchrone par rapport à un entraînement de la force classique. Un petit nombre d’études se sont portés sur l’activité neuro-musculaire des muscles du dos lors d’un travail sur PFV. Dans ce contexte, Wirth et al (2011) ont montré des augmentations significatives de l’activité musculaire (enregistrée avec une EMG de surface) des muscles abdominaux et dorsaux lorsque des exercices gymniques étaient ajoutés aux vibrations.
Il y a encore aujourd’hui un manque d’informations sur l’influence du PFV sur l’activité neuromusculaire des muscles du cou. Il est suggéré que les muscles du cou sont également capables d’être influencé par les stimuli de vibrations (Abercromby en 2007).
Pendant l’exposition aux vibrations, l’activité EMG d’un muscle spécifique est déterminée par les paramètres biomécaniques (fréquence vibratoire, angulation articulaire, valeur crête à crête), les paramètres de l’exercice (types de vibrations, position lors de l’exercice, effets aigus vs chroniques), location du muscle renforcé (Hug, 2011). Il n’y a pas d’études portant sur l’influence de la combinaison de ces paramètres pour obtenir l’activité neuromusculaire du tronc ou du cou la plus forte possible.
Par ailleurs, les vibrations pourraient être potentiellement dangereuses pour certains tissus mous de la tête (Rittweger, 2010). La sélection des paramètres biomécaniques doit ainsi être bien considérée. Dans ce contexte, Abercromby et al (2007) ont quantifié les accélérations de la tête en effectuant des squats dynamiques lents dans une angulation de 10° à 35° durant un travail sur PFV pour ensuite les comparer à la norme. Les auteurs suggèrent que les vibrations potentiellement dangereuses peuvent être réduite lorsqu’on utilise une plate-forme avec des vibrations alternatives plutôt que synchrones ainsi que dans une position de squat avec une angulation du genou de 26°-30°.
Caryn et al. (2014) ont rapporté que des fréquences inférieures à 30hz combinée à une angulation du genou à 40° doivent être évitées pour réduire le risque de blessures à la tête lors des exercices vibratoires.
L’objectif de l’étude présentée aujourd’hui était d’examiner la combinaison des paramètres valeur crête à crête et angulation du genou par rapport au niveau atteint à l’EMG des muscles du tronc et du cou lors du travail sur PFV.
Les auteurs émettent l’hypothèse que les paramètres biomécaniques influent sur le niveau d’activité neuromusculaire. Les auteurs ont d’abord examiné dans quelle mesure ces muscles ont été actifs durant le travail sur PFV. Puis, les auteurs ont ensuite observé des différences entre l’activité musculaire avec et sans stimulus vibratoire à 30Hz. Enfin, les auteurs ont étudié la façon dont le niveau d’activation a été affecté par les paramètres biomécaniques. Ces étapes sont importantes pour fournir des recommandations efficaces et sûres pour la mise en application des protocoles d’entraînement sur PFV à destination des muscles du tronc et du cou.
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Les angulations du genou appliquées, 30° et 45°, ont des effets similaires sur la charge vibratoire et en cohérence avec littérature.
Ainsi les résultats des effets aigus du travail sur PFV doivent aider les thérapeutes, entraîneurs et les athlètes pour activer le plus efficacement possible les muscles du tronc et du cou lors d’une séance d’entraînement sur PFV.
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D’autres études sont nécessaires pour développer et évaluer les procédures et protocoles efficaces et sûrs à appliquer aux muscles du tronc et du cou. En raison des risques potentiels des PFV sur la tête, d’autres recherches devraient se concentrer sur la recherche de positions spécifiques du corps qui réduisent l’impact des vibrations à la tête et examiner les effets à long terme.
Traduit par Erwann Le Corre
Article Original :
D. Perchthaler, S. Hauser, HC Heitkamp, T. Hein and S. Grau. Acute Effects of Whole-Body Vibration on Trunk and Neck Muscle Activity in Consideration of Different Vibration Loads. Journal of Sports Science and Medicine (2015) 14, 155-162
Bibliographie :
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